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28 oct 2024

Diferencias entre Mitosis y Meiosis

Meiosis

Mitosis

Se da en reproducción sexual

Se da en reproducción asexual

Origina células sexuales

Origina células somáticas

Se obtienen células hijas diferentes

Se obtienen células hijas iguales

Produce 4 células haploides (gametos o esporas)

Produce 2 células diploides idénticas entre si e idénticas a la progenitora

Ocurre dos divisiones del núcleo

Ocurre una sola división del núcleo

Si aporta variabilidad genética

No aporta variabilidad genética

Los cromosomas homólogos son bivalentes

Los cromosomas homólogos son independientes

Es un proceso más largo

Es un proceso más corto

Se dan en células germinales (diploides)

Se dan en células somáticas (haploides o diploides)

El objetivo es la producción de gametos para la reproducción sexual

El objetivo es el crecimiento celular en pluricelulares y reproducción asexual en unicelulares

Los cromosomas en la placa ecuatorial se sitúan por pares de homólogos

Los cromosomas en la placa ecuatorial se sitúan de uno en uno

Si hay recombinación

No hay recombinación

En la anafase se separan los cromosomas homólogos en la primera división meiótica y las cromátidas  en la segunda división meiótica

En la anafase se separan las cromátidas


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22 oct 2024

Citocinesis

Karp (2008) dice que es un proceso por el que una célula en división se separa en dos, con lo que el citoplasma se divide en dos paquetes celulares. Becker, Kleinsmith y Hardin (2007) mencionan que es la división del citoplasma de una célula madre en dos células hijas; generalmente acontece después de la mitosis. En relación a lo mencionado, la citocinesis es cuando se divide el citoplasma en dos, y completa el proceso de división celular o proceso por el cual célula se divide en dos células hijas. Es el último paso en la fase M y por lo común se traslapa con la mitosis, iniciando en general durante la telofase. Además, difiere significativamente en las células vegetales y en las animales.

La citocinesis de una célula animal o fúngica (levadura, por ejemplo) inicia como un anillo contráctil de actomiosina que está integrado y unido a la membrana plasmática. El anillo contráctil va encerrando a la célula en la región ecuatorial, en ángulo recto al huso. El anillo contráctil consiste en una asociación entre filamentos de actina y miosina; se piensa que la actividad motora de la miosina mueve los filamentos de la actina para generar la constricción, similar a la manera en que la actina y la miosina causan la contracción muscular. El anillo se contrae, produciendo un surco divisor que gradualmente se profundiza y a la larga separa al citoplasma en dos células hijas, cada una con un núcleo completo. Entonces el anillo contráctil se desintegra.

En las células vegetales, la citocinesis ocurre al formarse una placa celular, una partición construida en la región ecuatorial del huso que crece lateralmente hacia la pared celular. La placa celular se forma como una línea de vesículas originadas en el complejo de Golgi. Las vesículas contienen materiales con el fin de construir tanto la pared celular primaria para cada célula hija como una membrana, la lamela media que cumple la función de cemento a fin de mantener juntas las paredes de la célula primaria. Las membranas vesiculares se fusionan hasta convertirse en la membrana plasmática de cada célula hija.

Las células multinucleadas se forman si la mitosis no es seguida por la citocinesis; ésta es una condición normal para ciertos tipos de células. Por ejemplo, el cuerpo de los mohos mucilagionosos plasmodiales (de fango) consiste en una masa de citoplasma multinucleada.

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16 oct 2024

Meiosis

La producción de descendientes por reproducción sexual incluye la unión de dos células, cada una con un conjunto haploide de cromosomas. La duplicación del número de cromosomas en la fertilización se compensa por la reducción equivalente en el número de cromosomas en una etapa previa a la formación de los gametos. Esto se logra mediante la meiosis, un término acuñado en 1905 a partir de la palabra griega que significa “reducción”. La meiosis asegura la producción de una fase haploide en el ciclo de la vida, y la fertilización, una fase diploide. Sin la meiosis, el número de cromosomas se duplicaría con cada generación y la reproducción sexual sería imposible.

