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TEMA 2- LA INFORMACIÓN GENÉTICA

«Desde hace tiempo resultó evidente que la clave de cualquier problema biológico

finalmente ha de hallarse en la célula, ya que cualquier organismo viviente es, o ha sido alguna

vez una célula».

Edmund B., Wilson, The Cell in Development and Heredity.

ÍNDICE

1- Ácidos nucleicos:

1.1- Definición y estructura

1.2- ADN

1.3- ARN

1.4- Funciones de los ácidos nucleicos

2- Concepto de Gen. Mecanismos de transmisión y variabilidad

2.1- Concepto de Gen. Dogma central de la Genética Molecular.

2.2- Replicación: definición, mecanismo y necesidad

2.3Regulación celular:

a) transcripción

b) Traducción

3- Código Genético

4- División celular:

4.1- Procariotas:

4.2- Eucariotas:

a) Estructura del cromosoma

b) Ciclos celulares

5- Mitosis

6- Meiosis

7- Comparación de mitosis y meiosis

8- Gametogénesis:

1- ÁCIDOS NUCLEICOS

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1.1- Definición y estructura:

Los ácidos nucleicos son grandes moléculas constituidas por la unión de monómeros, llamdos

nucleótidos. Los ácidos nucleicos son ADN y ARN.

Nucleótidos

Los nucleótidos son moléculas que se pueden presentar libres en la naturaleza o polimerizadas

formando ácidos nucleicos. También pueden formar parte de otras moléculas que no son estos

ácidos nucleicos, sino que son moléculas portadoras de energía o coenzimas como el ATP ,

GMP,….

Los nucleótidos se forman por la unión de una base nitrogenada, una pentosa y uno o másácidos

fosfóricos. La unión de una pentosa y una base nitrogenada origina un nucleósido y su enlace se

llama N-glucosídico. Por ello también un nucleótido es un nucleósido unido a uno o más ácidos

fosfóricos.

Las bases pueden ser Púricas (Adenina y Guanina) y Primidínicas (Citosina, Timina y Uracilo)

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La pentosa puede ser Ribosa(que forma nucleótidos libres y los nucleótidos componentes del

ARN, y la Desoxiribosa que forma parte de los nucleótidos componentes del ADN. Los

carbonos que forman parte de estas pentosas se renumeran denominándose con números prima

(5’) para no confundirlos en nomenclatura con los carbonos de la base nitrogenada.

La terminología empleada para referirse a los nucleósidos y nucleótidos es la siguiente:

Base Nitrogenada Nucleósido Nucleótido

Adenina Adenosina Ácido Adenílico

Guanina Guanidina Ácido Guanílico

Citosina Citidina Ácido Citidílico

Timina Timidina Ácido Timidílico

Uracilo Uridina Ácido Uridílico

Esquema:

- Nucleósido = Pentosa + Base nitrogenada.

- Nucleótido = Pentosa + Base nitrogenada + Ácido fosfórico.

- Polinucleóotido = Nucleótido + Nucleótido + Nucleótido + ....

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Los nucleótidos se unen entre si para formar largas cadenas de polinuclóetidos, esta unión entre

monómeros nucleótidos se realiza mediante enlaces fosfodiéster entre los carbonos de las

posiciones 3’ de un nucleótido con la 5’ del siguiente.

1.2- ADN:

El Ácido Desoxirribonucleico posee una secuencia de nucleótidos donde reside la información

necesaria para poder controlar el metabolismo de un ser vivo, es decir, donde reside la

información genética.

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Estructura primaria: La secuencia de nucleótidos (el orden en el que están dispuestos constituye

su información genética) está formada por desoxirribosa, Adenina (A), Guanina (G), Citosina

(C) y Timina (T). No aparece Uracilo.

Los nucleótidos se unen entre si mediante puentes fosfodiester ordenándose en dirección 5’--

3’ (unión entre el carbono 5’ del primer nucleótido y el carbono 3’ del siguiente).

Estructura secundaria: Fue propuesta por James Watson y Francis Crick (modelo de la doble

hélice). Está formada por dos hebras de nucleótidos, situándose ambas de forma antiparalela, es

decir orientada una en sentido 5’--3’ y la otra en sentido 3’-5’. Las dos hebras paralelas

están unidas por puentes de hidrógeno que establecen las bases nitrogenadas que se encuentran

enfrentadas hacía el interior de la doble hélice y de forma enfrentada. Es decir cuando en una

hebra encontramos A, en la otra hebra encontramos T, y G-C.

