CROMOSOMAS Los cromosomas son estructuras con

CROMOSOMAS
Los cromosomas son estructuras con forma de bastón que llevan
el material genético y se encuentran ubicados en el núcleo de las
células.
Están formados por ADN, ARN y proteínas.
Su esqueleto tiene dos partes, llamadas cromátidas, que están
unidas por un centrómero.
Este último es fundamental para asegurar la correcta
distribución de los cromosomas duplicados en las células hijas
durante las divisiones celulares. En sus extremos están los llamados telómeros, que se encargan de
impedir que las terminaciones se enreden y adhieran unos con otros. Además, ayudan a que los
cromosomas semejantes se emparejen y entrecrucen durante la meiosis.
En los humanos, cada célula contiene 46 cromosomas dispuestos en 23 pares. Las únicas
excepciones son las células sexuales (espermatozoide y óvulo) que contienen 23 cromosomas, pero
que al fecundarse crean una célula con una dotación completa de cromosomas, es decir, 46.
De los 23 cromosomas, los primeros 22 se denominan autosomas o autosómicos, y al par 23 -los
cromosomas sexuales- se les conoce como gonosomas o heterocromosomas (X e Y). Estos últimos
difieren del resto, ya que no siempre son idénticos. La mujer posee dos cromosomas X idénticos y
el hombre, un cromosoma X y un cromosoma Y, que es más pequeño.
Gemelos y mellizos
Los gemelos (monocigóticos o univitelinos) resultan de un solo óvulo fertilizado que se divide en dos
células. Comparten la misma carga genética, son casi idénticos físicamente y siempre son del mismo
sexo.
Los mellizos (bicigóticos o bivitelinos) se originan por la liberación de dos óvulos que son fecundados
cada uno por su propio espermatozoide, resultando dos embriones diferentes que coinciden en el
tiempo. Pueden ser o no del mismo sexo.
MITOSIS Y MEIOSIS
MITOSIS: Es un proceso de división celular en el que hay reparto equitativo del material hereditario
(ADN), característico de las células somáticas eucariontes. Normalmente concluye con la formación
de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para
formar dos células hijas. La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el
fundamento del crecimiento y la reparación de tejidos. La mitosis es un proceso continuo, aunque
para facilitar su estudio la dividimos en 4 etapas, estas ocurren de forma continua sin que exista
separación clara entre ellas; estas etapas son: profase, metafase, anafase y telofase.
Profase:
·Los cromosomas se hacen visibles: Las fibras de cromatina que estaban dispersas y entrelazadas
formando un red por todo el núcleo, se condensan y espiralizan y comienzan hacerse visibles como
filamentos individuales: los cromosomas. Esta fibras, durante la interfase se han duplicado, por ello
se observa que cada cromosoma esta formado por dos filamentos idénticos, las cromátidas, que se
mantienen unidas por un punto, el centrómero.
La membrana nuclear se fragmenta
en pequeñas vesículas y desaparece
como consecuencia los cromosomas
se pueden mover por todo el
citoplasma.
·El nucléolo se va desintegrando y
desaparece, su contenido se
empaqueta en los cromosomas
nucleolares.
·Formación del huso mitótico o huso
acromático: En las células animales
los dos diplosomas que se formaron
por duplicación de los centriolos
durante la fase G2 comienzan a
separarse dirigiéndose a polos opuestos de la célula. Entre ellos y alrededor de cada uno de ellos se
organizan una serie de microtúbulos que forman el huso mitótico y los ásteres (mitosis astral).
En las células vegetales, carentes de centríolos, los microtúbulos del huso se organizan a partir de
dos zonas más densas del citoplasma, que se localizan en los polos de la célula y que se denominan
"casquetes polares" (mitosis anastral). En los centrómeros de cada cromosoma se forman los
cinetocoros, a partir de los cuales crecen unos microtúbulos, perpendiculares al eje del cromosoma
y en sentidos opuestos que convergen en cada polo con los centriolos, se denominan microtúbulos
cinetocóricos y se superponen con los del microtúbulos del huso.
Metafase:
·El huso mitótico está totalmente formado.
·Los cromosomas alcanzan el máximo grado de condensación, cada uno de ellos esta formado por
las dos cromátidas unidas por el centrómero.
·Los microtúbulos cinetocóricos empujan lentamente a los cromosomas hacia el ecuador del huso
mitótico y se disponen perpendiculares a él, todos en un mismo plano, formando la placa ecuatorial
o placa metafásica.
