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La meiosis es un tipo de división celular presente en los organismos con reproducción sexual. En muchos seres unicelulares la reproducción es asexual, es decir, directamente por división mitótica. Pero en la mayoría de los organismos pluricelulares, la reproducción es sexual, mediante gametos femeninos y gametos masculinos que fusionándose en un cigoto darán origen a uno nuevo organismo.
La meiosis es el mecanismo que evita que se duplique el número de cromosomas debido a la unión de los gametos masculino y femenino.
Esto sucede ya que en la meiosis se producen dos divisiones consecutivas dando lugar a la reducción a la mitad del número de cromosomas originándose cuatro células haploides ( 4 células con n cromosomas).
Como consecuencia de la reproducción sexual, los hijos son genéticamente distintos de sus progenitores.

1.- Comparación mitosis-meiosis.
La mitosis se produce en las células somáticas, mientras que la meiosis está limitada a las células germinales.
En la mitosis, cada ciclo de la replicación del ADN es seguido por una división, por lo que las células hijas son 2n al igual que la célula madre.
En la meiosis, un ciclo de replicación del ADN es seguido por dos divisiones, formándose cuatro células haploides.
En el ciclo celular mitótico entre las fases S y M se encuentra la fase G2, sin embargo, en la meiosis, el periodo S es más largo y el periodo G2 es muy corto o inexistente.
En la mitosis, cada cromosoma se comporta de forma independiente, mientras que en la meiosis, los cromosomas homólogos, se emparejan durante la primera división meiótica (es un apareamento de cromosomas).
Mentras que la mitosis es un proceso más o menos corto (1-2h) la meiosis puede ser muy larga (en el hombre dura unas 24h, en la mujer varios años).
La meiosis produce una enorme variabilidad genética.
2.- Fases de la meiosis.
Para cada una de las dos divisiones de la meiosis, se suelen considerar las mismas fases que en la mitosis. Sin embargo, la profase I es un proceso muy complejo que se divide en varias subfases:
Preleptoteno
Leptoteno
Zigoteno
Paquiteno
Diploteno
Dictioteno
Diacinesis

Preleptoteno: los cromosomas son todavía muy delgados y difíciles de observar.

Leptoteno: el núcleo aumenta de tamaño y los cromosomas se vuelven más aparentes. Estos cromosomas, a pesar de que contienen dos cromátidas, parecen simples en vez de dobles y muestran engrosamientos a modo de cuentas de collar, dispuestos en intervalos irregulares que se denominan cromómeros. Con frecuencia en esta fase, los cromosomas presentan una polarización definida formando asas. Los extremos de estas asas se unen a la envoltura nuclear en un punto cercano a los centriolos. Esta disposición se denomina en ramo de flores o en bouquet.

Cigoteno: los cromosomas homólogos se alinean y se emparejan. El emparejamiento es específico e implica la formación de estructuras especiales llamadas complejos sinaptonémicos. El complejo sinaptonémico está formado por dos elementos laterales en los que parece estar anclada la cromatina de los respectivos cromosomas homólogos y un elemento central. Hay finas fibrillas perpendiculares al elemento central que unen ambos elementos laterales (que parece que son ADN).
A su vez, el elemento central contiene los nódulos de recombinación. El alineamento de los cromosomas homólogos en el cigoteno se ve favorecido porque, generalmente, los telómeros están unidos a la envoltura nuclear. El emparejamiento es muy exacto y específico, ocurriendo cromómero por cromómero en cada homólogo.

Paquiteno: en esta fase se completa el emparejamiento entre cromosomas homólogos. Los cromosomas se contraen lonigtudinalmente y se acortan. Cada unidad cromosómica es divalente formado por dos cromosomas homólogos y cuatro cromátidas, por lo que se conoce también como tétrada.
Durante lo paquiteno se produce el intercambio de segmentos entre las cromátidas homólogas, proceso que se conoce como recombinación.
Se producen rupturas en puntos homólogos de cromátidas homólogas en contacto, seguidas de fusión de los segmentos intercambiados. El intercambio está mediado por un conjunto de proteínas que forman el nódulo de recombinación. En esta etapa el nucleolo es muy evidente y se observan gruesos grumos de cromatina y a penas cromatina laxa. El paquiteno es la etapa más larga, durando incluso años.

