Concepción (Fecundación) Comienza cuando los espermatozoides empiezan a penetrar la corona radiada que rodea al ovulo y termina con la mezcla de los cromosomas maternos y paternos después de que el espermatozoide ha entrado en el ovulo. Tiene lugar en la región de la trompa uterina; al llegar los espermatozoides al tracto uterino todavía no están listos para fecundar al ovocito por lo que deben de pasar por diferentes procesos Penetración de la corona radiada En esta etapa el espermatozoide se encuentra por primera vez con el ovulo en la trompa uterina. La corona radiada es una capa celular con una matriz interna celular formada por proteínas y una alta concentración de carbohidratos. Se dice que los movimientos natatorios de los espermatozoides son esenciales para la penetración Anclaje a la zona pelúcida y penetración de la misma Tiene un espesor de 13 mm, sus 3 principales glicoproteínas son ZP1 ZP2 y ZP3. La ZP2 y la ZP3, se combinan y forman unidades básicas que forman largos filamentos, estas se unen en intervalos mediante puentes cruzados de moléculas de ZP1. Una vez que los espermatozoides penetran la corona radiada los espermatozoides establecen una unión con la zona pelúcida mediante la membrana plasmática de sus cabezas, actuando estas como puntos de unión para los receptores espermáticos ZP3 Al unirse el espermatozoide a la zona pelúcida se experimenta la reacción acrosómica, que es la fusión de partes de la membrana acrosómica externa con la membrana plasmática suprayacente, y la liberación de las partes fusionadas en forma de pequeñas vesículas, dando como resultado la expulsión de grandes cantidades de enzimas almacenadas en el acrosoma. Un iniciador de la reacción acrosómica es el paso masivo de Ca++ a través de la membrana plasmática de la cabeza del espermatozoide, acompañado de entrada de Na+ y salida de H+ elevando el pH intracelular. A medida que las vesículas se fusionan, las membranas se desprenden, el contenido enzimático del acrosoma se libera y ayuda a los espermatozoides a seguir su camino a través de la zona pelúcida. La enzima más importante es la acrosina una proteinasa serica que se fija a la membrana acrosómica interna. La membrana plasmática interna forma la superficie que cubre la cabeza del espermatozoide Unión y fusión del espermatozoide y el ovulo El espermatozoide transita por el espacio perivitileno y hace contacto con el óvulo. Esto ocurre en 2 fases, primero el espermatozoide se fija y después se fusiona con la membrana plasmática del ovulo, esta unión tiene lugar en la región ecuatorial de la cabeza del espermatozoide, donde la membrana acrosomica interna se fusiono con la membrana plasmática del espermatozoide y las microvellosidades que rodean al ovulo. Las moléculas de la membrana plasmática del espermatozoide se unen a las moléculas de integrina α6β1 de la superficie del ovulo. Después de la fusión inicial el contenido del espermatozoide (la cabeza, la pieza media y usualmente la cola) se sumerge dentro del ovulo, mientras su membrana plasmática al ser diferente se incorpora a la del ovulo y es reconocible hasta el comienzo de la división del ovulo fecundado o cigoto. Prevención de la polispermia Una vez fusionados el espermatozoide y el ovulo se debe de evitar la entrada de mas espermatozoides al ovulo, existen 2 tipos de bloqueo uno lento y otro rápido. El Bloqueo rápido de la polispermia se basa en una rápida despolarización eléctrica de la membrana plasmática del ovulo, cambiando su potencial de reposo desde unos 70mV hasta unos +10mV en los primeros 2 segundos después de la fusión del espermatozoide con el ovulo, impidiendo este cambio que otros espermatozoides se adhieran a la membrana plasmática del ovulo. El bloqueo suele durar cinco minutos en el mamífero, tiempo suficiente para que el ovulo prepare un bloqueo permanente. El segundo bloqueo es el lento, este comienza con la propagación de una oleada de Ca++ a partir de la unión entre el espermatozoide y el ovulo, recorriendo la oleada todo el ovulo en un par de minutos, actuando de forma secuencial sobre