Anafase:
·Se duplican los centrómeros de cada cromosoma y las dos cromátidas hermanas que formaban
cada cromosoma se separan; cada una de ellas forma un cromosoma hijo e ira a un polo diferente
de la célula.
·La separación de las cromátidas comienza por el centrómero y se realiza de forma sincronizada en
todos los cromosomas a la vez.
·Las cromátidas se separan al ser arrastradas hacia polos opuestos por los microtúbulos
cinetocóricos que se van acortando a medida que van despolimerizándose.
Telofase:
·Termina la migración de los cromosomas hijos a su polo correspondiente, una vez allí se
desespiralizan y dejan de ser visibles volviéndose a formar la cromatina.
·Se vuelve a formar el nucléolo a partir de los organizadores nucleolares.
·Se forma de nuevo la membrana nuclear a partir del retículo endoplasmático.
·Los microtúbulos del huso desaparecen.
Aquí finaliza la división del núcleo, como resultado se habrán formado dos núcleos hijos que tendrán
cada uno de ellos el mismo número y tipo de cromosomas que el núcleo materno; ahora comienza
la división del citoplasma o citocinesis.
Citocinesis: Es el proceso mediante el cual se divide el citoplasma. Este proceso se inicia al final de
la anafase y se realiza de forma diferente en las células animales y en las vegetales.
Células animales. En las células animales la citocinesis se produce por estrangulación. Comienza con
la formación del anillo contráctil formado por filamentos de actina y de miosina, que se localiza
debajo de la membrana de la célula y a nivel del ecuador. Este anillo se contrae y forma un surco de
segmentación, a medida que el anillo se va estrechando el surco va profundizando hasta que
terminada estrangulándose y dividiendo el citoplasma en dos.
·Células vegetales. En las células vegetales debido a la existencia de una pared rígida no se puede
formar el surco de segmentación, la citocinesis se produce por tabicación. En el ecuador de la célula
y en el centro se acumulan vesículas que se desprenden del aparato de Golgi, estas vesículas se
fusionan y dan lugar a un tabique llamado placa celular o fragmoplasto. Este tabique crece del centro
hacia la periferia hasta contactar con la membrana de la célula madre dividiendo a la célula en dos.
Las membranas de este tabique darán lugar a las membranas plasmáticas de las nuevas células,
mientras que en el interior se acumula pectina y hemicelulosa que dará lugar a la lámina media. Al
formarse la placa quedan algunos poros que originan los plasmodesmos. Sea cual sea el proceso de
citocinesis, al final de la división se obtienen dos células hijas que tendrán el mismo número y la
misma clase de cromosomas que la célula madre.
MEIOSIS: Es un proceso de división celular por el cuál una célula diploide (2n), se divide dos veces
generando cuatro células haploide (n). Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares
(cariocinesis) y citoplasmáticas (citocinesis), llamadas, Primera y Segunda División Meiótica o
simplemente Meiosis I y Meiosis II. Ambas comprenden Profase, Metafase, Anafase y Telofase.
Durante la Meiosis I los miembros de cada par homólogo de cromosomas intercambian material
genético (crossing-over) y luego se separan y se distribuyen en diferentes núcleos. En la Meiosis II,
las cromátidas hermanas no idénticas que forman cada cromosoma se separan y se distribuyen en
los núcleos de las células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe duplicación del ADN. La
Meiosis I se llama Reduccional y la Meiosis II Ecuacional.
La reproducción sexual se caracteriza por la fusión de dos células sexuales haploides: las gametas.
La femenina (óvulo) se fusiona con la masculina (esperma) para formar un cigoto diploide. En un
ciclo vital sexual, debe ocurrir la meiosis antes de que los gametos puedan reproducirse.
En animales y otros pocos organismos la meiosis precede a la formación de gametas. Las células del
cuerpo (somáticas) se multiplican por mitosis y son diploides; las únicas células haploides son las
gametas. Estas se forman cuando las células germinales se dividen por meiosis.
Primera división meiótica Se la denomina también división reduccional, su duración representa el
90 % de toda la meiosis. En ella los cromosomas homólogos se aparean e intercambian material
genético entre ellos y posteriormente se separan reduciéndose el número de cromosomas a la
mitad de ahí el nombre. Se diferencian 4 etapas: profase I, metafase I, anafase I y telofase I
Profase I
Es la etapa más larga, más compleja y más importante, en ella se diferencian 5 subetapas: leptoteno,
zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.
