MEIOSIS

ORIGINA LOS GAMETOS

Meiosis Meiosis

1a División

2a División

2n

Diploide

n

Haploide

n

Haploide

n

Haploide

n

Haploide

Los procesos esenciales de la meiosis consisten en:

• Reducción del número de

cromosomas• Segregación al azar de los

cromosomas• Recombinación genética por

intercambio de segmentos cromosómicos

PLOÍDIA

• Ploidía es un término referido al número de grupos o ''juegos'' de cromosomas en una célula.

• Haploide y diploide son términos referidos al número de "juegos" de cromosomas en una célula.

• Los organismos diploides, como lo indica su prefijo, son aquellos que tienen dos "juegos" de alelos, uno por cada progenitor. Los seres humanos (excepto sus gametos), la mayor parte de los animales y muchas plantas son diploides. Diploide se abrevia como 2n.

• Los organismos y las células haploides tienen un solo grupo de cromosomas, que se abrevia como n.

• Los organismos con mas de dos grupos de cromosomas se denominan poliploides.

• Los cromosomas que llevan el mismo tipo de genes se denominan cromosomas homólogos.

• En general los organismos reciben un grupo de cromosomas de cada progenitor.

La meiosis es un tipo especial de división nuclear que segrega una copia de cada cromosoma homologo en un nuevo "gameto".

En la mitosis se mantiene la ploidía original de la célula:

• una célula diploide (2n) origina dos células diploides

• una célula haploide (n) origina dos células haploides

En la Meiosis, reduce a la mitad los "juegos“ de cromosomas, por lo tanto al producirse la unión de los gametos (fecundación) se restablece la ploidía original.

• La mayor parte de las células del cuerpo humano se dividen por mitosis. Estas células se denominan células de la línea somática (o células vegetativas).

• A las células que se convierten en gametos se las considera células pertenecientes a la línea germinal.

La gran mayoría de las divisiones celulares en el cuerpo humano se realizan por mitosis, estando la meiosis restringida a las gónadas

• En la Meiosis I se reduce el nivel de ploidía desde 2n a n 

• En la Meiosis II se divide el "juego"  de cromosomas remanente en un proceso similar a la mitosis (división).

• La mayor diferencia en el proceso ocurre durante la Meiosis I.

MEIOSIS I: Profase I 

• Ocurre apareamiento de los cromosomas homólogos.Pueden reconocerse varios estadios: LEPTONEMA: el núcleo aumenta de tamaño y los cromosomas comienzan a visualizarse, ya han duplicado su ADN durante la fase S de la interfase y poseen 2 cromátidas cada uno.

• CIGONEMA: los cromosomas homólogos replicados se alinean mediante el proceso de sinapsis. La estructura resultante se denomina tétrada, por estar formado por las dos cromátidas de cada cromosoma, y por lo tanto cuatro en total denominado BIVALENTES.

• PAQUINEMA: Fenómeno de entrecruzamiento o crossing-over. Un fragmento de una cromátida puede separarse e intercambiarse por otro fragmento de su correspondiente homologo.

Por lo tanto en vez de producirse solo dos tipos de cromosomas (todos mayúsculas o todos minúsculas), se producen cuatro, lo cual duplica la variabilidad del genotipo de los gametos. La presencia del fenómeno de

entrecruzamiento se visualiza en una estructura especial llamada quiasma. 

• DIPLONEMA: los cromosomas homólogos se separan, si bien todavía permanecen unidos a nivel de los quiasmas (del griego khiasma: cruz). En la mujer este periodo es tan largo que va desde el 7º mes de vida intrauterina hasta la pubertad, como mínimo.

• DIACINESIS: la condensación de los cromosomas se acentúa aún más, el nucleolo se disuelve, desaparece la membrana nuclear, y se forma el huso mitótico.

Metafase I 

• Las tétradas se alinean en el ecuador de la célula. Las fibras del huso se "pegan" al centrómero de cada par homólogo y los eventos subsiguientes son similares a la mitosis.

Anafase I• Las tétradas se separan y los

cromosomas son arrastrados a los polos opuestos por las fibras del huso.

• Los centrómeros 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 centríolos durante esta fase.

