La formación de gametos

Fecha de publicación

noviembre, 2025

NotaCompletar esta clase te permitirá:

CN.B.5.1.13. Experimentar con los procesos de mitosis y meiosis, y demostrar la trasmisión de la información genética a la descendencia por medio de la fertilización.

Profesor: Marcelo Amores Palma

Cada ser humano es el resultado de una combinación irrepetible de información genética. En tu cuerpo hay billones de células que comparten el mismo ADN, pero ninguna otra persona en la historia —ni antes ni después de ti— tendrá exactamente la misma secuencia genética. ¿Qué mecanismos aseguran esta diversidad biológica? Si basta un solo espermatozoide para fecundar un óvulo, ¿por qué el cuerpo humano produce millones de ellos? Este aparente exceso no es casualidad: detrás de cada fecundación hay una competencia celular guiada por la selección natural, la probabilidad y la genética. Explorar los procesos de meiosis, gametogénesis y fertilización permitirá descubrir cómo la naturaleza combina azar y precisión para generar la singularidad de cada organismo.

El mayor objetivo de la reproducción sexual es producir la variabilidad genética, la cual se consigue por medio de la meiosis. Al final de la gametogénesis, las cuatro células hijas tienen una combinación diferente de genes debido a dos factores. El primero es que durante la profase 1, los cromosomas heredados del padre intercambiaron genes con los maternos durante el entrecruzamiento o crossing over. El segundo factor es que después de la metafase 1, las tétradas facilitan que algunos cromosomas que habían sido heredados del padre se dispusieran junto a otros de la madre, de tal manera que en la anafase 1, en cada polo hubieran cromosomas del padre mezclados con los que fueron heredados de la madre.

Los dos mecanismos con los que se logran inmensas posibilidades de intercambio genético son la recombinación de la profase y la migración de un cromosoma a cualquiera de los polos, durante la anafase.

Esta doble mezcla de genes y cromosomas hace que las posibilidades de combinación sean muy grandes. Por ejemplo, calculemos las posibilidades de mezcla de cromosomas durante la formación de espermatozoides en una especie con un número cromosómico pequeño. La mosca de la fruta, Drosophila melanogaster tiene ocho cromosomas: cuatro que provienen del padre y cuatro que provienen de la madre. Durante la meiosis, estos cromosomas pueden combinarse de dieciséis maneras diferentes, lo que se ajusta a la fórmula (2)n, donde 2 son los cromosomas de padre y madre, y el número de cromosomas distintos de la especie (2 elevado a 4 = dieciséis). Cosa similar ocurre con el óvulo. Al juntarse un óvulo y un espermatozoide, ese cigoto fecundado tendrá 1 sobre doscientos cincuenta y seis posibilidades de repetir la combinación de cromosomas con uno de sus hermanos, porque se multiplican las posibilidades (1 sobre dieciséis del espermatozoide por 1 sobre dieciséis del óvulo). Pero si a esto multiplicamos por los trece mil seiscientos genes que pueden mezclarse durante el crossing over, tenemos un número inmenso de posibilidades de que un ser sea único e irrepetible, a menos que tenga un gemelo.

Dato: Los mellizos se diferencian de los gemelos en que provienen de dos óvulos fecundados por dos espermatozoides diferentes. Por eso no solo su apariencia sino también su sexo pueden ser diferentes.

Competencia socioemocional. Si bien todos los rasgos físicos y fisiológicos están determinados por los genes, los aspectos culturales, intelectuales y de valores de una persona se construyen en interacción con la sociedad. ¿Qué desarrollos sociales, educativos y culturales planeas incorporar para tener una vida a plenitud?

Formación de los espermatozoides

El largo camino que un espermatozoide tiene que recorrer para formarse se inicia en los testículos, donde también se produce la hormona testosterona, encargada de los caracteres sexuales masculinos y de la producción de espermatozoides.

Las células germinales diploides masculinas se llaman espermatocitos primarios y se forman por mitosis sucesivas de las espermatogonias, unas células también diploides, que se encuentran en los márgenes de los numerosos túbulos seminíferos que forman el testículo.

