mecanismos de reproducciÓn celular: meiosis

MECANISMOS DE REPRODUCCIÓN CELULAR: MEIOSIS

ORGANISMOS

EUCARIONTESPROCARIONTES

BacteriasAnimales Vegetales Hongos

Cromosomas

El ser humano es un organismo diploide (2n) y queposee 23 tipos de cromosomas (n). Es decir, poseeun total de 46 cromosomas

44 cromosomas (22 pares) constituyen los autosomas. Los dosrestantes corresponden a los cromosomas sexuales X e Y, quepueden variar su condición para formar distintos sexos: XX paramujer y XY para hombre.

Cromosomas

Las partes estructurales de un cromosoma corresponden a:

• Cromátidas hermanas: Son los brazos del cromosoma. Sellaman hermanas porque su DNA es copiado. Componen lamayoría del cromosoma.

• Centrómero: Región de heterocromatina constitutivacentral del cromosoma.

• Cinetocoro: Disco proteico unido al centrómero delcromosoma. Es importante para la unión del huso mitótico.

• Satélites: Son regiones periféricas de las cromátidas.• Telómeros: Son las regiones finales del DNA de cada

cromátida. Se van desgastando con cada replicación. Esocausa en gran medida el envejecimiento. Para ello existenunas enzimas llamadas telomerasas, que elongan estossegmentos en cada replicación.

Ejercicio 3

Ejercicio 4 • 2. Metafase: La

membrana nuclear yaha desaparecido y loscromosomas seencuentran visibles.Las fibras del husomitótico se unen acada cinetocoro de uncromosomaduplicado. Loscromosomas seordenan en elecuador de la célula,alineados.

Ejercicio 5

Ejercicio 6

Ejercicio 7

Ejercicio 8

Ejercicio 9

Ciclo Mitótico

Mitosis

La mitosis (<mitos> hebra, <osis> proceso: proceso confilamentos) se define como la división del núcleo celular pararepartirse en dos copias celulares idénticas. El contextofisiológico donde ocurre la mitosis es conocido como el ciclocelular mitótico, en el cual la célula se prepara bioquímicamentepara replicarse.

Ciclo Mitótico

El ciclo celular mitótico está conformado por las siguientesetapas:

• Gap 1 (G1): Consiste en una etapa de larga duración durantela cual la célula comienza a producir más ATP, proteínas,enzimas y RNAs para la futura célula hija. También en estaetapa ocurre la replicación de los organelos y comienza acambiar la organización de los microtúbulos.

Ciclo Mitótico

• S (Synthesis, Síntesis): En esta etapa ocurre la replicación delDNA. Esta etapa es crucial puesto que si ocurren fallas nodetectadas en el proceso la célula hija dará origen a uncáncer. La condición del material genético pasa de 2n/2c a2n/4c.

• Gap 2 (G2): La célula vuelve a crecer ytermina los preparativos para lareplicación celular.

• Mitosis (M): Ocurre la replicación delnúcleo.

• Citocinesis (citokinesis, citodiéresis):Luego de la replicación del núcleo, elcitoplasma se divide y se forman doscélulas hijas.

Las etapas G1, S y G2 conforman el periodoconocido como INTERFASE.La interfase es un ciclo que puede durarbastante tiempo, siendo la mitosis la etapamás corta de todo el ciclo celular.

Mitosis

Este proceso está dividido en cuatro etapas.

• 1. Profase: La cromatina comienza acondensarse. La membrana nuclear (ocarioteca) comienza a desaparecer. El husomitótico (microtúbulos especializados parala mitosis) comienza a formarse desde loscentriolos. Al final de esta etapa aparecenlos cromosomas.

Mitosis

• 2. Metafase: La membrana nuclear ya ha desaparecido y loscromosomas se encuentran visibles. Las fibras del husomitótico se unen a cada cinetocoro de un cromosomaduplicado. Los cromosomas se ordenan en el ecuador de lacélula, alineados.

Mitosis

• 3. Anafase: El huso mitótico se acorta, haciendo que lascromátidas hermanas se separen y queden ubicadas enpolos celulares opuestos. El citoplasma comienza sudivisión.