Karp (2008) dice que es un proceso durante el que el número de cromosomas se reduce de tal forma que las células formadas contienen sólo un miembro de cada par de cromosomas homólogos. Becker, Kleinsmith y Hardin (2007) mencionan que implica un ciclo de replicación de DNA cromosómico seguido por dos divisiones nucleares sucesivas. Esto tiene como resultado, la formación de cuatro núcleos hijos (normalmente en células hijas separadas) que contienen un juego haploide de cromosomas por núcleo. Por lo tanto, la meiosis es una serie de dos divisiones celulares, precedidas por una única fase de replicación del ADN; convierte a una célula diploide en cuatro células haploides (o núcleos haploides).

Etapas

Meiosis I

Produce dos células haploides que tienen cromosomas compuestos por cromátidas hermanas. La primera división meiótica segrega a los cromosomas homólogos en diferentes células hijas, esta característica de la meiosis tiene una significación genética especial porque es en esta etapa del ciclo vital de un organismo cuando los dos alelos de cada gen se separan. Es la separación de los alelos la que hace posible la mezcla eventual de los diferentes pares de alelos en la fertilización. Durante la primera división meiótica, existen acontecimientos de gran significación que implican el intercambio físico de fragmentos de moléculas de ADN. Los biólogos moleculares denominan al intercambio de segmentos de ADN entre dos fuentes diferentes, recombinación genética.

Fases

Profase I: Los cromosomas homólogos se emparejan e intercambian ADN. Es una fase particularmente larga y más compleja del proceso, y a su vez se divide en 5 subetapas, que son:

*Leptoteno: Durante la cual los cromosomas individuales comienzan a condensar en filamentos largos dentro del núcleo. Cada cromosoma tiene un elemento axial, un armazón proteico que lo recorre a lo largo, y por el cual se ancla a la envuelta nuclear.

*Cigoteno: Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar recombinados en toda su longitud. Esto se conoce como sinapsis (unión) y el complejo resultante se conoce como bivalente o tétrada, donde los cromosomas homólogos (paterno y materno) se aparean.

*Paquiteno: Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento en el cual las cromatidas homólogas no hermanas intercambian material genético.

*Diploteno: Los cromosomas homólogos de cada bivalente empiezan a separarse unos de otros, particularmente cerca del centrómero. Sin embargo, los dos cromosomas de cada pareja de homólogos se mantienen anclados por conexiones denominadas quiasmas. Tales conexiones se sitúan en regiones donde los cromosomas homólogos han intercambiado segmentos de ADN y por tanto proporcionan una evidencia visual de que se ha producido el sobrecruzamiento entre las dos cromátidas, cada una derivada de un cromosoma.

*Diacinesis: El huso meiótico se ensambla y los cromosomas se preparan para su separación. Se puede observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. La diacinesis termina con la desaparición del nucléolo, la rotura de la envoltura nuclear y el movimiento de las tétradas a la placa de la metafase.

Metafase I: El huso cromático aparece totalmente desarrollado, los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial y unen sus centrómeros a los filamentos del huso.

Anafase I: Los quiasmas se separan de forma uniforme. Los microtúbulos del huso se acortan en la región del cinetocoro, con lo que se consigue remolcar los cromosomas homólogos a lados opuestos de la célula, junto con la ayuda de proteínas motoras. Debido a que cada cromosoma homólogo tiene solo un cinetocoro, se forma un juego haploide (n) en cada lado. En la repartición de cromosomas homólogos, para cada par, el cromosoma materno se dirige a un polo y el paterno al contrario.

Telofase I: Cada célula hija ahora tiene la mitad del número de cromosomas pero cada cromosoma consiste en un par de cromátidas. Los microtubulos que componen la red del huso mitótico desaparece, y una membrana nuclear nueva rodea cada sistema haploide. Los cromosomas se desenrollan nuevamente dentro de la carioteca (membrana nuclear).

Cabe resaltar, que la etapa entre las dos divisiones meióticas se llama intercinesis y por lo general es corta. En los animales, las células que se encuentran en este estado fugaz se conocen como espermatocitos secundarios u oocitos secundarios. Estas células se caracterizan por ser haploides porque contienen sólo un miembro de cada par de cromosomas homólogos. Aunque son haploides, tienen dos veces más ADN que un gameto haploide porque cada cromosoma aún está representado por un par de cromátides hermanas.

