OOGENESI: FASI, CARATTERISTICHE NEGLI ANIMALI E NELLE PIANTE - BIOLOGIA - 2024

L' oogenesi o gamete è il processo di sviluppo del gamete femminile negli animali e nelle piante da fiore (un "uovo maturo" si verifica negli animali e un "megagametofito" nelle piante). Questo evento si verifica quando gli individui di sesso femminile raggiungono la maturità, iniziando così il loro ciclo riproduttivo.

Nelle donne, l'oogenesi inizia nel periodo prenatale, dove l'oogonia si moltiplica attraverso divisioni mitotiche. L'oogonia così prodotta si ingrandisce fino a formare gli ovociti primari prima della nascita del feto e, infine, è alla pubertà nelle donne che si sviluppano gli ovuli maturi.

Processo di oogenesi negli umani e in altri animali (Fonte: Henry Vandyke Carter tramite Wikimedia Commons)

Lo sviluppo degli ovociti primari è regolato da due ormoni dell'ipofisi: follicolo-stimolante e luteinizzante, e questi, a loro volta, sono regolati dall'ormone di rilascio delle gonadotropine che viene escreto nell'ipotalamo.

Nella maggior parte dei casi, quando l'ovulo non è fecondato, viene eliminato dal corpo attraverso il sanguinamento dall'organo genitale femminile degli animali. Questo evento è chiamato "mestruazione", ciclo mestruale o calore, tra gli altri.

Nelle piante da fiore o angiosperme si sviluppano nella stessa struttura il megagametofito (gamete femminile) e il microgametofito (gamete maschile) oltre a svilupparsi nella stessa pianta, che è un fiore con caratteristiche bisessuali.

Gli stami di un fiore producono il microgametofito, mentre i carpelli producono il megagametofito. Tuttavia, alcune piante hanno fiori solo con stami e altri fiori solo con carpelli, e queste specie sono conosciute come monoiche.

Nelle piante, la gametogenesi femminile comprende due processi principali noti come megasporogenesi e megagametogenesi, che hanno a che fare con la formazione del megaspore all'interno della nucela e con lo sviluppo del megaspore per diventare un megagametofito, rispettivamente.

Oogenesi negli animali

L'oogenesi, di per sé, è la produzione di ovuli e si verifica nelle ovaie di animali mammiferi femmine. Una parte delle ovaie è formata dai follicoli ovarici, poiché le primordie degli ovuli sono fuse a questi fino a quando non maturano.

Quando i giovani mammiferi femmine raggiungono la pubertà, le ovaie entrano in una fase attiva caratterizzata dalla crescita e dalla maturazione ciclica di piccoli gruppi di follicoli.

Lo común es que en cada ciclo un solo folículo primario alcance la madurez total y el ovocito sea liberado desde el ovario hasta el útero. Se ha contabilizado que de los 400 mil ovocitos que presenta una mujer al nacer, solo 400 llegan a madurar durante el periodo fértil.

Este proceso de maduración desde los folículos primarios hasta el término del óvulo maduro es conocido como “foliculogénesis”, e implica distintos pasos de división y diferenciación para las células foliculares antes de transformarse en un óvulo maduro.

La gametogénesis ocurre continuamente en las hembras de los mamíferos hasta el cese permanente del ciclo menstrual, periodo conocido como “menopausia” en los seres humanos.

Gli scienziati stimano che l'età ideale per la riproduzione umana sia tra i 20 ei 35 anni, poiché in questo periodo gli ovuli si sviluppano con piena vitalità e la probabilità di anomalie cromosomiche in un embrione aumenta con l'aumentare delle donne invecchiano.

- Caratteristiche

- Le uova femminili si formano durante lo sviluppo embrionale, le nuove primordie dell'uovo non hanno origine dopo la nascita.

- L'ovulo maturo si stacca dall'ovaio e va nell'utero, dove viene mantenuto fino alla fecondazione da parte di un gamete maschile.

Micrografia elettronica di un ovulo, il gamete femminile (Fonte: TheBloxter446 tramite Wikimedia Commons)

- Alla fine di ogni ciclo di fertilità, gli ovociti non fecondati vengono scartati ed espulsi attraverso il sanguinamento noto come “ciclo mestruale”.

- Tutte le fasi dell'oogenesi avvengono all'interno delle ovaie.

- Durante la gametogenesi femminile, vengono creati tre corpi polari che non sono vitali o fertili.

- Nel primo processo meiotico, il citosol cellulare non viene diviso equamente, una delle cellule risultanti viene lasciata con la maggior parte del volume citoplasmatico e le altre sono notevolmente più piccole.

- Fasi

Sviluppo prenatale

Durante le prime fasi di sviluppo dell'embrione femminile, le cellule note come oogonia si moltiplicano per mitosi. L'oogonia, prodotto del processo mitotico, cresce di dimensioni per originare gli ovociti primari prima della nascita.

Durante lo sviluppo degli ovociti primari, le cellule del tessuto connettivo circostante formano un singolo strato di cellule follicolari piatte. L'ovocita primario racchiuso da questo strato di cellule costituisce un follicolo primordiale.

Alla pubertà, l'ovocita primario si ingrandisce, le cellule epiteliali follicolari assumono una forma cubica e successivamente colonnare e la loro fusione dà origine a un follicolo primario.

L'ovocita primario è circondato da una copertura di un materiale amorfo, acellulare, ricco di glicoproteine ​​noto come "zona pellucida". Questo ha una forma a maglia con molte "finestrature".

