domingo, 25 de noviembre de 2007

Meiosis

Meiosis: Proceso que se da en células germinales y que es una secuencia de dos divisiones que darán origen a los gametos. Lo que ocurre es una reducción en el numero de cromosomas (n, haploide),sólo cuando ocurra la fecundación se restituya la dotación de cromosomas de la especie (2n).

Ver animación clic sobre la imagen lado derecho.


La meiosis se puede definir como el proceso mediante el cual una célula diploide (2n) da origen a cuatro células haploides (n), que ocurre a través de dos divisiones consecutivas del núcleo.
Gracias a este proceso, nuestro organismo es capaz de producir células haploides a partir de células diploides.

Al observar la figura vemos a una célula diploide, 2n= 4.En ella se pueden distinguir fácilmente los cromosomas homólogos, pues presentar igual forma y genes con idénticas características.

Previamente a la miosis, los cromosomas replican su material genético. Cada gonia que contiene 2n cromosomas y 2cADN, es decir, 2 pares de cromosomas, cada uno con cromátida, se transforma en una célula con 2n cromosomas y 4cADN. esto quiere decir, que cada célula replicó su ADN formando 2 parejas de cromosomas, cada uno con dos cromátidas.

La meiosis se divide dos veces: miosis I y miosis II.

miosis I :
Los cromosomas homólogos se disponen en el ecuador de la célula y gracias a la acción del huso meiótico,la estructura formada por proteínas que participan en la mitosis, los cromosomas homólogos se separan, es decir, migran hacia células hijas diferentes.

Al finalizar la meiosis I, cada célula contiene un sólo juego de cromosomas. Es decir una célula diploide origina dos células haploides.
Gonia o célula original, contenía 2n cromosomas y 4cADN.como resultado de la meiosis I, las células contienen n cromosomas y 2cADN

Finalizada la primera fase meiótica, las células resultantes se preparan para una nueva división del núcleo, meiosis II.

meiosis II:
Cada cromosoma se dispone en la zona ecuatorial y las cromátidas se separan, dirigiéndose cada una hacia una célula hija diferente.

Como resultado de la meiosis II,por cada célula generada en la meiosis I se originan dos células haploides y con solo 1cADN.

Resumiendo: Las células germinales que presenta
el hombre o la mujer van a realizar mitosis inicialmente
Ver animación, clic en imagen

para proliferar y aumentar su número, para posteriormente realizar meiosis con la finalidad de obtener gametos.
Durante la miosis I se separan los cromosomas homólogos de la gonia produciendo células haploides con n cromosomas y 2cADN. En la meiosis II, se separan las cromátidas hermanas, originándose 4 células haploides con cromosomas y 1cADN cada una. Por cada célula que experimenta meiosis, se originan entonces cuatro células haploides que pueden, eventualmente, participar en el proceso de fecundación y originar así un nuevo individuo diploide.

Separación o segregación de los cromosomas homólogos.

La separación de los cromosomas homólogos durante la meiosis I puede dar origen a una variedad de gametos distintos en cuanto a combinaciones de los cromosomas que presentan. Por ejemplo,Una gonia con dos pares de cromosomas homólogos (2n = 4), donde la mitad de su dotación genética es de la madre y la otra mitad del padre.

La separación o segregación, de los cromosomas homólogos durante la miosis I ocurre al azar. Es decir, de acuerdo a la ubicación de los cromosomas homólogos, puede originarse una amplia variedad de combinaciones de cromosomas en el ecuador de la célula. El fenómeno de repartición azarosa de los cromosomas homólogos, recibe el nombre de permutación cromosómica. Este tiene gran importancia, porque de esta manera se originan gametos con diferente información genética. En el ejemplo anterior, los cromosomas podrían orientarse de 2 maneras diferentes:

El número de gametos diferentes que se pueden formar debido a la permutación de cromosomas durante la meiosis I, es de

donde n representa el número de pares de cromosomas de la célula.
La miosis y la determinación del sexo.