• La telofase puede estar ausente en algunas especies. De existir, está seguida por una interfase denominada intercinesis; a diferencia de la interfase mitótica, no hay duplicación de material genético ya que cada cromosoma ya tiene dos cromátidas. La otra diferencia es que estas cromátidas hermanas ya no son genéticamente idénticas, debido al fenómeno de entrecruzamiento.

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

• La Telofase II es idéntica a la Telofase de la mitosis. La citocinesis separa a las células.

Consecuencias genéticas de la Meiosis

1. Reducción del número de cromosomas a la mitad: de una célula diploide (ej: 46 cromosomas en el ser humano) se forman células haploides (23 cromosomas). Esta reducción a la mitad es la que permite que el fenómeno siguiente de la fecundación mantenga el número de cromosomas de la especie.

2. Recombinación de información genética heredada del padre y la madre: el apareamiento de los homólogos y consecuente crossing- over permite que se intercambie la información. La consecuencia de este fenómeno es que ningún hijo heredará un cromosoma íntegro de uno de sus abuelos.

3. Segregación al azar de cromosomas maternos y paternos: la separación de los cromosomas paternos y maternos recombinados, durante la anafase I y II,  se realiza completamente al azar, por lo que contribuyen al aumento de la diversidad genética.En el ser humano, con 23 pares de cromosomas homólogos, la posibilidad de recombinación es 2 23: 8.388.608 combinaciones, este número es sin tener en cuenta las múltiples combinaciones dadas por la recombinación durante el crossing-over.

Comparación de la Mitosis y la Meiosis

• La Mitosis mantiene el nivel de ploidía mientras que la meiosis lo reduce. 

• La Meiosis puede considerarse como una fase de reducción del número de cromosomas seguida de una mitosis ligeramente diferente. 

• La Meiosis solo ocurre en relativamente pocas células de un organismo multicelular, mientras que la mitosis es mas común.

Gametogénesis• Proceso de formación de gametos (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 espermatozoides por día, mientras que las femeninas producen generalmente un óvulo mensual durante el ciclo menstrual.

Ciclos de vida

• Los ciclos de la vida son diagramas con que representan los eventos en el desarrollo de los organismos y su reproducción.

• Chlamydomonas, es haploide durante la mayor parte de su vida. La fecundación se produce por la unión de dos células fecundantes de cepas diferentes y da origen a un cigoto diploide. El cigoto produce una cubierta gruesa que le permite permanecer latente durante condiciones rigurosas. Después de este período de latencia, el cigoto se divide por meiosis, formando cuatro células haploides. Cada célula haploide puede reproducirse asexualmente (por mitosis) para formar más células haploides o, en condiciones ambientales adversas, las células haploides de una línea fecundante particular pueden fusionarse con células de un tipo opuesto, iniciándose así otro ciclo sexual.

• En los esporangios se producen, por meiosis, las esporas haploides, que luego son liberadas. De las esporas se desarrollan gametofitos haploides. De la superficie inferior del gametofito aparecen filamentos, los rizoides, que penetran en el suelo. En la superficie inferior del gametofito hay arquegonios, que contienen las gametos femeninos y los anteridios, que contienen a los gametos masculinos. Los anteridios se rompen y los gametos masculinos, que tienen numerosos flagelos, nadan hasta los arquegonios y fecundan a los gametos femeninos. Del cigoto se desarrolla el esporofito diploide (2n), que crece del arquegonio, contenido en el gametofito. Después que el joven esporofito se arraigó en el suelo, el gametofito se desintegra. El esporofito madura, desarrolla esporangios, en los cuales ocurre la meiosis y así comienza nuevamente el ciclo.

• Los gametos (óvulos y espermatozoides) son producidos por meiosis. En la fecundación, los gametos haploides se fusionan, restableciéndose, en el cigoto, el número diploide. El cigoto dará lugar a un hombre o a una mujer que, cuando maduren, nuevamente producirán gametos haploides. Las células son diploides durante casi todo el ciclo de vida; la única excepción son los gametos. En la especie humana, a partir de cada espermatocito primario diploide se forman, en el hombre, cuatro espermátidas haploides, que se diferencian en cuatro espermatozoides. En la mujer, en cambio, a partir de cada ovocito primario diploide, el citoplasma se divide desigualmente y se produce un solo óvulo haploide; los núcleos haploides restantes forman los cuerpos o corpúsculos polares que se desintegran.