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Nombre de la Unidad: información genética y ciclo celular
Objetivo de aprendizaje: Comprender las etapas del ciclo celular y división celular
diferenciando entre mitosis y meiosis
Guía de aprendizaje2
Ciclo celular, mitosis y meiosis 1
Escuela de enfermería / Biología 1° semestre
Nombre: Curso:_ _Fecha:
Ciclo celular y división celular
Todos los organismos presentan un ciclo de vida, pues nacen, se desarrollan, se reproducen y mueren. Al
reproducirse, generan descendientes que, en algún momento, podrán dar origen a una nueva progenie
que repetirá este ciclo. En las células que constituyen a los seres vivos ocurre algo similar: a
partir de una célula madre se pueden generar células hijas. Para comenzar a estudiar este fenómeno,
realizalasiguiente actividad.
Desarrolla tus habilidades
Leeyanalizaelexperimentorepresentadoenelsiguienteesquema.Luego,contestalaspreguntas
A.¿Cómo es (igual o diferente) la información genética de la célula madre (ovocito
con núcleo implantado) encomparaciónconla de lascélulas hijas originadas después de
la primera división? Fundamenta.
B.¿Por qué se obtuvieron ratas albinas? Explica.
C.¿Cómovariaríanlosresultadossielnúcleoimplantadosehubieraobtenidodeunarata
de pelaje gris?Fundamenta.
D. De acuerdo al experimento, ¿es posible afirmar que la información genética se
reparte equitativamente durante la división celular? Explica.
2
Citocinesis: proceso de división
del citoplasma. De esta manera
cada célula hija recibe una
cantidad similar de
citoplasma.
Mitosis: proceso de división del
núcleo celular. En esta fase se
produce la repartición
equitati- va del material
genético a las células hijas.
G2: etapa de reparación del
ADN que pudo resultar dañado
durante su duplicación. Ade-
más, se organizan los microtú-
bulos y se sintetizan
estructuras que participarán
en la división celular. La
cromatina comienza a
condensarse y compactarse
paraformarloscromosomas.
Go: estado de reposo en el cual
algunos tipos celulares inte-
rrumpen su ciclo
proliferativo, es decir, no se
vuelven a dividir, pero siguen
desarrollando sus actividades.
G1: período de crecimiento de
la célula. En él se produce el
aumento del volumen celular y
del número de estructuras
celulares, por ejemplo, ladupli-
cación de los centriolos. Ade-
más, la célula sintetiza
proteí- nas que posteriormente
regula- rán elciclo.
S: fase en la que se produce la
duplicación del material
genéti- co. En este proceso,
cada hebra de ADN sirve de
molde para formar una
nueva hebra, tal como se
representa en la ima- gen. А
este mecanismo de
replicación se le denomina
semiconservativo.
Etapas del ciclo celular
Granparte delascélulas pasapordiferentes estadosque estándeterminados por unasecuencia periód i-
ca de crecimiento y división. Estos procesos están representados en el ciclo celular o
proliferativo, el cual involucra dos eventos principales: interfase y división celular.
Lainterfasesesubdivide entres etapas:GI,SyG2.Enella,lacélulasepreparaparasuposteriordivisión,
por lo que aumenta su volumen, sintetiza proteínas y nuevos organelos, y también duplica su
material genético.
La fase M corresponde a la división celular propiamente tal y se compone de dos etapas: mitosis y citoci-
nesis. Este mecanismo posibilita el incremento del número de células somáticas que
constituyen a un organismo pluricelular, posibilitando su crecimiento y la regeneración de tejidos o
estructuras daña das. También permite la reproducción en el caso de los organismos unicelulares.
En el siguiente esquema se describen las características de las diferentes etapas del ciclo celular.
La duración del ciclo celular depende principalmente del tipo de célula, pero también de factores
ambien- tales,como latemperaturay la disponibilidad de nutrientes. Enalgunos organismos
unicelulares el ciclo puededemorartansolohoras,mientrasqueenalgunascélulasdeorganismos
pluricelulares,elciclo pue- de tardar días.
3
Metafase
Fase M: División celular
Después de la interfase, la célula reúne las condiciones que le
permitirán di- vidirse y repartir su material genético duplicado a sus
células hijas. Como ya se mencionó, la fase M está compuesta por dos
procesos: mitosis y citocine- sis.
Mitosis
En la mitosis, es decir, la división del núcleo celular, se han
identificado cuatro etapas, las cuales son: Profase, metafase, anafase y
telofase. Ca- da una caracterizada por el comportamiento de los
cromosomas. A con- tinuación, se representa la división mitótica de
una célula animal que posee cuatro cromosomas (2 pares de
cromosomashomólogos).
Profase: Primera etapa de la mitosis. Se
subdivideendosfases:profasetempra-
na y profase tardía.
En la profase temprana, se produce la
desintegración del nucléolo. Luego, la
cromatina duplicada se comienza a
con- densar hasta hacerse visible, por
medio de un microscopio óptico,
como cromo- somas con dos
cromátidas unidas. En células
animales los centriolos comien- zan a
migrar hacia polos opuestos de la
célula,loquedaráinicioalaformación
del husomitótico.
Durante la profase tardía, acontece la
fragmentación de la envoltura nuclear.
Los microtúbulos del huso mitótico
co- mienzan a interactuar con los
cromoso- mas que se hancondensado
más.
Metafase: En esta etapa, el huso mitótico
se visualiza completamente organizado.
Además, los cromosomas se encuentran
totalmente condensados, razón por la que
se pueden ob- servar fácilmente a través de
un microscopio óptico. Los microtúbulos
del huso mitótico interactúan con los
cinetocoros de cada cro- mosoma,
experimentando movimientos de “ tira y
afloja”, lo que produce la alineación de los
cromosomas en el plano ecuatorial de la
célula.
Elhuso mitótico esunconjunto
de proteínas, denominadasmi-
crotúbulos, que se unen a los
cinetocoros ubicados en los cen-
trómeros de los cromosomas. El
huso mitótico además posee
dos polos, cada uno con dos
centrio- los.
Profase Temprana
Profase Tardía
4
Citocinesis: En la mayoría de las
célulascomienzalacitocinesis,es
decir,la división del citoplasma,
lo que dará origen a dos células
hijas idénticas a la célula
madre.
Anafase: Durante esta etapa, los microtú-
bulos del huso se“acortan”, locualprovo-
ca que los cinetocoros, ubicados en los cen-
trómeros de cada cromosoma, migren hacia
lospolosopuestosdelacélula,separando
las cromátidas hermanas. De este modo,
cada cromátida pasa a ser un
cromosoma independiente. Cada
cromosoma comienza a moverse hacia
los extremos opuestos de la célula, a
medida que los microtúbulos unidos a
los cinetocoros se acortan. Los
microtúbulos que no están conectados a los
cinetocorossealargan,loqueprovocaque
la célula adopte una forma ovalada y se
incremente así la separación entre los po-
los.