¿Cómo se mantiene el equilibrio entre ambos sexos? Los cromosomas XX(mujer) e XY (hombre), se comportan como cromosomas homólogos durante la meiosis. Esto quiere decir que en la mitosis I, ambos cromosomas se ubican uno al lado del otro en el ecuador de la célula.
Por lo tanto, los cromosomas sexuales segregan, es decir, se separan y se reparten las células hijas tal como lo hacen los otros cromosomas. Como la mujer tiene dos cromosomas X, ambos cromosomas se separan y todos los gametos originarios obtendrán un cromosoma X. En el hombre,en cambio, en cada meiosis, se separa el cromosoma X del cromosoma Y. En consecuencia, en los hombres la mitad de los gametos presentan un cromosoma sexual X y la otra mitad presenta el cromosoma Y.

Este hecho es importante para especies con cromosomas sexuales, pues permite la mantención de los sexos y que se conserven en proporciones iguales. Puesto que en definitiva es el cromosoma Y el que determina el sexo del futuro individuo. Como los gametos que contienen el cromosoma Y, la probabilidad de que la fecundación produzca un individuo XX es la misma que se produzca un individuo XY. Por lo tanto, la segregación de los cromosomas sexuales en la meiosis I mantiene el equilibrio de sexos en especies como la humana.
En las aves es la hembra la
que determina el sexo de su
descendencia.


Etapas de la meiosis:

1. Primera división meiótica (meiosis I)
Aquí no hay separación de los cromosomas por medio del centrómero, los que se separan son los cromosomas homólogos. Y así ocurre la reducción en el número de cromosomas.


Profase I Es la etapa más larga de la meiosis.
Hay cinco subetapas: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacenesis. La cromatina se condensa dando origen a los cromosomas.










Los cromátidas de los cromosomas homólogos se aparean formando un bivalente o tétrada, y de esta manera se pueden intercambiar porciones entre cromátidas homólogas (crossing - over).
Desaparece la carioteca y los centríolos empiezan a emitir el huso meiótico.





































Metafase I. Los cromosomas se mueven hacia el plano ecuatorial.














Anafase I. Los cromosomas homólogos se separan y migran hacia los polos (uno a cada uno).









Telofase I. Se reorganizan las membrana nucleares.








Se produce la citodiéresis, originando dos células con número haploide (n) de cromosomas.

Entre la meiosis I y meiosis II hay un período de interfase (intercinesis), en el que no hay una duplicación del material genético.

Segunda división meiótica (meiosis II)
Esta fase es muy parecida a la mitosis, sin duplicación previa de ADN.

Profase II. Desaparece la membrana nuclear, los centríolos migran hacia los polos del huso.


Metafase II. Se encuentran en su máxima condensación y se ubican en el plano ecuatorial.

























Anafase II. Se separan los cromátidas de los cromosomas, a través de la división del centrómero. Las cromátidas migran hacia polos opuestos.









Telofase II. Se organizan los núcleos y se divide la célula (citodiéresis).



























Consecuencias genéticas de la Miosis

1.- contribuye a la variabilidad genética: cuando los cromosomas homólogos están en el plano ecuatorial, se separan y migran hacia los polos opuestos de la célula. Esta migración es al azar, por lo que permite obtener gran cantidad de combinaciones distintas. Además, cuando ocurre el crossing - over de los cromosomas homólogos, hay una recombinación del material genético. Esto determina que las combinaciones posibles para los gametos aumente, contribuyendo así a la variabilidad genética.


2.- Garantiza la mantención del número de cromosomas de la especie: en las células germinales ocurre meiosis, de modo que el número de cromosomas se reduce a la mitad. Por lo tanto, cada gameto tiene la mitad de cromosomas que el resto de las células que conforman al organismo, permitiendo así que cuando ocurra la fecundación (unión de dos gametos) se restablezca el número de cromosomas de la especie.





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