U N I D A D I : C É L U L A

BIOLOGIA TERCERO BT-07

M E I O S I S

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MEIOSIS

En las células reproductoras sexuales la nueva generación de individuos se origina por fusión de

células haploides provenientes de los progenitores. El proceso meiótico es responsable de producir

células haploides (n) a partir de células diploides (2n) con ello la meiosis compensa el efecto

multiplicador de la fecundación (Figura 1).

Figura 1. Diploidía y Haploidía en los seres humanos.

En toda célula diploide, cada cromosoma tiene su par y estos pares se conocen como

cromosomas homólogos; que se asemejan en tamaño, forma y tipo de información hereditaria

que contienen. Uno de los cromosomas homólogos proviene del gameto del progenitor materno y

el otro, del gameto del progenitor paterno. Una vez producida la fecundación, ambos homólogos

se reúnen en el cigoto. La dotación cromosómica diploide, que contiene los dos homólogos de

cada par, se reduce a una dotación haploide que contiene solo un homólogo de cada par.

En los mamíferos, la meiosis está inscrita en un proceso mayor: la gametogénesis, esto ocurre

en las células germinales que se localizan en las gónadas de los individuos.

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Las características más destacadas de la meiosis son:

Es una división reduccional en la cual células diploides (2n) originan células haploides (n).

Es una fuente de variabilidad genética al producirse nuevas combinaciones en los mismos

cromosomas debido a dos procesos el “crossing over”, y la “permutación cromosómica”,

que tienen por consecuencia una ocurrencia muy baja de gametos iguales.

Corresponde a dos divisiones sucesivas con un solo período replicativo del material

genético.

A continuación se revisarán las fases de la meiosis, insistiendo en cada una de ellas,

principalmente en lo que ocurre con el material genético.

MEIOSIS I (Figura 2)

Profase I

Los cromosomas homólogos sinaptan formando las tétradas. Por lo general ocurre crossing- over

o entrecruzamiento entre segmentos de cromátidas homólogas.

Metafase I

Los cromosomas homólogos llegan unidos por los quiasmas (lugar donde hubo

entrecruzamiento), y se ubican al azar formando la placa ecuatorial.

Anafase I

Se separan los cromosomas homólogos y son movilizados por las fibras del huso hacia

polos opuestos.

Telofase I

Alrededor de los cromosomas localizados en cada polo, se reconstruye una carioteca y la

cromatina empieza a descondensarse.

CITOCINESIS O CITODIÉRESIS

Casi simultáneamente con la telofase I ocurre la división citoplasmática o citodiéresis.

Se forman dos células haploides (n), con sus cromosomas duplicados, por ello 2c.

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I N T E R C I N E S I S

Literalmente significa entre divisiones, es un período entre la primera y segunda división

meiótica y no hay replicación del material genético.

MEIOSIS II (Figura 6).

Profase II

La cromatina empieza a condensarse, se hacen visibles los cromosomas de dos cromátidas

(dobles) y se fragmenta la carioteca.

Metafase II

Los cromosomas dobles se dirigen al ecuador y forman la placa metafásica.

Anafase II

La tracción ejercida por los microtúbulos del huso insertas en los cinetocoros, ocasionarán

la separación de las cromátidas hermanas. Se divide el centrómero, por ello cada

cromátida hermana con su centrómero pasa a ser un cromosoma simple y cada uno migra

a polos opuestos.

Telofase II

Alrededor de los cromosomas simples (de una cromátida), localizados en cada polo se

reconstruye la envoltura nuclear. La cromatina se descondensa.

CITOCINESIS O CITODIÉRESIS

Junto con la telofase II, se realiza la división citoplasmática, formando cuatro células

haploides (n), con cromosomas simples de una cromátida, de una molécula de DNA

asignándole el valor c.

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Meiosis I

Meiosis II

Figura 2. Meiosis I y Meiosis II.

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Meiosis y Gametogénesis

La Meiosis es parte de un proceso mayor llamado Gametogénesis (Figura 3), la cual ocurre en

las gónadas y tiene por objetivo la formación de gametos haploides, por lo tanto, la

gametogénesis y, por ende, la meiosis ocurren solamente en células germinales localizadas en las

gónadas de los organismos sexuados. Existe una gametogénesis femenina llamada Ovogénesis y

una gametogénesis masculina, la Espermatogénesis.