Telofase
Telofase:Estaetapaseiniciacuandoloscromosomas,
formados por una sola cromátida, han llegado a los
polos delacélula.Lacélulacomienzaarestablecerlas
condi- ciones anteriores a la división: los cromosomas
se des condensan, los microtúbulos del huso se
desintegran, se vuelve a formar la envoltura nuclear
alrededordelosdos nuevos núcleos y en su interior se
reorganizan los nu-
cléolos.
Anafase
Citocinesis
5
Los cromosomas seali-
nean en el centro
Importancia de la división celular
La división mitótica permite obtener células idénticas a la célula original. Es por ello que
cumple un pa- pelfundamentaleneldesarrollo,elcrecimientoylaregeneracióndelostejidosde
losorganismos pluricelulares. Enelsiguienteesquemaseexplica elrolde la divisióncelularen cada
uno deestos pro- cesos biológicos.
Desarrollo
El proceso de fecundación da origen a una célula denominada cigoto, la cual constituye el primer
estado de desarrollode unser vivo. En los organismos pluricelulares, esta célula comienza a experimentar
sucesi- vas divisiones.Las células resultantes migran hacia diferentes zonas,dando origen a los distintos
tiposce- lulares que formarán los tejidos y las estructuras del nuevo organismo.
Crecimiento
La división celular cumple un papel fundamental en el crecimiento de los organismos pluricelulares, pues-
toquepermitelaproliferacióncontroladadelnúmerodecélulas.Porejemplo,unaplantaquehagermi-
nado comienza un proceso de crecimiento de sus raíces, tallos y hojas, lo cual se debe a la
activación de genes que estimulan y regulan la reproducción de las células.
Regeneración de tejidos
En ocasiones, nuestro cuerpo,al igual que el de otros organismos pluricelulares,pierde un importante
número de células. Algunas de ellas tienen un tiempo de vida limitado, como es el caso de los
eritrocitos, mientrasqueotrassepierdenproductodedañosalostejidos. Enloscasosanteriores,la
divisióncelular posibilita lareconstitución de muchasdelas célulasquese pierden
diariamente.
Interfase Profase Temprana Profase Tardía Metafase
Núcleo
Anafase Citocinesis
Lacélulaseseparacom-
pletamente en 2células
Los cromosomas se ali-
nean en el centro
Elnúcleosedisuelveyelhuso
se une al cinetocoro
Telofase
Se condensa el material
genético y lo centriolos
viajan a los polos
Elhusodesapareceylaenvoltura
nuclear reaparece
Elhusomitóticoseparalas
cromátidas hermanas
Célula diploide 2N= 6
cromosomas
Huso mitótico
Centriolos Centrómeros
6
Punto de control M
Se verifica que todos los
cromoso- mas se hayan unido
al huso mitóti- co.Estoposibilita
quelamitosis finalice,
específicamente que se llevea
caboelpasodemetafasea
anafase.
Punto de control G2
Se revisa que el material genético
nopresenteerroresdespuésde
suduplicaciónenlafaseS.De
igual manera se verifica que el
medio extracelular sea favorable
parala división. De ser así,lacélu-
la puede iniciar la fase M.
Punto de control G1
Se verifica que el
tamaño delacélulasea
adecua- do. que las
condiciones del medio
sean óptimas y queel
ADNnopresente
dañosoalteraciones.Si
secumplenestascondi-
ciones,lacélulaseguirá
conlasotrasetapas.Delo
contrario. Quedará dete-
nida en la etapa G1.
Control del ciclo celular
El ciclo celular cuenta con mecanismos de regulación, denominados puntos de control, en los cuales es
posible detener o activar los procesos involucra- dos en la replicación del material genético, el
crecimiento de la célula y su división. En cada uno de los puntos de control se hace una revisión de las
condiciones ce- lulares, lo que pone en marcha o retrasa la siguiente fase. A continuación, se
detalla cada uno deellos.
Proteínas que regulan el ciclo celular
En la regulación del ciclo participa un complejo de proteínas que se clasifican en dos tipos: las
quinasas dependientes de ciclinas (Cdk) y las ciclinas. Las Cdk son proteínas que estimulan el
ciclo celular, promo- viendo la proliferación de las células. Sin embargo, para funcionar deben estar
unidas a ciclinas, q ue las activan. Por ejemplo, las ciclinas de G1 se unen a las Cdk durante esa
fase y provocan que esta etapa se lleve a cabo. Por otro lado, para el paso de una etapa del ciclo a la
siguiente, es necesario, ademá s, la inac- tivación de las Cdk de la fase previa mediante la
degradación de la ciclina correspondiente.
Las ciclinas y las kinasas dependientes de ciclinas (Cdk) se encargan en cierto modo de regular el paso de una fase a la siguiente
en el ciclo celular. Arriba está indicada la concentración de cada tipo de ciclina según la cual se regulará el paso a Ia
siguiente fase. Así, cuando una ciclina tipo S es sintetizada y su concentraciôn es superior a Ia de la ciclina de tipo
G1/S. se procederá a la transición de fase G1 a fase S.
7
Descontrol celular : Cancer
Encondiciones normales,lascélulascrecen,sereproducenymuerengraciasalaregulacióndelciclo
celular. Sin embargo, existen condiciones que pueden alterar el control de dicho ciclo. Si un tipo
celular se divide rápidamente y sin control, provoca que las nuevas células se acumulen en el tejido
formando tumores,loquepodríaoriginaruncáncer.Existentumoresbenignos,quecorrespondena
masascom- pactas decélulas que permanecenenel lugar del cuerpo dondese originaron y que,
generalmente, puedenserremovidasatravésdeprocedimientosquirúrgicos.Lostumoresmalignoso
cancerosos,en cambio,invaden otrostejidos y órganos impidiendosu normal funcionamiento,
fenómeno conocido comometástasis. Ahora bien, ¿cómo se origina el cáncer? En ocasiones el
material genético experimen- taalteracionesdenominadasmutaciones.Silamutaciónse
producea niveldelosgenesqueparticipan enla regulacióndelciclocelular,es muy probable quese
desarrolle uncáncer. Los genes involucrados son los que se especifican a continuación.
Protooncogenes: codifican proteínas, como las Cdkylas
cicli- nas, que estimulan la división celular. Estos genes,
al experi- mentar mutaciones, se pueden transformar en
oncogenes, los que activan la proliferación de células que
no se deben dividir o aumentan la frecuencia de división
de células con actividad mitótica. El cambio de
protooncogén a oncogén puede ocasio- narelaumentode
lasíntesisdelaproteínaaludida,talcomo se representa en
el siguiente esquema:
Genessupresoresdetumores:codificanproteínasqueevitanla proliferación celular
descontrolada.Por ejemplo,laproteínap53,cuandoelADNexperimentaundañosevero, induceauna
apoptosisomuerte celular programada, mecanismo compuesto por una serie de acontecimientos que
desencadenan la muer- te controlada de una célula.