Meiosis II

Es similar a la mitosis. Las cromatidas de cada cromosoma ya no son idénticas en razón de la recombinación. La meiosis II separa las cromatidas produciendo dos células hijas, cada una con 23 cromosomas (haploide), y cada cromosoma tiene solamente una cromatida.

Después de que se completa la meiosis I puede producirse una interfase corta antes de que empiece la meiosis II. Sin embargo, esta interfase no va acompañada de una replicación del ADN puesto que cada cromosoma consta de una pareja de cromátidas hermanas replicadas que se habían generado durante la interfase que precedió a la meiosis I. De manera que el ADN sólo se replica una vez, y esto es antes de la primera división meiótica. El propósito de la meiosis II, como el de una división mitótica es repartir las cromátidas hermanas, creadas en la primera vuelta de replicación de ADN en dos nuevas células recién formadas.

Fases

Profase II: Comienza a desaparecer la envoltura nuclear y el nucléolo. Se hacen evidentes largos cuerpos filamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como cromosomas visibles. Los cromosomas continúan acortándose y engrosándose. Se forma el huso entre los centriolos, que se han desplazado a los polos de la célula.

Metafase II: Las fibras del huso se unen a los cinetocóros de los cromosomas. Éstos últimos se alinean a lo largo del plano ecuatorial de la célula. La primera y segunda metafase pueden distinguirse con facilidad, en la metafase I las cromatidas se disponen en haces de cuatro (tétrada) y en la metafase II lo hacen en grupos de dos (como en la metafase mitótica). Esto no es siempre tan evidente en las células vivas.

Anafase II: Las cromatidas, unidas a fibras del huso en sus cinetocóros, se separan y se desplazan a polos opuestos, como lo hacen en la anafase mitótica. Como en la mitosis, cada cromátida se denomina ahora cromosoma.

Telofase II: Hay un miembro de cada par homólogo en cada polo. Cada uno es un cromosoma no duplicado. Se reensamblan las envolturas nucleares, desaparece el huso acromático, los cromosomas se alargan en forma gradual para formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis. Los acontecimientos de la profase se invierten al formarse de nuevo los nucléolos, y la división celular se completa cuando la citocinesis ha producidos dos células hijas.

El resultado final es la formación de cuatro células hijas, cada una conteniendo un juego haploide de cromosomas. Puesto que los dos miembros de cada pareja de cromosomas homólogos se distribuyeron al azar entre las dos células producidas en la meiosis I, cada una de las células hijas haploides producidas en la meiosis II contiene una mezcla al azar de cromosomas maternos y paternos. Además, cada uno de estos cromosomas está compuesto por una mezcla de secuencias de ADN materno y paterno formados por el sobrecruzamiento realizado durante la profase I.

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10 oct 2024

Mitosis

El término “mitosis” proviene de la palabra griega mitos, que significa “hebra”. Lo acuñó en 1882 el biólogo alemán Walther Flemming para describir los cromosomas filiformes que aparecían en forma misteriosa en las células animales justo antes de dividirse en dos. Karp (2008) dice que la mitosis es un proceso de división nuclear en el que las moléculas replicadas de DNA de cada cromosoma se reparten con exactitud en dos núcleos. Y, Becker, Kleinsmith y Hardin (2007) mencionan que es el proceso por el cual un núcleo se divide, dando lugar a dos núcleos hijos genéticamente idénticos, mediante la segregación, a cada uno de ellos, de los cromosomas previamente duplicados; suele ser seguida de la división celular. Por lo tanto, la mitosis es el proceso por el cual la célula se divide en dos. 

Por tanto, la mitosis mantiene el número de cromosomas y genera nuevas células para el crecimiento y el mantenimiento de un organismo. No obstante, esta puede ocurrir en células haploides o diploides. Las células mitóticas haploides se encuentran en hongos, gametofitos de las plantas y en unos cuantos animales (inclusive abejas macho, conocidas como zánganos). La mitosis es una etapa del ciclo celular en la que la célula dedica toda su energía a una sola actividad: la separación cromosómica. Como resultado la mayoría de las actividades metabólicas de la célula, entre ellas la transcripción y la traducción, se detienen durante la mitosis y la célula entra en una falta relativa de respuesta a los estímulos externos. 

