lunes, 1 de junio de 2009



introduccion

En biología, meiosis (proviene del latín “hacer más pequeño”) es una de las formas de reproducción celular. Es un proceso divisional celular, en el cuál una célula diploide (2n), experimentará dos divisiones celulares sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploide (n).

Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas, primera y segunda división meiótica o simplemente Meiosis I y Meiosis II. Ambas comprenden Profase, Metafase, Anafase y Telofase. Durante la meiosis I los miembros de cada par homólogo de cromosomas se unen primero y luego se separan y se distribuyen en diferentes núcleos. En la Meiosis II, las cromátidas hermanas que forman cada cromosoma se separan y se distribuyen en los núcleos de las células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe la etapa S (duplicación del ADN).

objetivos

· Reconocer la importancia de la meiosis en la reproducción sexual.

· poner en práctica los conceptos de blogger.

Meiosis

La meiosis no siempre es un proceso preciso, a veces los errores en la meiosis son responsables de las principales anomalías cromosómicas. La meiosis consigue mantener constante el número de cromosomas de las células de la especie para mantener la información genética.

Meiosis y ciclo vital

La reproducción sexual se caracteriza por la fusión de dos células sexuales haploides para formar un cigoto diploide, por lo que se deduce, en un ciclo vital sexual, debe ocurrir la meiosis antes de que los gametos puedan reproducirse.

En animales y otros pocos organismos la meiosis precede de manera inmediata a la formación de gametos. Las células del cuerpo somáticas de un organismo individual se multiplican por mitosis y son diploides; las únicas células haploides son los gametos. Estos se forman cuando algunas células de la línea germinativa experimentan la meiosis. La formación de gametos recibe el nombre de gametogénesis. La gametogenesis masculina denominada espermatogénesis da por resultado la formación de cuatro espermatozoides haploides por cada célula que entra en la meiosis. En contraste, la gametogenesis femenina llamada ovogénesis genera un solo ovulo por cada celular que entra en la meiosis, esto se realiza por un proceso que asigna virtualmente todo el citoplasma a uno solo de dos núcleos en cada división meiótica. Al final de la primera división meiótica se retiene un núcleo; el otro, llamado primer cuerpo polar, se excluye de la célula y por último degenera. De modo general, al final de la segunda división un núcleo se convierte en el segundo cuerpo polar y el otro núcleo sobrevive. De esta forma, un núcleo haploide pasa a ser el receptor de la mayor parte del citoplasma y los nutrimentos acumulados de la célula meiótica original.

Proceso celular

Los pasos preparatorios que conducen a la meiosis son idénticos en patrón y nombre a la interfase del ciclo mitótico de la célula. La interfase se divide en tres fases:

  • Fase G1: caracterizado por el aumento de tamaño de célula debido a la fabricación acelerada de organelos, proteínas, y otras materias celulares.
  • Fase S (síntesis): se replica el material genético, es decir, el ADN se replica dando origen a dos cadenas nuevas, unidas por el centrómero. Los cromosomas, que hasta el momento tenían una sola cromátida, ahora tienen dos. Se replica el 98% del ADN, el 2% restante queda sin replicar.
  • Fase G2: la célula continúa aumentando su biomasa.

La interfase es seguida inmediatamente por la meiosis I y II. Meiosis I consiste en la segregación de cada uno de los cromosomas homólogos, dividiendo posteriormente la célula diploide en dos células diploides pero con la mitad de cromosomas. La meiosis II consiste en desemparejar cada uno de las cromátidas del cromosoma, que se segregarán una a cada polo, con lo que tras una división se producen cuatro células haploides. Meiosis I y II están divididas en profase, metafase, anafase, y telofase, similares en propósito a sus subfases análogos en el ciclo mitótico de la célula. Por lo tanto, la meiosis abarca la interfase (G1, S, G2), la meiosis I (profase I, metafase I, anafase I, telofase I), y la meiosis II (profase II, metafase II, anafase II, telofase II).

