COLEGIO COOPERATIVO SAN ANTONIO DE PRADO PROGRAMA SEMIESCOLARIZADO PARA ADULTOS AREA DE CIENCIAS NATURALES DOCENTE: JORGE ANTONIO FLÓREZ VÁSQUEZ ESTUDIANTE: CLEI: 3 GUIA: MEIOSIS MEIOSIS Meiosis proviene del griego que significa disminución, es una de las formas de reproducción celular en el cual una célula diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). Es un proceso de reducción cromática por el que los cromosomas se reducen a la mitad. Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas primera y segunda división meiótica o simplemente meiosis I y meiosis II. Ambas comprenden profase, metafase, anafase y telofase. PROCESO MEIOTICO Los pasos preparatorios que conducen a la meiosis son idénticos en patrón y nombre a la interfase del ciclo mitótico de la célula. La interfase se divide en tres fases: Fase G1: caracterizada por el aumento de tamaño de la célula debido a la fabricación acelerada de organelos, proteínas y otras materias celulares. Fase S: se replica el material genético, es decir, el ADN se replica dando origen a dos cadenas nuevas, unidas por el centrómero. Los cromosomas, que hasta el momento tenían una sola cromátida, ahora tienen dos. Se replica el 98% del ADN, el 2% restante queda sin replicar. Fase G2: la célula continúa aumentando su biomasa. La interfase es seguida inmediatamente por la meiosis I y II. MEIOSIS I Profase I Es la etapa más compleja del proceso y a su vez se divide en 5 subetapas, que son: Leptoteno: La primera etapa de Profase I es la etapa del leptoteno, durante la cual los cromosomas individuales comienzan a condensar en filamentos largos dentro del núcleo. Cigoteno: Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar apareados en toda su longitud. Esto se conoce como sinapsis (unión) y el complejo resultante se conoce como bivalente o tétrada, donde los cromosomas homólogos (paterno y materno) se aparean, asociándose así cromátidas homólogas. Paquiteno: Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromátidas homólogas no hermanas intercambian material genético. La recombinación genética resultante hace aumentar en gran medida la variación genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen por vía sexual. Diploteno: Los cromosomas continúan condensándose hasta que se pueden comenzar a observar las dos cromátidas de cada cromosoma. Además en este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha producido la recombinación. Estas estructuras en forma de X reciben el nombre quiasmas. Cada quiasma se origina en un sitio de entrecruzamiento, lugar en el que anteriormente se rompieron dos cromátidas homólogas que intercambiaron material genético y se reunieron. En este punto la meiosis puede sufrir una pausa, como ocurre en el caso de la formación de los óvulos humanos. Así, la línea germinal de los óvulos humanos sufre esta pausa hacia el séptimo mes del desarrollo embrionario y su proceso de meiosis no continuará hasta alcanzar la madurez sexual. A este estado de latencia se le denomina dictioteno. Diacinesis: Esta etapa apenas se distingue del diploteno. Podemos observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. El final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica viene marcado por la rotura de la membrana nuclear. Durante toda la profase I continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis cesa la síntesis de ARN y desaparece el nucléolo. Metafase I En la Metafase I las tétradas se alinean en el ecuador de la célula. Las fibras del huso se "pegan" al centrómero de cada par homologo y los eventos subsiguientes son similares a la mitosis. Anafase I Durante la Anafase I las tétradas se separan y los cromosomas son arrastrados a los polos opuestos por las fibras del huso. Los centromeros en la Anafase I permanecen intactos Telofase I La Telofase I es similar a la mitosis, salvo que al final cada "célula" solo posee un grupo de cromosomas replicados. Dependiendo de la especie, se puede formar (o no) la nueva membrana nuclear. Algunos animales pueden dividir sus centriolos durante esta fase. MEIOSIS