Por lo general la mitosis se divide en cinco etapas  profase, prometafase, metafase, anafase y telofase, cada una caracterizada por una serie particular de sucesos. Hay que tener presente que estas etapas representan un segmento de un proceso continuo; la división de la mitosis en fases arbitrarias se hace sólo para facilitar la descripción y la experimentación.

Etapas

Profase: El material cromosómico se condensa para formar cromosomas mitóticos compactos. Se observa que los cromosomas se componen de dos cromátides unidas en el centrómero. El citoesqueleto se desensambla y el huso mitótico se ensambla. El aparato de Golgi y el retículo endoplásmico se fragmentan. La envoltura nuclear se dispersa.

Prometafase: Los microtúbulos cromosómicos se unen con los cinetocoros de los cromosomas y estos se mueven al ecuador del huso.

Metafase: a) Metafase temprana. Las fibras polares y cinetocóricas del huso tiran de cada par de cromátides hacia un lado y otro. d) Metafase tardía. Los pares de cromátides se alinean en el ecuador de la célula. Todos los cromosomas de la célula se alinean en el plano medio de la célula, o placa metafase.

El huso mitótico tiene tres tipos de microtúbulos: Los microtúbulos polares, también conocidos como microtúbulos no cinetocoros, se extienden desde cada polo hasta la región ecuatorial, en donde se traslapan e interactúan con microtúbulos no cinetocoros del polo opuesto. Los microtúbulos cinetocoros se extienden desde cada polo y se unen a los cinetocoros de los cromosomas. Los microtúbulos astrales son los microtúbulos cortos que forman ásteres en cada polo.

Anafase: Los centrómeros se dividen y las cromátides se separan; vez que las cromátidas ya no están unidas a sus duplicados, entonces a cada cromátida se le llama cromosoma. Los cromosomas se mueven a los polos opuestos de la célula. La anafase termina cuando todos los cromosomas llegan a los polos.

Telofase: Los cromosomas se aglomeran en los polos opuestos del huso. Los cromosomas se descondensan y adquieren, nuevamente, un aspecto difuso. La envoltura nuclear se ensambla alrededor de los cúmulos de cromosomas y los nucléolos reaparecen. El aparato de Golgi y el retículo endoplásmico se reforman. El huso mitótico se desorganiza y la membrana plasmática se invagina en un proceso que hace separar las dos células hijas. Las células hijas se forman por citocinesis.

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4 oct 2024

Ciclo Celular

Becker, Kleinsmith y Hardin (2007) mencionan que es conjunto de etapas implicadas en la preparación y desarrollo de la división celular; comienza cuando acaban de formarse dos células nuevas por la división de una célula parental y se completa cuando una de esas células entre en división. Por otra parte, Karp (2008) dice que es el estado a través del cual una célula pasa de una división celular a otra. En este sentido, el ciclo celular trata de una serie de pasos en el que el material genético de la célula se duplica para formar dos copias, para posteriormente originar dos células hijas, de las cuales cada una de ellas recibe una copia del material duplicado.

En relación a lo mencionado, en una población de células en división, ya sea dentro del cuerpo o en una caja de cultivo, cada célula pasa por una serie de etapas definidas que constituyen el ciclo celular. Asimismo, este comienza cuando se forman dos nuevas células hijas, por la división de una única célula madre, y finaliza cuando una de estas dos células se divide de nuevo en otras dos células hijas. En células de mamífero, por ejemplo, el ciclo completo suele durar de 18 a 24 h. 

No obstante, el ciclo celular está finamente regulado, esta regulación ocurre en distintos momentos y puede involucrar la interacción de diversos factores, entre ellos, la falta de nutrimentos y los cambios en temperatura o en pH, pueden hacer que las células detengan su crecimiento y su división. Por otra parte, el ciclo celular puede dividirse en dos fases principales con base en las actividades celulares visibles con un microscopio óptico:

*La fase M: Incluye (1) el proceso de mitosis, que corresponde a la división celular que produce dos núcleos con cromosomas idénticos a los el núcleo parental, e inicia al final de la fase G2, y (2) la citocinesis, generalmente comienza antes de que la mitosis termine, y corresponde a la división del citoplasma celular para formar dos células hijas.