Diploteno: los cromosomas homólogos se separan, repeliéndose entre sí aunque la separación no es completa sino que quedan unidos por los puntos de recombinación o quiasmas. Durante lo diploteno, las cromátidas de la tétrada se hacen visibles y los complejos sinaptonémicos desaparecen. Este periodo también puede ser muy largo, como por ejemplo, los ovocitos humanos.

Dictioteno: es un periodo difuso que aparece generalmente en la ovogenesis. La cromatina adquiere un aspecto laxo y es cuando se forman los cromosomas plumosos.

Diacinesis: se acentúa la concentración de los cromosomas, las tétradas se distribuyen más homogeneamente en el núcleo y el nucleolo fragmenta. Al mismo tiempo, el número de quiasmas disminuye y al final de este periodo, por lo general, los cromosomas homólogos quedan unidos por los extremos.

( continuación de la primera división meiótica)

Prometafase I: los cromosomas finalizan su condensación, desaparece el nucleolo y se rompe la envoltura nuclear. Los microtúbulos de los husos se unen a los cinetocoros. Cada cromosoma homólogo tiene dos cinetocoros, por lo que cada tétrada tiene cuatro. Cada homólogo queda unido por los microtúbulos a un polo y las dos cromátidas hermanos se comportan cómo una unidad funcional I.

Metafase I
: los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial ( el mecanismo restante es igual que en la mitosis).

Anafase: las cromátidas hermanos de cada homólogo, unidas por sus centrómeros, se dirigen a sus respectivos polos.

Telofase I: comienza cuando los grupos anafásicos llegan a sus respectivos polos. Después de la telofase existe un corto periodo de interfase que tiene características similares a la de la mitosis, aunque en la interfase, entre las dos divisiones meióticas, no hay duplicación del ADN.

Segunda división meiótica:
Profase II: es corta y va seguida de la formación del huso.
Metafase II: los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial. Los centrómeros se separan y las dos cromátidas hijas se van a dirigir por los opuestos durante la anafase II. En esta división, se separan las cromátidas de cada cromosomas de manera que cada uno de los cuatro nucleolos de la telofase II tendrá una cromátida por cada cromosoma metafásico. De esta manera las células resultantes tendrán un número haploide de cromosomas.

2.- Significado biológico de la meiosis . Los procesos esenciales de la meiosis son:
emparejamiento
recombinación con los quiasmas
segregación de los cromosomas homólogos.
La mitosis trae como resultado la reducción a la mitad del número de cromosomas y la segregación de cada cromátida de los homólogos en cuatro núcleos diferentes.
La recombinación produce una mezcla de segmentos de las cromátidas homólogas, por lo tanto, tanto la segregación de los homólogos como la recombinación tienen consecuencias genéticas importantes, por lo que desde un punto de vista genético, podemos considerar la meiosis como un mecanismo destinado a distribuir al azar los genes entre los gametos. Sin embargo, la distribución al azar de los genes, no se debe exclusivamente a la recombinación, sino también, a que la distribución de los cromosomas en las divisiones meióticas es también al azar.

3.- Características especiales de la meiose en células vexetáis
. En vegetales, la meiosis es intermedia o espórica, de manera que las células resultantes de ella, que son las microsporas (masculinas) y las megasporas (femenino) no son los gametos finales.
Antes de la fecundación sufren dos divisiones mitóticas en la antera (órgano reproducción masculino) y sufren tres divisiones mitóticas en el ovario (o pistilo) dando lugar respectivamente a los gametos masculinos y femeninos. La fecundación en plantas es un fenómeno complejo.
Cada microspora que es haploide tiene dos núcleos.
Uno de estos núcleos va fecundar el núcleo de la célula huevo produciendo un cigoto 2n que va a dar lugar al embrión de la joven parte.
El otro núcleo de la microspora se fusiona con dos núcleos polares formando un núcleo triploide, endospérmico que por divisiones mitóticas originará el endosperma que contiene el material nutritivo del embrión.

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