A forma dos puentes de Hidrógeno con T, y G forma tres puentes de Hidrógeno con C. Las dos

hebras están enrolladas en torno a un eje imaginario, que gira en contra de las agujas del reloj, y

estas vueltas de hélice se estabilizan con los puentes de hidrógeno que ya he nombrado.

La importancia de esta estructura, es que permite la duplicación del ADN.

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Estructura terciaria: En el momento que el ADN se une a unas proteínas llamadas Histonas o

Protaminas, la estructura anterior comienza a compactarse, generando una estructura llamada

nucleosoma. El conjunto de la estructura se denomina fibra de cromatina.

Estructura cuaternaria: El enrollamiento que sufre el conjunto de nucleosomas recibe el nombre

de solenoide, los cuales se enrollan formando la cromatina del núcleo interfásico de la célula

eucariota. Cuando la célula entre en división el ADN se compacta más formando los

cromosomas.

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Afirmaciones sobre el ADN

1- La composición en bases del ADN varía de una especie a otra.

2- Las muestras de ADN aisladas de distintos tejidos de una misma especie, tiene la misma

composición.

3- La composición en bases del ADN de una especie determinada no varía con la edad, ni con el

estado nutricional, ni con los cambios climáticos.

4- En todos los ADNs el número de restos de A es igual a los de T, y G=C. De forma que la

suma de restos púricos es igual a restos pirimidínicos:

A+G=C+T

1.3- ARN

Está constituido por la unión de nucleótidos formados por la pentosa ribosa, las bases

nitrogenadas: A, G, C, U. No aparece la Timina.

Los nucleótidos se unen formando una cadena con la ordenación 5’--3’.

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Hay cuatro tipos de ARN: mensajero, ribosómico, trrasnferente y heteronuclear.

● ARN mensajero (ARNm): es un ARN lineal que contiene la información copiada del ADN,

para sintetizar una proteína. Se forma en el núcleo a partir de una secuencia del ADN, para salir

posteriormente al citoplasma donde se asocia a ribosomas construyendo así las proteínas. A

cada tres nucleótidos, llamados codón, le corresponde un aminoácido distinto. Por tanto la

secuencia de aminoácidos de una proteína está configurada a partir de la secuencia de los

nucleótidos del ARNm.

● ARN ribosómico (ARNr): El ARN ribosómico unido a proteínas de carácter básico forman

los ribosomas, en los cuales se ensamblan los aminoácidos para formar las proteínas a partir de

la información del ARNm.

● ARN transferente (ARNt): No es un ARN lineal. Además de los nucleótidos de A, G, C, U,

este ARN presenta otros nucleótidos con bases modificadas, los cuales no pueden emparejarse,

y su existencia genera puntos de apertura en la hélice, produciendo bucles.

En este ARNt, se distingue tres tramos o brazos, en uno de ellos aparece (1) aparece una

secuencia de tres nucleótidos denominada anti codón, siendo complementaria a una secuencia

del ARNm (codón). En el brazo opuesto, en el extremo 3’ de la cadena, se une a un aminoácido

específico predeterminado por la secuencia del anticodón. La función o misión de este ARNt es

llevar un aminoácido específico al ribosoma.

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● ARN heteronuclear (ARNhn): Se encuentra en el núcleo de células eucariotas (en células

procariotas no aparece) y su función consiste en ser precursor de los distintos ARN.

1.4- Funciones de las ácidos nucleicos

Entre las principales funciones de estos ácidos tenemos:

- Duplicación del ADN

- Expresión del mensaje genético:

- Transcripción del ADN para formar ARNm y otros

- Traducción, en los ribosomas, del mensaje contenido en el ARNm a proteinas.

2- CONCEPTO DE GEN. MECANISMOS DE TRANSMISIÓN Y VARIABILIDAD.

2.1- Concepto de Gen. Dogma Central de la Genética Molecular

Un Gen es el fragmento más pequeño de una molécula de ADN que posee información

completa para un carácter determinado.

En células eucariotas es frecuente que un gene esté constituido por varios fragmentos de ADN

separados por secuencias sin sentido que no codifican ninguna proteína. A las parte con sentido

se les llama EXONES y las partes sin sentido INTRONES, que deben ser eliminados tras la

transcripción. Los genes se encuentran en los cromosomas.