*La interfase: Es la mayor parte de la vida celular, el cual no ocurre la división celular y es el periodo entre las divisiones celulares, es un intervalo donde la célula crece y efectúa diversas actividades metabólicas, es decir, sintetiza materiales necesarios (proteínas, lípidos, y otras moléculas biológicamente importantes). Mientras que la fase M sólo suele durar alrededor de 1 h en las células de mamíferos, la interfase puede extenderse por días, semanas o más tiempo, según el tipo celular y las condiciones imperantes. Y se distinguen tres etapas: las fases Gl, S y G2.

En cierto momento del ciclo celular, la célula “decide” si va a dividirse o no. Cuando las células normales cesan su crecimiento por diversos factores, se detienen en un punto tardío de la fase G1, -el punto R (“restricción”), primer punto de control del ciclo celular-. En algunos casos, antes de alcanzar el punto R, las células pasan de la fase G1 a un estado especial de reposo, llamado G0, en el cual pueden permanecer durante días, semanas o años. Una vez que las células sobrepasan el punto R, siguen necesariamente a través del resto de las fases del ciclo, y luego se dividen.

Al tiempo entre el fin de la mitosis y el inicio de la fase S se le llama fase G1 (G simboliza gap, un intervalo de tiempo durante el que no ocurre síntesis de ADN). Es un período de crecimiento general y duplicación de las organelas citoplasmáticas, el crecimiento y el metabolismo normal suceden durante la fase G1, que típicamente es la fase más larga. En general, las células que no están en proceso de división permanecen en este intervalo del ciclo celular y se dice que se encuentran en un estado llamado G0. Hacia el final del G1, las enzimas requeridas para la síntesis de ADN se vuelven más activas. La síntesis de esas enzimas, junto con las proteínas que se necesitan para iniciar la división celular, permiten que la célula entre a la fase S.

Durante la fase de síntesis, o fase S, el ADN se replica y las proteínas histonas son sintetizadas para que la célula pueda hacer una copia de sus cromosomas. Después de completar la fase S, la célula entra a una segunda fase o intervalo, conocida como fase G2. Durante este tiempo, aumenta la síntesis de proteínas, conforme se dan los pasos finales en la preparación de la célula para la división. En esta fase, existe un segundo punto de control en el cual la célula “evalúa” si está preparada para entrar en mitosis, este control actúa como un mecanismo de seguridad que garantiza que solamente entren en mitosis aquellas células que hayan completado la duplicación de su material genético; además, comienzan a ensamblarse las estructuras directamente asociadas con la mitosis y la citocinesis.

El pasaje de la célula a través del punto R depende de la integración del conjunto de señales externas e internas que recibe. El sistema de control del ciclo celular está basado en dos proteínas clave, las ciclinas y las proteínas quinasas dependientes de ciclinas (Cdk), que responden a esta integración de señales. Después de la fase G2 ocurre la mitosis, que usualmente es seguida de inmediato por la citocinesis. En las células de diferentes especies o de diferentes tejidos dentro del mismo organismo, las diferentes fases ocupan distintas proporciones del ciclo celular completo. En muchas células, la fase G2 es corta con respecto a las fases G1 y S.

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26 sept 2024

Biomoléculas

Micocci (2018) dice que las biomoléculas son:

Todas las moléculas que intervienen en la estructura y funcionamiento del organismo vivo, lo mismo sean grandes moléculas poliméricas (macromoléculas) como los polisacáridos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos o sus monómeros: monosacáridos, ácidos grasos, aminoácidos y nucleótidos, así como sus intermediarios metabólicos.

