Fundamentos de la División Celular: Mitosis, Meiosis, Ciclo y Leyes de Mendel
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Mitosis y Meiosis: Fundamentos de la División Celular
Mitosis
La mitosis es un proceso de división celular que:
- Produce dos células hijas idénticas a la célula madre.
- Conserva el mismo número de cromosomas (división ecuacional).
- Representa un tipo de reproducción asexual.
- Funciones biológicas:
- En organismos unicelulares: Permite la reproducción.
- En organismos pluricelulares: Es esencial para el crecimiento y la reparación de tejidos.
- Resultado final: Dos células diploides (2n) genéticamente iguales.
Meiosis
La meiosis es fundamental para la reproducción sexual y se caracteriza por:
- Consta de dos divisiones celulares consecutivas (Meiosis I y Meiosis II).
- Produce cuatro células haploides (n).
- La información genética se reduce a la mitad (división reduccional).
- Está directamente relacionada con la reproducción sexual.
- Su función principal es la formación de los gametos (óvulos y espermatozoides).
Ciclos de Vida Biológicos según la Meiosis
La ubicación temporal de la meiosis define tres tipos principales de ciclos de vida:
Ciclo Haplonte
La meiosis ocurre inmediatamente después de la formación del cigoto. El cigoto se divide por mitosis para producir individuos haploides (n). Es típico de hongos y muchas algas.
Ciclo Diplonte
La meiosis tiene lugar para formar directamente los gametos. El organismo adulto es diploide (2n). Es propio de los animales.
Ciclo Haplodiplonte
Presenta una alternancia de generaciones con dos fases adultas:
- Esporófito (2n): La fase adulta diploide.
- Gametófito (n): La fase adulta haploide.
El Ciclo Celular: Interfase y Fase M
Interfase
La interfase es el periodo de crecimiento y preparación de la célula antes de la división. Se divide en las siguientes etapas:
Fase G1 (Gap 1)
Se caracteriza por una intensa actividad metabólica. La célula crece en tamaño y aumenta el número de orgánulos.
Fase S (Síntesis)
Ocurre la duplicación del ADN, resultando en la formación de dos copias idénticas de cada cromosoma.
Fase G2 (Gap 2)
Etapa de últimos preparativos para la división. En células animales, se produce la duplicación del centrosoma.
Fase G0 (Quiescencia)
Algunas células, como las neuronas, salen del ciclo celular. En esta fase, no replican ADN ni se dividen.
Fase M (División)
La Fase M incluye la mitosis (división nuclear) y la citocinesis (división citoplasmática).
Fases de la Mitosis
Profase
La cromatina se condensa progresivamente, formando estructuras visibles: los cromosomas.
Metafase
Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula (placa metafásica).
Anafase
Las cromátidas hermanas se separan y migran hacia polos opuestos de la célula.
Telofase
Se forman dos nuevos núcleos alrededor de los conjuntos de cromosomas en cada polo.
Meiosis I y Meiosis II: La División Reduccional
Meiosis I (División Reduccional)
Esta primera división reduce el número de cromosomas a la mitad, pasando de 2n a n.
Profase I
La cromatina se condensa. Ocurre el apareamiento de los cromosomas homólogos y el entrecruzamiento (recombinación genética). Desaparecen la envoltura nuclear y el nucleolo, y se forma el huso meiótico.
Metafase I
Los pares de cromosomas homólogos se alinean juntos en el plano ecuatorial.
Anafase I
Los cromosomas homólogos se separan y migran hacia polos opuestos (cada cromosoma aún consta de dos cromátidas).
Telofase I
Se forman núcleos haploides (n) provisionales. Simultáneamente, comienza la citocinesis.
Meiosis II (División Ecuacional)
Similar a la mitosis, separa las cromátidas hermanas.
Profase II
Desaparece la envoltura nuclear (si se formó en Telofase I). Se forma un nuevo huso. Los cromosomas se vuelven a condensar.
Metafase II
Los cromosomas (compuestos por dos cromátidas) se colocan en el plano ecuatorial.
Anafase II
Se separan las cromátidas hermanas, que ahora se consideran cromosomas individuales (y son genéticamente distintas debido a la recombinación previa).
Telofase II
Se forman nuevos núcleos alrededor de los cromosomas en los cuatro polos, finalizando con la citocinesis y la producción de cuatro células haploides.
Principios Fundamentales de la Genética Mendeliana
Primera Ley de Mendel: Ley de la Uniformidad
Describe el cruce entre dos individuos homocigotos que difieren en un rasgo (alelos contrarios).
Resultado: Toda la primera generación filial (F1) presenta uniformemente el fenotipo del rasgo dominante.
Segunda Ley de Mendel: Ley de la Segregación
Establece que los alelos de un carácter se separan (segregan) durante la formación de los gametos, de modo que cada gameto recibe solo un alelo.
Resultado: En la segunda generación filial (F2), el rasgo recesivo reaparece en una proporción fenotípica de 3:1 (dominante: recesivo).