Después de la meiosis 1, se crean dos espermatocitos secundarios haploides, a partir de cada célula germinal. Los espermatocitos secundarios continúan con la meiosis II para formar cuatro espermátidas, que tendrán que madurar y diferenciarse para formar cuatro espermatozoides completamente funcionales, formados en la parte central de los túbulos, por donde pueden salir.

En la imagen se observa la presencia de las llamadas células de Sertoli, las cuales se encargan de la nutrición de las células que intervienen durante la espermatogénesis.

Los espermatozoides, al madurar, adquieren algunas características que les permiten cumplir con su misión: generan una cola, en cuya base hay mitocondrias que le proporcionan la energía necesaria para nadar hasta su objetivo; pierden mucho de su citoplasma original porque tienen un tiempo limitado de vida y no necesitan fabricar sustancias para mantenerse. Por esta razón, tienen un tamaño muy reducido y el mayor porcentaje de la célula está ocupado por el núcleo, donde se encuentran los cromosomas. El ser tan pequeños les permite a los testículos almacenar millones de espermatozoides, con lo que se garantiza que al menos unos cuantos logren vencer todos los obstáculos y lleguen hasta el gameto femenino. En la cabeza del espermatozoide existe un organelo especial llamado acrosoma, que contiene enzimas que destruyen las membranas del óvulo para garantizar la fecundación.

Formación de los óvulos

La oogénesis u ovogénesis es diferente al proceso de la espermatogénesis por varios factores.

Primero, porque se inicia antes del nacimiento de la mujer, cuando ha cumplido tres meses de desarrollo embrionario. En este momento, unas células diploides llamadas oogonias, que están en los ovarios, se dividen por mitosis para formar las células germinales femeninas, que son los oocitos primarios, los cuales llegan hasta la etapa de profase 1, en la cual se quedan estacionados hasta la pubertad.

Durante la vida fértil de una mujer, período que comprende desde la pubertad hasta la menopausia, las hormonas sexuales estimularán la maduración de un óvulo cada mes.

Para ello, varios oocitos primarios continúan con el proceso de meiosis, hasta llegar a la metafase 1. Se forma entonces un oocito secundario (que al madurar se transforma en el óvulo) y un cuerpo polar que se desecha, ambas células con contenido haploide.

El oocito secundario está rodeado por células accesorias, formando el conjunto conocido como folículo, que produce la hormona llamada estrógeno. Cada mes, varios folículos empiezan a desarrollarse, estimulados por las hormonas sexuales. Solo uno de ellos llega a la madurez completa, la cual culmina con la ovulación (cuando el oocito secundario ha llegado a metafase II y se llama óvulo, rompe el folículo y empieza su travesía hacia la trompa de Falopio). Si en este momento se produce la fecundación, el óvulo culmina su meiosis II. Si no hay fecundación, este óvulo se desechará junto con la menstruación. También se forma un segundo cuerpo polar que se desecha. Por otra parte, las células que pertenecieron al folículo se transforman en una estructura llamada cuerpo lúteo, la cual secreta la hormona progesterona que ayudará al implante del embrión en el útero, pero si no hay fecundación, será desechada.

Interdisciplinariedad. Biología y Cosmética. Los estrógenos estimulan la salud de la piel (De Martos, dos mil ocho) y, por lo tanto, la industria cosmética los usa en la elaboración de cremas, sobre todo de aquellas que se aplican en el rostro. La acción de esta hormona permite una mayor producción de colágeno, proteína encargada de mantener la elasticidad de la piel, y con ello, la prevención del aparecimiento de arrugas.

Competencia socioemocional. Si tienes una vida sexual activa, recuerda utilizar protección y métodos anticonceptivos.

Comprender cómo la información genética se transmite de una generación a otra no solo explica nuestra existencia, sino que revela la continuidad de la vida sobre el planeta. Cada célula germinal, cada cromosoma y cada gen cuentan una historia evolutiva que comenzó hace miles de millones de años. Conocer los procesos de espermatogénesis, ovogénesis y fecundación nos permite valorar la complejidad de la herencia y la diversidad biológica que nos rodea. Seguir aprendiendo sobre genética es adentrarse en el lenguaje con el que la vida escribe su historia: un código común que nos une, pero que al combinarse nos hace únicos.


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