ISBN: 978-0-615-93971-1
XX Jornadas de Ingeniería Arquitectura y Diseño, FIAD-UABC
EL TRAYECTO A LA VIDA José Aguilar Castro, Melissa Bojórquez Guzmán, Martha Cecilia Duarte Martínez, Karla Joseline Gómez Sanabria, Hortensia Riego Tirado* FACULTAD DE INGENIERÍA ARQUITECTURA Y DISEÑO CARRETERA TRANSPENINSULAR ENSENADA-TIJUANA NUMERO 3917, COLONIA PLAYITAS. Ensenada, B.C., C.P. 22860. Teléfono 646-1750744, Fax 646-1744333 *E-mail:hriesgo@gmail.com Abstract: Se describirá la estructura biológica del espermatozoide y la cinemática que estos describen en su trayecto al óvulo, dando a conocer que los espermatozoides son células con movimientos propios y especializados con el único propósito de fecundar. Sus principales características físicas son: una cabeza, que contiene el núcleo; el segmento intermedio, que contiene mitocondrias; y un flagelo que les permite desplazarse.
Palabras clave: ecuaciones diferenciales, espermatozoide, cinemática, óvulo. 1.- Introducción.
teniendo todas las especificaciones a presentar.
Este proyecto se realizó para conocer de manera más amplia la fecundación, enfocándonos en la célula del espermatozoide ya que en él podemos encontrar varios conceptos biológicos y cinemáticos importantes no entendidos por el público general.
2.- Continuando con la construcción de un modelo a escala de un espermatozoide. 2.1 Inflando el globo, dándole la forma adecuada de la cabeza del espermatozoide. Después, colocamos papel secante adherido con pegamento y agua con un pincel haciendo capas ligeras de papel y así dando rigidez.
El objetivo del proyecto es llevar la aplicación de la innovación del conocimiento que se tenía en el movimiento del flagelo. El trayecto a la vida comienza en dos pequeñas micro células, estas células son las más importantes en la vida para el ser humano ya que dan vida a otro ser vivo, hablamos del espermatozoide y el óvulo. En nuestro caso, nos enfocaremos en el espermatozoide ya que es él quien pasa por el trayecto, largo ypeligroso, para poder lograr su misión: la fecundación del óvulo.
2.2 Para crear la zona media o segmento intermedio, se colocó cartón y se tomó el método de la cabeza para darle la misma rigidez. 2.3 Al flagelo se le dio forma con alambre recocido y tubos de cartón y para darle rigidez se envolvió con vendas con yeso. 2.4 Una vez formado el espermatozoide, éste se montó en una base de madera suspendida por tarugos.
2.- Materiales y metodología
3.- Todo este trabajo fue realizado de manera artesanal por los miembros del equipo.
1.Realizando una amplia investigación sobre el espermatozoide y 5
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4.VisualizaciĂłn de espermatozoide en microscopio.
un
coordenadas similares al movimiento del flagelo.
4.1 Se obtuvo una muestra, la cual se deja sedimentar 30 min.
EcuaciĂłn:
4.2 Con un gotero, se colocĂł una gota de la muestra entre un portaobjetos y un cubreobjetos.
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4.3 Con ayuda de un microscopio compuesto observamos a 10x y 40x (ver la siguiente figura).
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3.- Parte experimental
En este proyecto de divulgaciĂłn cientĂfica se describirĂĄ los siguientes puntos del espermatozoide. Espermatozoide o espermatozoo: CĂŠlula germinal masculina que es producido en los tĂşbulos seminĂferos ReproducciĂłn: Los espermatozoides se reproducen en los tĂşbulos seminĂferos que son el lugar del testĂculo donde se lleva a cabo la espermatogĂŠnesis o producciĂłn de espermatozoides.
Figura 1. Espermatozoides con un aumento de 40 x.
Temperatura: La temperatura ideal es de 3 o 5 °C menos que la temperatura normal del cuerpo.
5.- Laptop y pantallas. 5.1 Utilizando un programa llamado movie-maker, se realizaron videos visualizando el movimiento de flagelo acompaĂąado de una grĂĄfica y la estructura biolĂłgica.
NĂşmero aproximado: En una eyaculaciĂłn se liberan aproximadamente 250 millones de espermatozoides que entran en un gran trayecto dentro del aparato reproductor femenino donde se encontrarĂĄn con diversos obstĂĄculos, es aquĂ donde la carrera empieza y solo uno serĂĄ el ganador.
