U N I D A D I : C L U L A

BIOLOGIA TERCERO BT-07

M E I O S I S

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MEIOSIS

En las clulas reproductoras sexuales la nueva generacin de individuos se origina por fusin de

clulas haploides provenientes de los progenitores. El proceso meitico es responsable de producir

clulas haploides (n) a partir de clulas diploides (2n) con ello la meiosis compensa el efecto

multiplicador de la fecundacin (Figura 1).

Figura 1. Diploida y Haploida en los seres humanos.

En toda clula diploide, cada cromosoma tiene su par y estos pares se conocen como

cromosomas homlogos; que se asemejan en tamao, forma y tipo de informacin hereditaria

que contienen. Uno de los cromosomas homlogos proviene del gameto del progenitor materno y

el otro, del gameto del progenitor paterno. Una vez producida la fecundacin, ambos homlogos

se renen en el cigoto. La dotacin cromosmica diploide, que contiene los dos homlogos de

cada par, se reduce a una dotacin haploide que contiene solo un homlogo de cada par.

En los mamferos, la meiosis est inscrita en un proceso mayor: la gametognesis, esto ocurre

en las clulas germinales que se localizan en las gnadas de los individuos.

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Las caractersticas ms destacadas de la meiosis son:

Es una divisin reduccional en la cual clulas diploides (2n) originan clulas haploides (n).

Es una fuente de variabilidad gentica al producirse nuevas combinaciones en los mismos

cromosomas debido a dos procesos el crossing over, y la permutacin cromosmica, que tienen por consecuencia una ocurrencia muy baja de gametos iguales.

Corresponde a dos divisiones sucesivas con un solo perodo replicativo del material

gentico.

A continuacin se revisarn las fases de la meiosis, insistiendo en cada una de ellas,

principalmente en lo que ocurre con el material gentico.

MEIOSIS I (Figura 2)

Profase I

Los cromosomas homlogos sinaptan formando las ttradas. Por lo general ocurre crossing- over

o entrecruzamiento entre segmentos de cromtidas homlogas.

Metafase I

Los cromosomas homlogos llegan unidos por los quiasmas (lugar donde hubo

entrecruzamiento), y se ubican al azar formando la placa ecuatorial.

Anafase I

Se separan los cromosomas homlogos y son movilizados por las fibras del huso hacia

polos opuestos.

Telofase I

Alrededor de los cromosomas localizados en cada polo, se reconstruye una carioteca y la

cromatina empieza a descondensarse.

CITOCINESIS O CITODIRESIS

Casi simultneamente con la telofase I ocurre la divisin citoplasmtica o citodiresis.

Se forman dos clulas haploides (n), con sus cromosomas duplicados, por ello 2c.

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I N T E R C I N E S I S

Literalmente significa entre divisiones, es un perodo entre la primera y segunda divisin

meitica y no hay replicacin del material gentico.

MEIOSIS II (Figura 6).

Profase II

La cromatina empieza a condensarse, se hacen visibles los cromosomas de dos cromtidas

(dobles) y se fragmenta la carioteca.

Metafase II

Los cromosomas dobles se dirigen al ecuador y forman la placa metafsica.

Anafase II

La traccin ejercida por los microtbulos del huso insertas en los cinetocoros, ocasionarn

la separacin de las cromtidas hermanas. Se divide el centrmero, por ello cada

cromtida hermana con su centrmero pasa a ser un cromosoma simple y cada uno migra

a polos opuestos.

Telofase II

Alrededor de los cromosomas simples (de una cromtida), localizados en cada polo se

reconstruye la envoltura nuclear. La cromatina se descondensa.

CITOCINESIS O CITODIRESIS

Junto con la telofase II, se realiza la divisin citoplasmtica, formando cuatro clulas

haploides (n), con cromosomas simples de una cromtida, de una molcula de DNA

asignndole el valor c.

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Meiosis I

Meiosis II

Figura 2. Meiosis I y Meiosis II.