Existen, además, proteínas que reparan el material genético dañado, otras que controlan la
adhesión celu- lar y algunas que inhiben el ciclo celular. Cualquier mutación que disminuya la
actividad normal de una pro- teína supresora de tumores puede contribuir a la aparición de cáncer.
¿Por qué se produce el cáncer?
El hecho de que las mutaciones genéticas sean la causa de la aparición de células cancerosas
permite ex- plicar por qué ciertos cánceres pueden afectar a distintos integrantes de algunas
familias, ya que una per- sona que hereda un oncogén o un gensupresor detumores alteradose
encuentra más propensa a desa- rrollar esta enfermedad. Los cambios enlos genes que regulan la
división celulartambién sepueden pro- vocar por daños en el ADN que se originan
espontáneamente, o bien a partir de ciertos factores ambienta- les,denominadosagentes
carcinógenos,comolaexposicióncontinuadaalosrayosUV,lacontaminación y el consumo de
ciertas sustancias químicas, como el tabaco y algunos aditivos presentes enlos alimentos.
Algunos virus tienen la capacidad de transformar células normales en cancerígenas, ya que
pueden intro- ducirgenesviralesenlasecuencianormaldeADN.Estosvirus,llamadosoncógenos,se
asocianconalrede- dor del 15% de los cánceres humanos. Un ejemplo de ellos es el virus del papiloma
humanocausante del cáncer cérvico uterino.
8
Actividad
Observa el siguiente esquema en el que se representa la formación de un tumor. Luego, a partir de
este responde las preguntas planteadas.
1.-¿Quéocasionólaformación deltumor enlasituación representada enel
esquema?
2.-¿Cuáleselmecanismo quepermitemantenereltejidoencondiciones
normales?
3.- ¿El tumor formado es maligno o benigno? Explica.
9
Cantidad del ADN en el ciclo celular
Durante el ciclo celular, la cantidad de material genético cambia. La cantidad total de ADN en una
célula diploide, sin duplicación del material genético, se expresa como 2c. Por lo tanto, una célula
con su mate- rial genético duplicado se señala como 4c. Por ejemplo, una célula humana está
compuesta por 46 cromo- somas simples, cada uno de los cuales está formado por una fibra de
cromatina, lo que da un total de 46 fibras de cromatina (2c). Si esta misma célula duplica su
material genético, contará con 46 cromosomas dobles, es decir, compuestos por dos fibras de
cromatina cada uno. En este caso, la célula contará con un total de 92 fibras de cromatina (4c). A
continuación, se resume la cantidad de ADN que posee una célula diploide en las diferentes
etapas del ciclo celular.
Etapas del ciclo celular Cantidad deADNen elnúcleo
G1 2C
S 4C
G2, profase, metafase y anafase. 4C
Telofase 2C
Citocinesis 2C
En la telofase, la célula aún posee la totalidad del material genético, el cual será repartido en dos
células durante la citocinesis. Es por ello, que la cantidad de ADN considerada en esta etapa se
refiere a la infor- mación de cada uno de los núcleos que ya se han formado dentro de una célula que
todavía no se divide.
4C
2C
Tiempo
Cit
G1
S
M
G2
Cantidad
de
ADN
10
Evaluación
1.-Observalassiguientesimágenesenlasqueserepresentanestructurasrelacionadasconlaubicación y
la organización del material genético. Luego, contesta las preguntas propuestas tu cuaderno.
a.- . ¿Cuál de las estructuras tiene mayor longitud?
b.- . ¿Cuál es la estructura que contiene a las otras dos?
c.- ¿Cuál de las estructuras representa el estado de mayor condensación del material genético?
2. Completa la siguiente tabla con la información solicitada sobre las etapas del ciclo celular.
Etapas del ciclo
celular
G1 S G2 M
Características
3. Observa las siguientes imágenes que corresponden a microfotografias de una célula en distintas etapas de la mitosis. Lue-
go, numéralas secuencialmente y señala el nombre de cada una de ellas.
11
4. Leeyanaliza lasiguientesituaciónexperimental.Luego,responde laspreguntasplanteadas.
Un grupo de cientificos quiere determinar si la división celular se regula a
partir de la acción alternada de genes que estimulan la división y aquellos
que la detienen. Para ello, identificaron dos genes involucrados en el control
del ciclo celular y los nombra- rongen1 ygen 2. Posteriormente, realizaron
dos experimentos en los que activaron e inhibieron artificialmente cada uno de
ellos. La siguiente tabla muestra el procedi- miento y los resultados obtenidos
por los investigadores.
1.- ¿Qué sucede al activar el gen 1?
2. ¿Qué ocurre al inhibir el gen 2?
3.- ¿Cuál de los dos genes regula positivamente la división celular? Fundamenta.
4.- ¿Cuál de los dos genes regula negativamente la división celular? Explica.
5.- ¿Qué sucedería si el gen 1 experimentara una mutación que ocasionara un incremento
signifi- cativo de la síntesis de la proteína que codifica? Explica.
12
Meiosis y gametogénesis
Enañosanterioresestudiastequeexistendos tiposdereproducción: la asexualy la sexual.Lareproduc-
ción asexual se caracteriza por la participación de un solo progenitor. En cambio, en la reproducción
se- xual participan dos progenitores, los cuales producen células sexuales llamadas gametos, cuya
unión constituye el inicio de la vida de un nuevo individuo. Ahora bien, ¿cuántos cromosomas
poseen los game- tos?, ¿recuerdas si tendrán la misma cantidad de material genético que las
células somáticas? Para res- ponder estas interrogantes, realiza la siguiente actividad.
Observael siguienteesquema enelqueserepresentalaunióndedosgametos, unomasculino yuno
femenino. Luego, contesta las preguntas planteadas.
a. ¿Cuál es el número total de cromosomas de este cigoto?
b. ¿De donde provienen los cromosomas?
c. ¿Los gametos son células haploides o diploides? Explica.
Comoseguramentenotasteenlaactividadanterior,losgametossoncélulasqueposeenla
mitaddel material genético presente en las células somáticas de un individuo. Por ejemplo,
los seres humanos tenemosuntotalde46cromosomasennuestras célulassomáticas,encambio,
nuestrosgametospo- seen solo 23 cromosomas. Los gametos se generan mediante un proceso
denominado gametogéne- sis.
13
Gametogénesis
El proceso de fecundación permite la reconstitución de la dotación cromosómica total de un
organis- mo.Lascélulassexualesogametos,alunirse,aportan,cadauna,unjuegodecromosomas,
unoprove- nientedelamadreyotrodelpadre.Cadajuegoestácompuestoporlamitaddelnúmero
totaldecro- mosomas de la especie, por lo tanto, los gametos poseen solo un cromosoma de
cada tipo, es decir, sonhaploides.Pero¿cómoseproducenlosgametos?Seoriginangraciasaun
procesollamadogame- togénesis,enelqueunascélulasdiploides,llamadascélulasgerminales,
experimentandosdivisiones sucesivasenlasquesereduceelnúmerodecromosomas.Estetipo
dedivisióncelularsedenomina meiosis.
