Biología (08) · Unidad 8 — Replicación, ciclo celular y división
Meiosis
La meiosis es la división que fabrica células haploides: una sola replicación seguida de dos divisiones. En la meiosis I se aparean los homólogos, intercambian segmentos y se separan (es la división reduccional); en la meiosis II se separan las cromátidas hermanas. Salen cuatro células n, todas distintas entre sí.
La explicación
El problema: no duplicar el número en cada generación
Tus células tienen 46 cromosomas. Si un óvulo y un espermatozoide tuvieran 46 cada uno, el cigoto tendría 92, y la generación siguiente 184. Para que la reproducción sexual funcione, los gametos tienen que llevar la mitad: 23. La división que se encarga de eso es la meiosis. Y de paso hace otra cosa igual de importante: mezclar la información, para que cada gameto sea distinto.
Homólogos y alelos
Esos 46 cromosomas no son 46 distintos: son 23 pares. De cada par, uno vino de tu madre y otro de tu padre. Los dos cromosomas de un par se llaman homólogos: tienen el mismo tamaño, la misma forma y los mismos genes, en el mismo orden. Pero no son idénticos: un gen puede venir en versiones distintas, llamadas alelos. El gen del grupo sanguíneo está en los dos homólogos del par 9, pero uno puede traer el alelo A y el otro el alelo O.
Una célula con los dos juegos es diploide (2n); una con un solo juego, un cromosoma de cada par, es haploide (n). En los humanos, 2n = 46 y n = 23.
Homólogos: uno de cada progenitor, mismos genes, alelos que pueden diferir. Cromátidas hermanas: copias de una misma molécula, idénticas. Los homólogos vienen de dos personas; las hermanas, de una replicación.
Una replicación, dos divisiones
Antes de la meiosis, en la fase S, el ADN se replica una vez, como antes de una mitosis. Después vienen dos divisiones seguidas, sin replicación entre ellas. El resultado son cuatro células haploides.
Meiosis I: se separan los homólogos
Metafase I: los bivalentes se ubican en la placa ecuatorial. Cada homólogo mira a un polo, y para qué polo mira cada uno es al azar, independiente de los otros pares.
Anafase I: se separan los homólogos. Las cromátidas hermanas siguen unidas por el centrómero.
Telofase I y citocinesis: quedan dos células con n cromosomas, cada uno todavía con dos cromátidas.
La meiosis I es la división reduccional: es la que reduce el número de cromosomas de 2n a n.
Meiosis II: se separan las cromátidas hermanas
Sin volver a replicar, cada una de las dos células hace una división muy parecida a una mitosis: profase II, metafase II (los n cromosomas, cada uno con dos cromátidas, en la placa), anafase II (se separan las cromátidas hermanas) y telofase II. Al final hay cuatro células con n cromosomas de una sola cromátida.
Por qué cada gameto es distinto
Tres fuentes de variabilidad se suman:
2. El entrecruzamiento. Arma cromosomas nuevos, mezcla de los dos homólogos, con combinaciones de alelos que no tenía ninguno de los progenitores.
3. La fecundación al azar. Cualquier gameto de un progenitor puede unirse con cualquiera del otro: con distribución independiente sola, 2n × 2n combinaciones de cigotos.
Por eso dos hermanos (salvo los gemelos idénticos, que vienen del mismo cigoto) nunca son genéticamente iguales. Esa variación es la materia prima sobre la que actúa la selección natural.
Para contar gametos distintos sin entrecruzamiento: calculá n (la mitad de 2n) y hacé 2n. Para saber qué se separa en cada anafase: en la I, homólogos; en la II, cromátidas hermanas.
Una especie de planta tiene 2n = 6. a) ¿Cuántos bivalentes se ven en la profase I? b) ¿Cuántos cromosomas tiene cada célula al terminar la meiosis I, y cuántas cromátidas tiene cada uno? c) ¿Cuántos tipos distintos de gametos puede formar, sin contar el entrecruzamiento? d) ¿Qué agrega el entrecruzamiento?
a) Los bivalentes. 2n = 6 quiere decir 3 pares de homólogos. Cada par apareado es un bivalente:
b) Después de la meiosis I. En la anafase I se separaron los homólogos: cada célula se llevó uno de cada par.
La célula ya es haploide aunque sus cromosomas sigan duplicados. Ésa es la reducción.
c) Los gametos distintos. En la metafase I, cada uno de los 3 pares se orienta al azar: el cromosoma materno puede ir a un polo o al otro. Cada par tiene 2 posibilidades, independientes de los otros:
Si llamamos M y P a los cromosomas materno y paterno de cada par, los gametos pueden ser M1M2M3, M1M2P3, M1P2M3, M1P2P3, P1M2M3, P1M2P3, P1P2M3 y P1P2P3. Contalos: son ocho.
d) El entrecruzamiento. Rompe la idea de que cada cromosoma es «todo materno» o «todo paterno»: después del intercambio, una cromátida puede llevar un tramo de cada uno. Eso multiplica las combinaciones mucho más allá de 8, porque el lugar del corte cambia de una meiosis a otra.
La distribución independiente reparte cromosomas enteros; el entrecruzamiento mezcla alelos dentro de cada cromosoma.
En la anafase de una meiosis, un par de cromosomas no se separa (no disyunción) y los dos van al mismo polo. Compará qué gametos salen si el error ocurre en la meiosis I y si ocurre en la meiosis II, y explicá cómo puede originarse así una trisomía 21.
No disyunción en la meiosis I. Los dos homólogos del par van a la misma célula. Una célula de la meiosis I se queda con el par entero y la otra sin ese cromosoma. Después, la meiosis II separa normalmente las cromátidas:
de la célula sin él: 2 gametos con n − 1
Ningún gameto normal.
No disyunción en la meiosis II. La meiosis I fue normal. En una de las dos células, las cromátidas hermanas de ese cromosoma no se separan:
de la otra célula: 2 gametos normales (n)
La trisomía 21. Si un gameto con n + 1 que lleva dos cromosomas 21 (en un humano, 24 cromosomas) se une con un gameto normal (23), el cigoto tiene 47 cromosomas, con tres copias del cromosoma 21. Es la trisomía 21, o síndrome de Down. La mayoría de los casos se origina por una no disyunción en la meiosis del ovocito, y la frecuencia aumenta con la edad materna.
La meiosis I y la II se distinguen por lo que separan, y por eso un error en cada una deja una huella distinta en los gametos: en la I, los cuatro alterados; en la II, dos alterados y dos normales.
Dónde se cae la mayoría
- Decir que en la anafase I se separan las cromátidas hermanas. En la anafase I se separan los homólogos; las hermanas se separan en la anafase II.
- Pensar que la reducción de 2n a n ocurre en la meiosis II. La reduccional es la meiosis I: después de ella cada célula ya tiene n cromosomas, aunque cada uno siga con dos cromátidas.
- Creer que entre la meiosis I y la II se vuelve a replicar el ADN. Hay una sola replicación, antes de la meiosis I.
- Ubicar el entrecruzamiento entre cromátidas hermanas. Ocurre entre cromátidas no hermanas de dos homólogos: entre hermanas no cambiaría nada, porque son idénticas.
- Calcular los gametos distintos con 2^(2n). La cuenta es 2^n: un exponente por cada par de homólogos.
Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento.
Practicar Meiosis →Dónde entra este tema en el parcial
- Segundo parcial — Una especie con 2n = 815 puntos · resuelto paso a paso
Los otros temas de la unidad 8
Replicación, ciclo celular y división