UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN

COLEGIO EXPERIMENTAL PARAGUAY-BRASIL

TRABAJO PRÁCTICO INDIVIDUAL

DE

BIOLOGÍA

Alumno: Kevin César Arian Arce Vera

Número: 402

Grado: 1º Sección: “A”

Profesora: María Victoria Stumpfs

Tema: Capas germinativas-Membranas extraembrionarias-Desarrollo embrionario.

Año: 2008

INTRODUCCIÓNAl estudiar la formación de los seres vivos, su “génesis”, se debe tener en cuenta que las células son las encargadas principales del desarrollo embrionario y la posterior organogénesis(dos procesos por los cuales se continúa el desarrollo de los seres bióticos, en especial los pluricelulares eucariontes), por ser aquéllas unidades morfológicas y anatómicas de todo ser viviente. Una vez formado el cigoto por la unión de los gametos, cuya formación ya ha sido estudiada, pasa a intervenir lo que se incluye como tema del siguiente documento: el desarrollo embrionario.

Durante este proceso, se distinguen distintas fases que forman las tres capas germinativas de todo embrión y los tejidos derivados de éstas. También se forman las membranas extraembrionarias(la placenta, el cordón umbilical y otros), vitales para la protección y la nutrición del feto.

En este trabajo se describirán cada uno de estos procesos, además de la explicación del desarrollo embrionario por implantación y los factores que dirigen esta parte del desarrollo. Además se cuentan con ilustración anexas al final del documento para una mayor comprensión del tema tratado.

OBJETIVOS Conceptuación del término “Capa germinal”

Descripción del proceso de formación de las 3 capas germinativas del embrión y las estructuras derivadas de las capas germinativas.

Explicación del desarrollo embrionario.

Descripción y explicación de la formación de las membranas extraembrionarias.

Explicación del desarrollo embrionario: implantación. Factores que la dirigen.

CAPAS GERMINALESUna capa germinal, hoja embrionaria u hoja blastodérmica es una colección de células, formadas durante la embriogénesis animal. Las capas germinales sólo están realmente marcadas en los vertebrados. Sin embargo, todos los animales más complejos que las esponjas producen dos o tres capas de tejidos primarios(denominadas a veces como capas germinales primarias). Los animales con simetría radial, como los cnidarios, tienen dos, denominadas ectodermo y endodermo. Los animales con simetría bilateral producen una tercera capa intermedia, el mesodermo. Las capas germinales darán paso a la creación de los tejidos y órganos durante el proceso de organogénesis.

La primera demostración del inicio de la diferenciación es la presencia de las capas germinales:

Ectodermo.- Es la capa germinal más externa. Es el origen del sistema nervioso, el sistema respiratorio, tubo digestivo superior (estomodeo, la epidermis y sus anexos (pelo, uñas,), las glándulas mamarias Endodermo.- Es la capa germinal más interna. Aparece siempre cuando una capa de células se proyecta hacia afuera a partir de la masa celular interna que crece alrededor del blastocele. Es el origen del intestino, el hígado, el páncreas, los pulmones y la mayor parte de los órganos internos. Mesodermo.- Es la capa germinal media. Se origina a partir de la masa celular interna y se sitúa entre el endodermo y el ectodermo. Es el origen del sistema esquelético, los músculos, y los sistemas circulatorio y reproductor.

DESARROLLO EMBRIONARIO Y FORMACIÓN DE CAPAS GERMINALES

Después que se ha constituido el cigoto por fecundación, éste inicia el proceso de desarrollo, en el cual se distinguen tres grandes etapas:

Incremento en el número de células por sucesivas mitosis y su crecimiento.

Diferenciación de estas células, originando tres capas germinativas.

Morfogénesis: desarrollo de los órganos que constituyen el nuevo individuo.

1. SEGMENTACIÓN: corresponde a las sucesivas mitosis que experimenta el cigoto para aumentar el número de células (2,4,8.16,32,etc.).En la primera división aparece el llamado surco de clivaje que divide al cigoto en dos células, cada una se denomina blastómero; así las divisiones continúan originando cada vez blastómeros más pequeños.La segmentación depende de la cantidad de vitelo (conjunto de sustancias de reserva del ovoplasma, formado por lecitinas, glucógeno, proteínas, colesterol, etc., organizados en forma de gránulos, láminas y glóbulos) El vitelo no sufre segmentación.Obviamente la segmentación ocurrirá en todos los lugares donde no hay vitelo, y, por lo tanto, hay espacio para el desarrollo celular.Cualquiera sea el tipo de segmentación, se va a tener como resultado un conglomerado macizo de pequeñas células, que, por su forma característica, recibe el nombre de “mórula” (aspecto de mora)En el centro de la mórula comienza a formarse una cavidad que se llama “blastocele”. De esta manera, los blastómeros son desplazados hacia la periferia y van constituyendo una sola capa de células o “blastoderma”. A este estado embrionario se le denomina “blástula”, y es aquí donde termina el proceso de segmentación.Cabe hacer notar que, durante este período, no ha habido crecimiento del organismo (masa celular), sólo fragmentación de múltiples células de pequeño tamaño.