Mitosis

• 4. Telofase: La membrana nuclear vuelve a formarse en tornoa cada grupo de cromosomas. A su vez, estos comienzan adescondensarse

Mitosis

Si bien la citocinesis comienza tempranamente durante la mitosis, concluye después de que los dos núcleos están perfectamente formados.

La citocinesis es diferente en animales y en vegetales. En los primeros ocurre por constricción y en los vegetales el aparato de Golgi sintetiza una nueva pared celular que separa las dos células.

Mitosis

El significado biológico y la importancia de la mitosis son:

• Genera dos células nuevas, idénticas genéticamente.

• Conserva la diploidía (la condición final de ambas células es 2n/2c)

• La mitosis es primordial en el proceso de crecimiento y desarrollo de metazoos y plantas, reparación de tejidos, recambio celular normal (piel, mucosas, etc).

• Fallas en este proceso pueden generar cáncer.

¿El n y el C?

¿Cómo se dividen otro tipo de células?

Mecanismos de Reproducción Celular

- Otros organismos se replican por un proceso llamado amitosis (proceso sin filamentos).

- Este proceso es característico de organismos poco complejos, como procariotas y eucariotas inferiores. En este tipo de división no participa el huso mitótico (los filamentos), por lo cual en núcleo o nucleoide se replica y luego se reparte la información por distintos medios:

Mecanismos de Reproducción Celular

• Bipartición: Es el método más utilizado por procariotas y algunos eucariotas unicelulares. El material genético se replica y se reparte entre las dos células, ya sea con ayuda de los mesosomas (procariotas) o por constricción nuclear (que originará dos núcleos a partir de uno.

Mecanismos de Reproducción Celular

• Gemación: A partir de una célula se originan una o muchas células con su propio núcleo. Es característica de levaduras

Meiosis

Ciclo celular Meiótico

• La meiosis es un proceso que solamente experimentan las células de la línea germinal (productoras de gametos; células sexuales). Es muy similar a la mitosis en cuanto a sus etapas, sin embargo tiene grandes diferencias.

Ciclo celular Meiótico

• Los productos de la meiosis son cuatro células haploides (n/c), con una carga genética diferente a su célula de origen y entre ellas. El contexto de la meiosis es la formación de gametos (gametogénesis)

• Las etapas de la meiosis están repartidas en dos grandes procesos: La meiosis I y la meiosis II. Comenzaremos describiendo la primera de éstas:

Meiosis 1

La importancia de la meiosis I radica en la generación de variabilidad en las células en formación. Es en este punto donde los cromosomas dejan de ser homologos. Antes de entrar a la meiosis I la célula progenitora (gonio) presenta una interfase idéntica a la presente en la mitosis.

Las etapas del proceso son:

1. Profase I: Es la etapa más compleja de toda la meiosis. Está dividida en cinco subetapas:

Profase 1

a. Leptoleno: La membrana nuclear comienza a desaparecer. Los cromosomas comienzan a condensarse y comienza el ensamblaje del complejo sinaptonémico (soporte de las tétradas).

b. Zigoteno: Se forman las tétradas (ó bivalentes), consistentes en la unión del cromosoma paterno y materno de cada par cromosómico, a través del complejo sinaptonémico.

Profase 1

c. Paquiteno: Ocurre el crossing over (entrecruzamiento). Los cromosomas homólogos intercambian segmentos entre ellos. Luego de esta etapa ya no existe un cromosoma paterno y materno, sino que solo son un cromosoma con cuatro cromátidas.d. Diploteno: Los cromosomas ya son observables. Los lugares donde hubo recombinación permanecen unidos con unas marcas en forma de X llamadas quiasmas.e. Diacinesis: La membrana nuclear desaparece y los cromosomas ya están condensados.

Meiosis 1

2. Metafase I: Las tétradas se organizan en el ecuador de la célula gracias al huso meiótico (idéntico al huso mitótico). Es aquí donde ocurre otro evento de variabilidad genética: La permutación cromosómica. En este evento las tétradas son ordenadas aleatoriamente, de manera que durante la anafase, la distribución de las cromátidas paternas y maternas será al azar.

