Diapositiva 1 - Facultad de Ciencias Agronómicas
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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE AGRONOMÍA DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA BIOLOGÍA GENERAL REPRODUCCIÓN SEXUAL: MEIOSIS INTRODUCCIÓN • El proceso reproductivo varía mucho entre los diferentes tipos de eucariotas, pero se distinguen dos tipos básicos de reproducción: asexual y sexual. ¿Cuál es la ventaja de la reproducción asexual? En la mayor parte de los tipos de reproducción asexual eucariota, todas las células son el resultado de divisiones mitóticas. Es decir forman clones. INTRODUCCIÓN • La reproducción sexual implica la unión de dos células sexuales, o gametos, para formar una sola célula llamada cigoto. ¿Por qué casi todas las formas de vida conocidas han llegado por evolución a formas de reproducción sexual? • La meiosis no produce individuos idénticos, no produce “clones” • La reproducción sexual permite redistribuir los genes entre los individuos para generar descendientes genéticamente únicos. • El intercambio de ADN de los progenitores para sus descendientes los puede volver más capaces de sobrevivir a los cambios ambientales que sus padres. • La reproducción sexual transmite las mutaciones a su descendencia y se integran a la genética de cada especie. Existe un problema potencial en la reproducción sexual eucariota: Si cada gameto tuvo el mismo número de cromosomas que la célula padre que lo produjo, entonces el cigoto tendría el doble de cromosomas. Esta duplicación ocurriría generación tras generación… ¿Qué hacen los organismos para evitar producir cigotos con números crecientes de cromosomas? • Los organismos pluricelulares desarrollaron una variante del proceso de división celular llamada división celular meiótica o meiosis. • La meiosis REDUCE EL NÚMERO DE CROMOSOMAS del progenitor a la mitad, dejando sólo una copia de cada cromosoma. • Tras la fecundación los gametos el nuevo organismos tiene la misma cantidad de cromosomas que su progenitor. CÉLULAS DIPLOIDES Y HAPLOIDES El número de cromosomas homólogos (pares) que están presentes en una célula de cada individuo recibe un nombre específico Normalmente, en una célula somática vegetal o animal cada cromosoma tiene un cromosoma pareja. Los dos compañeros, llamados cromosomas homólogos, son similares en tamaño, forma, y en la posición de sus centrómeros. Si una célula o núcleo contiene dos conjuntos de cromosomas, se dice que tiene un número cromosómico diploide. Composición cromosómica de una célula diploide de un humano macho • Una célula que tiene un único conjunto de cromosomas (no hay pares), se denomina HAPLOIDE Ejemplo: En los humanos, El número cromosómico diploide es 46 El número cromosómico haploide es 23 Composición cromosómica de una célula haploide femenina El número de cromosomas de una célula haploide de cualquier organismo se representa con la letra “n” Ejemplo: En los humanos, El número cromosómico diploide es 46 (2n) El número cromosómico haploide es 23 (n) ¿Cómo produce células haploides la meiosis? • Una división celular que reduce el número de cromosomas se llama MEIOSIS. El término meiosis significa “hacerlo más pequeño”, y el número de cromosomas se reduce a la mitad. • La meiosis separa los cromosomas homólogos dos veces y produce cuatro núcleos hijos haploides con combinaciones genéticas únicas. • La meiosis consiste en dos divisiones nucleares y citoplásmicas, denominadas la primera y segunda divisiones meióticas, o simplemente meiosis I y meiosis II. Cada una incluye las etapas profase, metafase, anafase y telofase. MEIOSIS I La primera división de la meiosis “separa los pares de cromosomas homólogos y envía uno de cada par a cada uno de los dos núcleos hijos”, produciendo así dos núcleos haploides. No obstante, cada cromosoma homólogo aún tiene dos cromátidas. MEIOSIS ll • Una segunda división separa las cromátidas hermanas que conforman a cada cromosoma homólogo y envía una cromátida a cada uno de los dos núcleos hijos. Por lo tanto, al final de la meiosis II hay cuatro núcleos haploides hijos, cada uno con una copia de cada cromosoma homólogo. Los eventos de la meiosis son similares a los eventos de la mitosis, con cuatro importantes diferencias: 1. La meiosis implica dos sucesivas divisiones nucleares y citoplásmicas, generando cuatro células hijas. 