Fases de la meiosis

PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA:

  1. Interfase o fase de reposo. En una célula en la que hay una masa de ADN procedente del padre y otra procedente de la madre se va a iniciar una meiosis.
  2. Final de la interfase. Duplicación del ADN.
  3. Profase I A. Formación de los cromosomas.
  4. Profase I B. Entrecruzamiento. Los cromosomas homólogos intercambian sectores. El núcleo se rompe.
  5. Metafase I. Aparece el huso acromático. Los cromosomas se fijan por el centrómero a las fibras del huso.
  6. Anafase I. Las fibras del huso se contraen separando los cromosomas y arrastrándolos hacia los polos celulares.
  7. Telofase I. Se forman los núcleos y se originan dos células hijas. Los cromosomas liberan la cromatina.

SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA

  1. Profase II. Se forman los cromosomas y se rompe el núcleo.
  2. Metafase II. Los cromosomas se colocan en el centro celular y se fijan al huso acromático.
  3. Anafase II. Los cromosomas se separan y son llevados a los polos de la célula.
  4. Telofase II. Se forman los núcleos. Los cromosomas se convierten en cromatina y se forman las células hijas, cada una con una información genética distinta.

En los individuos machos, la gametogénesis recibe el nombre de espermatogénesis y tiene lugar en los órganos reproductores masculinos. En los individuos hembras, la gametogénesis recibe el nombre de ovogénesis y se realiza en los órganos reproductores femeninos.



Gametogénesis

Gametogénesis es el proceso de formación de gametos en las gónadas por medio de la meiosis a partir de células germinales. Mediante este proceso, el número de cromosomas que existe en las células sexuales se reduce de diploide a haploide, es decir, a la mitad del número de cromosomas que contiene una célula normal de la especie de que se trate. En el caso de los humanos si el proceso tiene como fin producir espermatozoides se le denomina espermatogénesis y se realiza en los testículos. En caso contrario, si el resultado son óvulos se denomina ovogénesis y se realiza en los ovarios.

Espermatogénesis

Proceso de formación de gametos masculinos, que se localizan en los testículos; millones de ellos provienen de células diploides conocidas como espermatogonias, estas se dividen muchas veces por mitosis para dar origen a nuevas espermatogonias, pero algunas se diferencian en espermatocitos primarios que al dividirse por meiosis I, generan espermatocitos secundarios y estos al dividirse por meiosis II, generan espermatidas haploides, que al madurar producen los gametos masculinos llamados espermatozoides.



Ovogénesis

Proceso de formación de gametos femeninos, que se localizan en los ovarios. Las ovogonias se ubican en los folículos del ovario, crecen y tienen modificaciones; estos llevan a la primera división meiótica que da como resultado un ovocito secundario (que contiene la mayor parte del citoplasma) y un primer corpúsculo polar. Las 2 células resultantes efectuan meiosis II, del ovocito secundario se forman una celula grande (que tiene la mayor parte del citoplasma) y un segundo corpúsculo polar, estos se desintegran rápidamente, mientras que la celula grande se desarrolla convirtiéndose en los gametos femeninas llamadas ovulo. Al ovulo lo rodean una capa de diferentes células, a esa capa se le llama foliculo de Graaf.

La ovogenesis cuenta con diversas fases las cuales son:

-Proliferacion: durante el desarrollo embrionario, las celulas germinales de los ovarios sufren mitosis para originar a las ovogonias -Crecimiento: en la pubertad crecen para originar los ovocitos de 1er orden -Maduracion:el ovocito del primer orden sufre mitosis

Gónadas

También llamadas órganos sexuales primarios funcionan como glándulas mixtas en la medida que se producen hormonas y gametos. Los órganos sexuales secundarios son aquellas estructuras que maduran en la pubertad y que son esenciales en el cuidado y transporte de gametos, son rasgos que se consideran de atracción sexual.

Testículos, son 2 estructuras ovaladas que se hallan suspendidas dentro del escroto mediante cordones espermáticos, son las que producen semen y líquido testicular; su función endocrina es liberar hormonas masculinas como la testosterona, quienes participaran en mantener los caracteres sexuales masculinos.

Ovarios, son 2 órganos con forma de almendra, situados en los extremos de las trompas de Falopio, los óvulos son formados aproximadamente cuando el feto hembra tiene aproximadamente 3 meses y cuando la mujer entra a la pubertad los óvulos se van desarrollando. Su función endocrina es liberar hormonas como la progesterona y estrógeno, las cuales intervendrán en el ciclo ovárico.