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Meiosis y Gametognesis

La Meiosis es parte de un proceso mayor llamado Gametognesis (Figura 3), la cual ocurre en

las gnadas y tiene por objetivo la formacin de gametos haploides, por lo tanto, la

gametognesis y, por ende, la meiosis ocurren solamente en clulas germinales localizadas en las

gnadas de los organismos sexuados. Existe una gametognesis femenina llamada Ovognesis y

una gametognesis masculina, la Espermatognesis.

La ovognesis y la espermatognesis tienen algunas diferencias en cuanto a la duracin de las

etapas, distribucin de citoplasma de las clulas hijas y a la modificacin de stas, pero tienen

etapas similares, las cuales se indican a continuacin en la tabla 1.

Tabla 1. Paralelo entre la Gametognesis Femenina y Masculina.

Etapas de la

Gametognesis

Ovognesis

Espermatognesis

Multiplicacin

Ocurre solamente en la etapa

embrionaria. En esta etapa las

clulas germinales primordiales

(CPG) dan origen a los ovogonios

(2n y 2c)

Comienza en la etapa embrionaria pero se

detiene, para continuar en la pubertad. En

esta etapa las CPG dan origen a los

espermatogonios (2n y 2c)

Crecimiento

Ocurre solamente en la etapa

embrionaria. En esta etapa los

ovogonios se transforman en

ovocitos I (2n y 4c)

Contina en la pubertad. En esta etapa

los espermatogonios se transforman en

espermatocitos I (2n y 4c)

Maduracin

La primera parte de la maduracin

ocurre en la etapa embrionaria, el

feto femenino forma ovocitos I que

quedan latentes en profase I en el

momento de nacer y as pueden

permanecer muchos aos.

De 10 aos hasta 55 o 60 aos, que

es ms o menos el tiempo que

puede transcurrir para que por

efecto hormonal, se reinicie la

Meiosis en cada ciclo ovrico, por lo

tanto en cada ovulacin la mujer da

origen a un ovocito II (n y 2c)

(detenido en Metafase II) y un

polocito I, estas ltimas clulas

son tiles solo para la reduccin

cromosmica y rara vez se dividen.

La segunda divisin meitica del

ovocito II solo finaliza cuando hay

Fecundacin dando por resultado

un nico gameto llamado vulo

(n y c).

Comienza en la pubertad y es un proceso

continuo durante el resto de la vida del

varn.

Su duracin es de solo semanas

(6 a 8 semanas).

La primera divisin meitica da por

resultado 2 clulas hijas llamadas

espermatocitos II (n y 2c), luego estas

clulas experimentan su segunda divisin

meitica y originan 4 clulas haploides de

pequeo tamao, pero iguales entre s

denominadas espermtidas (n y c).

Finalmente las espermtidas

experimentan un cuarto proceso llamado

espermiohistognesis, el cual consiste

en un cambio morfolgico, para

transformar a las espermtidas en

espermatozoides (n y c).

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Figura 3. Gametognesis masculina y femenina

Clulas primordiales terminales

Espermatogonio Ovogonio

Espermatocito I Ovocito I

Primera divisin

meitica

Ovocito II Polocito I

Segunda divisin

meitica

Espermatocito II

Espermtida

Espermatozoide

Polocito II

vulo

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Meiosis y Variabilidad Gentica

En la Profase I ocurre el entrecruzamiento de cromtidas homologas (crossing-over) en el cual los

cromosomas intercambian material gentico, contribuyendo a la variabilidad gentica.

En la Metafase I, los pares de cromosomas homlogos se ubican al azar en la placa metafsica,

esta orientacin al azar de los cromosomas maternos y paternos, respecto a los polos celulares

determinarn su migracin anafsica. Este fenmeno se denomina permutacin cromosmica.

La permutacin cromosmica es inherente a la segregacin de los cromosomas homlogos de la

meiosis y genera distintas posibilidades de distribuciones cromosmicas en las clulas resultantes.

En una clula meitica, el nmero de posibles distribuciones cromosmicas depende del nmero

de pares cromosmicos distintos. Aquel valor equivale a 2n. Por ejemplo si una clula tiene una

dotacin cromosmica completa de 6, el nmero de pares distintos son 3. El clculo del nmero de

distribuciones distintas sera 23 = 8.

Cuntas posibilidades de distribuciones cromosmicas podran producirse en el ser humano

(223)?, Cmo influye lo anterior en la dotacin cromosmica de los hijos de una pareja?

