Células sexuales masculinas y femeninas: qué son y cómo se producen
Las células sexuales, también llamadas células gaméticas o simplemente gametos, son las células que los organismos pluricelulares, ya sean animales o plantas, utilizan para reproducirse. Generalmente las células sexuales femeninas se conocen como óvulos y las masculinas como espermatozoides.
Entre las características más relevantes de las células sexuales, resalta el hecho de que son producidas por meiosis, por lo que usualmente se trata de células haploides, es decir, que contienen la mitad del número de cromosomas del individuo que les dio origen.
En un organismo diploide (que tiene 2 copias de cada cromosoma) las células sexuales son producidas por la división meiótica de unas células precursoras que también son diploides (2n).
Estas células pasan por una ronda de duplicación de ADN y luego por dos eventos de división nuclear, lo que resulta en 4 células haploides (n) por cada célula que se divide. Al proceso de producción o formación de las células sexuales se le conoce también como gametogénesis.
Durante la reproducción sexual, dos individuos, usualmente uno masculino y otro femenino, “acercan” sus células sexuales mediante la cópula (en los animales) o la polinización (en las plantas) con el fin de que ocurra la fertilización, esto es: la fusión de un óvulo y un espermatozoide para formar un cigoto.
El cigoto, entonces, es la célula resultante de la fusión de dos gametos, y en él se restituye la carga genética de la especie, es decir, se obtiene un organismo con un juego de cromosomas de uno de los individuos parentales y otro juego cromosómico del otro.
Índice del artículo
- 1 Células sexuales masculinas
- 2 Células sexuales femeninas
- 3 ¿Cómo se producen las células sexuales?
- 4 Referencias
Los gametos masculinos son casi siempre mucho más pequeños respecto a los gametos femeninos y, en muchos casos, son células móviles (flageladas).
No obstante, en las plantas con flor (angiospermas) los gametos masculinos son inmóviles, lo que quiere decir que no son células flageladas, pero son transportados por los agentes polinizadores a lo largo de grandes distancias en la estructura que llamamos grano de polen.
Los mamíferos y otros animales producen sus gametos en unos órganos conocidos como gónadas, que son parte del aparato reproductivo. En las gónadas no solo ocurre la división celular meiótica, sino también la maduración de las células sexuales.
Las gónadas masculinas de los seres humanos y de otros animales se llaman testículos y su tamaño, forma y ubicación anatómica varía dependiendo de la especie.
En las plantas con flor los granos de polen son producidos en una estructura conocida como el androceo, que consiste, en realidad, en un conjunto de lo que más comúnmente llamamos estambres.
Las células sexuales masculinas son muy similares en muchos organismos distintos. En los humanos son unas células pequeñas que tienen una prolongación que les confiere movilidad.
Su cuerpo está dividido en la región de la “cabeza”, la región media y la “cola”. En la cabeza, los espermatozoides humanos tienen una especie de capuchón conocido como acrosoma, que colabora en el proceso de fusión entre el óvulo y el espermatozoide.
El núcleo celular de los espermatozoides está en la región de la cabeza y la región media es la que contiene a las mitocondrias que se encargan de producir la energía necesaria para que el flagelo o la cola pueda moverse (nadar).
En las plantas, como ya lo comentamos, las células sexuales están contenidas en los granos de polen producidos en el androceo de las plantas con flor. Cada grano de polen es una estructura diminuta, cuya forma, tamaño y estructura es considerado un carácter taxonómico (son muy diferentes entre especies).
Los granos de polen son dispersados por los agentes polinizadores, bien sea que se trate de animales o de corrientes de viento o agua.
Un grano de polen consiste en una o más células vegetativas y una célula reproductiva que es, en realidad, el gameto masculino.
Cuando un grano de polen entra en contacto con la porción femenina de una flor, ese “germina”, lo que significa que las células vegetativas forman una especie de tubo (el tubo polínico) por el cual la célula reproductiva puede viajar y alcanzar el óvulo para fecundarlo.
