Se mantiene el derecho de autor. Ivan Rebolledo. UCLA.

1. Prof. Iván Rebolledo © 2001
E-mail: zarivan4@yahoo.es
Introducción
Profase I 2ª división meiótica
Metafase I Espermatogénesis
Anafase I Ovogénesis
Telofase I Aplicaciones clínicas
Página 1

2. Introducción
Es un tipo especial de división celular presente en organismos
de reproducción sexual, los cuales utilizan células sexuales o
gametos, que al fusionarse (fecundación) dan origen a un nuevo
organismo. Así la meiosis garantiza que se producirán gametos
haploides que al fusionarse producirán un nuevo organismo
diploide. Sin meiosis la reproducción sexual sería imposible.
Consiste en una replicación del ADN seguida por 2 divisiones
celulares consecutivas, con lo cual se logra una reducción a la
mitad del número de cromosomas. Así, se originarán 4 células
haploides. La fase S premeiótica se prolonga más que la fase S
premitótica.
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3. Diferencias entre Mitosis y Meiosis
MITOSIS MEIOSIS
En células somáticas 1 En células germinales
Células hijas son diploides 2 Células hijas son haploides
Después de cada replicación Después de cada replicación
del ADN hay una división 3
del ADN hay dos divisiones
Cada cromosoma con 2 4 Cada cromosoma con 2 cromátidas
cromátidas es independiente se aparea con homólogo
Dura 1 a 2 horas 5 Varones dura 64 días, hembras
hasta varios años
Constancia en material 6 Variabilidad en material genético
genético (excepto mutaciones) debido a recombinación
Seres reproducción asexual 7 Seres reproducción sexual
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4. FASES ESTADIOS
La meiosis comprende 2
divisiones celulares : división Profase I leptoteno
cigoteno
I y división II. Morfológica- paquiteno
mente la división I se diploteno
ciacinesis
caracteriza por una profase Metafase I
muy larga, durante la cual Anafase I
los cromosomas homólogos Telofase I
se aparean e intercambian Aquí no hay interfase, el ADN no se duplica
material hereditario. Por Profase II
razones didácticas, los Metafase II
estadios de la meiosis son : Anafase II
Telofase II
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5. Profase I
Período leptonémico (leptoténico)
Leptoténico viene de dos palabras
griegas : leptos, delgado y nema,
filamento; es decir, la cromatina se
dispone en filamentos muy finos que
llegan a formar asas cuyos extremos
se unen a la envoltura nuclear. Con ME
se observa que cada cromosoma está
compuesto de dos cromátidas. Estos
filamentos muestra unos engrosa-
mientos dispuestos a intervalos
regulares llamados cromómeros.
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6. Período cigonémico (cigoténico)
Cigonémico viene de la palabra griega cygon, que
significa adjunto. Los cromosomas homólogos se
alinean y se aparean, proceso llamado sinapsis,
conformando una estructura denominada complejo
sinaptonémico, especialmente nítida en relación
directa con la envoltura nuclear. El apareamiento es
muy exacto y específico, se produce cromómero por
cromómero entre los pares homólogos. Cada brazo
está conformado por 2 cromátidas hermanas en cada
homólogo
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7. Se considera al complejo
sinaptonémico como la estructura
básica del apareamiento de los
cromosomas homólogos meióticos. Es
evidente que el alineamiento de las
moléculas de ADN debió haber
empezado durante el período anterior,
pero es en este período en que se
hace visible. Aquí se utiliza el término
de tétrata para designar el complejo
formado por las 4 cromátidas. El final sinapsis
de la sinapsis marca el final del
cigonema e inicio del paquinema..
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8. Período paquinémico (paquiténico)
El nombre viene de la palabra griega pachus, que
significa grueso. Es el período más largo que los
anteriores, ya que si el leptonema y cigonema puede
durar algunas horas, el paquinema dura días o semanas.
En este período, los cromosomas homólogos se
mantienen estrechamente unidos y ocurre entre ellos un
proceso muy importante:
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9. La recombinación Envoltura nuclear nucléolo
génetica o crossing-over
(llamado también entre-
cruzamiento). Este proceso
consiste en un intercambio
de segmentos de cromátidas
vecinas de los cromosomas
homólogos, intercambio que
se efectúa mediante una
ruptura y una reunión física
del material cromosómico.
