Meiosis y Metabolismo Celular: Fotosíntesis, Anabolismo y Catabolismo
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Meiosis: Reducción Cromosómica y Recombinación Genética
La meiosis es un proceso de división celular que reduce a la mitad el número de cromosomas, permitiendo mantener constante el número cromosómico de la especie tras la fecundación. En la meiosis ocurren dos divisiones celulares sucesivas, dando como resultado cuatro células haploides por cada célula materna diploide.
Primera División Meiótica
La diferencia fundamental entre la meiosis y la mitosis ocurre en la profase de la primera división meiótica. Durante esta fase, que es de larga duración, los cromosomas homólogos se aparean e intercambian material hereditario.
Etapas de la Profase I
- 1. Condensación: Los filamentos de ADN, ya duplicados, comienzan a condensarse.
- 2. Sinapsis: Cada cromosoma se aparea longitudinalmente, gen a gen, con su homólogo (sinapsis).
- 3. Formación de Quiasmas: Las dos cromátidas homólogas adyacentes se unen íntimamente formando quiasmas.
- 4. Entrecruzamiento y Recombinación Genética: El entrecruzamiento origina cromosomas con fragmentos intercambiados que llevan nuevas combinaciones de genes. Así se produce la recombinación genética.
Metafase I
Los pares de cromosomas homólogos migran al plano ecuatorial del huso.
Anafase I
Se separan los cromosomas homólogos, yendo un cromosoma de cada par hacia un polo celular diferente.
Telofase I
Se forman los núcleos de las dos células hijas.
Segunda División Meiótica
Profase II
Tras una breve interfase, los cromosomas se condensan nuevamente.
Metafase II
Los cromosomas de las células hijas se alinean en el plano ecuatorial.
Anafase II
Se separan las cromátidas de cada cromosoma, emigrando cada una a su respectivo polo.
Telofase II
Se reconstruyen los núcleos de las células hijas, resultando en cuatro células haploides.
Metabolismo Celular: Anabolismo y Catabolismo
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en una célula.
- Anabolismo: Proceso por el cual una célula fabrica sus propios componentes a partir de las sustancias químicas que incorpora del medio.
- Catabolismo: Proceso mediante el cual los compuestos químicos se transforman en componentes más sencillos y se libera la energía contenida en sus enlaces.
ATP: La Moneda Energética de la Célula
El ATP (adenosín trifosfato) es el intermediario más común entre los procesos químicos que liberan energía y los que la necesitan. La molécula de ATP es un nucleótido formado por una base nitrogenada (adenina), un azúcar (ribosa) y un grupo de tres fosfatos. La energía liberada en la hidrólisis del ATP puede utilizarse para que ocurra un proceso que requiere energía. Por el contrario, la formación de ATP a partir de ADP y fosfato requiere energía, la cual solo puede ocurrir acoplada a otros procesos que la liberan.
Fotosíntesis: Conversión de Energía Lumínica en Energía Química
La fotosíntesis es un proceso anabólico por el cual los organismos autótrofos fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica. La energía necesaria proviene de la luz solar, que es captada por la clorofila. En las células eucariotas autótrofas, la fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos y se desarrolla en dos fases:
Fase Luminosa
Sucede en las membranas de los tilacoides y solo puede realizarse en presencia de luz. En esta fase, la energía se utiliza para:
- Sintetizar ATP.
- Romper moléculas de agua y obtener hidrógeno.
Fase Oscura
Sucede en el estroma y puede realizarse en la oscuridad, pero solo si dispone de los productos obtenidos en la primera fase. La energía almacenada se utiliza para transformar la materia inorgánica en orgánica.
Una parte de la materia orgánica fabricada se usa con fines anabólicos, para construir o renovar componentes o para ser almacenada. Por otra parte, se utiliza en el catabolismo como combustible para obtener la energía necesaria para la actividad celular.