La ovogénesis y la espermatogénesis tienen algunas diferencias en cuanto a la duración de las

etapas, distribución de citoplasma de las células hijas y a la modificación de éstas, pero tienen

etapas similares, las cuales se indican a continuación en la tabla 1.

Tabla 1. Paralelo entre la Gametogénesis Femenina y Masculina.

Etapas de la

Gametogénesis

Ovogénesis

Espermatogénesis

Multiplicación

Ocurre solamente en la etapa

embrionaria. En esta etapa las

células germinales primordiales

(CPG) dan origen a los ovogonios

(2n y 2c)

Comienza en la etapa embrionaria pero se

detiene, para continuar en la pubertad. En

esta etapa las CPG dan origen a los

espermatogonios (2n y 2c)

Crecimiento

Ocurre solamente en la etapa

embrionaria. En esta etapa los

ovogonios se transforman en

ovocitos I (2n y 4c)

Continúa en la pubertad. En esta etapa

los espermatogonios se transforman en

espermatocitos I (2n y 4c)

Maduración

La primera parte de la maduración

ocurre en la etapa embrionaria, el

feto femenino forma ovocitos I que

quedan latentes en profase I en el

momento de nacer y así pueden

permanecer muchos años.

De 10 años hasta 55 o 60 años, que

es más o menos el tiempo que

puede transcurrir para que por

efecto hormonal, se reinicie la

Meiosis en cada ciclo ovárico, por lo

tanto en cada ovulación la mujer da

origen a un ovocito II (n y 2c)

(detenido en Metafase II) y un

polocito I, estas últimas células

son útiles solo para la reducción

cromosómica y rara vez se dividen.

La segunda división meiótica del

ovocito II solo finaliza cuando hay

Fecundación dando por resultado

un único gameto llamado óvulo

(n y c).

Comienza en la pubertad y es un proceso

continuo durante el resto de la vida del

varón.

Su duración es de solo semanas

(6 a 8 semanas).

La primera división meiótica da por

resultado 2 células hijas llamadas

espermatocitos II (n y 2c), luego estas

células experimentan su segunda división

meiótica y originan 4 células haploides de

pequeño tamaño, pero iguales entre sí

denominadas espermátidas (n y c).

Finalmente las espermátidas

experimentan un cuarto proceso llamado

espermiohistogénesis, el cual consiste

en un cambio morfológico, para

transformar a las espermátidas en

espermatozoides (n y c).

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Figura 3. Gametogénesis masculina y femenina

Células primordiales terminales

Espermatogonio Ovogonio

Espermatocito I Ovocito I

Primera división

meiótica

Ovocito II Polocito I

Segunda división

meiótica

Espermatocito II

Espermátida

Espermatozoide

Polocito II

Óvulo

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Meiosis y Variabilidad Genética

En la Profase I ocurre el entrecruzamiento de cromátidas homologas (crossing-over) en el cual los

cromosomas intercambian material genético, contribuyendo a la variabilidad genética.

En la Metafase I, los pares de cromosomas homólogos se ubican al azar en la placa metafásica,

esta orientación al azar de los cromosomas maternos y paternos, respecto a los polos celulares

determinarán su migración anafásica. Este fenómeno se denomina permutación cromosómica.

La permutación cromosómica es inherente a la segregación de los cromosomas homólogos de la

meiosis y genera distintas posibilidades de distribuciones cromosómicas en las células resultantes.

En una célula meiótica, el número de posibles distribuciones cromosómicas depende del número

de pares cromosómicos distintos. Aquel valor equivale a 2n. Por ejemplo si una célula tiene una

dotación cromosómica completa de 6, el número de pares distintos son 3. El cálculo del número de

distribuciones distintas sería 23 = 8.

¿Cuántas posibilidades de distribuciones cromosómicas podrían producirse en el ser humano

(223)?, ¿Cómo influye lo anterior en la dotación cromosómica de los hijos de una pareja?