Enelsiguienteesquemaserepresentalareduccióndelnúmerodecromosomasenlaformacióndega-
metos y la reconstitución del número diploide de cromosomas a partir del proceso de fecundación.
Existen dos tipos de gametogénesis: la ovogénesis, a partir de la cual se originan los gametos
femeninos u
ovocitos; y la espermatogénesis, que da lugar a los gametos masculinos o espermatozoides.
Responde las siguientes preguntas:
a. ¿Cuántos cromosomas tienen los gametos de un organismo cuyas células somáticas poseen 56
cromo-
somas? Explica.
b. Silosgametosdeunindividuopresentan12cromosomas,¿quédotacióncromosómicatendránsus
células somáticas? Fundamenta.
c. ¿Cuántos pares de cromosomas homólogos tienen las celulas somáticas de un individuo cuyos
game-
tos poseen 20 cromosomas? Fundamenta.
14
Meiosis y sus etapas
Comoyamencionamos,lameiosisesunmecanismodedivisióncelularquepermitelaformacióndecé-
lulas hijas que poseen la mitad del material genético de la célula madre. En este caso, se
obtienen cua- tro células haploides (n) a partir de una célula diploide (2n). Lo anterior ocurre
porque la célula inicial experimenta dos divisiones sucesivas: meiosis I y meiosis II; y una sola
duplicación del ADN. A continua- ción, se detalla cada una de las etapas de la meiosis.
Meiosis I
Corresponde a la primera división meiótica, en la cual el número de cromosomas se
reduce a la mitad. Se compone de las siguientes subetapas:
ProfaseI:Enestaetapaloscromosomashomólogos,de
origenmaternoypaterno,seaparean,originandouna
tétradaocromosomabivalente.Esteprocesosedenomi-
na sinapsis. Posteriormente, estos cromosomas intercam-
bian material genético, fenómeno conocido como
entre- cruzamientooCrossingover. Loscromosomas
permane- cen unidosen laszonas deintercambio
llamadas quias- mas.Estaspermitenmantenerunidosa
loscromosomas
hasta su separación en anafase l.
MetafaseI: Loscromosomas homólogos se alinean azarosamente en elecuador dela
célula, fenómeno denominado permutación cromosómica. Esto permite que existan múl-
tiples posibilidades de distribución de los cromosomas en las células que se van a
origi- nar.Losparesdecromosomashomólogos,estánahorafuertemente
condensadosyen- rollados, se empiezan a acomodar en un plano equidistantede los
polosy se denomina la placa de la metafase (mitad de la célula).
Anafase I: Cada uno de los cromosomas homólogos recombinados es arrastrado por
las fibras del huso meiótico y conducido hacia el polo respectivo. Este evento
se deno- mina segregación o disyunción de los cromosomas homólogos.
En la anafase I las cromátidas permanecen unidas a sus centrómeros y se
mueven hacia los polos. Una diferencia clave entre mitosis y meiosis, es que
las cromátidas permane- cen juntasenlametafasedelameiosisI,mientrasqueen
lamitosisseseparan.
TelofaseI:Loscromosomasyasedisponenenlospolosycomienzalareorga-
nización de la envoltura nuclear y del nucléolo. Se descondensa elmaterial
genético . Las células continúan compartiendo el citoplasma.
Despuésdeestaetapacontinua lacitocinesis,laqueproducedoscélulas
ha- ploides, es decir, con la mitad de los cromosomas de la célula original.
Por lo tanto la citocinesis es la separación del citoplasma.
15
Meiosis II
Una vez finalizada la meiosis I, las dos células hijas experimentan una breve interfase durante la
cual no ocurreladuplicacióndelADN.Enestabreveinterfase(intercinesis)seduplicaloscentriolos.
Luegode esto,se inicia la meiosis II,proceso de división muy similar a la mitosis, cuyas etapas se
describen a conti- nuación.
Profase II: Se forma el huso meiótico y comienzan a desintegrarse las envolturas nu-
cleares y nucléolos. En esta etapa no hay entrecruzamiento.
Metafase II: Los cromosomas dobles, es decir, formados por dos cromátidas, se alinean en el ecuador de la célula.
Anafase II: Las cromátidas hermanas se separan, y cada una de ellas migra hacia polos opuestos de la célula.
Telofase II: Se reorganiza la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas, formados por una cromátida, que han
llegado a
los polos de la célula. Además, las fibras del huso se desintegran.
Al ser completada la meiosis II, se obtienen cuatro células hijas haploides (n) genéticamente distintas,
con
1c de ADN. Por lo tanto, cada célula contiene solo un representante de cada par de cromosoma
16
Citocinesis II
Interfase I en G1
Metafase II
Anafase I
Profase I
Citocinesis I
Anafase II
Metafase I.
_b y c Interfase I en S
Si comparten citoplasma todavía se toma como si fuera una célula
Ordena sobre la gráfica las siguientes fases y etapas de la meiosis sabiendo que en esta especie una cé-
lula con 2n cromosomas con una cromátida tiene 4 pg (picogramos) de ADN:
17
Actividad
A. Completa la siguiente tabla en la que se resumen los cambios que experimenta el materialgenético
en una célula humana durante la meiosis.
Etapas de la meiosis Número de cromo-
somas
Númerodecromá-
tidas
Cantidad de ADN Diploidía o Ha-
ploidía
Profase I 46 92 4C
Metafase I
Anafase I 2n
TelofaseI(Pornúcleo)
Profase II (Por célula) 23 2C
MetafaseII(Porcélula) 46
Anafase II (Por célula)
Telofase II (Por Núcleo) n
B.Selecciona la mejor alternativa para cada pregunta.
1.-LaimagenmuestraunacélulaenlaetapademetafaseI.Al respecto, ¿cuál seríala dotación cromosómicadiploide dela
especie a la cual pertenece esta célula?
A) 1 par decromosomas.
B) 2 pares de cromosomas.
C) 3 pares de cromosomas.
D) 4 pares de cromosomas.
E) 8 pares de cromosomas.
2.- El siguiente gráfico muestra la variación en la cantidad de ADN en un ciclo celular normal. ¿Entre qué
momentos del ciclo celular podemos ubicar la microfotografia que se encuentra al costado del gráfico?
A) M y N
B) NyP
C) PyQ
D) QyR
E) RyM
18
Comparación mitosis vsmeiosis
Sibienlameiosisylamitosissonprocesosinvolucradosenladivisióncelular,presentandiferenciasmuy
importantes que determinan el tipo de células que se obtendrán. A continuación, se presenta una tabla
comparativa de ambos procesos.
Meiosis Mitosis
Ocurre en las células germinales a partir de
las
cuales se originarán los gametos.
Ocurre en las células somáticas.
Seproducendosdivisionesnuclearesconsecu-
tivas y una sola duplicación del material
genéti-
co.
Selleva a cabo una división del núcleocelular poste-
rior a la duplicación del material genético.
Se producen cuatro células hijas haploides. Se producen dos células hijas diploides.