Para que estos genes se puedan transmitir de padres a hijos, se debe copiar primeramente esta

información antes de la reproducción, de manera que los progenitores a la vez que mantienen su

información genética, la transmiten a la descendencia a través de los gametos, durante la

reproducción sexual.

Los procesos de formación de los gametos (gametogénesis) y la unión de gametos de individuos

diferentes en la reproducción (fecundación), son procesos fundamentales para el mantenimiento

de la especie, la variabilidad de la misma, que junto con las mutaciones serán la base de la

evolución.

La transmisión y expresión de los genes se lleva a cabo mediante tres procesos que copnstituyen

el Dogma central de la Genética Molecula:

1- Replicación

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2- Transcripción

3- Traducción

2.2 Replicación

Es el proceso por el cual el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos. Es un

modelo semiconservativo, ya que se obtienen dos moléculas de ADN hijas, formadas ambas por

una hebra original y una hebra nueva.

1- La molécula de ADN se desenrolla separándose ambas hebras, es decir, rompiendo los

puentes de hidrógeno entre las bases complementarias gracias a la acción de las helicasas y

topopisomerasas. Estas zonas de ADN abierto reciben el nombre de Horquillas.

Cada cadena sirve de molde para fabricar una nueva hebra de ADN complementaria. La DNA-

polimerasa III, va catalizando la adición de unidades de mononucleótidos al hidroxilo libre 3’

terminal de una cadena de ADN. Por tanto la dirección que se verifica la síntesis de ADN es 5’-

3’ posteriormentre la ADN-ligasa, va uniendo los extremos de dos cadenas de ADN. El

segmento formado recientemente, se desprende en la horca, y la polimerasa retorna a la hebra

patrón para replicar un nuevo segmento.

Hay otra enzima la ADN-polimerasa II, encargada de reparar las mellas de la cadena, y la ADN-

polimerasa I actúa de relleno.

2.3- Regulación celular:

a) Transcripción:

El proceso de síntesis de ARN o TRANSCRIPCIÓN, consiste en sintetizar una molécula de

ARNm , es decir realizar una copia complementaria de un fragmento de ADN. El ARN se

diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y en una base, el Uracilo, que

reemplaza a la Timina. Además el ARN es una cadena sencilla. Este proceso se realiza en el

núcleo y posteriormente el ARNm saldrá al citoplasma.

En una primera etapa, una enzima, la ARN-polimerasa se asocia a una región del ADN,

denominada promotor, la enzima pasa de una configuración cerrada a abierta, y desenrolla una

vuelta de hélice, permitiendo la polimerización del ARN a partir de una de las hebras de ADN

que se utiliza como patrón.

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La ARN-polimerasa, se desplaza por la hebra patrón, insertando nucleótidos de ARN, siguiendo

la complementariedad de bases, así p.ej:

Secuencia de ADN:

3'... TACGCT...5'

Secuencia de ARNm:

5'...UAGCGA...3'

Cuando se ha copiado toda la hebra, al final del proceso, la cadena de ARN queda libre y el

ADN se cierra de nuevo, por apareamiento de sus cadenas complementarias. Este final suele

venir determinado por el extremo CAP, que no es más un nucleótido modificado de 7-metil-

guanosina, que se ha unido al extremo 3’.

b) Traducción

El proceso de traducción es el proceso de fabricación de proteínas, es decir la ordenación de

aminoácidos según las órdenes que indica la secuencia del ARNm.

En el proceso de traducción intervienen de forma fundamental los tres tipos más frecuentes de

RNAs, cada uno con una función complementaria para llevar a cabo de forma conjunta el

proceso:

RNA-mensajero (RNA-m): es el encargado de transportar la información genética desde

el núcleo hasta los ribosomas con el fin de que pueda ser expresada en forma de proteínas.

RNA-ribosómico (RNA-r): forma parte esencial de las dos subunidades que constituyen

los ribosomas.

RNA-transferente (RNA-t): juega un papel fundamental transportando a los

aminoácidos hasta los ribosomas en el orden correcto en que deben unirse para formar una

proteína determinada, según la información genética.

Mecanismo:

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– Activación de aminoácidos: Cada RNAt busca a su aminoácido específico según el triplete de

su anticodón y se une a él por la acción de una enzima específica llamada aminoacil RNA-t

sintetasa, que une al aminoácido con su RNA-t en el brazo aceptor, gastándose una molécula de

ATP. De este modo, un gran número de transferentes se encuentran unidos a su aminoácido

antes de iniciarse la traducción.