·Leptoteno. Los cromosomas se condensan y se empiezan hacer visibles. Cada uno de ellos esta
formado por dos cromátidas estrechamente unidas, que no se distinguen hasta el final de la profase
I. Cada cromosoma se une por sus extremos a la envoltura nuclear.
·Zigoteno. Los dos cromosomas homólogos de cada pareja se aparean longitudinalmente gen a gen,
a este proceso se le denomina sinapsis y se realiza mediante una estructura proteica denominada
complejo sinaptonémico. A cada pareja de cromosomas homólogos apareados se les denomina
bivalentes o tetradas (contiene 4 cromátidas).
·Paquiteno. En este período se produce el sobrecruzamiento o entrecruzamiento entre cromátidas
homólogas, es decir cromátidas no hermanas pertenecientes a la misma pareja de cromosomas
homólogos. Mediante este proceso dos cromátidas homólogas se entrecruzan y posteriormente se
rompen intercambiándose fragmentos entre ellas, como consecuencia se produce un intercambio
de genes o recombinación genética, con ello aumenta la variabilidad.
·Diploteno. Los cromosomas homólogos comienzan a separarse, aunque permanecen unidos por
unos puntos, llamados quiasmas, que se corresponden con los lugares donde se produjo el
sobrecruzamiento.
·Diacinesis. En esta etapa se observan por primera vez las dos cromátidas que forman cada
cromosoma que están unidas por el centrómero. Los pares de cromosomas homólogos permanecen
unidos por los quiasmas que se establecen entre cromátidas homólogas. Al final de este periodo
desaparece la membrana nuclear y el nucleolo, y se empieza a formar el huso acromático. Los dos
cinetocoros de cada cromosoma homologo están fusionados y se sitúan en el mismo lado, a partir
de ellos crecen los microtúbulos cinetocóricos.
Metafase I. El huso esta totalmente formado. Las parejas de cromosomas homólogos (bivalentes)
unidas por los quiasmas se sitúan en el ecuador del huso formando la placa metafásica.
Anafase I . Los quiasmas se rompen y los cromosomas homólogos de cada pareja comienzan a
separarse, al ser arrastrados por las fibras del huso que se acortan. Cada uno de estos cromosomas
homólogos está formado por dos cromátidas y se dirige hacia un polo de la célula, por consiguiente
la mitad de los cromosomas irán a un polo y la otra mitad al otro.
Telofase I. Termina la migración de los cromosomas homólogos al polo correspondiente y una vez
allí sufren un cierta descondensación, se forma la membrana nuclear y el nucléolo, y desaparece el
huso. Como resultado se habrán formado dos núcleos hijos que tendrán la mitad de cromosomas
que el núcleo materno. Inmediatamente se produce la citocinesis obteniéndose dos células hijas
que tendrán la mitad de cromosomas que tenía la célula madre, cada uno de estos cromosomas
tendrá dos cromátidas. Una vez finalizada la primera división meiótica las células pasan por una
breve interfase denominada intercinesis en la que no hay duplicación del ADN e inmediatamente
tiene lugar la segunda división meiótica.
Segunda división meiótica.
Esta división se produce simultáneamente en las dos células hijas resultantes de la división anterior.
Esta división es similar a una mitosis, en ella al igual que en la mitosis se separan las dos cromátidas
hermanas de cada cromosoma. En esta división se diferencian cuatro etapas:
Profase II . Es muy breve, los cromosomas se condensan, desaparece la membrana nuclear, nucléolo
y se forma el huso.
Metafase II .Los cromosomas tienen cada uno dos cromátidas unidas por el centrómero, se sitúan
en el ecuador del huso formando la placa metafásica.
Anafase II . Se duplican los centrómeros y las dos cromátidas que forman cada cromosoma se
separan yendo cada una hacia un polo, cada una de ellas constituye un cromosoma hijo.
Telofase II . Termina la migración de los cromosomas, se descondensan, desaparece el huso y se
forman la membrana originándose dos núcleos.
A continuación se divide el citoplasma. Como resultado se habrán formado 4 células hijas haploides
a partir de una célula diploide. Estas cuatro células haploides serán genéticamente distintas entre sí
ya que algunos de sus cromosomas están recombinados.
GAMETOGÉNESIS: Es el proceso de formación de gametas en las gónadas, por medio de la meiosis,
a partir de células germinales. Mediante este proceso, el número de cromosomas que existe en
estas células se reduce de diploide a haploide, es decir, a la mitad del número de cromosomas que
contiene una célula somática de la especie de que se trate. En el caso de los humanos, si el proceso
se denomina espermatogénesis si produce espermatozoides y se realiza en las gónadas masculinas
o testículos. Si se realiza en las gónadas femeninas u ovarios, el resultado son óvulos se denomina
ovogénesis.