Las células hijas son genéticamente
diferentes
entresi’yencomparaciónconlacélulamadre.
Las células hijas son genéticamente idénticas entre
sí y en
comparación con la célula madre.
Produce células diploides
Produce células idénticas
Serelacionaconlarepro-
ducción sexual
Sedasoloenalgunosmo-
mentosdeciclodevidade
los seresvivos
Producecélulashaploides
Produce células genética-
mente únicas
Serelacionaconlarepro-
ducción asexual
Sedaalolargodetodala
vida de un organismo

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  • 1. Nombre de la Unidad: información genética y ciclo celular Objetivo de aprendizaje: Comprender las etapas del ciclo celular y división celular diferenciando entre mitosis y meiosis Guía de aprendizaje2 Ciclo celular, mitosis y meiosis 1 Escuela de enfermería / Biología 1° semestre Nombre: Curso:_ _Fecha: Ciclo celular y división celular Todos los organismos presentan un ciclo de vida, pues nacen, se desarrollan, se reproducen y mueren. Al reproducirse, generan descendientes que, en algún momento, podrán dar origen a una nueva progenie que repetirá este ciclo. En las células que constituyen a los seres vivos ocurre algo similar: a partir de una célula madre se pueden generar células hijas. Para comenzar a estudiar este fenómeno, realizalasiguiente actividad. Desarrolla tus habilidades Leeyanalizaelexperimentorepresentadoenelsiguienteesquema.Luego,contestalaspreguntas A.¿Cómo es (igual o diferente) la información genética de la célula madre (ovocito con núcleo implantado) encomparaciónconla de lascélulas hijas originadas después de la primera división? Fundamenta. B.¿Por qué se obtuvieron ratas albinas? Explica. C.¿Cómovariaríanlosresultadossielnúcleoimplantadosehubieraobtenidodeunarata de pelaje gris?Fundamenta. D. De acuerdo al experimento, ¿es posible afirmar que la información genética se reparte equitativamente durante la división celular? Explica.
  • 2. 2 Citocinesis: proceso de división del citoplasma. De esta manera cada célula hija recibe una cantidad similar de citoplasma. Mitosis: proceso de división del núcleo celular. En esta fase se produce la repartición equitati- va del material genético a las células hijas. G2: etapa de reparación del ADN que pudo resultar dañado durante su duplicación. Ade- más, se organizan los microtú- bulos y se sintetizan estructuras que participarán en la división celular. La cromatina comienza a condensarse y compactarse paraformarloscromosomas. Go: estado de reposo en el cual algunos tipos celulares inte- rrumpen su ciclo proliferativo, es decir, no se vuelven a dividir, pero siguen desarrollando sus actividades. G1: período de crecimiento de la célula. En él se produce el aumento del volumen celular y del número de estructuras celulares, por ejemplo, ladupli- cación de los centriolos. Ade- más, la célula sintetiza proteí- nas que posteriormente regula- rán elciclo. S: fase en la que se produce la duplicación del material genéti- co. En este proceso, cada hebra de ADN sirve de molde para formar una nueva hebra, tal como se representa en la ima- gen. А este mecanismo de replicación se le denomina semiconservativo. Etapas del ciclo celular Granparte delascélulas pasapordiferentes estadosque estándeterminados por unasecuencia periód i- ca de crecimiento y división. Estos procesos están representados en el ciclo celular o proliferativo, el cual involucra dos eventos principales: interfase y división celular. Lainterfasesesubdivide entres etapas:GI,SyG2.Enella,lacélulasepreparaparasuposteriordivisión, por lo que aumenta su volumen, sintetiza proteínas y nuevos organelos, y también duplica su material genético. La fase M corresponde a la división celular propiamente tal y se compone de dos etapas: mitosis y citoci- nesis. Este mecanismo posibilita el incremento del número de células somáticas que constituyen a un organismo pluricelular, posibilitando su crecimiento y la regeneración de tejidos o estructuras daña das. También permite la reproducción en el caso de los organismos unicelulares. En el siguiente esquema se describen las características de las diferentes etapas del ciclo celular. La duración del ciclo celular depende principalmente del tipo de célula, pero también de factores ambien- tales,como latemperaturay la disponibilidad de nutrientes. Enalgunos organismos unicelulares el ciclo puededemorartansolohoras,mientrasqueenalgunascélulasdeorganismos pluricelulares,elciclo pue- de tardar días.
  • 3. 3 Metafase Fase M: División celular Después de la interfase, la célula reúne las condiciones que le permitirán di- vidirse y repartir su material genético duplicado a sus células hijas. Como ya se mencionó, la fase M está compuesta por dos procesos: mitosis y citocine- sis. Mitosis En la mitosis, es decir, la división del núcleo celular, se han identificado cuatro etapas, las cuales son: Profase, metafase, anafase y telofase. Ca- da una caracterizada por el comportamiento de los cromosomas. A con- tinuación, se representa la división mitótica de una célula animal que posee cuatro cromosomas (2 pares de cromosomashomólogos). Profase: Primera etapa de la mitosis. Se subdivideendosfases:profasetempra- na y profase tardía. En la profase temprana, se produce la desintegración del nucléolo. Luego, la cromatina duplicada se comienza a con- densar hasta hacerse visible, por medio de un microscopio óptico, como cromo- somas con dos cromátidas unidas. En células animales los centriolos comien- zan a migrar hacia polos opuestos de la célula,loquedaráinicioalaformación del husomitótico. Durante la profase tardía, acontece la fragmentación de la envoltura nuclear. Los microtúbulos del huso mitótico co- mienzan a interactuar con los cromoso- mas que se hancondensado más. Metafase: En esta etapa, el huso mitótico se visualiza completamente organizado. Además, los cromosomas se encuentran totalmente condensados, razón por la que se pueden ob- servar fácilmente a través de un microscopio óptico. Los microtúbulos del huso mitótico interactúan con los cinetocoros de cada cro- mosoma, experimentando movimientos de “ tira y afloja”, lo que produce la alineación de los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula. Elhuso mitótico esunconjunto de proteínas, denominadasmi- crotúbulos, que se unen a los cinetocoros ubicados en los cen- trómeros de los cromosomas. El huso mitótico además posee dos polos, cada uno con dos centrio- los. Profase Temprana Profase Tardía
  • 4. 4 Citocinesis: En la mayoría de las célulascomienzalacitocinesis,es decir,la división del citoplasma, lo que dará origen a dos células hijas idénticas a la célula madre. Anafase: Durante esta etapa, los microtú- bulos del huso se“acortan”, locualprovo- ca que los cinetocoros, ubicados en los cen- trómeros de cada cromosoma, migren hacia lospolosopuestosdelacélula,separando las cromátidas hermanas. De este modo, cada cromátida pasa a ser un cromosoma independiente. Cada cromosoma comienza a moverse hacia los extremos opuestos de la célula, a medida que los microtúbulos unidos a los cinetocoros se acortan. Los microtúbulos que no están conectados a los cinetocorossealargan,loqueprovocaque la célula adopte una forma ovalada y se incremente así la separación entre los po- los. Telofase Telofase:Estaetapaseiniciacuandoloscromosomas, formados por una sola cromátida, han llegado a los polos delacélula.Lacélulacomienzaarestablecerlas condi- ciones anteriores a la división: los cromosomas se des condensan, los microtúbulos del huso se desintegran, se vuelve a formar la envoltura nuclear alrededordelosdos nuevos núcleos y en su interior se reorganizan los nu- cléolos. Anafase Citocinesis