2. GASTRULACIÓN: a medida que continúa el desarrollo, se produce un desplazamiento de células superficiales hacia el blastocele, produciendo una invaginación que comienza a disminuir el tamaño de la cavidad blastocélica, el punto de entrada de estas células determina una abertura que se denomina blastoporo.Al mismo tiempo que comienza a desaparecer el blastocele se está formando una nueva cavidad llamada arquenterón o gastrocele, que más tarde se convertirá en el intestino; en esta etapa del desarrollo del embrión le denomina gástrula. El desplazamiento de las células embrionarias da origen a 3 capas germinativas:

Ectoderma: la capa más externa de células que rodea al embrión.

Mesoderma: corresponde a las células que forman la parte superior de la capa que creció hacia el interior.

Endoderma: corresponde a la capa de células más interna.

Los huevos de la especie humana (y los mamíferos), son isolecíticos, en ellos el estado de blástula se conoce como blastocisto y en este estado se encuentra el embrión cuando se implanta en la mucosa uterina.En el blastocisto se diferencia una masa de células conocidas como macizo celular interno o embrioblasto, la cavidad blastocística o blastocele y una capa externa (de una sola capa celular), llamada trofoblasto.El desarrollo continúa con la formación en el embrioblasto de una capa de una capa de células que se separa, formando una cavidad llamada cavidad amniótica, y las células restantes forman el disco embrionario, en el que se distinguen 2 capas de células: una superior o ectoderma y otra inferior oendoderma; más tarde las células del endoderma comienzan a migrar hacia abajo y dan lugar a otra cavidad conocida como saco vitelino.Posteriormente las células del ectoderma comienzan a dividirse y migra hacia el interior por una hendidura central que recibe el nombre de línea primitiva; estas células darán origen al mesoderma. El desarrollo continúa, y llevará a un estadio más evolucionado, la “néurula”.La región dorsal de la gástrula se aplana para formar la “la placa neural”, las células de su línea media comienzan a duplicarse rápidamente, con lo que se acercan hasta ponerse en contacto. En este momento se sueldan los bordes correspondientes, restituyéndose la continuidad del ectoderma dorsal. Así, el surco se transforma en”tubo neural“, que corresponden a un esbozo del futuro sistema nervioso.El tubo neural deriva, como es fácil darse cuenta, del ectoderma dorsal. Esta estructura originará la columna vertebral.A los lados de los pliegues que dieron origen a la cuerda dorsal, y a lo largo del embrión, se crea una serie de bloques de tejido mesodérmico, llamados somitos. Al fusionarse, los somitos forman una doble capa continua, con dos hojas: la hoja parietal o externa, situada por debajo del ectoderma, que formará parte de la pared del cuerpo, y la hoja visceral o interna, que se adhiere al endoderma, para formar el tubo digestivo. El espacio que queda entre estas dos hojas de mesoderma, constituye el “celoma” o “cavidad del cuerpo”.

De esta manera, a partir de las tres hojas embrionarias, se han generado una serie de capas y grupos celulares que darán origen a los tejidos y órganos del cuerpo adulto.

3. MORFOGÉNESIS: Durante esta etapa se realiza la formación de órganos. Cada una de las 3 capas germinativas de la gástrula está destinada a producir tejidos específicos. En general, la capa más externa (ectoderma) dará origen a la piel, sistema nervioso central y órganos de los sentidos; elendoderma va a originar todos los epitelios, y el mesoderma, ubicado en la posición central, va a dar origen a los tejidos conectivos, muscular y sistema reproductor.

ESTRUCTURAS DERIVADAS DE LAS CAPAS GERMINATIVAS

a) A partir del ectodermo  se formarán las siguientes estructuras:-Sistema nervioso.-Epidermis.-Glándulas cutáneas (sudoríparas, etc.), pelos, uñas.-Cavidad bucal y anal.-Fosas nasales. b) A partir del mesodermo:-Músculos.-Huesos.-Dermis.-Gónadas.-Aparato excretor.-Aparato circulatorio. c) A partir del endodermo:-Tubo digestivo-Glándulas digestivas.-Revestimiento de los pulmones.