II Profase II Durante la Profase II, la membrana nuclear (si se formó durante la Telofase I) se disuelve, y aparecen las fibras del huso, al igual que en la profase de la mitosis. En realidad la Meiosis II es muy similar a la mitosis. Metafase II La Metafase II es similar a la de la mitosis, con los cromosomas en el plano ecuatorial y las fibras del huso pegándose a las caras opuesta de los centrómero en la región del cinetocoro. Anafase II Durante la Anafase II, el centrómero se divide y las entonces cromátidas, ahora cromosomas, son segregadas a los polos opuestos de la célula. Telofase II En la telofase II hay un miembro de cada par homologo en cada polo. Cada uno es un cromosoma no duplicado. Se reensamblan las envolturas nucleares, desaparece el huso acromático, los cromosomas se alargan en forma gradual para formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis. Los acontecimientos de la profase se invierten al formarse de nuevo los nucléolos, y la división celular se completa cuando la citocinesis ha producidos dos células hijas. Las dos divisiones sucesivas producen cuatro núcleos haploide, cada uno con un cromosoma de cada tipo. Cada célula resultante haploide tiene una combinación de genes distinta. Esta variación genética tiene dos fuentes: 1 – Durante la meiosis, los cromosomas maternos y paternos se barajan, de modo que cada uno de cada par se distribuye al azar en los polos de la anafase I. 2 - se intercambian segmentos de ADN entre los homólogos paternos y maternos durante el entrecruzamiento. GAMETOGENESIS Se denomina al proceso de formación de gametos (por definición haploides, n) a partir de la células haploides de la línea germinal. La espermatogénesis es el proceso de formación de espermatozoides por meiosis (en animales, por mitosis en plantas) en órganos especializados conocidos como gónadas (que en los machos se denominan testículos). Luego de la división las células se diferencian transformándose en espermatozoides. La ovogénesis es el proceso de formación de un óvulo por meiosis (en animales, por mitosis en el gametofito de las plantas) en órganos especializados conocidos como ovarios. Debe destacarse que si bien en la espermatogénesis las cuatro células derivadas de la meiosis se diferencian en espermatozoides, durante la oogénesis el citoplasma y organelas van a una a una célula más grande: el óvulo y las otras tres (llamadas glóbulos polares) no desarrollan. En humanos, en el caso de las gónadas masculinas se producen cerca de 200.000.000 de espermatozoide por día, mientras que las femeninas producen generalmente un óvulo mensual durante el ciclo menstrual. EVALUACION A. Consulta el significado de las siguientes palabras. Alelos, Angiospermas, Células germinales, Centrómero, Cinetocoro, Ciclo menstrual, Cigoto, Cromátida, Cromosomas, Cromosomas homólogos, Diploide, Eucariotas, Fecundación, Genes, Gameto, Gametofito, Gónada, Haploide, Meiosis, Mitosis, Nucléolo, Ovario, Poliploide, Quiasma, Testículo B. Responda falso o verdadero y justifique las respuestas. 1. ...... El resultado de Meiosis son 4 células diploides 2. ...... La mitosis produce células idénticas 3. ...... En metafase los cromosomas están en los polos 4. ...... La meiosis contribuye a la evolución 5. ...... Anafase I y Anafase II de meiosis son iguales 6. ...... Las bacterias se dividen por mitosis 7. ...... En profase de mitosis se condensan los cromosomas 8. ...... El crossing-over ocurre en interfase 9. ...... La mitosis genera gametos 10. ...... La profase I de meiosis es clave para la variabilidad 11. ...... Metafase de mitosis es idéntica a metafase I de meiosis 12. ...... Luego de metafase se separan las cromátidas en mitosis 13. ...... Mitosis y meiosis sólo ocurren en eucariontes 14. ...... En la meiosis, después de permutación sobreviene crossing-over B. Realiza un mapa conceptual de la guía. C. Dibuja la meiosis, en colores y completa. D. ¿Cuál es la importancia de la meiosis para la vida de los seres que habitan la tierra? E. ¿Qué pasaría si en los humanos no se realizara la meiosis?