Diferencias entre Espermatogénesis y Ovogénesis

Espermatogénesis

  • Se realiza en los testículos
  • Ocurre a partir de la espermatogonia
  • Cada espermatogonia da origen a cuatro espermatozoides
  • En meiosis I el material se divide equitativamente
  • Los espermatozoides se producen durante toda su vida
  • Se produce en el hombre

Ovogénesis

  • Se realiza en los ovarios
  • Ocurre a partir de la ovogonia
  • Cada ovogonia da origen a un ovocito II el cual sólo en el caso de ser fecundado pasará a llamarse óvulo y a 2 cuerpos polares I y a un cuerpo polar II (sólo en caso de fecundación).
  • En meiosis I se divide el citoplasma por igual, quedando una célula hija (ovocito II) con casi todo el citoplasma
  • La mujer nace con un número determinado de Folículos, aproximadamente 400.000
  • Se produce en la mujer

Anomalías cromosómicas

En la meiosis debe ocurrir una correcta separación de las cromatidas hacia los polos durante la anafase, lo que se conoce como disyunción meiotica, cuando esto no ocurre o hay un retraso en la primera o segunda división meiotica, conlleva problemas en la configuración de los cromosomas, alterando el número correcto de estos, es decir, dejan de ser múltiplos básicos del número haploide original de la especie, lo que se conoce como aneuploidía. Entre los problemas en el material genético encontramos:

En los animales sólo son viables monosomías y trisomías. Los individuos nulisómicos no suelen manifestarse, puesto que es una condición letal en diploides.

Monosomía

  • Monosomía autosomática: produce la muerte en el útero.
  • Síndrome de Turner: solamente un cromosoma X presente en las mujeres. Los afectados son hembras estériles, de estatura baja y un repliegue membranoso entre el cuello y los hombros. Poseen el pecho con forma de escudo y pezones muy separados, así como ovarios rudimentarios y manchas marrones en las piernas.

Trisomía

  • Síndrome de Down - Trisomía del cromosoma 21: es la aneuploidía más viable, con un 0,15% de individuos en la población. Es una trisomía del cromosoma 21, que incluye retraso mental (C.I de 20-50), cara ancha y achatada, estatura pequeña, ojos con pliegue apicántico y lengua grande y arrugada.
  • Síndrome de Patau - Trisomía del cromosoma 13: es una enfermedad genética que resulta de la presencia de un cromosoma 13 suplementario. Se trata de la trisomía menos frecuente. Se suele asociar con un problema meiótico materno, más que paterno y como el síndrome de Down, el riesgo aumenta con la edad de la mujer. Los afectados mueren poco tiempo después de nacer, la mayoría a los 3 meses, como mucho llegan al año. Se cree que entre el 80-90% de los fetos con el síndrome no llegan a término.
  • Síndrome de Edwards - Trisomía del cromosoma 18: se trata de una enfermedad rara, cromosómica caracterizada por la presencia de un cromosoma adicional en el par 18. Clínicamente se caracteriza por: bajo peso al nacer, talla corta, retraso mental, y del desarrollo psicomotor (coordinación de la actividad muscular y mental), e hipertonía (tono anormalmente elevado del músculo). Se acompaña de diversas anomalías viscerales.
  • Síndrome de Klinefelter - Un cromosoma de X adicional en varones: produce individuos altos, con físico ligeramente feminizado, coeficiente intelectual algo reducido, disposición femenina del vello del pubis, atrofia testicular y desarrollo mamario. Tienen una mezcla de ambos sexos.
  • Síndrome del XYY - Un cromosoma de Y adicional en varones: en esta anaploidia, el varón afectado recibe un cromosoma Y adicional. No presenta diferencias a las personas normales y de hecho se duda del término “síndrome” para esta condición.
  • Síndrome del triple X - Un cromosoma de X adicional en hembras: está caracterizada por un cromosoma X adicional en la mujer; quienes presentan la condición no están en ningún riesgo creciente para los problemas médicos. Las mujeres con esta condición son altas, de bajo peso, con irregularidad en el periodo menstrual y rara vez presentan debilidad mental.

BIBLIOGRAFIA


CURTIS, Helena. BARNES, Sue. BIOLOGIA. 6 ed