MEMBRANAS EXTRAEMBRIONARIAS

Un organismo en desarrollo necesita de: Nutrientes que le proporcionen energía, y reservas para que se desarrolle y crezca. Humedad que impida su desecación. Protección contra el medio ambiente.En los seres humanos, el embrión no es dejado en un huevo (como en aves y reptiles) ni se desarrolla en el agua (como en el caso de peces y anfibios); sino que se desarrolla en el interior de la madre, son vivíparos; generaron otra estructura que les permitió el desarrollo terrestre, la placenta; este anexo se encuentra presente sólo en los mamíferos superiores llamados euterios (mamíferos con placenta) en los inferiores o metamerios (mamífero sin placenta) existen otras modalidades.A continuación se analizará cada uno de estos anexos:

Saco vitelino: aquí se almacena el vitelo que nutre al embrión.Amnios: es una delgada membrana que cubre el embrión, dejando una cavidad llena de líquido a su alrededor, la cavidad amniótica. La función de la cavidad y del líquido amniótico es amortiguar los golpes, permitir los movimientos del feto y protegerlo de la desecación.Alantoides: es muy importante en reptiles y aves, debido a que acumula los productos de desecho metabólico del embrión. En los humanos no tiene importancia, ya que los desechos son eliminados a través de la madre, y sólo sirve para dar vasos sanguíneos a la placenta.Corión: recubre totalmente el embrión y el resto de los anexos.Placenta: se origina a partir del corion fetal que emite una serie de vellosidades (secundarias y terciarias), que le dan un aspecto de frondoso y el tejido de la pared uterina; llamado desidua basal. De esta manera se distinguen dos partes de la

placenta: una fetal derivada del corion, y otra materna; la sangre materna y la fetal nunca se mezclan.

La placenta humana, como órgano de relación estrecha entre el feto y su madre, comienza a formarse en la segunda semana, y evoluciona hasta el tercer-cuarto mes, cuando ya está totalmente formada y diferenciada, aunque sufre algunos cambios menores hasta el término del embarazo.

La implantación es el primer estadío en el desarrollo de la placenta. En la mayoría de los casos ocurre una muy cercana relación entre el trofoblasto embrionario y las células del endometrio. El cigoto, en estado de blastocito, se adosa a la capa funcional del útero, el endometrio, que para entonces ha sufrido modificaciones histológicas a causa de los cambios hormonales del embarazo. La progesterona, por ejemplo, favorece a que las glándulas del endometrio se vuelvan voluminosas y se llenen de secreciones ricas en glucógeno, que las células delestroma uterino se vuelvan más grandes y las arterias más tortuosas y amplias en sus extensiones.

La implantación del embrión humano se lleva a cabo por la acción erosiva del sincitiotrofoblasto, un grupo de células que rodean parte del blastocito. La actividad de ciertas proteinazas, factores de crecimiento, citocinas, leucocitos uterinos y la tensión de oxígeno han sido implicadas como reguladores importantes de la invasión del trofoblasto al endotelio materno.9 Esta destrucción del endometrio hace que el embrión entre en contacto con arteriolas y vénulas que viertan sangre materna a la cavidad de la implantación, llamado espacio intervelloso. La invasión endovascular y el desplazamiento del endotelio materno es seguido por un remodelaje y dilatación vascular que favorece la perfusión materna a los espacios intervellosos. El mesodermo del blastocito es el que dará origen a las células del estroma y de los vasos de la placenta. Desde este punto, el desarrollo de la placenta se distingue por dos períodos.

Corion frondoso 

Período pre-velloso

Período velloso

La formación de las caducas

La barrera placentaria está formada por las paredes de los vasos sanguíneos fetales, el mesoderma embrionario, el citotrofoblasto y elsinciciotrofoblasto. A partir del cuarto mes sólo queda el primero y el último de los constituyentes de esta barrera.Las funciones de la placenta son básicamente dos:Una es intercambiar sustancias nutritivas y de desecho entre la madre y el feto. La otra es producir hormonas como la gonadotrofina coriónica, que mantiene el embarazo durante los primero tres meses, estrógeno y progesterona, secretados en forma creciente, y somatrotofina coriónica olactógeno placentario que actúa como la hormona del crecimiento y prolactina, aumentando, además, la prioridad del feto por la glucosa.Cordón umbilical: tiene forma tubular, y relaciona al embrión y luego al feto con la placenta.Está formado por vasos sanguíneos, venas, arterias, saco vitelino y alantoides. Los vasos sanguíneos se encargan del transporte de sustancias que entran (nutrientes, oxígeno, etc.) y salen (desechos metabólicos) del embrión o feto.