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10. Período diplonémico (diploténico)
Se inicia la separación de los cromosomas que están en sinapsis,
quedando asociadas solo las cromátidas que han experimentado la
recombinación genética. Estos puntos específicos se unión se
llaman quiasmas. Es el período más largo de la profase, ya que
puede durar semanas, meses o años.
Micrografía que muestra un bivalente con tres quiasmas (flechas)
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11. Los cromosomas adoptan una configuración
especial; cromosomas plumados o en escobilla,
debido a que las fibras de cromatina forman asas
pareadas unidas a un eje común. Este esqueleto axial
contiene ADN con proteínas, siendo inactivo en la
transcripción. En la base de las asas existe una
condensación formada por ADN y proteínas llamada
cromómero. Asociado a las asas de ADN, existe ARN
y proteínas, que le proporcionan una variedad de
formas al microscopio.
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12. Período diacinema (diacinesis)
De griego dia que significa a
través, es decir, hilos que se
extienden a través del citosol.
En este período los
cromosomas se preparan para
unirse a las fibras del huso.
Los cromosomas alcanzan su
máxima condensación, los
bivalentes llegan a ser cortos y
gruesos.
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13. Los quiasmas son evidentes, aunque tienden a
desaparecer y los bivalentes individuales llegan a estar
relativamente separados. La desaparición de los
quiasmas se produce por un deslizamiento a lo largo
del cromosoma, proceso llamado terminalización.
El diacinema termina con la desaparición de los
nucléolos, la degradación de la envoltura nuclear y la
movilización de las tétratada hacia la placa metafásica.
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14. METAFASE I
Los pares homólogos forman 2 planos
ecuatoriales, es decir, ambas cromátidas del
par homólogo se encuentran orientados hacia
el mismo polo. Los cinetocoros de las
cromátidas hermanas están orientados en la
misma dirección, así, el plano que pasa por los
cinetocoros es perpendicular a las fibras del
huso (en mitosis, los cinetocoros de cada par
homólogo miran en dirección contraria). Los
microtúbulos del mismo polo se unen a
cromátidas hermanas. Entonces, ambas
cromátidas (diada) de un cromosoma se
encuentran unidas a las fibras del huso de un
polo determinado.
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15. ANAFASE I
Se inicia con la segregación de las
diadas (dos cromátidas de un par de
cromosomas homólogos) unidas por un
par de cinetocoros, hacia los polos. Cada
diada contiene 2 cromátidas y cada
cromátida corresponde a una molécula de
ADN; por consiguiente, en este momento
existe una cantidad de ADN igual a la
célula original, es decir, aún no se ha
logrado la haploidía nucleoproteica. Por
otra parte, los cromosomas maternos o
paternos se dirigen al azar a cada grupo
de diadas.
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16. En ocasiones anormales, puede
movilizarse hacia un polo la tétrada
completa, este fenómeno se
denomina no disyunción y se Normal No disyunción
apellida primaria porque ocurre en
la primera división meiótica. El
resultado de esta segregación
anormal será un cromosoma extra
en alguna de las células que
terminan la meiosis y, por
consiguiente, una célula con
deficiencia de un cromosoma. Más Gametos con Gameto con Gameto con
cromosomas cromosoma cromosoma
detalles en Aplicación clínica, al normales extra de menos
final
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17. TELOFASE I
En muchas especies,
incluyendo el hombre, esta
etapa es breve y los núcleos
pasan directamente a la
profase II, o aún, a metafase
II. El estadio entre las dos
divisiones se llama intercinesis
caracterizándose por su corta
duración. La envoltura nuclear
puede o no reconstruirse.
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18. SEGUNDA DIVISION Luego, en la anafase II, se
MEIOTICA separan las cromátidas
migrando hacia cada uno de
La meiosis II es descrita los polos. Termina con la
generalmente como una telofase II cuando las
división mitótica, debido a cromátidas (ahora llamadas
que sus etapas son similares cromosomas) quedan
a los eventos convencionales encerradas por una envoltura
de distribución cromosómica nuclear que se ha
de una mitosis. Así, en la reorganizado. Los productos
metafase II los cromosomas de esta segunda división son
con dos cromátidas se ubican células haploides tanto en
en un solo plano en el cromosomas como en
ecuador de la célula. moléculas de ADN.