  • 5. 5 Los cromosomas seali- nean en el centro Importancia de la división celular La división mitótica permite obtener células idénticas a la célula original. Es por ello que cumple un pa- pelfundamentaleneldesarrollo,elcrecimientoylaregeneracióndelostejidosde losorganismos pluricelulares. Enelsiguienteesquemaseexplica elrolde la divisióncelularen cada uno deestos pro- cesos biológicos. Desarrollo El proceso de fecundación da origen a una célula denominada cigoto, la cual constituye el primer estado de desarrollode unser vivo. En los organismos pluricelulares, esta célula comienza a experimentar sucesi- vas divisiones.Las células resultantes migran hacia diferentes zonas,dando origen a los distintos tiposce- lulares que formarán los tejidos y las estructuras del nuevo organismo. Crecimiento La división celular cumple un papel fundamental en el crecimiento de los organismos pluricelulares, pues- toquepermitelaproliferacióncontroladadelnúmerodecélulas.Porejemplo,unaplantaquehagermi- nado comienza un proceso de crecimiento de sus raíces, tallos y hojas, lo cual se debe a la activación de genes que estimulan y regulan la reproducción de las células. Regeneración de tejidos En ocasiones, nuestro cuerpo,al igual que el de otros organismos pluricelulares,pierde un importante número de células. Algunas de ellas tienen un tiempo de vida limitado, como es el caso de los eritrocitos, mientrasqueotrassepierdenproductodedañosalostejidos. Enloscasosanteriores,la divisióncelular posibilita lareconstitución de muchasdelas célulasquese pierden diariamente. Interfase Profase Temprana Profase Tardía Metafase Núcleo Anafase Citocinesis Lacélulaseseparacom- pletamente en 2células Los cromosomas se ali- nean en el centro Elnúcleosedisuelveyelhuso se une al cinetocoro Telofase Se condensa el material genético y lo centriolos viajan a los polos Elhusodesapareceylaenvoltura nuclear reaparece Elhusomitóticoseparalas cromátidas hermanas Célula diploide 2N= 6 cromosomas Huso mitótico Centriolos Centrómeros
  • 6. 6 Punto de control M Se verifica que todos los cromoso- mas se hayan unido al huso mitóti- co.Estoposibilita quelamitosis finalice, específicamente que se llevea caboelpasodemetafasea anafase. Punto de control G2 Se revisa que el material genético nopresenteerroresdespuésde suduplicaciónenlafaseS.De igual manera se verifica que el medio extracelular sea favorable parala división. De ser así,lacélu- la puede iniciar la fase M. Punto de control G1 Se verifica que el tamaño delacélulasea adecua- do. que las condiciones del medio sean óptimas y queel ADNnopresente dañosoalteraciones.Si secumplenestascondi- ciones,lacélulaseguirá conlasotrasetapas.Delo contrario. Quedará dete- nida en la etapa G1. Control del ciclo celular El ciclo celular cuenta con mecanismos de regulación, denominados puntos de control, en los cuales es posible detener o activar los procesos involucra- dos en la replicación del material genético, el crecimiento de la célula y su división. En cada uno de los puntos de control se hace una revisión de las condiciones ce- lulares, lo que pone en marcha o retrasa la siguiente fase. A continuación, se detalla cada uno deellos. Proteínas que regulan el ciclo celular En la regulación del ciclo participa un complejo de proteínas que se clasifican en dos tipos: las quinasas dependientes de ciclinas (Cdk) y las ciclinas. Las Cdk son proteínas que estimulan el ciclo celular, promo- viendo la proliferación de las células. Sin embargo, para funcionar deben estar unidas a ciclinas, q ue las activan. Por ejemplo, las ciclinas de G1 se unen a las Cdk durante esa fase y provocan que esta etapa se lleve a cabo. Por otro lado, para el paso de una etapa del ciclo a la siguiente, es necesario, ademá s, la inac- tivación de las Cdk de la fase previa mediante la degradación de la ciclina correspondiente. Las ciclinas y las kinasas dependientes de ciclinas (Cdk) se encargan en cierto modo de regular el paso de una fase a la siguiente en el ciclo celular. Arriba está indicada la concentración de cada tipo de ciclina según la cual se regulará el paso a Ia siguiente fase. Así, cuando una ciclina tipo S es sintetizada y su concentraciôn es superior a Ia de la ciclina de tipo G1/S. se procederá a la transición de fase G1 a fase S.
  • 7. 7 Descontrol celular : Cancer Encondiciones normales,lascélulascrecen,sereproducenymuerengraciasalaregulacióndelciclo celular. Sin embargo, existen condiciones que pueden alterar el control de dicho ciclo. Si un tipo celular se divide rápidamente y sin control, provoca que las nuevas células se acumulen en el tejido formando tumores,loquepodríaoriginaruncáncer.Existentumoresbenignos,quecorrespondena masascom- pactas decélulas que permanecenenel lugar del cuerpo dondese originaron y que, generalmente, puedenserremovidasatravésdeprocedimientosquirúrgicos.Lostumoresmalignoso cancerosos,en cambio,invaden otrostejidos y órganos impidiendosu normal funcionamiento, fenómeno conocido comometástasis. Ahora bien, ¿cómo se origina el cáncer? En ocasiones el material genético experimen- taalteracionesdenominadasmutaciones.Silamutaciónse producea niveldelosgenesqueparticipan enla regulacióndelciclocelular,es muy probable quese desarrolle uncáncer. Los genes involucrados son los que se especifican a continuación. Protooncogenes: codifican proteínas, como las Cdkylas cicli- nas, que estimulan la división celular. Estos genes, al experi- mentar mutaciones, se pueden transformar en oncogenes, los que activan la proliferación de células que no se deben dividir o aumentan la frecuencia de división de células con actividad mitótica. El cambio de protooncogén a oncogén puede ocasio- narelaumentode lasíntesisdelaproteínaaludida,talcomo se representa en el siguiente esquema: Genessupresoresdetumores:codificanproteínasqueevitanla proliferación celular descontrolada.Por ejemplo,laproteínap53,cuandoelADNexperimentaundañosevero, induceauna apoptosisomuerte celular programada, mecanismo compuesto por una serie de acontecimientos que desencadenan la muer- te controlada de una célula. Existen, además, proteínas que reparan el material genético dañado, otras que controlan la adhesión celu- lar y algunas que inhiben el ciclo celular. Cualquier mutación que disminuya la actividad normal de una pro- teína supresora de tumores puede contribuir a la aparición de cáncer. ¿Por qué se produce el cáncer? El hecho de que las mutaciones genéticas sean la causa de la aparición de células cancerosas permite ex- plicar por qué ciertos cánceres pueden afectar a distintos integrantes de algunas familias, ya que una per- sona que hereda un oncogén o un gensupresor detumores alteradose encuentra más propensa a desa- rrollar esta enfermedad. Los cambios enlos genes que regulan la división celulartambién sepueden pro- vocar por daños en el ADN que se originan espontáneamente, o bien a partir de ciertos factores ambienta- les,denominadosagentes carcinógenos,comolaexposicióncontinuadaalosrayosUV,lacontaminación y el consumo de ciertas sustancias químicas, como el tabaco y algunos aditivos presentes enlos alimentos. Algunos virus tienen la capacidad de transformar células normales en cancerígenas, ya que pueden intro- ducirgenesviralesenlasecuencianormaldeADN.Estosvirus,llamadosoncógenos,se asocianconalrede- dor del 15% de los cánceres humanos. Un ejemplo de ellos es el virus del papiloma humanocausante del cáncer cérvico uterino.