DESARROLLO EMBRIONARIO: IMPLANTACIÓN

La implantación tiene lugar en tres etapas: aposición, adhesión e invasión, que implican una compleja serie de fénomenos entre los que destacan la actividad proteolítica del trofoblasto y la situación apropiada de la mucosa del endometrio. Son muchos los factores conocidos que intervienen en la implantación, excretados tanto por el estroma endometrial, las células epiteliales del endometrio y el propio blastocito. Algunos de estos factores son citoquinas y factores de crecimiento (interleukina-1, factor inhibidor de leucemia y factor estimulante de colonias-1, TGF y TGF, TNF, etc) mientras que entre las proteínas que destruyen el endometrio se encuentran la tripsina y la blastokinina.

A medida que se produce la invasión del endometrio por parte del blastocito, el trofoblasto experimenta una diferenciación en dos capas, una interna, citotrofoblasto y otra externa sinticiotrofoblasto, que muestra unos salientes que van corroyendo el estroma, vasos y glándulas del endometrio hasta alcanzar la capa esponjosa quedando "encerrado" por completo el blastocito en el endometrio. La mismo tiempo, el endometrio experimenta profundos cambios, transformándose en decidua o caduca, endureciéndose e impidiendo la penetración ulterior del blastocito. La parte debajo del blastocito se denomina decidua basal y la que lo recubre, decidua capsular. El periodo de implantación termina a las dos semanas, produciéndose al mismo tiempo cambios en el blastocito implantado: aparece el disco embrionario bilaminar (que luego se diferenciará a embrión) y el endodermo embrionario (que luego originará el epitelio intestinal)

En el sincitio, la parte más interna del blastocito implantado, aparecen las lagunas trofoblásticas, vesículas llenas de sangre materna y de secreciones provenientes de las glándulas endometriales, que pasan al embrioblasto por difusión constituyendo su líquido nutricio. En el interior del blastocito van apareciendo de forma sucesiva la cavidad amniótica (día 8), en disco embrionario bilaminar y la cavidad vitelina. En este momento, el blastocito adquiere la denominación propia de gástrula

A partir del día 11, en el mesodermo extraembrionario aparecen grandes espacios formando el celoma extraembrionario mientras que los sinusoides endometriales se comunican con las lagunas trofoblásicas formando las redecillas lagunares, que constituye la circulación uteroplacentaria primitiva.

CONCLUSIÓN

Las capas germinativas son un conjunto de células, formadas durante la embriogénesis animal. Las capas germinales darán paso a la creación de los tejidos y órganos durante el proceso de organogénesis.

Las capas germinativas formadas durante la gastrulación son el ectodermo(la capa más externa y que genera el sistema nervioso, respiratorio, el tuvo digestivo superior y las glándulas mamarias), el ectodermo(la más interna que origina el intestino, el hígado, el páncreas, los pulmones y otros órganos internos) y el mesodermo(la capa media que origina el esqueleto, los músculos, y los sistemas reproductor y circulatorio).

Además, para la protección del feto se originan también diversas membranas extraembrionarias, como son: la placenta, el cordón umbilical, el saco vitelino, el amnios y el corión.

En el proceso del desarrollo embrionario podemos encontrar la fase de implantación, dividida en aposición, adhesión e invasión. Los factores que dirigen esta implantación pueden ser citoquinas y otros factores de crecimiento, excretados tanto por el estroma endometrial, las células epiteliales del endometrio y el propio blastocito.

Todos estos temas tratados son fundamentales para el estudio de la embriogénesis y organogénesis, para la comprensión en parte de la formación de seres bióticos vertebrados en nuestro planeta, que son las especies que poseen estas características procesales en su formación y desarrollo.

BIBLIOGRAFÍA

http://html.rincondelvago.com/desarrollo-embrionario_7.html http://es.wikipedia.org/wiki/Embriogénesis http://es.wikipedia.org/wiki/Capas_germinales http://www.iqb.es/ginecologia/embarazo/embarazo01.htm

ANEXOSGastrulación de un diploblasto: formación de las capas germinales de una (1) blástula a una (2) a gástrula

CAPAS GERMINALES Y ESTRUCTURAS DERIVADAS

MEMBRANAS EXTRAEMBRIONARIAS