En este sentido, las biomoléculas son compuestos químicos que se encuentran en la materia viva y resultan de la unión de los bioelementos por enlaces químicos entre los que destacan los de tipo covalente. Asimismo, son el fundamento de la vida y cumplen funciones imprescindibles para los organismos vivos. Y pueden ser:

a) Inorgánicas: Son características de la materia inerte, pero se encuentran también entre los seres vivos. No poseen átomos de carbono o este, si aparece, no forma cadenas con otros carbonos y con hidrógenos. Son el agua, las sales minerales y algunos gases que pueden desprenderse o utilizarse en el transcurso de las reacciones químicas de las células como el oxígeno (O2) y el dióxido de carbono (CO2).

b) Orgánicas: Están formadas por carbono, al que se unen, al menos hidrógeno y oxígeno y, en muchos casos nitrógeno, fósforo y azufre. En general son moléculas exclusivas de los seres vivos, salvo el caso del metano, que es el hidrocarburo más simple y que se sabe que puede tener un origen no biológico. Pueden ser: aminoácidos, lípidos, carbohidratos, proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos.

Funciones

Entre las funciones que estas biomoléculas realizan en los seres vivos destacan las siguientes:

*Energética: Proporcionan energía que permite a la célula realizar todas sus funciones.

*Enzimática: Intervienen en la fabricación de las moléculas necesarias para vivir, para esto requiere de las enzimas que son los catalizadores biológicos, que aceleran las reacciones químicas llevadas a cabo en las células.

*Contráctil: Son aquellas que están presentes en los músculos, al contraerse, permiten que los organismos se puedan mover.

*Estructural: Consiste en dar forma y estructura a las células, así como constituir algunas partes de los organismos, como el cabello y las uñas.

*Defensa: Actúan en el organismo defendiéndolo de agentes patógenos como bacterias, virus, hongos, etc.

*Reguladora: Son las que se encargan de dirigir y controlar la síntesis de otras moléculas.

*Precursor: Biomolécula que da origen a otra, con funciones y características diferentes.

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18 sept 2024

Ovogénesis

El termina ovogénesis (oogénesis) se refiere a la secuencia completa de sucesos por los cuales las ovogonias se transforman en ovocitos. Esta maduración comienza en la vida prenatal (alrededor del 3er mes) y llega a completarse después de la pubertad. De aquí se distingan una maduración prenatal y una maduración postnatal.

Maduración Prenatal: Durante la 6ta semana de desarrollo llegan las células germinativas primordiales, provenientes de las paredes endodérmicas del saco vitelino, al reborde gonadal mesotérmico ubicado en la cara medial del riñón embrionario (mesonefros). Estas células germinativas primordiales se transforman aquí en oogonias (ovogonias), los cuales aumentan en número por múltiples divisiones mitóticas y llegan a formar unos acúmulos rodeados por una capa de células epiteliales planas.

Para el 3er mes alguna de las numerosas ovogonias se convierte por diferenciación en ovocitos primarios, células voluminosas que inician la profase de la 1era división meiótica o proceso de maduración.

Se considera que para el 5to mes el número de ovogonias ha llegado a un máximo: 6 millones. Desde ahora y hasta el 7mo mes, se inicia un proceso de degeneración que acaba con la mayoría de las ovogonias y algunos ovocitos. Todos los ovocitos que sobreviven ya han entrado en la división meiótica encontrándose en el periodo de paquiteno de la Profase I. Cada uno de ellos se encuentra rodeado por una capa de células foliculares planas, conformando el llamado folículo primordial. Se considera que estas células foliculares produzcan una sustancia llamada inhibidor de la maduración del ovocito, que mantiene detenido el proceso meiótico.

Así, en una recién nacida, el ovario contiene solo folículos primordiales (unos 2 millones), que incluyen ovocitos primarios detenidos en el periodo de dictioteno, un estado de "reposo" entre la profase y la metafase de la 1era división meiótica. Estos ovocitos permanecen en este estado hasta la pubertad. Esta maduración tan larga de la 1era división meiótica podría explicar, en parte, la frecuencia creciente de errores cromosómicos, como la nodisyuncion del mongolismo observada en madres de edad cada vez más avanzada.

