27 - Presentación 27 - Material Genético y Reproducción Celular II

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Oliver Rodrigo Henríquez Aracena Preparación PSU De Biología www.esnips.com/user/oliverclases

Material Genético y Reproducción Celular II



Aun cuando la mitosis otorga un mecanismo eficiente para la división celular y generar células hijas, ella no involucra la participación de dos individuos de sexos distintos con un conjunto genético disímil. Así, la mitosis sólo puede actuar como mecanismo reproductivo de carácter asexual sin variabilidad genética.

Introducción

En los organismos superiores pluricelulares, tales como animales, la reproducción es de carácter sexual e involucra a organismos de sexos opuestos que poseen un sistema reproductor altamente capacitado en la generación de seres vivos. La interacción sexual entre animales de la misma especie genera descendencia viable, genéticamente distinta de su progenie, capaz de reproducirse. Sin embargo, para que ello ocurra los progenitores deben ser capaces de generar células especializadas que puedan generar un nuevo ser. Dichas células se denominan gametos y participan en un mecanismo divisional celular especial denominado meiosis.


Oliver Rodrigo Henríquez Aracena Preparación PSU De Biología www.esnips.com/user/oliverclases I. Mecanismos Reproductivos

Reproducción Asexuada

La reproducción asexuada corresponde al mecanismo reproductivo en el cual un solo organismo genera descendencia. Los descendientes son genéticamente idénticos (clones) con respecto al ascendiente y por tanto ello limita su capacidad adaptativa al medio. Si un fenómeno, sea natural o artificial provoca la extinción de un grupo de organismos de la especie, todos los demás se verán afectados por igual y por tanto se provocaría la desaparición de ella. Sin embargo una ventaja de la reproducción asexual es la permitir la generación de un gran número de organismos en el tiempo con lo que se evite en cierto grado la desaparición total de la especie en caso de un fenómeno externo letal y dar tiempo a la ocurrencia de un fenómeno de mutación, con lo que la especie en peligro pueda adaptarse a nuevas condiciones del ecosistema.



Dentro de los principales tipos de reproducción asexuada encontramos:

1. Fisión o bipartición.

2. Yemación.

3. Esporulación o escisión múltiple.

4. Fragmentación.


Oliver Rodrigo Henríquez Aracena Preparación PSU De Biología www.esnips.com/user/oliverclases Fig. 1: Diagramas de

mecanismos reproductivos asexuales



Introducción a la reproducción sexual Los mecanismos de reproducción sexual tienen por característica

esencial la participación de dos seres de sexos contrarios y con un reservorio genético disímil. La reproducción sexual hace necesaria la existencia de un sistema de órganos especializados en la producción de células haploides (n) denominadas gametos.

Las células gaméticas, producidas en las gónadas se dividen mediante meiosis, proceso divisional exclusivo de estas células.

Cada sexo produce gametos distintos y tanto el aparato reproductor femenino como masculino facilitan y promueven que éstos gametos se encuentren durante el acto sexual ocurriendo una potencial fecundación.



II. Meiosis

La meiosis corresponde a un tipo de división núcleo celular exclusiva y característica de las células germinales producidas por las gónadas. La finalidad de la meiosis es la obtención de 4 células hijas (n) con la mitad de dotación cromosómica de la célula madre (2n). Como la generación de gametos considera y pretende que ellos se encuentren durante la fecundación, cada uno es haploide. Al ocurrir la concepción, cada uno de los gametos se fusionan y se reestablece la diploidia de y el número cromosómico de la especie.

Un importante detalle de la meiosis es que ésta corresponde a una división celular donde su producto presenta variaciones genéticas respecto a la célula progenitora debido al intercambio de secciones de genes de los cromosomas.