Gli ovociti primari iniziano a dividersi per meiosi prima della nascita del feto. Tuttavia, il completamento della profase non si verifica fino a quando l'individuo non raggiunge la pubertà.

Sviluppo postnatale

Dopo l'inizio della pubertà, l'ovulazione si verifica ogni mese. Ciò significa che il rilascio di un ovocita avviene dal follicolo ovarico all'utero.

Gli ovociti primari che erano sospesi nella profase del primo ciclo meiotico vengono attivati ​​durante questo periodo e, con la maturazione del follicolo, l'ovocita primario completa la prima divisione meiotica per dare origine a un ovocita secondario e un primo corpo polare.

In questa prima meiosi, la divisione citoplasmatica è irregolare, l'ovocita secondario risultante riceve quasi tutto il citoplasma della cellula, mentre il corpo polare riceve pochissimo citoplasma.

Durante l'ovulazione, il nucleo dell'ovocita secondario inizia la seconda divisione meiotica fino alla metafase, dove si ferma la divisione cellulare. Se in quel momento uno sperma entra nell'ovocita secondario, la seconda divisione meiotica è completata.

Dopo questa seconda divisione meiotica, si forma nuovamente una cellula ad alto contenuto citoplasmatico (l'ovocita secondario fecondato) e un'altra cellula più piccola, che rappresenta il secondo corpo polare, che finisce per degenerare. La maturazione dell'ovocita si conclude con la degenerazione dei due corpi polari a seguito della divisione.

Oogenesi nelle piante

Nelle piante da fiore, la sintesi dei megagametofiti avviene all'interno del fiore, in una struttura chiamata ovaio. Le ovaie si trovano all'interno dei carpelli, ogni carpello è costituito da un'ovaia, uno stilo e uno stigma.

L'insieme dei carpelli di un fiore si chiama "gineceo" e questi possono essere uniti o separati all'interno del fiore, a seconda della specie.

All'interno delle ovaie si possono trovare uno o più ovuli. La forma, il numero di carpelli e il numero di ovuli e la loro disposizione variano a seconda della specie, tanto che queste caratteristiche vengono utilizzate come caratteri tassonomici per la classificazione.

Nelle piante ogni ovulo è una struttura molto complessa, è costituito da un piede chiamato funicolo, che racchiude al suo interno l'intera nucela. La nucela, a sua volta, è circondata da uno o due strati chiamati tegumenti (il numero di tegumenti varia a seconda della specie).

I tegumenti si incontrano a un'estremità, lasciando una piccola apertura chiamata micropyle. Il micropilo è lo spazio attraverso il quale passa il tubo pollinico per fecondare la cellula uovo.

All'interno della nucela si svolge il processo di sintesi dei megagametofiti.

Il megagametofito è anche chiamato sacco embrionale, poiché l'embrione si sviluppa al suo interno una volta avvenuta la fecondazione.

- Caratteristiche

- L'ovocella o gamete femminile nelle piante comprende otto diverse cellule, 7 formano il sacco embrionale e una l'ovocella, l'oosfera o il gamete femminile stesso.

- L'ovaio nella maggior parte delle piante contiene diversi ovuli, che possono essere fecondati durante lo stesso evento di fecondazione.

- Gli ovuli possono essere “autoimpollinati”, cioè il polline dello stesso fiore in cui si trovano l'ovulo e le antere può fecondare gli ovuli all'interno del carpello.

- All'interno degli ovociti ci sono due nuclei polari che si fondono per creare l'endosperma, che è la sostanza di cui si nutre l'embrione durante le prime fasi del suo sviluppo.

- Il megaspore si divide tre volte in modo mitotico, originando un sacco embrionale con 8 nuclei.

- Ci sono cellule che sono alloggiate alle estremità della nucela, sono conosciute come sinergizzanti e antipodi.

- Fasi

In linea di principio, all'interno della nucela si sviluppa un singolo gamete o megasporocita femminile. All'interno di questa struttura, una cellula staminale diploide di megasporociti subisce la meiosi (meiosi I) e forma quattro cellule aploidi, chiamate megaspore.

I quattro megaspores sono disposti in modo lineare. In teoria, a questo punto la megasporogenesi è completa; tre delle megaspore alla fine si disintegrano e solo uno sopravvive per maturare e trasformarsi nel megagametofito.

Tuttavia, nella maggior parte delle piante da fiore, il megagametofito in via di sviluppo inizia a nutrirsi del nucela e si divide mitoticamente (mitosi I), dando origine a due nuovi nuclei.

Ciascuno dei due nuovi nuclei si divide mitoticamente ancora una volta (mitosi II) per dare origine a quattro nuovi nuclei. Alla fine i quattro nuclei risultanti si dividono di nuovo per mitosi (mitosi III), formando otto nuclei.

Gli otto nuclei sono divisi in due gruppi di quattro nuclei, uno si trova all'estremità del micropilo, mentre l'altro si trova all'estremità opposta. Un nucleo di ciascun gruppo dei quattro migra verso il centro del megagametofito, dando origine ai nuclei polari.

Le tre cellule rimanenti all'estremità micropillare sono i sinergizzanti e quelle all'estremità opposta sono gli antipodi. I sinergidi faranno parte del processo di fertilizzazione una volta che il fiore è stato impollinato.

L'intera struttura del gamete femminile maturo è chiamata sacco embrionale ed è costituita dalla cellula binucleata centrale e dai sei nuclei che compongono le cellule sinergiche e agli antipodi.

Riferimenti

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