Meiosis. Genética, Genes, Diversidad y Herencia La genética es el estudio de la herencia y...
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Meiosis
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Meiosis
Genética, Genes, Diversidad y Herencia
La genética es el estudio de la herencia y variación hereditaria
La diversidad es cuando la progenie difiere en características de sus padres
La herencia es la transmisión de características de generación en generación
La progenie adquiere los genes de los padres por cromosomas
hereditariosEl genoma son todos los genes heredados de padre y
madre.
Los genes son unidades de información hereditaria que consiste en una secuencia de nucleótidos específicos en el DNA.
El DNA es un polímero de cuatro monómeros diferentes llamados nucleótidos.
Los nucleótidos son Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Timina (T)
Características hereditarias
La transmisión de características hereditarias tienen su base molecular en la replicación del DNA.
En plantas y animales, óvulos y espermatozoides cargan copias de genes.
El DNA de células eucarióticas se subdivide en cromosomas dentro del núcleo.
Todos los organismos tienen un número característico de cromosomas.
Un solo cromosoma contiene cientos y cientos de genes.
El locus del gen es el lugar específico del gen a lo largo del cromosoma
Reproducción sexual y Reproducción asexual
La reproducción sexual es un tipo de reproducción donde dos padres se unen y forman un organismo con una combinación genética única dada por los gametos de sus padres
La reproducción asexual es un tipo de reproducción en la que esta envuelto un solo padre que produce un organismo genéticamente igual a él
El ciclo de vida humano
Las células somáticas poseen 46 cromosomas condensados.
Los cromosomas pueden distinguirse uno de otro por su apariencia.
El tamaño de los cromosomas y la posición de sus centrómeros difieren.
El Cariotipo es un método de organización de cromosomas de una célula en relación a número, tamaño y tipo.
Cromosomas Homólogos y Cromosomas del sexo
Los cromosomas homólogos son pares de cromosomas del mismo largo, posición del centrómero, y posición de genes para la misma característica.
Los cromosomas homólogos en un organismos están dados por los padres, uno por la madre y otro por el padre.
Los cromosomas del sexo X e Y son uno de los pares de cromosomas responsable de determinar el sexo de un individuo.
XX (Mujer), XY (Hombre).
Gametos
Los gametos son células haploides, como un ovulo o un espermatozoide. Los gametos se unen durante la reproducción para producir un cigoto diploide
La fecundación es la unión de gametos donde se fecundan los óvulos (cigoto). Este proceso restaura la condición diploide de los cromosomas
Las células diploides (2n) son el cigoto y todas las demás células que tengan dos pares de cromosomas
Las células haploides son aquellas que contienen solamente un par de cromosomas (n). En humanos una célula haploide tiene 23 cromosomas.
Células Somáticas vs. Gametos
Células somáticas: Forman todo nuestro
cuerpo (miocitos, hepatocitos, neuronas)
No participan en el proceso de reproducción sexual
Pueden llevar a cabo mitosis
Son células diploides (2n) poseen 46 cromosomas: 23 del padre y 23 de la madre.
Gametos:
Son llamados espermatozoides y óvulos
Están presentes en el proceso de reproducción sexual
No llevan a cabo mitosis
Son células haploides (n) que contienen la mitad de los cromosomas (23) de las células somáticas
Mitosis
¿Que es Meiosis?
Es un tipo de división celular que consiste de dos etapas
Es única de los organismos que se reproducen sexualmente
Su resultado son cuatro células hijas genéticamente diferentes que tienen la mitad de los cromosomas de la célula madre
En animales solamente ocurre en los ovarios o testículos
Meiosis: de diploide a haploide
En la meiosis, al igual que mitosis, se duplica los cromosomas en el período S de la Interfase.
La Meiosis consta de dos divisiones celulares sucesivas precedidas de una única duplicación:
• Meiosis I
• Meiosis II
El resultado de estas divisiones resulta en cuatro células hijas (a diferencia de mitosis que resultan dos células hijas)
Meiosis
Después de que los cromosomas se replican una vez, la célula diploide se divide nuevamente, dando lugar a cuatro células hijas
Interfase
La meiosis es precedida por una interfase al igual que la mitosis
En este proceso los cromosomas y organelos de la célula se replican
Profase I
La profase I de la meiosis es más larga y completa que en la mitosis
Los cromosomas comienzan a condensar y los homólogos se parean
En un proceso llamado sinapsis, el complejo sinaptonemal, los homólogos se aparean causando el “crossing over”
Complejo sinaptonemal, tétrada y quiasma
El complejo sinaptonemal aguanta los cromosomas homólogos unidos fuertemente
Una tétrada es un “set” de cromosomas homólogos apareados, cada uno compuesto por dos cromátidas hermanas. Las tétradas se forman durante la profase I de meiosis
El quiasma es una región, de los cromosomas homólogos, donde se intercambia material genético durante el “crossing over” (cruce)
Crossing over y variabilidad genética
El “crossing over” es un intercambio de material genético entre los cromosomas homólogos. Esto es una de las posibilidades de variabilidad genética