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19. Espermatogénesis
Es el proceso de formación de los gametos masculinos llamados
espermatozoides que ocurre en los tubos seminíferos de los
testículos.
Cuando nace un niño, sus testículos contienen cordones
seminíferos formados por dos tipos celulares : espermatogonias y
células de Sertoli. Al llegar la pubertad, las espermatogonias
inician un proceso de división mitótica y crecimiento que dará
lugar a células grandes denominadas espermatocito I. Esta célula
viene recién de un período S de un ciclo celular, por lo tanto,
contiene :
 46 cromosomas dobles
 92 cromátidas
 92 moléculas de ADN
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20. Cuando ocurre la primera división meiótica, este espermatocito
I se divide en dos células de igual tamaño llamadas espermatocito
II. Cada una de ellas contiene : - 23 cromosomas dobles
- 46 cromátidas
- 46 moléculas de ADN
Como se observa, al comparar estas cantidades con una célula
normal (46 cromosomas y 46 moléculas de ADN), NO se ha
logrado aún la reducción en la carga genética.
Seguidamente, estos espermatocitos II se dividen a través de la
segunda división meiótica originando dos células de igual tamaño
denominadas espermátidas.
Cada una de ellas contiene : - 23 cromátidas (cromosomas)
- 23 moléculas de ADN
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21. Por último, a través de un proceso de
diferenciación celular, estas
espermátidas sufren una transformación
compleja para convertirse en
espermatozoides. Aquí no hay ningún
tipo de división celular. Por otro lado, en
cada una de las divisiones mencionadas
anteriormente, las células quedan
unidas por puentes intercelulares, lo
que deduce que ocurrió una citocinesis
incompleta.
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22. Espermatogénesis
46 46 cromosomas dobles,
92 cromátidas
Espermatocito I 92
92 moléculas de ADN
92
Meiosis I
23 23 23 cromosomas dobles,
46 46 46 cromátidas
Espermatocito II
46 46 46 moléculas de ADN
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23. 23
Espermatocito II
46
46
Meiosis II
23 23 23 23 23 cromátidas
23 23 23 23 23 moléculas de ADN
Espermátidas
Diferenciación
Esper matozoides
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24. Ovogénesis
Es el proceso de formación de los gametos femeninos que ocurre
en los ovarios.
Cuando nace una niña, sus ovarios ya contienen los ovocitos I(*)
detenidos en el período de diacinesis de la profase I. Es decir, que
la serie de divisiones mitóticas que llevaron a las ovogonias a
producir los ovocitos I se produjo en su etapa fetal. Esta célula
viene recién de un período S de un ciclo celular, por lo tanto,
contiene :
- 46 cromosomas dobles 46
- 92 cromátidas
- 92 moléculas de ADN 92 Detenido en
Profase I
(*) llamados también oocitos
92
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25. Al llegar la pubertad, se inician los 46 46 cromosomas dobles,
ciclos menstruales y con ello las
ovulaciones. Un poco antes de
Ovocito I 92 92 cromátidas
producirse una ovulación, el ovocito 92 moléculas de ADN
I completa la primera división 92
meiótica convirtiéndose en dos (Se completa
Detenido en Profase I
células de distinto tamaño : la más durante la ovulación)
grande se denomina ovocito II y la Meiosis I
más pequeña, primer cuerpo polar. El
propósito de esta citocinesis desigual
es conservar en una célula la mayor
cantidad de nutrientes que permita el
23 23
desarrollo durante sus primeras 46 46
46
etapas. El propósito del primer
cuerpo polar es eliminar un juego de Ovocito II
46 Primer cuerpo polar
cromosomas sobrantes. En resumen,
Detenido en Metafase II
la célula ovulada es un ovocito II.