Oliver Rodrigo Henríquez Aracena Preparación PSU De Biología www.esnips.com/user/oliverclases Etapas de la meiosis:

Meiosis I o división reduccional

Profase I: Corresponde a la fase de mayor duración de la meiosis y se divide en 5 subetapas.

a.1) Leptonema: Comienza el aumento del tamaño nuclear y además ocurre condensación de los cromosomas, haciéndose éstos visibles al microscopio.

a.2) Cigonema: Se caracteriza por el acercamiento y apareamiento de los cromosomas en un fenómeno conocido como sinapsis. Los cromosomas apareados constituyen tétradas o bivalentes, formados por cuatro cromátidas.



a.4) Diplonema: Los cromosomas se encuentran altamente condensados y comienza la separación de los homólogos, permaneciendo en éste estado unidos por los quiasmas, sitios que evidencian los lugares donde ha ocurrido recombinación genética. Así mismo, el número de quiasmas varía de una tétrada a otra.

a.5) Diacinesis: En este estado se observa una máxima condensación cromosómica. Se desorganiza la carioteca, los centríolos llegan a los polos celulares y se comienza a organizar y formar el huso mitótico.



b) Metafase I: Durante esta etapa ocurre la formación del aparato mitótico y las tétradas se ubican en el plano ecuatorial a ambos lados de él, difiriendo de la posición de los cromosomas en la metafase mitótica, donde los cromosomas se ubican todos a un mismo lado del ecuador celular. La disposición espacial de los cromosomas en metafase I permite diversas combinaciones (permutación cromosómica) respecto de las locaciones que éstos puedan tomar. El fenómeno de permutación cromosómica contribuye a lograr una mayor variabilidad genética.

c) Anafase I: Durante esta etapa ocurre la migración de cada uno de los pares de cromosomas homólogos a los polos celulares opuestos. Sin embargo, las cromátidas hermanas que constituyen cada cromosoma homólogo aún permanecen unidas por el centrómero. d) Telofase I: Finaliza la migración polar de los cromosomas homólogos y comienza la reconstrucción nuclear alrededor de cada grupo cromosómico.



A la telofase I sigue un período de división citoplásmica, denominado citodiéresis. De manera similar a la citoquinesis mitótica, ocurre una estrangulación de la zona ecuatorial de la célula mediada por el citoesqueleto. La citodiéresis origina dos células hijas con n cromosomas y 2c de contenido cromosómico. De modo que, en la meiosis I ha ocurrido una disminución del número de cromosomas pero no de de la cantidad de cadenas de ADN.

Posterior a la citodiéresis sigue una corta intercinesis, que no comprende replicación del material genético, es decir, no posee fase S. La intercinesis marca un estado de corta latencia entre la meiosis I y II.



Fig. 4: Fases de la meiosis I, cuyo objetivo es reducir la cantidad de cromosomas, no así el número de cadenas de ADN. El resultado de la meiosis I seguirá una segunda división celular denominada meiosis II.



Meiosis II o división ecuacional Esta división es de carácter ecuacional debido a que no ocurre una reducción del número de cromosomas, sino que se reparten las dos cromátidas hermanas recombinadas que se obtuvieron como producto en la meiosis I. En conclusión, corresponde a una división celular muy similar a la mitosis. a) Profase II: Es muy similar a la profase mitótica. Durante esta

fase se desorganiza la carioteca, los centríolos migran a los polos de la célula y se comienza a formar el huso mitótico. b) Metafase II: Los cromosomas se disponen en el ecuador celular y presentan un estado de máxima condensación. La alineación ocurre a un solo lado del ecuador celular, tal como en la mitosis. c) Anafase II: La alineación ecuatorial favoreció la acción del huso mitótico, por ende, la tracción de las cromátidas hermanas a cada uno de los polos opuestos de la célula. d) Telofase II: Las cromátidas hermanan llegan a los polos y alrededor de ellas comienza la reconstrucción y reorganización nuclear. Posterior a la telofase II sigue una citodiéresis que dará origen a 4 células hijas con n cromosomas (haploide) cada una y un contenido c de ADN.



Fig. 5: Fases de la meiosis II. Su objetivo es lograr la formación de 4 células hijas haploides y con la mitad de cadenas de ADN que las células producto de la meiosis I. Las células hijas presentan un alto grado de variabilidad genética respecto de la célula germinal que entro en meiosis I.



Fig. 6: Esquema comparando los procesos de meiosis I y II con la mitosis. Mientras la meiosis ocurre sólo en células germinales, la mitosis ocurre en todas células del organismo.



Preguntas Propuestas

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