Biología (08) · Unidad 8 — Replicación, ciclo celular y división
Mitosis contra meiosis: cromosomas, cromátidas y ADN
En cada fase de la mitosis y de la meiosis se pueden contar tres cosas distintas: cromosomas (tantos como centrómeros), cromátidas (moléculas de ADN) y cantidad de ADN en unidades c. La fase S duplica el ADN sin cambiar el número de cromosomas; la anafase mitótica y la II duplican los cromosomas sin cambiar el ADN; la meiosis I los reduce a la mitad.
La explicación
El problema: tres números que cambian en momentos distintos
El ejercicio más típico de esta parte de la materia es una pregunta de este estilo: «una especie tiene 2n = 12; ¿cuántos cromosomas, cuántas cromátidas y qué cantidad de ADN hay en una célula en metafase II?». Se resuelve sin memorizar ninguna tabla, si se entiende qué cambia en cada momento. Lo difícil es que hay tres cosas para contar y cada una cambia en una etapa distinta.
Las tres cosas que se cuentan
Cromátidas: cada cromátida es una molécula de ADN. Un cromosoma sin duplicar cuenta como una cromátida; uno duplicado, como dos.
Cantidad de ADN (c): c es la cantidad de ADN de un juego haploide de cromosomas sin duplicar, lo que tiene un gameto. Una célula somática en G1 tiene 2c; en G2, 4c.
Y hay dos momentos que lo cambian todo:
Cada anafase separa algo. Si separa cromátidas hermanas (anafase mitótica o anafase II), el número de cromosomas de la célula se duplica por un rato, sin que cambie el ADN. Si separa homólogos (anafase I), no cambia nada dentro de la célula todavía: los homólogos ya se contaban como dos cromosomas.
Cada citocinesis reparte: la célula se parte en dos y cada hija se lleva la mitad del ADN.
La mitosis, contada (2n cromosomas)
G2, profase, metafase: 2n cromosomas · 4n cromátidas · 4c
Anafase (todavía una célula): 4n cromosomas · 4n cromátidas · 4c
Cada hija: 2n cromosomas · 2n cromátidas · 2c
En un humano (2n = 46): 46 cromosomas en G1 y en metafase, 92 cromátidas en metafase, 92 cromosomas en anafase, 46 en cada hija.
La meiosis, contada
Anafase I (todavía una célula): 2n cromosomas · 4n cromátidas · 4c
Después de la meiosis I (profase II, metafase II): n cromosomas · 2n cromátidas · 2c
Anafase II (todavía una célula): 2n cromosomas · 2n cromátidas · 2c
Cada gameto: n cromosomas · n cromátidas · 1c
Fijate que una célula en metafase I y una en metafase mitótica tienen los mismos tres números. Lo que las distingue es cómo están ordenados los cromosomas: apareados en bivalentes o sueltos.
Mitosis y meiosis, lado a lado
Apareamiento de homólogos y entrecruzamiento: sólo en la profase I de la meiosis.
Qué se separa: en la mitosis, cromátidas hermanas; en la meiosis I, homólogos; en la meiosis II, cromátidas hermanas.
Resultado: la mitosis da 2 células 2n idénticas a la madre; la meiosis da 4 células n distintas entre sí.
Para qué sirve: la mitosis, para crecer, reemplazar células y reproducirse sin sexo; la meiosis, para formar gametos (en los animales) o esporas (en plantas y hongos) y generar variedad.
1. Anotá 2n y n de la especie.
2. Ubicá la fase: ¿antes o después de la fase S? ¿Antes o después de cada anafase? ¿Ya se partió la célula?
3. Cromosomas: contá centrómeros. Si los cromosomas están duplicados, las cromátidas son el doble; si no, son iguales.
4. ADN: partí de 2c en G1, duplicá en S y dividí por dos en cada citocinesis.
5. Controlá: las cromátidas son siempre iguales o el doble que los cromosomas, y el número de cromátidas acompaña a la c (2n cromátidas ↔ 2c; 4n ↔ 4c; n ↔ 1c).
Una especie tiene 2n = 10. Completá cuántos cromosomas, cuántas cromátidas y qué cantidad de ADN (en c) hay en: a) una célula somática en G2; b) una célula en anafase mitótica; c) una célula en metafase II; d) un gameto.
Primero los datos de la especie: 2n = 10, n = 5. Y la regla de la c: G1 = 2c, después de S = 4c, cada citocinesis divide por dos.
a) G2. Ya pasó la fase S. Los cromosomas son los mismos 10, pero cada uno tiene dos cromátidas:
b) Anafase mitótica. Las cromátidas hermanas se separaron. Cada una es un cromosoma, y todavía están en una sola célula:
El ADN no cambió entre a) y b): lo único que cambió es cómo se cuenta.
c) Metafase II. Ya pasó la meiosis I, que separó los homólogos y partió la célula en dos. Cada célula tiene un cromosoma de cada par, todavía duplicado:
d) Gameto. La meiosis II separó las cromátidas y partió cada célula otra vez:
Cuando ese gameto se una con otro de la misma especie, el cigoto tendrá 10 cromosomas y 2c: el número de la especie se recupera en la fecundación.
Los tres números se mueven por separado: la fase S toca el ADN, cada anafase de hermanas toca los cromosomas, y cada citocinesis parte todo a la mitad.
En un preparado de testículo de una especie con 2n = 10 se encuentran dos células que tienen, cada una, 10 cromosomas de una sola cromátida y 2c de ADN. Una es una espermatogonia en G1 y la otra está en anafase II. ¿Cómo las distinguirías al microscopio? ¿Qué diferencia hay en su composición genética?
Los números no alcanzan. Las dos tienen 10 cromosomas, 10 cromátidas y 2c. Es uno de los pocos casos en que el conteo da exactamente igual, y hay que mirar otra cosa.
Al microscopio. La espermatogonia en G1 está en interfase: tiene un núcleo con envoltura, nucléolo y la cromatina difusa; los cromosomas no se ven como bastones. La célula en anafase II no tiene envoltura nuclear, tiene un huso armado y los cromosomas condensados forman dos grupos de 5 que se alejan hacia los polos.
En su composición. Acá está la diferencia profunda:
Anafase II: sus 10 cromosomas son dos copias de un mismo juego de 5: las cromátidas hermanas recién separadas. No hay homólogos. La célula es haploide aunque transitoriamente tenga 10 cromosomas, y cada polo se va a llevar el mismo juego de 5 (salvo los tramos cambiados por el entrecruzamiento).
«Diploide» no significa «tener 2n cromosomas en este momento», sino tener dos juegos con homólogos. Por eso conviene contar y, además, preguntarse qué son los cromosomas que se contaron.
Dónde se cae la mayoría
- Duplicar el número de cromosomas en la fase S. Se duplican el ADN y las cromátidas; los cromosomas siguen siendo 2n, cada uno con dos cromátidas.
- Decir que una célula en metafase II tiene 1c. Tiene n cromosomas, pero cada uno con dos cromátidas: 2c. El 1c es del gameto.
- Olvidar que en la anafase mitótica la célula tiene el doble de cromosomas que la especie (4n), porque cada cromátida separada ya es un cromosoma.
- Creer que en la anafase I se duplica el número de cromosomas, como en la mitótica. En la anafase I se separan homólogos, que ya eran cromosomas distintos: siguen siendo 2n.
- Confundir n con 1c. n es un número de cromosomas; c es una cantidad de ADN. Una célula en metafase II tiene n cromosomas y 2c.
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 Mitosis contra meiosis: cromosomas, cromátidas y ADN →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