El sorteo independiente de cromosomas durante la meiosis es otro tipo de variabilidad genética
En la Figura 1 que verán a continuación se podrá observar el concepto de sorteo independiente de cromosomas
En la Figura 2 se podrá observar el concepto de “crossing over” el cual es responsable de la variabilidad genética
Figura 1
Figura 2
Metafase I
Los cromosomas están alineados en el plano de metafase y se mantienen como pares homólogos
El huso mitótico se adhiere al cinetocoro de cada cromosoma homólogos para separarlos en la siguiente fase
Anafase I
Al igual que en la mitosis, el huso mitótico separa los cromosomas hacia los polos de la célula
Las cromátidas hermanas permanecen unidas; en esta subfase los que se separan son los cromosomas homólogos
Telofase I y Citocinesis
Los miembros de cada par de homólogos continúan moviéndose hacia los polos de la célula
La célula se divide dando lugar a dos células haploide (n)
Profase II
El huso mitótico comienza a formarse para de esta manera separar a las cromátidas hermanas
Los cromosomas se preparan para llegar hasta el plano de metafase II
Metafase II
Los cromosomas están alineados en el plano ecuatorial
El huso mitótico se adhiere al cinetocoro de cada cromosoma para poder separarlos
Anafase II
Los centrómeros de las cromátidas hermanas son finalmente separados
Ahora cromosomas individuales se mueven hacia los polos de la célula
Telofase II y Citocinesis
Se comienza a formar un núcleo en cada polo de la célula y ocurre citocinesis
Cuando la citocinesis culmina, el producto final de la meiosis son cuatro células hijas haploide (n)
Mitosis Vs. Meiosis
Mitosis Vs. MeiosisComparación de Mitosis vs. Meiosis
Evento Mitosis Meiosis
Replicación de
DNA
Ocurre durante la interfase antes de que la
división nuclear ocurra
Ocurre una sola vez, durante la interfase antes
de que la Meiosis I comience.
Número de
Divisiones
Una, incluyendo profase, metafase,
anafase y telofase
Dos, cada una incluye profase, metafase,
anafase y telofase
Sinapsis de
Cromosomas
homólogos
No ocurre La sinapsis ocurre únicamente en meiosis.
Durante la profase I, los cromosomas
homólogos se unen formando tétradas (grupo
de cuatro cromátidas); la sinapsis esta asociada
al crossing over entre dos cromátidas no
hermanas.
Número de
células hijas y
Su composición
genética
Dos, cada una diploide (2n) y son
genéticamente idénticas a la célula
Parental
Cuatro, cada una es haploide (n), contienen la
mitad de los cromosomas de la célula parental;
no son genéticamente iguales a la célula
parental ni a las otras.
Rol en el cuerpo
animal
Produce células de crecimiento y repara
tejidos. También es el proceso por el cual
un cigoto pasa a ser un bebe.
Produce gametos, reduce el número de
cromosomas a la mitad e induce a la
variabilidad genética entre los gametos
Mitosis MeiosisSe inicia en el cigoto y continua a través de toda la vida del organismo
Se inicia una vez que el organismo ha alcanzado la madurez sexual
Ocurre en las células somáticas (células no sexuales)
Ocurre en las células sexuales, localizadas en los órganos sexuales (ovarios y testículos)
Los productos tienen el mismo número de cromosomas de la célula madre (2N) o numero diploide
Los productos tienen la mitad de los cromosomas de la célula madre (N) o número haploide
Cada ciclo da lugar a dos productos Cada ciclo da lugar a cuatro productos
Hay una división por ciclo Hay dos divisiones por ciclo
Las células producidas son iguales o idénticas a la célula madre
Las células producidas son diferentes a la célula madre
El propósito es el crecimiento, reparación o reemplazo de células, reproducción asexual
El propósito es la reproducción de la especie, formación de gametos, reproducción sexual
Mitosis Vs. Meiosis
Gametogénesis
Producción de gametos por meiosis, es diferente en hembras y varones
Espermatogénesis es la producción de espermatozoide maduros
Los espermatozoides son pequeños y motiles y se producen a través de toda la vida del varón sexualmente maduro
Ovogénesis es el desarrollo de ovocitos maduros y puede tomar varios años
Los óvulos contienen nutrientes almacenados y son mas grandes
Espermatogénesis
En el interior de los testículos se encuentran los tubos seminíferos donde se forman los espermatozoides
La células germinales (2n) de estos tubos se dividen por mitosis para formar el espermatogonio (2n) que forma también por mitosis el espermatocito (2n)
El espermatocito por meiosis forma las espermatidas (n), que forman los espermatozoides
Espermatogénesis
Ovogénesis
Comienza desde la etapa embrionaria donde se produce la célula germinal, el ovogonio (2n), este se divide por mitosis para formar el ovocito (2n)
El ovocito entra a meiosis, pero se detiene en Profase I. A partir de la pubertad continua la meiosis, pero se detiene en metafase II.
El ovocito secundario es liberado durante la ovulación, solo si un espermatozoide penetra el ovocito se reanuda la meiosis
Ovogénesis
Gametogénesis
Espermatogénesis difiere de ovogénesis en:
– En ovogénesis, por cada ciclo de meiosis se forma un ovocito 2º; en espermatogénesis por cada ciclo se forman cuatro espermatozoides
– La ovogénesis cesa luego en la vida de las mujeres; la espermatogénesis continua a través de la vida adulta
– La ovogénesis tiene interrupciones largas; en espermatogénesis se produce espermatozoides continuamente
Gametogénesis
División Celular - Meiosis