6.- EcuaciĂłn diferencial lineal de segundo orden. En esta secciĂłn se discutirĂĄ el movimiento que vibra hacia arriba y hacia abajo suspendida en el extremo de un resorte [2].
SoluciĂłn: [2]
Tomando en cuenta la forma que genera el movimiento del flagelo determinamos que la soluciĂłn de la siguiente ecuaciĂłn diferencial lineal de segundo orden con coeficientes constantes representa una grĂĄfica, con
đ?‘šđ?‘š đ?‘˜đ?‘˜ E đ?‘˜đ?‘˜ đ?‘‹đ?‘‹ = đ?‘?đ?‘? đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘?đ?‘? �� đ?‘Ąđ?‘Ą + âˆ…ďż˝ + 1 ďż˝ đ?‘Ąđ?‘Ą sen ďż˝ đ?‘Ąđ?‘Ą. đ?‘šđ?‘š 2 đ?‘˜đ?‘˜ đ?‘šđ?‘š
6
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forma de “s” espermatozoide.
para
impulsar
el
Sobre el porcentaje de ellos que presentan movilidad. Existen 4 tipos de movilidad en los espermatozoides. Loa movimientos A y B son movimientos buenos y estándares, sin mucha diferenciación de movimiento de flagelo que es lo que se evaluará.Los movimientos C y D no tienen movimiento continuo.Como se mencionaba anteriormente, se evaluará la forma física del espermatozoide, es decir, si su forma es estándar y normal. Figura 2. Representación grafica del movimiento del flagelo. Trayectoria: Estructura: •
•
•
Para que el espermatozoide fecunde al óvulo debe cubrir un trayecto de 1518cm; la velocidad alcanzada en la eyaculación es más de 10 km/h, con una velocidad constante en todo su recorrido de 2.3 a 2.5 mm por minuto; su tiempo de vida dentro del endocérvix es de 72 horas, aproximadamente.
Cabeza: Con un diámetro de 5 micras, contiene un núcleo donde se encuentran 23 cromosomas. Los cromosomas son estructuras que transportan fragmentos largos de ADN, la punta de la cabeza del espermatozoide corresponde a la porción llamada acrosoma que permite al espermatozoide penetrar al óvulo. Zona media: Con un diámetro de 1.3 micras, su función es unir la cabeza con la cola o flagelo, esta contiene la mitocondria que suministra el ATP o energía que el flagelo necesita para su movilidad. Flagelo: Con un diámetro de 53.7 micras está conformado por una membrana.
4.- Resultados y discusiones Como resultado obtenemos que el movimiento de todo el flageloes de distinta magnitud, esta aumenta directamente con la longitud del flagelo.
Movimiento: Su movimiento en 3D es en forma de taladro.Si observamos en un microscopio estéreo la parte periférica,notaríamos, en 2D, en un microscopio compuesto, que su movimiento es de un lado a otro en
Figura 3. Dibujo de un espermatozoide que muestra el movimiento ondulante del flagelo [6]. 7
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5.- Conclusiones
[2].- Ross, S.L; Introducción a las Ecuaciones Diferenciales,Editorial Interamericana, pág.: 179-221 (1982).
El objetivo del proyecto es reconocer lo que hay más allá sobre el gran origen de la vida humana, logrando demostrar que mediante ciertos conocimientos matemáticos se pueden estimar procesos biológicos como la fecundación. Además, se observó satisfactoriamente la obtención de aprendizaje por parte de los receptores, notando su asombro al profundizar en el tema, superando así sus expectativas sobre la información que lograron obtener.
[3].- Ángel Mejía, Gilberto, Mauricio Ángel. Interpretación clínica del Laboratorio / Gilberto Ángel Mejía, Ramelli. 7ª ed. Bogotá: Editorial Medica Internacional, (2006). [4].- Lewis Wolpert Principios del desarrollo. Ed. Médica Panamericana (2010). [5].- Scott F. Gilbert W. H. Freeman, Bioethics and the New Embryology: Springboards for Debate (2005).
6.- Bibliografía
[6].- Keith L. Moore, T. V. N. Persaud Embriología clínica: el desarrollo del ser humano. Elsevier España, (2004).
[1].- Mader, Sylvia S; Biología, Mc Graw Hill, pág.: 797-817(2008).
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