  • 8. 8 Actividad Observa el siguiente esquema en el que se representa la formación de un tumor. Luego, a partir de este responde las preguntas planteadas. 1.-¿Quéocasionólaformación deltumor enlasituación representada enel esquema? 2.-¿Cuáleselmecanismo quepermitemantenereltejidoencondiciones normales? 3.- ¿El tumor formado es maligno o benigno? Explica.
  • 9. 9 Cantidad del ADN en el ciclo celular Durante el ciclo celular, la cantidad de material genético cambia. La cantidad total de ADN en una célula diploide, sin duplicación del material genético, se expresa como 2c. Por lo tanto, una célula con su mate- rial genético duplicado se señala como 4c. Por ejemplo, una célula humana está compuesta por 46 cromo- somas simples, cada uno de los cuales está formado por una fibra de cromatina, lo que da un total de 46 fibras de cromatina (2c). Si esta misma célula duplica su material genético, contará con 46 cromosomas dobles, es decir, compuestos por dos fibras de cromatina cada uno. En este caso, la célula contará con un total de 92 fibras de cromatina (4c). A continuación, se resume la cantidad de ADN que posee una célula diploide en las diferentes etapas del ciclo celular. Etapas del ciclo celular Cantidad deADNen elnúcleo G1 2C S 4C G2, profase, metafase y anafase. 4C Telofase 2C Citocinesis 2C En la telofase, la célula aún posee la totalidad del material genético, el cual será repartido en dos células durante la citocinesis. Es por ello, que la cantidad de ADN considerada en esta etapa se refiere a la infor- mación de cada uno de los núcleos que ya se han formado dentro de una célula que todavía no se divide. 4C 2C Tiempo Cit G1 S M G2 Cantidad de ADN
  • 10. 10 Evaluación 1.-Observalassiguientesimágenesenlasqueserepresentanestructurasrelacionadasconlaubicación y la organización del material genético. Luego, contesta las preguntas propuestas tu cuaderno. a.- . ¿Cuál de las estructuras tiene mayor longitud? b.- . ¿Cuál es la estructura que contiene a las otras dos? c.- ¿Cuál de las estructuras representa el estado de mayor condensación del material genético? 2. Completa la siguiente tabla con la información solicitada sobre las etapas del ciclo celular. Etapas del ciclo celular G1 S G2 M Características 3. Observa las siguientes imágenes que corresponden a microfotografias de una célula en distintas etapas de la mitosis. Lue- go, numéralas secuencialmente y señala el nombre de cada una de ellas.
  • 11. 11 4. Leeyanaliza lasiguientesituaciónexperimental.Luego,responde laspreguntasplanteadas. Un grupo de cientificos quiere determinar si la división celular se regula a partir de la acción alternada de genes que estimulan la división y aquellos que la detienen. Para ello, identificaron dos genes involucrados en el control del ciclo celular y los nombra- rongen1 ygen 2. Posteriormente, realizaron dos experimentos en los que activaron e inhibieron artificialmente cada uno de ellos. La siguiente tabla muestra el procedi- miento y los resultados obtenidos por los investigadores. 1.- ¿Qué sucede al activar el gen 1? 2. ¿Qué ocurre al inhibir el gen 2? 3.- ¿Cuál de los dos genes regula positivamente la división celular? Fundamenta. 4.- ¿Cuál de los dos genes regula negativamente la división celular? Explica. 5.- ¿Qué sucedería si el gen 1 experimentara una mutación que ocasionara un incremento signifi- cativo de la síntesis de la proteína que codifica? Explica.
  • 12. 12 Meiosis y gametogénesis Enañosanterioresestudiastequeexistendos tiposdereproducción: la asexualy la sexual.Lareproduc- ción asexual se caracteriza por la participación de un solo progenitor. En cambio, en la reproducción se- xual participan dos progenitores, los cuales producen células sexuales llamadas gametos, cuya unión constituye el inicio de la vida de un nuevo individuo. Ahora bien, ¿cuántos cromosomas poseen los game- tos?, ¿recuerdas si tendrán la misma cantidad de material genético que las células somáticas? Para res- ponder estas interrogantes, realiza la siguiente actividad. Observael siguienteesquema enelqueserepresentalaunióndedosgametos, unomasculino yuno femenino. Luego, contesta las preguntas planteadas. a. ¿Cuál es el número total de cromosomas de este cigoto? b. ¿De donde provienen los cromosomas? c. ¿Los gametos son células haploides o diploides? Explica. Comoseguramentenotasteenlaactividadanterior,losgametossoncélulasqueposeenla mitaddel material genético presente en las células somáticas de un individuo. Por ejemplo, los seres humanos tenemosuntotalde46cromosomasennuestras célulassomáticas,encambio, nuestrosgametospo- seen solo 23 cromosomas. Los gametos se generan mediante un proceso denominado gametogéne- sis.
  • 13. 13 Gametogénesis El proceso de fecundación permite la reconstitución de la dotación cromosómica total de un organis- mo.Lascélulassexualesogametos,alunirse,aportan,cadauna,unjuegodecromosomas, unoprove- nientedelamadreyotrodelpadre.Cadajuegoestácompuestoporlamitaddelnúmero totaldecro- mosomas de la especie, por lo tanto, los gametos poseen solo un cromosoma de cada tipo, es decir, sonhaploides.Pero¿cómoseproducenlosgametos?Seoriginangraciasaun procesollamadogame- togénesis,enelqueunascélulasdiploides,llamadascélulasgerminales, experimentandosdivisiones sucesivasenlasquesereduceelnúmerodecromosomas.Estetipo dedivisióncelularsedenomina meiosis. Enelsiguienteesquemaserepresentalareduccióndelnúmerodecromosomasenlaformacióndega- metos y la reconstitución del número diploide de cromosomas a partir del proceso de fecundación. Existen dos tipos de gametogénesis: la ovogénesis, a partir de la cual se originan los gametos femeninos u ovocitos; y la espermatogénesis, que da lugar a los gametos masculinos o espermatozoides. Responde las siguientes preguntas: a. ¿Cuántos cromosomas tienen los gametos de un organismo cuyas células somáticas poseen 56 cromo- somas? Explica. b. Silosgametosdeunindividuopresentan12cromosomas,¿quédotacióncromosómicatendránsus células somáticas? Fundamenta. c. ¿Cuántos pares de cromosomas homólogos tienen las celulas somáticas de un individuo cuyos game- tos poseen 20 cromosomas? Fundamenta.