los gránulos corticales, esto hace que se fusionen los gránulos corticales y la membrana plasmática liberando así su contenido (enzimas hidrolíticas y polisacáridos) hacia el espacio perivitelino. Los polisacáridos liberados en el espacio perivitelino se hidratan y se hinchan, haciendo que la zona pelúcida se organice en la superficie del ovulo, hidrolizando las moléculas receptoras de los espermatozoides de la zona. A esta reacción se le denomina reacción de zona Que es la eliminación de la capacidad que tienen los espermatozoides de adherencia y penetración de la zona. Activación metabólica del ovulo Debido a la penetración del espermatozoide suceden cambios en la respiración y metabolismo del ovulo, no se conoce bien el mecanismo en estos cambios pero se cree que se inicia por la liberación precoz de Ca++, dicha liberación va seguida por un intercambio de Na+ extracelular por H+ intracelular a través de la membrana plasmática, dando como resultado una elevación en el pH intracelular, que precede a un incremento del metabolismo oxidativo. Descondensación del núcleo del espermatozoide En el espermatozoide maduro se encuentra la cromatina nuclear empacada en forma muy apretada, debido a las uniones cruzadas -SS-(disulfuro) que se producen entre las moléculas de protamina que constituyen complejos con el DNA durante la espermatogénesis, después de que la cabeza del espermatozoide entra en el citoplasma del ovulo, la permeabilidad de su membrana nuclear aumenta, permitiendo que los factores citoplásmicos del interior del ovulo afecten el contenido nuclear del espermatozoide. Después de la reducción de las uniones disulfuro de las protaminas a grupos sulfhidrilo (-SH-) por el glutatión reducido en el ooplasma, las protaminas se pierden con rapidez de la cromatina del espermatozoide y la cromatina comienza a extenderse en el núcleo a medida que se desplaza acercándose al material nuclear del ovulo, después durante un corto periodo los cromosomas masculinos están desnudos y las histonas empiezan a asociarse con los cromosomas. Terminación de la meiosis y el desarrollo del pronúcleo en el ovulo Es cuando núcleo del ovulo se encuentra detenido en la metafase de la segunda división meiótica, termina la ultima división y libera un segundo cuerpo polar dentro del espacio perivitelino, formándose la membrana del pronúcleo alrededor del material cromosómico femenino. Ciertos factores citoplásmicos tienen influencia en el crecimiento del pronúcleo femenino y masculino. También existe replicación del DNA en los pronúcleos haploides en desarrollo y cada cromosoma forma dos cromátides a medida que los pronúcleos se aproximan entre sí. Al entrar en contacto los pronúcleos masculino y femenino las membranas se rompen y los cromosomas se entremezclan. Los cromosomas maternos y paternos se organizan con rapidez alrededor de un huso mitótico en preparación para una división mitótica corriente. Es aquí cuando el proceso de fecundación termina y el ovulo fecundado se denomina cigoto. Célula totipotencial Del latín totuspotens, "totus" (todo) y "potens" (poder o habilidad). La primera célula de un individuo tiene en su núcleo toda la información genética de un nuevo ser humano. Ese nuevo ser unicelular tiene la capacidad de empezar a desarrollar todo un individuo. El ADN de ese embrión puede expresar toda la información, se pueden leer todos los genes. A las 24 horas de que se produce la primera división celular, en sus primeros estadios el ADN del cigoto tiene la capacidad de permanecer puro, por lo tanto si realizáramos una separación artificial de las primeras dos células del cigoto, notaríamos que cada célula podría generar un embrión, esta capacidad de totipotencia se pierde hasta el cuarto día, Durante el proceso del desarrollo las células ya no son totipotentes porque conservan una menor potencia que les permite formar varios tejidos (pluripotencia o multipotencia). Una célula cuando es determinada pierde sus múltiples potencialidades, sin embargo obtiene la condición particular que le permite llegar a ser especializada. .