– Iniciación: El RNAm llega hasta el ribosoma que está separado en sus dos subunidades y se

une a la subunidad mayor; a continuación se une la subunidad menor. En los ribosomas existen

dos lugares en los que pueden caber transferentes, el llamado LUGAR P (= peptidil) y el

LUGAR A (= aminoacil). El RNAm se une de tal forma que el primer codón se coloca en el

lugar P. Este primer codon siempre es el mismo en todos los RNA-m (salvo en algunas

mitocondrias), es el AUG leído desde el extremo 5', que codifica para el aminoácido Metionina,

con el que se inician todos los procesos de traducción celular. A continuación llega hasta ese

lugar P un RNAt con el aminoácido Metionina, y al lugar A llega otro RNAt con el siguiente

aminoácido que corresponda, según las bases del segundo triplete. En ese momento una enzima

une ambos aminoácidos mediante un enlace peptídico y todo el complejo se desplaza un lugar

hacia el primer codón, de tal manera que ahora el dipéptido se coloca en el lugar P (peptidil) y

queda libre el lugar A (aminoacil).

– Elongación: Al quedar libre el lugar aminoacil se acerca un nuevo RNAt, según la secuencia

de su anticodón, trayendo un nuevo aminoácido, volviendo a crearse un enlace peptídico y

repitiéndose el desplazamiento del complejo. Estos procesos se repiten siempre que el codón

que aparece en el lugar A tenga sentido.

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Replicación: http://www.youtube.com/watch?v=F2qvh_lsoTM&feature=related

Trasncripción: http://www.youtube.com/watch?v=P4MLjyZasJo&feature=related

Traducción: http://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ

4- Código Genético

El código genético viene a ser un diccionario molecular. Constituye las reglas de

correspondencia entre los codones (grupo de tres nucleótidos) y los aminoácidos El codón,

constituye una palabra en el lenguaje de los ácidos nucléicos, y esta palabra es traducida por un

aminoácido.

Las características de este código genético es que es universal, desde las bacterias hasta el

hombre. Es decir, la interpretación de los codones por aminoácidos es igual en todas las células,

todas "leen" de la misma manera los genes. Es degenarado, es decir que a la mayoría de

aminoácidos le corresponde más de un codón. Y por último hay codones que no tiernen

traducción en un aminoácido, es decir que son tripletes de terminación: UAA, UAG, UGA. El

codón de inicio es el AUG.

1*

Base

Segunda base 3*

Base U C A G

U

UUU Phe

UCU Ser

UAU Tyr

UGU Cys

U

UUC UCC UAC UGC C

UUA Leu

UCA Ser

UAA Stop

UGA Stop A

UUG UCG UAG UGG Trp G

C

CUU Leu

CCU Pro

CAU His

CGU Arg

U

CUC CCC CAC CGC C

CUA Leu

CCA Pro

CAA Gln

CGA Arg

A

CUG CCG CAG CGG G

A

AUU Ile

ACU Thr

AAU Asn

AGU Ser

U

AUC ACC AAC AGC C

AUA Ile ACA Thr

AAA Lys

AGA Arg

A

AUG Met ACG AAG AGG G

G

GUU Val

GCU Ala

GAU Asp

GGU Gly

U

GUC GCC GAC GGC C

GUA Val

GCA Ala

GAA Glu

GGA Gly

A

GUG GCG GAG GGG G

4- División celular

Conocimientos previos:

La reproducción podría definirse de forma general, como una expansión de la materia viva

en la secuencia espacio-temporal, cuya consecuencia es la autoperpetuación. Entre las células o

moléculas, entre los organismos, o entre las especies completas, la sustitución compensa la

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muerte, debido al desgaste normal, enfermedad o accidente. Otros aspectos de la sustitución, es

la curación y la regeneración.

La duplicación de una unidad viviente también implica la duplicación anterior o simultánea

de todas sus unidades menores. Por consiguiente, la reproducción debe ocurrir a un nivel

molecular antes de que pueda hacerse o realizarse a cualquier otro nivel.

