Guía N°7 de BIOLOGIA del Preuniversitario PDV. Año 2012.

1. BIOLOGIA TERCERO
BT-07
U N I D A D I : C É L U L A
M E I O S I S

2. 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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3. 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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4. INTERCINESIS
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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5. Meiosis I
Meiosis II
Figura 2. Meiosis I y Meiosis II.
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6. 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 Ovogénesis Espermatogénesis
Gametogénesis
Ocurre solamente en la etapa Comienza en la etapa embrionaria pero se
embrionaria. En esta etapa las detiene, para continuar en la pubertad. En
Multiplicación células germinales primordiales esta etapa las CPG dan origen a los
(CPG) dan origen a los ovogonios espermatogonios (2n y 2c)
(2n y 2c)
Ocurre solamente en la etapa Continúa en la pubertad. En esta etapa
embrionaria. En esta etapa los los espermatogonios se transforman en
ovogonios se transforman en espermatocitos I (2n y 4c)
Crecimiento ovocitos I (2n y 4c)
La primera parte de la maduración Comienza en la pubertad y es un proceso
ocurre en la etapa embrionaria, el continuo durante el resto de la vida del
feto femenino forma ovocitos I que varón.
quedan latentes en profase I en el Su duración es de solo semanas
momento de nacer y así pueden (6 a 8 semanas).
permanecer muchos años.
De 10 años hasta 55 o 60 años, que La primera división meiótica da por
es más o menos el tiempo que resultado 2 células hijas llamadas
puede transcurrir para que por espermatocitos II (n y 2c), luego estas
efecto hormonal, se reinicie la células experimentan su segunda división
Meiosis en cada ciclo ovárico, por lo meiótica y originan 4 células haploides de
Maduración
tanto en cada ovulación la mujer da pequeño tamaño, pero iguales entre sí
origen a un ovocito II (n y 2c) denominadas espermátidas (n y c).
(detenido en Metafase II) y un
polocito I, estas últimas células Finalmente las espermátidas
son útiles solo para la reducción experimentan un cuarto proceso llamado
cromosómica y rara vez se dividen. espermiohistogénesis, el cual consiste
La segunda división meiótica del en un cambio morfológico, para
ovocito II solo finaliza cuando hay transformar a las espermátidas en
Fecundación dando por resultado espermatozoides (n y c).
un único gameto llamado óvulo
(n y c).
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7. Células primordiales terminales
Espermatogonio Ovogonio
Espermatocito I Ovocito I
Primera división
meiótica
Espermatocito II Polocito I Ovocito II
Segunda división
meiótica
Espermátida Polocito II
Óvulo
Espermatozoide
Figura 3. Gametogénesis masculina y femenina
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8. 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 2 n. 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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9. Preguntas de Desarrollo
1. El siguiente gráfico muestra las variaciones que experimenta una célula en gametogénesis
CANTIDAD
DE DNA (C)
4c
3c
2c
c
ETAPAS DEL
A B C D E F CICLO CELULAR
Identifique las etapas que están representadas con letras
A .…….....
B ……………
C …………..
D …………..
E ….........
F ...........
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?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
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10. RESUMEN
COMPARACIÓN ENTRE MEIOSIS Y MITOSIS
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11. 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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12. 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
Preguntas 1 2 3 4 5 6
Claves D B E A D D
DMDO-BT07
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