Fecundación

Un espermatozoide tratando de fertilizar un óvulo de mamífero

La fecundación o fertilización es la puesta en contacto de los gametos masculino y femenino no implica que la fertilización del óvulo sea inmediata.

En las plantas con semilla, es importante no confundir la fecundación con la polinización, que es un proceso distinto, en el que los granos de polen, que se desarrollan en las dos tecas que contiene cada antera de un estambre (hoja reproductora masculina), que no son gametos sino esporas, ya que cada grano de polen contiene dos gametos o células reproductoras masculinas, son transportados a un carpelo (hoja reproductora femenina) de otra flor (polinización cruzada) o de la misma flor (autopolinización).

Modalidades de la fecundación

Según los resultados de la comparación de los gametos:

• Fecundación isogámica: gametos iguales, muy rara y sólo en grupos evolutivamente muy basales.
• Fecundación anisogámica: gametos distintos, uno masculino y otro femenino.
• Fecundación ovogámica: gametos muy distintos, el femenino grande e inmóvil que aporta todas las reservas nutritivas al cigoto, el masculino pequeño y móvil.

Según los individuos participantes:

• Fecundación cruzada: fecundación en la que cada gameto procede de un individuo distinto. En algún raro caso, dos individuos se fecundan mutuamente, como ocurre en los caracoles terrestres (o. Pulmonata).
• Autofecundación: cuando los dos gametos proceden del mismo individuo. En las plantas angiospermas, cuyas flores suelen ser hermafroditas, es frecuente la autofecundación, casi siempre combinada con la fecundación cruzada. En algunas especies coexisten con las normales ciertas flores especiales que no se abren, produciéndose la fecundación dentro del capullo (cleistogamia).

En animales:

• Fecundación externa: propia de los animales acuáticos, implica que óvulos sin fecundar y espermatozoides sean vertidos al agua, donde realizan su encuentro.
• Fecundación interna: propia de animales de comunidades terrestres. Los espermatozoides pasan al cuerpo de la hembra inyectados por órganos copuladores en el curso de un acoplamiento, o bien son tomados por la hembra en forma de un espermatóforo que el macho ha liberado previamente.

En los animales, y a diferencia de lo que es frecuente en plantas, los hermafroditas, portadores de las dos clases de gónadas, nunca se autofecundan, sino que la fecundación es cruzada, como ocurre en lombrices de tierra, o cada individuo asume un sexo, como en los caracoles terrestres.

Fecundación en la especie humana

Véase también: Reacción acrosómica

El proceso de fecundación se inicia con el contacto entre los gametos, teniendo este encuentro en las trompas de falopio del aparato genital femenino normalmente en la región de la ampolla uterina. Primero el espermatozoide penetra la corona radiada del ovocito II, hasta entrar en contacto con la zona pelúcida. Esto da origen a la reacción acrosómica en la cabeza del espermatozoide, que le permite entrar a la zona pelúcida. Tanto la cola del espermatozoide, así como enzimas de la mucosa tubárica contribuyen con la hialuronidasa acrosómica para abrirle el paso al espermatozoide por la zona pelúcida.​ Otras enzimas del acrosoma, además de la hialuronidasa, que pueden tener un papel en la penetración de la zona pelúcida incluyen ciertas esterasas, acrosinas como la arrocina y la neuroaminidasa. El proceso culmina con la singamia y la fusión de las membranas celulares del ovocito y el espermatozoide o pronúcleos.

Finalmente el espermatozoide logra penetrar el ovocito II, lo que iniciará su activación. Una vez que el primer espermatozoide penetra a través de la zona pelúcida, se disparan una serie de reacciones que alteran las propiedades de la superficie del huevo tornándola impermeable a otros espermatozoides. La unión del espermatozoide queda bloqueada por una primera reacción rápida y transitoria que consiste en la entrada masiva de iones Na+ al interior celular, lo que despolariza la célula alterando la superficie; en segundo lugar se liberan al espacio perivitelino vesículas con enzimas que endurece la zona pelúcida.

Es notable la capacidad que tienen los zooides para levantar el 2do bloqueo meiotico, que imposibilitaba al ovocito II a continuar con el proceso de meiosis. Una vez que el zooide penetra la zona pelúcida y toma contacto con la membrana plasmática del ovocito II, se produce una intensificacion del metabolismo respiratorio de esta célula, se forma el segundo cuerpo polar, que es una célula más pequeña y sin material genético, producto de la conclusión del proceso meiótico.

A partir del momento de la fecundación se restablece el número cromosómico y se define el sexo del embrión, dependiendo de si el espermatozoide porta un cromosoma X o un cromosoma Y (los ovocitos sólo pueden llevar un cromosoma X).

Es común la idea de que para fecundar a un único ovocito se necesita un solo espermatozoide, pero actualmente se conoce que es necesario la aportación de varios espermatozoides para poder fecundar un ovocito. Como se ha mencionado anteriormente,los espermatozoides presentan hialurasa en el acrosoma. Esta enzima se secreta solamente si el espermatozoide llega a la zona pélucida, pero a veces hay espermatozoides que llevan a cabo la reacción acrosómica antes de tiempo, de forma que van degradando el ácido hiarulónico que rodea al ovocito, van despejando el camino a otros espermatozoides. Es por ello, que se necesitan varios espermatozoides para llegar a fecundar un único ovocito. Además, el movimiento hiperactivo conjunto se cree que también ayuda en la penetración en el ovocito.

Otra duda que podría surgir es si las mitocrondias y la cola del espermatozoide entran dentro del citoplasma del ovocito ya que se conoce que las mitocondrias del individuo adulto proceden de la madre, pues resulta que tanto las mitocondrias como la cola entran en el ovocito, pero una vez dentro, tiene lugar la degradación activa de las mitocondrias paternas y la eliminación del flagelo.Existen casos en los que algunas mitocondrias del espermatizoide no son eliminadas y quedan presentes en algunos tejidos del feto, esto conduce a raras enfermedades geneticas

Habría que recalcar que, aunque se emplee cómunmente la palabra fecundación en este aspecto, realmente la fecundación hace referencia a todo el proceso desde que los espermatozoides entran al útero, viajan y encuentran al óvulo, mientras que, la concepción sería realmente el momento exacto en el que el espermatozoide entra en el ovocito y desencadena una serie de cambios que darán lugar al embrión.

Véase también

• Cigoto
• Embarazo múltiple
• Fecundación asistida
• Fecundación in vitro
• Polinización