Fundamentalmente se puede hablar de dos tipos de reproducción: Reproducción sexual y

reproducción asexual:

● Reproducción asexual, vegetativa o agamia: Es aquella que tiene lugar a partir de un

sólo individuo, siendo la dotación genética del hijo igual a la del progenitor. El

mecanismo de formación de las células hijas es la mitosis. Las formas de reproducción

asexual propias de organismos unicelulares son: la bipartición o esciparidad, la

gemación y la división múltiple o esporulación. En los organismos pluricelulares se dan

básicamente tres tipos de reproducción asexual, en cierto modo similares a los

unicelulares: la escisión, fragmentación o generación de individuo en dos o más tozos

que generan individuos nuevos, la gemación y la esporulación.

● Reproducción sexual o gamogonia: En la formación del nuevo individuo intervienen

dos progenitores y cada uno aporta una célula germinal o gameto. Estos gametos

haploides son producidos por meiosis. Se fusionan en el acto de la fecundación

aportando cada uno de ellos la mitad de la dotación cromosómica de la célula huevo o

cigoto, a partir de la cual, por sucesivas mitosis, diferenciación y crecimiento se formará

el individuo adulto.

a) Estructura de los cromosomas:

Definición de cromosoma: Chromo=color, soma= cuerpo. Cuerpo filamentoso del núcelo de la

célula que contiene los genes y se hace patente durante la mitosis y la meiosis (división celular).

Son estructuras cilíndricas constituidas de una cadena de ADN muy enrollada (alto grado de

compactación) unidas a diferentes proteínas para mantener su estructura. Se encuentran en

número y morfología idéntica en todos las células de los individuos de una misma especie.

Morfología: Estudiados en metafase, presentan dos cromátidas exactamente iguales separadas

por la parte más delgada del cromosoma que es el centrómero que contiene el cinetocoro. Cada

cromátida posee sólo una molécula de ADN (o molécula de cromatina condensada), la otra

posee otra molécula de cromatina resultado de la replicación del ADN. El cinetocoro es la

posición en la que se enganchan los filamentos del huso mitótico.

En algunos cromosomas se distinguen constricciones secundarias, llamadas satélies. Los

telómeros son los extremos de los cromosomas para proporcionales estabilidad.

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Tipos de cromosomas:

1- Metacéntricos: Posición media del centrómero, los brazos tienen idéntica longitud.

2- Submetacéntricos: el centrómero está desplazado hacía uno de los lados. Los brazos tienen

distinta longitud.

3- Acrocéntrico: El centrómero está muy desplazado y los brazos son bastante desiguales.

4- Telocéntricos: Esta totalmente en el extremo y solo es visible un brazo del cromosoma.

Leyes de los cromosomas:

1- Individualidad: Son formaciones que persisten como tales durante la interfase.

2- Constancia numérica: La mayoría de los vegetales y animales que pertenecen a la misma

especie poseen en sus células el mismo número de cromosomas, conteniendo la mitad las

células reproductoras. La alteración de este número conlleva a enfermedades hereditarias o

congénitas.

Según el número los organismos pueden ser:

a- Haploides: Poseen un solo juego de cromosomas en sus células. Se representa

como “n”, que indican el número de tipos diferentes de cromosomas presentes

en cada célula.

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b- Diploides: Poseen un número par de cromosomas en sus células somáticas

(cromosomas homólogos procediendo cada uno del gameto progenitor). Se

denominan “2n”.

b) Ciclo celular:

El ciclo celular se puede considerar como una sucesión de etapas por las que transcurre la vida

de una célula. Una célula nace a partir de la división de una predecesora, pasa por una serie de

etapas donde crece, duplica su tamaño y, por último, se divide para dar dos células hijas que

comenzarán de nuevo el ciclo. Esto es lo que ocurre a las células que proliferan. Sin embargo,

hay otras posibilidades. Así, muchas células no se dividirán nunca, como las neuronas, y otras

nacerán no de la división sino de la fusión de dos células, como ocurre cuando se fusionan dos

gametos para dar un zigoto y crear un organismo nuevo. Finalmente, algunas células morirán.

Hay dos grandes tipos de células en los organismos pluricelulares: las células somáticas y las

células germinales. Las células somáticas son las que no producirán gametos, mientras que las

células germinales sí. Esta distinción es importante porque las células germinales dan lugar a los

gametos por un proceso denominado meiosis, mediante el cual se consiguen cuatro gametos

haploides a partir de una célula diploide. Las células somáticas que proliferan terminarán su

ciclo celular dividiéndose y convirtiéndose en dos células hijas con la misma dotación génica

que su antecesora por un proceso denominado mitosis.