En la fecundación se produce la unión de los gametos o células sexuales lo que provoca los

siguientes efectos:

se determina el sexo del individuo

se restablece el número diploide de cromosomas (2n y 2c),

y se logra en el cigoto una composición genética distinta a la de sus padres, porque se une

material genético de dos estirpes distintas, y en la formación de estos gametos, que dan

origen al cigoto ocurrieron dos eventos importantes que contribuyeron a la variabilidad

genética: el crossing-over y la permutación cromosómica.

Finalmente, este proceso se expresa en individuos tan diversos como animales, plantas,

hongos, algas y protozoos, hecho que permite inferir que la meiosis se estableció muy

temprano en la evolución de las especies, como una adaptación de la mitosis para la

reproducción y variabilidad de los organismos sexuados. En definitiva, la meiosis fue

“seleccionada” positivamente haciendo posible la diversidad de los individuos que la

presentaron y que consecuentemente les permitieron adaptarse a su vez a condiciones

ambientales diversas.

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Preguntas de Desarrollo

1. El siguiente gráfico muestra las variaciones que experimenta una célula en gametogénesis

4c

3c

2c

c

A B C D E F ETAPAS DEL CICLO CELULAR

CANTIDAD DE DNA (C)

Identifique las etapas que están representadas con letras

2. El humano tiene un número diploide (2n), de 46 cromosomas (23 pares). Al respecto es

correcto afirmar que tendrá un número de

a) .……..... cromosomas, en anafase I meiótica.

b) .……..... cromosomas, en anafase II meiótica.

c) .……..... cromosomas, en metafase I meiótica.

d) .……..... cromosomas, en metafase II meiótica.

e) .……..... tétradas, en profase I meiótica.

f) .……..... cromosomas, en profase II meiótica.

3. Sobre la gametogénesis:

a) ¿Cuántos cromosomas hay en un ovogonio y en un ovocito II?

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

b) ¿Cuántos cromosomas hay en un espermatocito I y en una espermátida?

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

4. ¿Por qué la meiosis es fuente de variabilidad genética?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

A .…….....

B ……………

C …………..

D …………..

E ….........

F ...........

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RESUMEN

COMPARACIÓN ENTRE MEIOSIS Y MITOSIS

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Preguntas de selección múltiple

1. La meiosis se caracteriza por

I) contribuir a la variabilidad genética de las especies.

II) generar células haploides a partir de células diploides.

III) presentar dos etapas de reducción del material genético.

A) Solo I.

B) Solo II.

C) Solo III.

D) Solo I y II.

E) I, II y III.

2. ¿Cuántos cromosomas se encuentran en un espermatocito secundario humano?

A) 22

B) 23

C) 24

D) 44

E) 46

3. Una micrografía de una célula de ratón (2n = 38 cromosomas), en división celular mostró 19

cromosomas, cada uno formado por dos cromátidas hermanas. ¿En cuál de las siguientes

etapas de la división celular pudo haber sido tomada esta micrografía?

A) profase de la mitosis.

B) telofase II de la meiosis.

C) profase I de la meiosis.

D) anafase de la mitosis.

E) profase II de la meiosis.

4. En la gametogénesis humana corresponde a una célula diploide

A) ovocito I.

B) polocito I.

C) espermátida.

D) espermatozoide.

E) espematocito II.

5. En una célula humana en meiosis a diferencia de una célula en mitosis se puede observar

I) tétradas.

II) crossing-over.

III) cromosomas con dos cromátidas.

A) Solo I.

B) Solo II.

C) Solo III.

D) Solo I y II.

E) I, II y III.

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6. El siguiente esquema representa el proceso meiótico.

Al respecto es correcto afirmar que, una célula indicada con el número

I) 2 tiene el doble de moléculas de DNA que la célula 1.

II) 3 tiene la mitad del número de cromosomas que una célula 2.

III) 3 tiene la misma cantidad de cromátidas que una célula 4.

A) Solo I.

B) Solo II.

C) Solo III.

D) Solo I y II.

E) I, II y III.

RESPUESTAS

DMDO-BT07

Preguntas 1 2 3 4 5 6

Claves D B E A D D