Maduración Postnatal: En la pubertad, grupos de folículos primordiales inician su desarrollo pasando por los estadios de folículos primarios, secundarios y maduros, durante los cuales ocurren modificaciones de las células foliculares y el ovocito primario. Un poco antes de la ovulación, el ovocito primario completa la 1era división meiótica transformándose en una célula.

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10 sept 2024

Espermatogénesis

El proceso de la espermatogénesis ocurre en el espacio intercelular de las células de Sertoli. Las espermatogonias son las células germinales más primitivas, presentes desde el nacimiento y ubicadas en el compartimento basal. Los espermatocitos resultan de la división de las espermatogonias y se ubican al inicio del compartimiento adluminal. Las espermatidas originadas desde los espermatocitos llenan el compartimiento adluminal cercano al lumen.

La espermatogénesis comprende una serie de eventos por los cuales una espermatogonia se transforma en un espermatozoide. Por conveniencia de las descripciones, suele dividirse en tres fases:

a) Espermatocitogénesis: Las espermatogonias más primitivas proliferan por mitosis dando otras espermatogonias primitivas y espermatocitos primarios pre-leptoténicos, que se encuentran unidos por puentes citoplasmáticos. Estas células ocupan el compartimento basal.

b) Meiosis: La aparición de los filamentos en la cromatina del núcleo de los espermatocitos pre-leptoténicos indica el inicio de la primera división meiótica. Al final de ella, los espermatocitos primarios tetraploides han originado espermatocitos secundarios diploides y este suceso coincide con el cruce de la barrera hemo-testicular.

c) Espermiogénesis: Las espermatidas sufren una serie de complejas transformaciones citológicas, que incluyen una condensación del núcleo, la formación del acrosoma, la eliminación del citoplasma residual y el desarrollo de una cola, todo lo cual lleva a estas células a transformarse en espermatozoides.

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2 sept 2024

Gametogénesis

Una vez instalado el tejido germinal primordial en la gónada, sufre una evolución que recibe el nombre de Gametogénesis; en este proceso evolutivo pueden distinguirse tres fases, la cual se efectúa de manera diferente según el sexo, pero en ambos guardan ciertos caracteres comunes, que son:

1) Fase de Multiplicación: Las células germinales comienzan a multiplicarse mediante mitosis normales. A partir del momento en que la gónada se diferencia de acuerdo con el sexo, los gonocitos que no dejan de multiplicarse reciben el nombre de espermatogonias en el sexo masculino y de ovogonias en el sexo femenino. Estos elementos son diploides (tienen 2n cromosomas, es decir, 46 en la especie humana).

2) Fase de Crecimiento: En un momento dado, las células germinales dejan de multiplicarse temporalmente y aumentan de volumen. Se les llama entonces espermatocitos de primer orden cuando se trata del sexo masculino y ovocitos del primer orden cuando se trata del sexo femenino, lo cual también puede expresarse como espermatocitos y ovocitos primarios.

En este sentido, el aumento de volumen es muy escaso en el caso de los espermatocitos primarios, pero considerables en los ovocitos primarios, puesto que incluye la acumulación de reservas en el citoplasma. Es de acotar que, estas células son todavía diploides, aunque durante este periodo se realiza la premeiosis, es decir, la profase de la primera división de maduración.

3) Fase de Maduración: Las células germinales sufren dos divisiones sucesivas muy especiales, llamadas de maduración, que juntas constituyen la meiosis. Esta última tiene por efecto no únicamente el hecho de reducir la mitad de numero de cromosomas, sino también el de obtener de cada espermatocito primario u ovocito primario cuatro elementos diferentes unos de otros en cuanto a su genoma se refiere.

I) Primera División de Maduración: La primera división meiótica es reduccional en cuanto al número de cromosomas y da origen a las células haploides (con n cromosomas, es decir 23 en especies humanas) que correspondes a dos espermatocitos secundarios o de segundo orden a partir de cada espermatocitos primarios, pero un ovocito secundario y un glóbulo polar a partir de cada ovocito primario. En efecto, en el sexo femenino, la división del citoplasma se efectúa de manera completamente diferente, de modo que beneficio adquirido durante el periodo del crecimiento no se conserva si no únicamente para una de las dos células (el ovocito secundario). La otra célula, en cambio (el corpúsculo polar) no recibe más que una vaina citoplastica reducida al mínimo, que incluso en ocasiones se encuentra ausente, razón por la cual el corpúsculo polar no tendrá ningún valor funcional y simplemente será un residuo.