El ciclo celular pasa por una serie de etapas denominadas: G1, S, G2 y M (las letra G significa

intervalo o "gap", la S síntesis y la M mitosis).

La fase G1 es la primera por la que pasa una célula. Es la etapa más larga y más variable, y en

ella se produce crecimiento celular hasta alcanzar el tamaño óptimo. Existe un sistema

molecular, denominado punto de control, que impide que la célula comience la siguiente etapa,

fase S, si no se han alcanzado todos los requisitos necesarios para avanzar en el ciclo celular.

Por ejemplo, un tamaño adecuado. No todas las células de un organismo adulto proliferan

continuamente, sino que la mayoría detienen el ciclo celular para realizar una función. En esta

parada del ciclo celular pueden estar un tiempo determinado y luego volver a reemprenderlo, o

permanecer en esta fase para siempre.

En la fase S o de síntesis se duplica el ADN. _Esta es una acci_on compleja debido a la gran

longitud de las hebras de ADN que forman un núcleo eucariota. Además, la replicación del

ADN debe cumplir dos condiciones: una sola replicación y cometer los menos fallos posibles.

Cualquier error en la copia del ADN puede llevar a daños letales para las células hijas o incluso

para la totalidad del organismo.

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La fase G2 es otra etapa de crecimiento, más breve que la G1, en la cual se acumulan los

productos necesarios para la siguiente etapa, la fase M, en la que se producirá la división

celular.

4- Mitosis:

Todas las células proceden por división de otras células, por tanto la multiplicación (que

participa en el desarrollo, crecimiento y regeneración del organismo) es algo común a

organismos pluri y unicelulares. La multiplicación celular incluye la división del núcleo Mitosis

y la división del citoplasma o citocinesis.

Durante la división celular la información genética se conserva (información contenida en sus

cromosomas), y de esta manera pasa a las sucesivas hijas.

Comienza al final del periodo G2 del ciclo celular. Consiste como hemos dicho en la división

del núcleo, en la que se separan las dos copias del ADN (formados en la interfase) para formar

otras dos con la misma información genética. La razón y el significado biológico de este

proceso es garantizar que las células hijas reciban una copia íntegra del ADN materno y por

tanto poseer el mismo número y los mismos cromosomas que poseía loa célula materna de la

que proceden.

ETAPAS:

1- Profase:

La envoltura nuclear comienza a destructurarse y la cromatina dispersa comienza a condensarse.

En las células animales, el centriolo ya se ha duplicado, se divide y emigra a un polo celular.

Entre ambos centriolos se organizan un sistema de microtúbulos que dará lugar al huso

acromático. Al finalizar la profase la envoltura nuclear y el nucleolo han desaparecido.

2- Metafase:

La cromatina alcanza su máximo grado de condensación, y los cromosomas son claramente

visibles con sus cromátidas ya replicadas. Los cromosomas se unen a los microtúbulos del huso

por un punto cercano al centrómero y emigran al plano ecuatorial, ordenándose y formando la

placa metafásica.

3- Anafase:

Los microtúbulos del huso se acortan y tiran en sentido contrario de cada una de las cromátidas

de cada cromosoma. Las cromátidas separadas son arrastradas hacia un respectivo polo celular.

Al desplazarse sus brazos se retrasan respecto al centrómero y por eso adoptan esa forma de V.

4- Telofase:

Las cromátidas convertidas en cromosomas hijos y situados en las proximidades de los `polos,

comienza a rodearse de una nueva membrana y comienzan a descondensarse. Desaparecen los

microtúbulos el huso y finalmente quedan constituidos los dos núcleo hijos.

Mediante la mitosis por tanto cada célula hija recibe una cromátida de cada cromosoma, de esta

forma se garantiza que el número de cromosomas se mantenga constante de generación en

generación.

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– Citocinesis: Es la división del citoplasma. En células animales a la altura de la placa

ecuatorial, el huso acromático, bajo la membrana plasmática se forma un anillo de filamentos

contráctiles que se van estrechando hasta separarse dando lugar a las dos células hijas.

En el caso de los vegetales se forma un tabique de separación entra las células hijas,

denominado Fragmoplasto, a partir de vesículas del A. de Golgi. En el espacio vacío las

células van depositando sustancias para construir una primera lámina de separación, donde a

ambos lados cada célula hija fabrica su propia pared celular, añadiendo capas de celulosa.