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26. 23 23
46 46
46
46 Primer cuerpo polar
Ovocito II
(Se completa
Meiosis II en fecundación)
23 23
23
23
23
23
23
Ovulo 23 Segundos cuerpos polares
Este ovocito II ha avanzado en la segunda división meiótica hasta la
metafase II y tiene dos destinos : puede o no puede ser fecundado por un
espermatozoide. En caso de no ser fecundado, degenerará al cabo de unas
24 a 36 horas. En el caso de ser fecundado, completa la segunda división
meiótica, produciendo dos células de diferente tamaño : la más grande se
denomina óvulo y la más pequeña segundo cuerpo polar. (Ver figura de la
siguiente página)
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27. Núcleo del
ovocito II
Corona
radiada
Zona
pelúcida
1er. cuerpo polar
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28. En el momento en que la membrana de un espermatozoide toca
la membrana del ovocito II se completa la segunda división
meiótica. Como una forma de impedir que otros espermatozoides
penetren al óvulo, se ha detectado un aumento en los niveles de
Ca+2 que produce una acumulación de vesículas debajo de la
membrana y que al ser exocitadas alteran el espacio extracelular
bloqueando la entrada de otros espermatozoides.
Otra consecuencia de los elevados niveles de Ca+2 es que activa
los sistemas de proteólisis que degradan tanto la ciclina B como el
Mos. La inactivación del MPF conduce a la completación de la
segunda división meiótica, con una citocinesis asimétrica.
La fusión de los pronúcleos femenino y masculino restablece la
diploidía. Esta célula se llama cigoto.
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29. Aplicaciones clínicas
En el humano, el número normal de cromosomas es de 46
agrupados en 22 pares de autosomas y un par de
cromosomas sexuales llamados gonosomas. El contenido
de cromosomas de un varón se puede expresar en la
siguiente fórmula cariotípica 46,XY y el de una hembra en
46,XX
Hay casos en que los cromosomas homólogos no se
separan durante la meiosis I ó las cromátidas hermanas no
se separan durante la meiosis II. En cualquier caso, los
gametos resultantes contendrán un cromosoma extra o uno
de menos.
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30. En el caso de ocurrir una no-disyunción en la meiosis I
de la espermatogénesis, todos los espermatozoides
resultarán anormales, ya que la mitad de ellos contendrán
un cromosoma de más y la otra mitad uno de menos.
Si ocurre una no-disyunción en la meiosis II, la mitad de
los espermatozoides resultarán normales y la otra mitad
anormales (n+1 y n-1)
En el caso de la ovogénesis, una no-disyunción en la
primera o en la segunda división meiótica, resultará
siempre un óvulo anormal (n+1 ó n-1).
Prof. Iván Rebolledo © 2001 Página 30

31. En el caso de ocurrir una
no-disyunción en la Meiosis I
meiosis I de la
espermatogénesis, todos
los espermatozoides resul-
tarán anormales, ya que la
Meiosis II
mitad de ellos contendrán
un cromosoma de más y la
otra mitad uno de menos.
n+1 n+1 n-1 n-1
Prof. Iván Rebolledo © 2001 Página 31

32. Ahora bien, si uno de esos
gametos, por ejemplo el n+1, su
fusiona con un gameto normal
23 24
resultará un cigoto con tres Gameto Gameto
cromosomas de la misma clase, normal anormal
lo cual se denomina una
trisomía, que puede ser
autosómica o gonosómica,
según se trate de 3 cromosomas 47
autosómicos o 3 cromosomas
sexuales, respectivamente Cigoto trisómico
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33. Entre las trisomías autosómicas más frecuentes se pueden
mencionar :
 trisomía 21, conocida como el sindrome de Down, presente en los
niños mongólicos. Su fórmula cariotípica puede ser 47,XY+21 ó
47,XX+21, dependiendo si es varón o hembra, respectivamente.
 trisomía 18, conocida como el sindrome de Edwards, siendo su
fórmula 47,XY+18 ó 47,XX+18, si es varón o hembra.
 trisomía 13, sindrome de Patau, con fórmula 47,XY+13 ó 47,XX+13 si
es varón o hembra.
Cuando se trata de gonosomas, los casos existentes son :
 sindrome de Klinefelter : 47,XXY
 sindrome doble Y : 47,XYY
 sindrome triple X : 47,XXX
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