Por lo tanto, las células sexuales masculinas en las plantas son bastante diferentes que las de los animales, especialmente respecto a su capacidad de movimiento o nado.
En los demás grupos de plantas “inferiores”, los espermatozoides vegetales son muy similares a los de muchos otros organismos. En las algas, los helechos, los briófitos y otros organismos vegetales hay células sexuales con formas y tamaños muy diferentes, casi todos móviles.
En comparación con un espermatozoide, los óvulos son células muy grandes e inmóviles. Muchos autores reseñan que son de las células más grandes en el cuerpo de un animal mamífero como el ser humano.
Dichas células sexuales femeninas son producidas en los animales por unos órganos conocidos como ovarios.
En las plantas con flor los óvulos también son producidos en unos ovarios, y los mismos forman parte de una estructura llamada gineceo.
Estas células normalmente tienen un abundante citoplasma (mucho más abundante que el de los gametos masculinos), un gran núcleo y, en los animales, se distinguen dos regiones bien definidas: la zona pelúcida y la corona radiata.
La zona pelúcida es una membrana delgada que recubre la membrana celular del óvulo y participa en la unión de este con el espermatozoide, entretanto la corona radiata representa un conjunto de capas de células que se superponen a la zona pelúcida.
Esta porción de la estructura también es de suma importancia para el óvulo durante la fecundación.
Las plantas, como dijimos, también tienen células sexuales femeninas llamadas óvulos. Cuando los óvulos de una planta con flor están maduros, estos consisten en una gran célula que está rodeada por tejido nutricional y que, al mismo tiempo, está envuelta por unos integumentos que después serán la cubierta de la semilla.
El gineceo, que es la estructura femenina de las flores, consiste en un estigma (donde llega el grano de polen inicialmente), un estilo (un tubo que comunica el estigma con el ovario) y un ovario, donde se alojan uno o más óvulos.
Los óvulos también se conocen como sacos embrionarios, pues la célula en su interior (haploide) se divide por mitosis para dar origen, generalmente a 7 células: 2 células llamadas sinérgidas, 1 célula “huevo”, 3 células llamadas antípodas y una célula adicional con dos núcleos.
Cada una de las células en el interior del saco embrionario cumple una función determinada durante el proceso de fertilización y después durante el desarrollo del embrión y la semilla.
Las células sexuales son producidas por un tipo de división celular conocido como meiosis, que se diferencia de la división celular “normal” (la mitosis) en que el material genético de la célula “parental” se divide dos veces.
Al proceso de formación y maduración de estas células se le denomina gametogénesis.
Antes de la división, el material genético contenido en el núcleo (el ADN, que está en forma de cromosomas) se duplica, de modo que cada copia y el “molde” original quedan unidos en un sitio.
Los pares de cromosomas duplicados se alinean después en el centro de la célula, donde los cromosomas individuales son separados, de tal modo que los “moldes” y sus réplicas son separados de sus homólogos hacia ambos polos de la célula, que se divide a la mitad.
Posteriormente ocurre una segunda división celular, a través de la cual se separan las copias de cada cromosoma, de forma muy similar a lo que recién describimos. Por ende, cada célula progenitora puede dar origen a 4 células sexuales, cada una de las cuales tiene solo la mitad del material genético “original”.
- Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., & Miller, J. H. (2005). An introduction to genetic analysis. Macmillan.
- InformedHealth.org [Internet]. Cologne, Germany: Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG); 2006-. How are sex cells made (meiosis)? 2019 Apr 11. Available from: ncbi.nlm.nih.gov
- Real, L. (Ed.). (2012). Pollination biology. Elsevier.
- Solomon, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biology (9th edn). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
- Thibault, C., & Levasseur, M. C. (2001). Reproduction in mammals and man. INRA Editions.