II) División de Maduración: La segunda división meiótica es ecuacional en cuanto al número de cromosomas y da como resultado también elementos haploides: dos espermatides a partir de cada espermatocito secundario y un ovótide y un segundo glóbulo polar a partir de cada ovocito secundario. El primer corpúsculo polar puede en algunas especies dividirse también en dos. Posteriormente, en el curso de los procesos denominados espermatogénesis, cada espermatide se transforma en un espermatozoide, y en el curso de los procesos denominados ovogénesis, el estado de ovotide es aquel en el que el núcleo del gameto femenino se encuentra ya dispuesto a fusionarse con el núcleo de espermatozoide durante el momento de fecundación.

Tipos

Importancia de la Meiosis

La Meiosis es un fenómeno que se observa tanto en el reino animal como en el reino vegetal, en la gran mayoría de las especies con reproducción sexual. No obstante, consiste en una división del núcleo en dos secuencias cm resultado que el número diploide anterior pasa a ser haploide.

Asimismo, esta es de gran importancia debido a que la meiosis mantiene la constancia en el número de cromosomas de la especie, gracias a la reducción a la mitad del número de cromosomas de los únicos gametos. Dicho resultado se obtiene debido a que en el curso de la profase de la primera división de maduración los cromosomas homólogos se aparean y, una vez efectuada esta conjugación, se separan los homólogos de cada pareja. Así, durante la anafase, uno de dos homólogos de cada pareja se sitúa en un polo del uso, en tanto que el otro se sitúa en el polo opuesto. En razón de este mismo mecanismo, la ovogénesis produce células provistas de un cromosoma X, en tanto que la espermatogénesis, los espermatozoides son portadores de un cromosoma X y un cromosoma Y.

Por otra parte, lleva a cabo la diversidad que ofrece dos posibilidades a la reproducción de acuerdo con cada uno de los dos sexos. De ello resulta que al finalizar la segunda división cuando cada cromatide ya se ha convertido en un cromosoma distinto en cada lote de cuatro elementos haploides provenientes de una misma célula diploide podrán contarse cuatro combinaciones genómicas diferentes.

Por último, la diversificación de los genomas de los gametos de acuerdo con un número de posibles combinaciones que resulta prácticamente infinito.

Origen y Diferenciación de las Células Germinales

Existen diferencias en la maduración de las células germinales entre ambos sexos, aunque las primeras etapas de su formación son similares. En relación a lo mencionado, es ampliamente aceptado que las células germinales son de origen endodérmico; sin embargo, se pueden detectar en forma indiferente durante la segunda semana cuando el embrión se encuentra en fase de disco plano bilaminar.

En dicha fase, un grupo de células epiblásticas se determinan a células germinales primordiales bajo la actividad de la proteína morfogénica ósea (BMP-4). Más tarde migran a través de la línea primitiva y se sitúan en el saco vitelino cerca de la alantoides, donde se diferencian a células germinales primordiales (figura 2-1A). Estas células se pueden reconocer a partir del día 24 (posfertilización), por su núcleo de gran tamaño y alto contenido de fosfatasa alcalina.

Así mismo, las células germinales primordiales migran desde el saco vitelino a través de la alantoides, el intestino caudal y su mesenterio dorsal; llegan a la gónada (cresta gonadal) durante la sexta semana (figura 2-1B), en donde se diferencian a células madre: espermatogonias en el varón y ovogonias en la mujer.

En este sentido, en ambos sexos la aparición y migración de las células germinales es similar. Durante la migración hacia la gónada, las células germinales expresan el factor de transcripción Oct-4 que les permite la totipotencia. Otro de los factores esenciales es la expresión del factor inhibidor de la leucemia (LIF), que estimula la multiplicación de las células germinales durante su migración; se acepta que llegan entre 2.000 y 4.000 células a la gónada que se está desarrollando.

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Autor

Prof. Arnaldo Rodríguez

Educación mención Biología

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