2. El ADN y otros componentes cromosómicos se duplican SOLO UNA VEZ, durante la Interfase anterior a la meiosis I. 3. Cada una de las cuatro células producidas por meiosis contiene solo un conjunto de cromosomas que contienen solo un representante de cada par homólogo. (Haploide) 4. Durante la meiosis, cada par de cromosomas homólogos mezcla su información genética, cada una de las células haploides resultantes tiene prácticamente una única combinación de genes. ETAPAS DE LA MEIOSIS Interfase La meiosis inicia con la duplicación de los cromosomas. Al igual que en la mitosis, las cromátidas hermanas de cada cromosoma permanecen unidas entre sí por el centrómero. MEIOSIS I Profase I Mientras las cromátidas están delgadas y alargadas, los cromosomas homólogos se colocan a lo largo lado a lado. Este proceso se llama sinapsis, que significa “sujeción estrecha”. MEIOSIS I Cada cromosoma duplicado durante la Interfase ahora consiste en dos cromátidas, entonces la sinapsis resulta en la asociación de cuatro cromátidas. La asociación resultante es una tétrada. MEIOSIS I Durante la Metafase I los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula Durante la metafase I de la meiosis los pares homólogos de cromosomas duplicados y formando todavía tétradas, son los que se alinean a lo largo del ecuador. MEIOSIS I Durante la Anafase I se separan los CROMOSOMAS HOMÓLOGOS Uno de los cromosomas duplicados de un par homólogo (que aún se compone de dos cromátidas hermanas) se desplaza hacia un polo diferente de la célula que se divide. El grupo de cromosomas que está en cada uno de los polos contiene un miembro de cada par de cromosomas homólogos. Por lo tanto, cada uno tiene el número haploide de cromosomas. Durante la Telofase I se forman dos grupos haploides de cromosomas duplicados Por lo común, la citocinesis se lleva a cabo en esta fase y la envoltura nuclear se reintegra. Casi siempre la telofase I es seguida inmediatamente por la meiosis II, con poca o ninguna intervención de la Interfase. Es importante recordar que los cromosomas no se duplican entre la meiosis I y la meiosis II MEIOSIS II Profase II En general los cromosomas permanecen parcialmente condensados entre divisiones, la profase de la segunda división meiótica es breve. No existe apareamiento de cromosomas homólogos (claramente, solo un miembro de cada par está presente en cada núcleo) y no hay entrecruzamiento. MEIOSIS II Durante la metafase II los cromosomas se alinean sobre los planos medios de sus células. En la metafase II los cromosomas compuestos por sus cromátidas hermanas se alinean en el ecuador de la célula como en la metafase mitótica. MEIOSIS II Durante la anafase II las cromátidas, unidas a las fibras del huso en sus cinetocoros, se separan y se mueven hacia polos opuestos. Justo como lo harían en la anafase mitótica. En los polos cada ex cromátida ahora es referida como un cromosoma individual. MEIOSIS II En la telofase II existe un representante para cada par homólogo en cada polo Ahora cada cromátida es uno es un cromosoma no duplicado (único). Las envolturas nucleares se forman de nuevo, los cromosomas gradualmente se alargan para elaborar fibras de cromatina, y ocurre la citocinesis. Las dos sucesivas divisiones de meiosis producen cuatro núcleos haploides, cada uno con un cromosoma de cada tipo. FORMACIÓN DE GAMETOS EN ANIMALES • A la formación de gametos se le conoce como GAMETOGÉNESIS. La gametogénesis en los machos, llamada espermatogénesis, forma cuatro células espermatozoide haploides por cada célula que entra a la meiosis. • Una célula llamada espermatocito primario pasa por una primera división meiótica, que produce dos espermatocitos secundarios haploides. • Durante la segunda división meiótica, cada uno de los dos espermatocitos secundarios origina dos espermátidas haploides. La gametogénesis femenina, llamada ovogénesis, forma un solo huevo, u óvulo, por cada célula que participa en la meiosis. • En este proceso, la mayor parte del citoplasma va solo a una de las dos células producidas durante cada división meiótica. • Al final de la meiosis I, se tiene un núcleo y el otro, llamado el primer cuerpo polar, con frecuencia se degenera. • Similarmente, al final de la meiosis II, un núcleo se convierte en otro cuerpo polar y el otro núcleo sobrevive. De esta manera, un núcleo haploide recibe la mayoría del citoplasma acumulado y los nutrientes de la célula meiótica original.