6- Meiosis

Son dos divisiones consecutivas, llamadas primera y segunda división meiótica. El resultado

son cuatro células haploides por cada célula materna diploide. En cada división meiótica se

suceden las mismas fases: profase, metafase, anafase y telofase.

1ª División meiótica:

-Profase I:

Es de mayor duración que la profase mitótica, y en ella los cromosomas homólogos se

emparejan e intercambian material genético.

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– Los filamentos de ADN ya duplicados comienzan a condensarse, los cromosomas se hacen

visibles y se observa que cada uno está replicado en dos cromátidas.

– Cada cromosoma se aparea longitudinalmente (gen a gen) con su homólogo correspondiente,

proceso llamado Sinapsis.

– Las dos cromátidas homólogas adyacentes se unen íntimamente en algunos puntos,

produciendo los quiasmas. En ellos tiene lugar roturas en los filamentos de las cromátidas

homólogas e intercambios de ADN, es decir se produce el entrecruzamiento entre ellos.

– Este entrecruzamiento origina cromosomas con fragmentos intercambiados que llevan nuevas

combinaciones de genes. Así se produce la recombinación genética del material hereditario.

– Metafase I

Los pares de cromosomas homólogos emigran al plano ecuatorial del huso, lo que da lugar a la

placa metafásica doble, formada por pares de cromosomas homólogos.

– Anafase I:

Se separan los cromosomas homólogos, yendo un cromosoma de cada par hacia un polo

celular.

– Telofase I

Se forman los núcleos de las dos células hijas habiendo recibido cada una de ellas un solo juego

completo de cromosomas homólogos todavía replicados en dos cromátidas.

2ª División meiótica

– Profase II

Tras la breve interfase, los cromosomas comienzan de nuevo a condensarse haciéndose visibles.

Los acontecimientos son similares a los de la profase mitótica.

– Metafase II

Los cromosomas de las células hijas se alinean en el plano ecuatorial dando lugar a la `placa

metafásica sencilla.

– Anafase II:

Se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma emigrando a sus respectivos polos.

– Telofase II

Se reconstruyen los núcleos de las células hijas. Cada núcleo ha recibido un solo juego

completo de cromosomas formados por una única cromátida.

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Los núcleos obtenidos así en la meiosis contienen una nueva recombinación de genes y como

consecuencia hay una mayor variabilidad genética de la especie que se traduce en una mayor

variabilidad de individuos en las poblaciones

Mitosis: http://www.youtube.com/watch?v=w4hey-7-sTg&feature=related

Meiosis: http://www.youtube.com/watch?v=uIS6OxfLFSg&feature=related

7- Comparación entre mitosis y meiosis:

MITOSIS MEIOSIS

LUGAR Células somáticas Células madre de los gametos

DURACIÓN Corto Largo

NECESIDAD No precisa que los

cromosomas estén

emparejados por lo que puede

ocurrir tanto en células

haploides como diploides

Necesitan el emparejamiento

de cromosomas homólogos.

Ocurre en organismos

Diploides.

Nº DIVISIONES El núcleo se divide una sola

vez

Dos veces

FENÓMENO No existe el

entrecruzamiento. Durante la

anafase se separan las

cromátidas hermanas

Si hay entrecruzamiento.

Durante la primera división

meiótica se separan pares de

cromosomas homólogos. En

la segunda división se separan

las cromátidas.

CONSECUENCIA Se originan dos células hijas

idénticas entre sí y con los

mismos cromosomas que la

madre

Se originan cuatro células

hijas genéticamente diferentes

con la mitad de los

cromosomas de la madre.

8- Gametogénesis

La gametogénesis es el proceso de formación de gametos en las gónadas por medio de la

meiosis a partir de células germinales.

Se distinguen cuatro fases:

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– Fase de proliferación o multiplicación: las células generativas se dividen sucesivamente por

mitosis para formar céluklas madre diploides de futuros gametos masculinos, espermatogonias,

y futuros gametos femeninos, oogonias.

– Fase de crecimiento: las espermatogonias y oogonias crecen y se transforman en

espermatocitos y oocitos de primer orden. (2n)

– Fase meiótica o de maduración: Entran en meiosis.

– Fase de diferenciación: dan lugar a los espermatozoides y óvulos.