En la fecundacin se produce la unin de los gametos o clulas sexuales lo que provoca los

siguientes efectos:

se determina el sexo del individuo

se restablece el nmero diploide de cromosomas (2n y 2c),

y se logra en el cigoto una composicin gentica distinta a la de sus padres, porque se une

material gentico de dos estirpes distintas, y en la formacin de estos gametos, que dan

origen al cigoto ocurrieron dos eventos importantes que contribuyeron a la variabilidad

gentica: el crossing-over y la permutacin cromosmica.

Finalmente, este proceso se expresa en individuos tan diversos como animales, plantas,

hongos, algas y protozoos, hecho que permite inferir que la meiosis se estableci muy

temprano en la evolucin de las especies, como una adaptacin de la mitosis para la

reproduccin y variabilidad de los organismos sexuados. En definitiva, la meiosis fue

seleccionada positivamente haciendo posible la diversidad de los individuos que la presentaron y que consecuentemente les permitieron adaptarse a su vez a condiciones

ambientales diversas.

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Preguntas de Desarrollo

1. El siguiente grfico muestra las variaciones que experimenta una clula en gametognesis

4c

3c

2c

c

A B C D E F ETAPAS DEL CICLO CELULAR

CANTIDAD DE DNA (C)

Identifique las etapas que estn representadas con letras

2. El humano tiene un nmero diploide (2n), de 46 cromosomas (23 pares). Al respecto es

correcto afirmar que tendr un nmero de

a) ...... cromosomas, en anafase I meitica.

b) ...... cromosomas, en anafase II meitica.

c) ...... cromosomas, en metafase I meitica.

d) ...... cromosomas, en metafase II meitica.

e) ...... ttradas, en profase I meitica.

f) ...... cromosomas, en profase II meitica.

3. Sobre la gametognesis:

a) Cuntos cromosomas hay en un ovogonio y en un ovocito II?

.

b) Cuntos cromosomas hay en un espermatocito I y en una espermtida?

.

4. Por qu la meiosis es fuente de variabilidad gentica?

A ...... B C .. D .. E ......... F ...........

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RESUMEN

COMPARACIN ENTRE MEIOSIS Y MITOSIS

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Preguntas de seleccin mltiple

1. La meiosis se caracteriza por

I) contribuir a la variabilidad gentica de las especies.

II) generar clulas haploides a partir de clulas diploides.

III) presentar dos etapas de reduccin del material gentico.

A) Solo I.

B) Solo II.

C) Solo III.

D) Solo I y II.

E) I, II y III.

2. Cuntos cromosomas se encuentran en un espermatocito secundario humano?

A) 22

B) 23

C) 24

D) 44

E) 46

3. Una micrografa de una clula de ratn (2n = 38 cromosomas), en divisin celular mostr 19

cromosomas, cada uno formado por dos cromtidas hermanas. En cul de las siguientes

etapas de la divisin celular pudo haber sido tomada esta micrografa?

A) profase de la mitosis.

B) telofase II de la meiosis.

C) profase I de la meiosis.

D) anafase de la mitosis.

E) profase II de la meiosis.

4. En la gametognesis humana corresponde a una clula diploide

A) ovocito I.

B) polocito I.

C) espermtida.

D) espermatozoide.

E) espematocito II.

5. En una clula humana en meiosis a diferencia de una clula en mitosis se puede observar

I) ttradas.

II) crossing-over.

III) cromosomas con dos cromtidas.

A) Solo I.

B) Solo II.

C) Solo III.

D) Solo I y II.

E) I, II y III.

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6. El siguiente esquema representa el proceso meitico.

Al respecto es correcto afirmar que, una clula indicada con el nmero

I) 2 tiene el doble de molculas de DNA que la clula 1.

II) 3 tiene la mitad del nmero de cromosomas que una clula 2.

III) 3 tiene la misma cantidad de cromtidas que una clula 4.

A) Solo I.

B) Solo II.

C) Solo III.

D) Solo I y II.

E) I, II y III.

RESPUESTAS

DMDO-BT07

Preguntas 1 2 3 4 5 6

Claves D B E A D D