Ciencias naturales básicas



La meiosis: meiosis I, meiosis II y sus respectivas fases

La meiosis, es el tipo de división celular, mediante el cual se forman los gametos (óvulos y espermatozoides) en todos los organismos con reproducción sexual. Tal como ocurre en la mitosis, la meiosis se describe atendiendo a los cambios y movimientos de los cromosomas. El biólogo Eduard van Beneden, fue el primero en observar y describir este proceso.

Número de cromosomas

Los organismos multicelulares están compuestos por dos tipos de células. Células sexuales o reproductivas y células somáticas. Las células reproductivas (gametos) contienen un número haploide de cromosomas. El número haploide de cromosomas está simbolizado por la letra n. Por otro lado, las células somáticas, o células del cuerpo, de la mayoría de los organismos, un número diploide de cromosomas. El número diploide se escribe como 2n. La importancia de la meiosis radica en que da origen a células sexuales o gametos y, por lo tanto, hace posible la reproducción sexual.

Por ejemplo, en el hombre, los 46 cromosomas en las células somáticas, en realidad son 23 pares de cromosomas emparejados (23 x 2 = 46). Los pares de cromosomas emparejados se denominan cromosomas homólogos. Se podría pensar en los cromosomas homólogos como un par de medias. Como los calcetines, los cromosomas homólogos son del mismo tamaño y forma. Sin embargo, a diferencia de un par de medias, los cromosomas homólogos no son idénticos, debido a que cada miembro del par se originó de un padre diferente, no llevan exactamente la misma información.

Reproducción asexual y sexual

Tabla 1
Reproducción asexual
La reproducción asexual, se lleva a cabo sin intercambio de material genético y a partir de un progenitor único. Los organismos emplean una amplia variedad de métodos de reproducción asexual. Sin embargo, en todos los casos, los nuevos individuos son producto de la mitosis y, por lo tanto, son genéticamente idénticos al progenitor.
Reproducción sexual
En la reproducción sexual, se forma un nuevo individuo después de que un gameto femenino es fertilizado por un gameto masculino. Los gametos haploides se combinan para formar una célula diploide llamada cigoto. Un cigoto lleva el material genético combinado de ambos gametos: dos juegos completos de cromosomas, un juego de cada padre. El cigoto se divide por mitosis y se convierte en un nuevo organismo. Dado que el cigoto es una célula diploide, cada célula somática producida por la mitosis, también será una célula diploide. La mayoría de las células del cuerpo, excepto los óvulos y los espermatozoides, son diploides.

Meiosis

Características de la meiosis

  • Ocurre en todos los organismos que se reproducen sexualmente, en órganos sexuales especializados, de muchas plantas y animales.
  • Durante la meiosis, los cromosomas de una célula diploide también se replican. Sin embargo, a diferencia de la mitosis, la meiosis incluye dos divisiones celulares consecutivas que producen cuatro células haploides.

Estas dos divisiones se distinguen por los números romanos I y II. Las etapas de la meiosis se muestran en las figuras 1 y 2.

Meiosis I

Interfase: Antes de que comience la meiosis, los cromosomas se replican tanto como lo hicieron al comienzo de la mitosis. Como resultado, el núcleo ahora contiene el doble del número normal de cromosomas. Los cromosomas en este momento todavía están en una forma sin enrollar, al igual que los espaguetis en un plato.

Profase I: Los cromosomas se condensan en barras cortas y gruesas que se pueden ver a través de un microscopio óptico. Cada cromosoma ahora es doble y consta de dos cromátidas. Pares homólogos de cromosomas se unen en las fibras del huso. Este emparejamiento de cromosomas homólogos se llama sinapsis. En cada grupo de sinapsis hay cuatro cromátidas: dos cromátidas que componen cada uno de los cromosomas homólogos. Cada grupo de cuatro cromátidas se llama tétrada. Una característica importante de esta fase, es que los cromosomas homólogos intercambian fragmentos de material genético, en un proceso conocido como entrecruzamiento de cromosomas (crossing over).

Metafase I: Las tétradas se mueven a lo largo de las fibras del huso hasta que alcanzan el ecuador de la célula.

Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan para que los pares de cromátidas de cada tétrada se muevan hacia los polos opuestos de la célula. El patrón de distribución de cromátidas es aleatorio. Sin embargo, lo importante es que los cromosomas homólogos se segregan y se mueven en direcciones opuestas.

Telofase I: La célula se divide en dos células más pequeñas. Cada nueva célula contiene un cromosoma homólogo de cada par original. Las nuevas células no son idénticas ya que los cromosomas homólogos no contienen información genética idéntica.

Meiosis II

Interfase: Las cromátides no se replican en este punto. Se desenrollan y se vuelven invisibles. Pronto las dos células recién creadas entran en la segunda etapa de la meiosis.

La segunda división celular de la meiosis es diferente de la mitosis porque el número de cromosomas se reduce a la mitad. Por lo tanto, la meiosis a veces se denomina división de reducción. Las fases en la segunda división meiótica son similares a las fases de la mitosis.

Profase II: Los pares de cromátidas se condensan y se hacen visibles.

Metafase II: Cada par de cromátidas se mueve a lo largo de una fibra del huso hasta llegar al ecuador.

Anafase II: Las cromátidas de cada par se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula. Cada cromátide individual ahora se llama cromosoma.

Telofase II: Una vez que los cromosomas alcanzan sus destinos, se forma una envoltura nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas. En este punto, cada una de las dos células se divide para formar dos células más pequeñas.

Meiosis
Figura 1. Representación de las fases de meiosis I y meiosis II.
En conclusión
Como resultado de la meiosis, una célula diploide sufre dos divisiones para formar cuatro células haploides. Por lo tanto, cada célula tiene solo la mitad de cromosomas que el núcleo diploide original. Pero, lo más importante, es que cada nueva célula contiene una nueva combinación de material genético. La nueva combinación hace que la descendencia sea diferente de sus padres. Esta es la razón por la cual los hermanos pueden parecerse entre sí, pero no son idénticos (a menos que sean gemelos idénticos).
Tabla 2.

Meiosis y diversidad genética

El alcance de la diversidad genética debida a la meiosis es asombroso. Si un organismo tuviera solo dos pares de cromosomas, podrían alinearse en cuatro (22) formas diferentes durante la metafase I, para producir cuatro células diferentes. Sin embargo, las células humanas tienen 23 pares de cromosomas. Pueden alinearse en más de ocho millones (223) formas diferentes. Sin embargo, este número se supera debido al proceso de entrecruzamiento (crossing over).
Tabla 3.

Taller de lectura

  1. ¿Qué es meiosis y cómo se describe el proceso?
  2. ¿Cuál es la diferencia entre células reproductivas y células somáticas?
  3. ¿Cómo se representan los números haploide y diploide?
  4. En el hombre, ¿Cuáles son los números haploide y diploide?
  5. ¿Qué son cromosomas homólogos y por qué no son idénticos?
  6. Copie la tabla 1, que define la reproducción asexual y sexual.
  7. Escriba las dos características de la meiosis.
  8. Copie las definiciones de cada una de las fases de meiosis I.
  9. Escriba las definiciones de cada una de las fases de meiosis II.
  10. Copie la tabla 2, titulada “En conclusión”.
  11. Copie la tabla 3, meiosis y diversidad genética.
  12. Dibuje la figura 1.