DIVISIÓN CELULAR GAMETOGÉNESIS Unidad 13 DIVISIÓN CELULAR GAMETOGÉNESIS EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES

División Celular en Procariontes Fisión Binaria Esquema de las sucesivas etapas del proceso de división celular en procariontes.

División Celular en Eucariontes En células Eucariontes, la etapa de División Celular abarca la Cariocinesis o División del Núcleo, que consta de Profase, Metafase, Anafase y Telofase. Le sigue la Citocinesis o División del Citoplasma.

Micrografía de las etapas de la Mitosis observada al M. O.

MITOSIS Profase Durante la profase, se produce la formación del huso, la desorganización del nucleolo y de la envoltura nuclear y el enrollamiento del ADN formando los cromosomas.

Profase: formación de cromosomas Los cromosomas constan de dos moléculas idénticas de ADN súper enrollado llamadas cromátidas. El centrómero está formado por regiones específicas de ADN de cada cromosoma. A ambos lados del centrómero, se forma una estructura proteica aplanada, llamada cinetocoro, cuyas zonas externas se unirán a los microtúbulos de las fibras del huso, fijando los cromosomas al mismo. Esta unión ocurrirá en la profase tardía.

Profase: formación del Huso El huso acromático está formado por los microtúbulos: - astrales, que forman una estructura radial a partir de los centrosomas derivados de los centríolos polares, que llegan hasta la zona ecuatorial de la célula cinetocóricos se unen al cinetocoro de los cromosomas.

Metafase Los cromosomas quedan alineados en el plano ecuatorial por la unión de los microtúbulos cinetocóricos a la zona del al cinetocoro. Se ubican perpendiculares a las fibras del huso acromático.

Anafase El acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos posibilita la separación de las cromátidas hermanas idénticas.

Telofase Las cromátidas llegan a los polos y se desorganizan los cinetocoros. La envoltura nuclear se vuelve a polimerizar. El ADN comienza a desenrollarse.

Citocinesis Se produce el estrangulamiento del citoplasma debido a la formación de un surco en la zona ecuatorial, formado por la acción de los microfilamentos. Los cromosomas terminan de desenrollarse.

MEIOSIS: formación de Gametas Las células reproductoras, como el óvulo y los espermatozoides, se llaman gametas y cada una tiene un solo juego de cromosomas. Son células haploides (n), dado que poseen un solo juego de cromosomas. Las gametas se fusionan en el proceso de fecundación, dando como resultado una nueva célula llamada cigoto, que será diploide (2n). En una especie hipotética, las gametas n =2 se fusionan originando un cigoto 2n = 4. Las gametas se producen a partir de un tipo especial de división celular, la “meiosis”, que se presenta solamente en los órganos reproductores.

Meiosis I y Meiosis II La meiosis consta de dos divisiones sucesivas: la Meiosis I, que produce dos células hijas y divide en profase I, metafase I, anafase I y telofase I la Meiosis II, en la que cada célula hija inicia la profase ll, metafase II, anafase ll y telofase ll. Al cabo de la meiosis II se obtienen en total, cuatro células haploides (n).

Cromosomas Homólogos Los cromosomas que contienen información genética para las mismas características, y tienen la misma morfología, se denominan homólogos. Un homólogo proviene del espermatozoide (paterno) y el otro del óvulo (materno).

MEIOSIS I Profase I: Leptonema Se visualizan los cromosomas al microscopio, pero no aparecen empaquetados como en la profase de la mitosis, sino como filamentos largos y finos, resultando difícil distinguir a las cromátidas hermanas dado que están muy juntas.

Profase I: Cigonema Los cromosomas homólogos se acercan y qaparean entre sí a lo largo. Ese apareamiento se denomina sinapsis, y es gen a gen de los homólogos. A lo largo de los cromosomas apareados se distingue una estructura formada por proteínas que es el complejo sinaptonémico que contribuye a mantener a los cromosomas alineados. El apareamiento de homólogos es visible al microscopio óptico, y recibe el nombre de tetrada o bivalente.

Profase I: Paquinema En esta etapa se realiza un proceso que es la recombinación genética o crossing-over. Es el intercambio de segmentos de ADN entre los cromosomas homólogos apareados. Como consecuencia del crossing-over, el cromosoma tiene ahora, en una de sus cromátidas, un segmento de ADN que estaba en su homólogo. Por lo tanto, las cromátidas hermanas ya no son idénticas entre sí.

Crossing-over

Profase I: Diplonema El complejo sinaptonémico desaparece y los cromosomas homólogos comienzan a separarse como si se repelieran entre sí, pero se mantienen unidos en los sitios donde hubo recombinación. Estos sitios se denominan quiasmas.

Profase I: Diacinesis Los quiasmas se desplazan a lo largo de los cromosomas hasta sus extremos. Este proceso se denomina terminalización. La diacinesis finaliza cuando la envoltura nuclear se desorganiza y el huso acromático comienza a formarse, tal como sucede durante la mitosis.

Fases de la Meiosis I y II

Separación de Homólogos en Anafase I Durante la Anafase I se produce la separación de Cromosomas Homólogos, que migran hacia los polos. De esta forma, cada célula hija resultante de la Meiosis I tendrán la mitad del número de cromosomas que la célula original, por lo que será haploide (n).

Separación de Cromátidas Hermanas en Anafase II Durante la Anafase II, se produce la separación de Cromátidas Hermanas no idénticas que migran hacia los polos. De esta forma, cada célula hija resultante de la Meiosis II tendrá distinta información genética.

Meiosis y Diversidad Distintas posibilidades para la separación de homólogos tras el crossing-over: las gametas resultantes son todas diferentes. Distintas posibilidades para la separación de homólogos durante la Meiosis I: A: se separan maternos (oscuros) de paternos (claros). B: se separan un materno y un paterno migran juntos hacia cada polo. Las gametas resultantes son distintas, lo que se observa en los grupos 1, 2, 3, y 4.

No Disyunción Durante la Anafase I, al migrar dos homólogos hacia un mismo polo. Una de las cuatro gametas posee un cromosoma extra. Durante la Anafase II, al migrar dos cromátidas hermanas hacia un mismo polo. Una de las cuatro gametas posee un cromosoma extra.

Fecundación tras una No Disyunción Un espermatozoide n puede fecundar un óvulo n+1 formado tras una No Disyunción. El cigoto tendrá un cromosoma extra: 2n+1

Ovogénesis Las ovogonias son células del sistema reproductor femenino especializadas, que se dividen por meiosis y originan el ovulo o gameta femenina y los cuerpos polares.

Espermatogénesis Las espermatogonias son células del sistema reproductor masculino especializadas, que se dividen por meiosis y luego diferencian, originando los espermatozoides o gametas masculinas.

Gametogénesis Humana