  • 14. 14 Meiosis y sus etapas Comoyamencionamos,lameiosisesunmecanismodedivisióncelularquepermitelaformacióndecé- lulas hijas que poseen la mitad del material genético de la célula madre. En este caso, se obtienen cua- tro células haploides (n) a partir de una célula diploide (2n). Lo anterior ocurre porque la célula inicial experimenta dos divisiones sucesivas: meiosis I y meiosis II; y una sola duplicación del ADN. A continua- ción, se detalla cada una de las etapas de la meiosis. Meiosis I Corresponde a la primera división meiótica, en la cual el número de cromosomas se reduce a la mitad. Se compone de las siguientes subetapas: ProfaseI:Enestaetapaloscromosomashomólogos,de origenmaternoypaterno,seaparean,originandouna tétradaocromosomabivalente.Esteprocesosedenomi- na sinapsis. Posteriormente, estos cromosomas intercam- bian material genético, fenómeno conocido como entre- cruzamientooCrossingover. Loscromosomas permane- cen unidosen laszonas deintercambio llamadas quias- mas.Estaspermitenmantenerunidosa loscromosomas hasta su separación en anafase l. MetafaseI: Loscromosomas homólogos se alinean azarosamente en elecuador dela célula, fenómeno denominado permutación cromosómica. Esto permite que existan múl- tiples posibilidades de distribución de los cromosomas en las células que se van a origi- nar.Losparesdecromosomashomólogos,estánahorafuertemente condensadosyen- rollados, se empiezan a acomodar en un plano equidistantede los polosy se denomina la placa de la metafase (mitad de la célula). Anafase I: Cada uno de los cromosomas homólogos recombinados es arrastrado por las fibras del huso meiótico y conducido hacia el polo respectivo. Este evento se deno- mina segregación o disyunción de los cromosomas homólogos. En la anafase I las cromátidas permanecen unidas a sus centrómeros y se mueven hacia los polos. Una diferencia clave entre mitosis y meiosis, es que las cromátidas permane- cen juntasenlametafasedelameiosisI,mientrasqueen lamitosisseseparan. TelofaseI:Loscromosomasyasedisponenenlospolosycomienzalareorga- nización de la envoltura nuclear y del nucléolo. Se descondensa elmaterial genético . Las células continúan compartiendo el citoplasma. Despuésdeestaetapacontinua lacitocinesis,laqueproducedoscélulas ha- ploides, es decir, con la mitad de los cromosomas de la célula original. Por lo tanto la citocinesis es la separación del citoplasma.
  • 15. 15 Meiosis II Una vez finalizada la meiosis I, las dos células hijas experimentan una breve interfase durante la cual no ocurreladuplicacióndelADN.Enestabreveinterfase(intercinesis)seduplicaloscentriolos. Luegode esto,se inicia la meiosis II,proceso de división muy similar a la mitosis, cuyas etapas se describen a conti- nuación. Profase II: Se forma el huso meiótico y comienzan a desintegrarse las envolturas nu- cleares y nucléolos. En esta etapa no hay entrecruzamiento. Metafase II: Los cromosomas dobles, es decir, formados por dos cromátidas, se alinean en el ecuador de la célula. Anafase II: Las cromátidas hermanas se separan, y cada una de ellas migra hacia polos opuestos de la célula. Telofase II: Se reorganiza la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas, formados por una cromátida, que han llegado a los polos de la célula. Además, las fibras del huso se desintegran. Al ser completada la meiosis II, se obtienen cuatro células hijas haploides (n) genéticamente distintas, con 1c de ADN. Por lo tanto, cada célula contiene solo un representante de cada par de cromosoma
  • 16. 16 Citocinesis II Interfase I en G1 Metafase II Anafase I Profase I Citocinesis I Anafase II Metafase I. _b y c Interfase I en S Si comparten citoplasma todavía se toma como si fuera una célula Ordena sobre la gráfica las siguientes fases y etapas de la meiosis sabiendo que en esta especie una cé- lula con 2n cromosomas con una cromátida tiene 4 pg (picogramos) de ADN:
  • 17. 17 Actividad A. Completa la siguiente tabla en la que se resumen los cambios que experimenta el materialgenético en una célula humana durante la meiosis. Etapas de la meiosis Número de cromo- somas Númerodecromá- tidas Cantidad de ADN Diploidía o Ha- ploidía Profase I 46 92 4C Metafase I Anafase I 2n TelofaseI(Pornúcleo) Profase II (Por célula) 23 2C MetafaseII(Porcélula) 46 Anafase II (Por célula) Telofase II (Por Núcleo) n B.Selecciona la mejor alternativa para cada pregunta. 1.-LaimagenmuestraunacélulaenlaetapademetafaseI.Al respecto, ¿cuál seríala dotación cromosómicadiploide dela especie a la cual pertenece esta célula? A) 1 par decromosomas. B) 2 pares de cromosomas. C) 3 pares de cromosomas. D) 4 pares de cromosomas. E) 8 pares de cromosomas. 2.- El siguiente gráfico muestra la variación en la cantidad de ADN en un ciclo celular normal. ¿Entre qué momentos del ciclo celular podemos ubicar la microfotografia que se encuentra al costado del gráfico? A) M y N B) NyP C) PyQ D) QyR E) RyM
  • 18. 18 Comparación mitosis vsmeiosis Sibienlameiosisylamitosissonprocesosinvolucradosenladivisióncelular,presentandiferenciasmuy importantes que determinan el tipo de células que se obtendrán. A continuación, se presenta una tabla comparativa de ambos procesos. Meiosis Mitosis Ocurre en las células germinales a partir de las cuales se originarán los gametos. Ocurre en las células somáticas. Seproducendosdivisionesnuclearesconsecu- tivas y una sola duplicación del material genéti- co. Selleva a cabo una división del núcleocelular poste- rior a la duplicación del material genético. Se producen cuatro células hijas haploides. Se producen dos células hijas diploides. Las células hijas son genéticamente diferentes entresi’yencomparaciónconlacélulamadre. Las células hijas son genéticamente idénticas entre sí y en comparación con la célula madre. Produce células diploides Produce células idénticas Serelacionaconlarepro- ducción sexual Sedasoloenalgunosmo- mentosdeciclodevidade los seresvivos Producecélulashaploides Produce células genética- mente únicas Serelacionaconlarepro- ducción asexual Sedaalolargodetodala vida de un organismo