Meiosis 1

3. Anafase I: Las tétradas son separadas hacia polos opuestos de la célula. En cada polo celular se encontrará un grupo de 23 cromosomas replicados.

4. Telofase I: Los núcleos se reorganizan en torno a este grupo de cromosomas.

Meiosis 1

Ocurrida la citocinesis propia del proceso, la meiosis I concluye con dos células con carga genética n/2c. Pese a que ya se encuentra presente la haploidíanecesaria para los gametos (n + n = 2n) la cantidad de DNA que hay es demasiada (2c + 2c = 4c), por lo que debe realizarse otra división para terminar el proceso.

Antes que comience la meiosis II, existe un periodo llamado intercinesis, en el cual la célula se prepara para una nueva división SIN REPLICAR SU DNA.

Meiosis 2

La meiosis II es muy similar a una mitosis. Consta de las siguientes etapas:

1. Profase II: La membrana nuclear desaparece y los cromosomas duplicados comienzan a condensarse. El huso meiótico vuelve a reorganizarse.

Meiosis 2

2. Metafase II: Los cromosomas duplicados se organizan en la línea ecuatorial de la célula gracias al huso meiótico.

3. Anafase II: Las cromátidas de cada cromosoma son separadas hacia polos opuestos de la célula.

4. Telofase II: Se reorganiza la membrana nuclear en torno a cada grupo de cromosomas.

Meiosis 2

• Ocurrida otra citocinesis, la meiosis esta completa: Se han formado cuatro células con una carga genética n/c. Su juego cromosómico lleva uno de cada tipo (no hay pares). De esa manera, cuando se unan los gametos se restituirá la diploidía (n/c + n/c = 2n/2c).

Meiosis 2

• La meiosis es muy importante evolutivamente como el proceso desarrollado para generar variabilidad intraespecie. Este proceso asegura que ninguna descendencia será igual a sus progenitores, pudiendo adquirir nuevas características.

Meiosis

La importancia biológica de la meiosis es:

• Generación de variabilidad intraespecie (crossing-over y la permutación cromosómica)

• Ocurre solo en células de la línea germinal.

• Generación de gametos haploides, capaces de conservar el número cromosómico de la especie.

• Alta efectividad de producción (se generan cuatro células a partir de una).

Mitosis y Meiosis

Ejercicio

Ejercicio

Ejercicio

La célula que termina Meiosis I posee las siguientes características:

A) 2n cromosomas y 4c de ADNB) 2n cromosomas y 2c de ADNC) n cromosomas y 4c de ADND) n cromosomas y 2c de ADN.E) Ninguna de las anteriores

Ejercicio

¿En qué paso de la Meiosis ocurre la permutación cromosómica?

A) Metafase II.B) Metafase I.C) Profase.D) Anafase II.E) Profase I.

Ejercicio

Respecto a la meiosis, a diferencia de la mitosis, es correcto afirmar que:

A) Se produce en todos los tejidos.B) Se produce solo en células somáticas.C) De una célula progenitora se producen 4 células hijas haploides.D) Todas las células hijas son diploides.E) Solo los gametos la pueden realizar.

Ejercicio

La importancia de la meiosis radica en:

I. sirve para la regeneración de tejidos.II. mantiene el número de cromosomas de la especie.III. con el crossing-over logra dar variabilidad.

Es (son) correcta (s):

A) Solo I.B) Solo II.C) Solo III.D) Solo I y II.E) Solo II y III.

Ejercicio

¿Qué tipo(s) de célula(s) puede(n) realizar la mitosis común, donde al final del proceso se obtienen dos células completamente idénticas?

A) Procariotas.B) Eucariotas somáticas.C) Gametos diferenciados.D) Levaduras.E) Procariotas y Eucariotas.

Ejercicio 10

Ejercicio 11

Ejercicio 12

MECANISMOS DE REPRODUCCIÓN CELULAR: MEIOSIS