¿Qué Es La Meiosis?

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La meiosis es el proceso mediante el cual los cromosomas se copian, se emparejan y se separan para crear huevos o esperma.

Todas las células surgen de otras células a través del proceso de división celular. La meiosis es una forma especializada de división celular que produce células reproductoras, como esporas de plantas y hongos, y células de óvulos y óvulos.

En general, este proceso implica una división de células "madre" en dos o más células "hijas". De esta manera, la célula madre puede transmitir su material genético de generación en generación.

Células eucariotas y sus cromosomas.

Según la complejidad relativa de sus células, todos los organismos vivos se clasifican ampliamente como procariotas o eucariotas. Los procariotas, como las bacterias, consisten en una sola célula con una estructura interna simple. Su ADN flota libremente dentro de la célula en una masa retorcida, similar a un hilo, llamada nucleoid.

Animales, plantas y hongos son todos eucariotas. Las células eucariotas tienen componentes especializados llamados orgánulos, como mitocondrias, cloroplastos y el retículo endoplásmico. Cada uno de estos realiza una función específica. A diferencia de los procariotas, el ADN eucariótico se empaqueta dentro de un compartimento central llamado núcleo.

Dentro del núcleo eucariótico, largas hélices de ADN de doble hélice están envueltas alrededor de proteínas llamadas histonas. Esto forma una estructura similar a una varilla llamada cromosoma.

Las células en el cuerpo humano tienen 23 pares de cromosomas, o 46 en total. Esto incluye dos cromosomas sexuales: dos cromosomas X para mujeres y un cromosoma X y uno Y para hombres. Debido a que cada cromosoma tiene un par, estas células se denominan células "diploides".

Por otro lado, los espermatozoides humanos y las células del óvulo tienen solo 23 cromosomas, o la mitad de los cromosomas de una célula diploide. Por lo tanto, se les llama células "haploides".

Cuando el espermatozoide y el óvulo se combinan durante la fertilización, se restaura el número total de cromosomas. Esto se debe a que los organismos que se reproducen sexualmente reciben un conjunto de cromosomas de cada padre: un conjunto materno y paterno. Cada cromosoma tiene un par correspondiente, orhomolog.

Mitosis vs. meiosis

Los eucariotas son capaces de dos tipos de división celular: mitosis y meiosis

La mitosis permite que las células produzcan copias idénticas de sí mismas, lo que significa que el material genético se duplica de las células parentales a las hijas. La mitosis produce dos células hijas de una célula madre.

Los eucariotas unicelulares, como la ameba y la levadura, utilizan la mitosis para reproducirse asexualmente y aumentar su población. Los eucariotas multicelulares, como los humanos, usan la mitosis para crecer o curar tejidos lesionados.

La meiosis, por otro lado, es una forma especializada de división celular que ocurre en organismos que se reproducen sexualmente. Como se mencionó anteriormente, produce células reproductivas, como células de esperma, células de óvulos y esporas en plantas y hongos.

En los seres humanos, las células especiales llamadas células germinales sufren meiosis y, en última instancia, dan lugar a espermatozoides o óvulos. Las células germinales contienen un conjunto completo de 46 cromosomas (23 cromosomas maternos y 23 cromosomas paternos). Al final de la meiosis, las células reproductivas resultantes, o gametos, tienen 23 cromosomas genéticamente únicos.

El proceso general de la meiosis produce cuatro células hijas de una sola célula madre. Cada célula hija es haploide, porque tiene la mitad de cromosomas que la célula original.

"La meiosis es reductiva", dijo M. Andrew Hoyt, biólogo y profesor de la Universidad Johns Hopkins.

A diferencia de la mitosis, las células hijas producidas durante la meiosis son genéticamente diversas. Los cromosomas homólogos intercambian bits de ADN para crear cromosomas híbridos genéticamente únicos destinados a cada célula hija.

Una mirada más cercana a la meiosis.

Antes de que comience la meiosis, se producen algunos cambios importantes dentro de las células parentales. Primero, cada cromosoma crea una copia de sí mismo. Estos cromosomas duplicados se conocen como cromátidas hermanas. Se fusionan y el punto en el que se unen se conoce como el centrómero. Las cromátidas hermanas fusionadas se parecen más o menos a la forma de la letra "X".

La meiosis ocurre en el transcurso de dos rondas de divisiones nucleares, llamadas meiosis I y meiosis II, según Scitable de Nature Education. Además, la meiosis I y II se dividen en cuatro etapas principales: profase, metafase, anafase y telofase.

Meiosis I es responsable de crear cromosomas genéticamente únicos. Las cromátidas hermanas se emparejan con sus homólogos e intercambian material genético entre sí. Al final de esta división, una célula madre produce dos células hijas, cada una con un conjunto de cromátidas hermanas.

La meiosis II se parece mucho a la mitosis. Las dos células hijas pasan a esta fase sin ninguna duplicación adicional de cromosomas. Las cromátidas hermanas se separan durante esta división. Un total de cuatro células hijas haploides se producen durante el curso de la meiosis II.

La meiosis es el proceso mediante el cual los cromosomas se copian, se emparejan y se separan para crear óvulos o espermatozoides.

La meiosis es el proceso mediante el cual los cromosomas se copian, se emparejan y se separan para crear óvulos o espermatozoides.

Crédito: NIGMS.

Meiosis yo

Las cuatro etapas de la meiosis son las siguientes, según "Biología Molecular de la Célula". (Garland Science, 2002):

Profase i: En esta etapa, los cromosomas se convierten en estructuras compactas y densas y son fácilmente visibles bajo el microscopio. Los cromosomas homólogos se juntan. Los dos juegos de cromátidas hermanas se asemejan a dos X alineadas una al lado de la otra. Cada conjunto intercambia bits de ADN con el otro y se recombina, creando así una variación genética. Este proceso se conoce como cruce, o recombinación.

Aunque en los humanos los cromosomas sexuales masculinos (X e Y) no son homólogos exactos, aún pueden emparejarse e intercambiar ADN. El cruce se produce solo en una pequeña región de los dos cromosomas.

Al final de la profase I, la membrana nuclear se rompe.

Metafase I: El huso meiótico, una red de filamentos de proteínas, emerge de dos estructuras llamadas centríolos, ubicadas en cada extremo de la célula. El huso meiótico se engancha a las cromátidas hermanas fusionadas. Al final de la metafase I, todas las cromátidas hermanas fusionadas están atadas en sus centrómeros y se alinean en el centro de la célula. Los homólogos todavía se ven como dos X sentados muy juntos.

Anafase I: Las fibras del huso comienzan a contraerse, arrastrando con ellas las cromátidas hermanas fusionadas. Cada complejo en forma de X se aleja del otro, hacia los extremos opuestos de la celda.

Telofase I: Las cromátidas hermanas fusionadas alcanzan ambos extremos de la célula, y el cuerpo celular se divide en dos.

La meiosis I produce dos células hijas, cada una de las cuales contiene un conjunto de cromátidas hermanas fusionadas. La composición genética de cada célula hija es distinta debido al intercambio de ADN entre homólogos durante el proceso de cruce.

Meiosis II

"La meiosis II se parece a la mitosis", dijo Hoyt a WordsSideKick.com. "Es una división ecuacional".

En otras palabras, al final del proceso, el número de cromosomas no cambia entre las células que ingresan en la meiosis II y las células hijas resultantes.

Las cuatro etapas de la meiosis II son las siguientes, de acuerdo con "Biología Molecular de la Célula, 4th edición."

Profase II: La membrana nuclear se desintegra, y los husos meióticos comienzan a formarse una vez más.

Metafase II: Los husos meióticos se enganchan en el centrómero de las cromátidas hermanas, y todos se alinean en el centro de la célula.

Anafase II: Las fibras del huso comienzan a contraerse y separan las cromátidas hermanas. Cada cromosoma individual ahora comienza a moverse hacia cualquier extremo de la célula.

Telofase II: Los cromosomas alcanzan extremos opuestos de la célula. La membrana nuclear se forma nuevamente, y el cuerpo celular se divide en dos.

La meiosis II da como resultado cuatro células hijas haploides, cada una con el mismo número de cromosomas. Sin embargo, cada cromosoma es único y contiene una mezcla de información genética de los cromosomas maternos y paternos en la célula original.

¿Por qué es importante la meiosis?

La "segregación cromosómica" adecuada o la separación de las cromátidas hermanas durante la meiosis I y II es esencial para generar espermatozoides y óvulos sanos y, por extensión, embriones sanos. Si los cromosomas no se segregan completamente, se llama no disyunción y puede dar lugar a la formación de gametos en los que faltan cromosomas o extra, según "Biología Molecular de la Célula, 4ª edición".

Cuando los gametos con un número anormal de cromosomas fertilizan, la mayoría de los embriones resultantes no sobreviven. Sin embargo, no todas las anomalías cromosómicas son fatales para el embrión. Por ejemplo, el síndrome de Down se produce como resultado de tener una copia adicional del cromosoma 21. Y, las personas con síndrome de Klinefelter son genéticamente masculinas pero tienen un cromosoma X adicional.

El impacto más significativo de la meiosis es que genera diversidad genética, y esa es una gran ventaja para la supervivencia de las especies.

"Mezclar la información genética le permite encontrar nuevas combinaciones que quizás sean más adecuadas para el mundo real", dijo Hoyt.


Suplemento De Vídeo: Qué es la meiosis.




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