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¿Cuántas divisiones mitóticas sufren las células haploides antes de la fertilización?

¿Cuántas divisiones mitóticas sufren las células haploides antes de la fertilización?


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Esta pregunta trata sobre la fisiología humana y la gametogénesis. Un espermatozoide no es necesariamente la "descendencia" directa de una célula diploide. Dicho de otra manera, una célula espermatozoide puede ser la célula descendiente de otra célula haploide. Estoy diciendo "puede ser" y "no es necesariamente", pero la formulación correcta podría ser "siempre es". Un espermatozoide determinado podría eventualmente ser descendiente de 1000 generaciones de células haploides antes (retrocediendo en el tiempo) de encontrar al antepasado diploide (el que se sometió a la meiosis II). Esperaría que ocurriera lo mismo con los óvulos, aunque esperaría que un óvulo dado tenga menos descendientes haploides antes (retrocediendo en el tiempo) de encontrar la célula diploide.

Pregunta

  • ¿Cuántas generaciones haploides precedieron a una típica espermatozoide / óvulo que eventualmente podría fertilizar un óvulo?

  • ¿Cómo varía esta respuesta con la edad y el sexo?

En su forma más hermosa, la pregunta es:

  • ¿Cuál es la distribución del número de divisiones mitóticas que ocurrieron en el padre / madre de un individuo dado?

¡Cualquier respuesta que ofrezca un paso hacia la respuesta a estas preguntas es bienvenida!


División meiótica de la célula (con diagrama)

La división meiótica incluye dos divisiones completas de una célula diploide que resulta en cuatro núcleos haploides. La primera división meiótica incluye una profase larga en la que los cromosomas homólogos se asocian estrechamente entre sí y se produce el intercambio de material hereditario entre ellos.

Además, en la primera división meiótica tiene lugar la reducción del número de cromosomas y, por tanto, esta división da como resultado dos células haploides.

La primera división meiótica también se conoce como división heterotípica. En la segunda división meiótica, la célula haploide se divide mitóticamente y resulta en cuatro células haploides. La segunda división meiótica también se conoce como división homotípica. En el emparejamiento de cromosomas por división homotípica, no se produce el intercambio de material genético ni la reducción del número de cromosomas.

Ambas divisiones meióticas ocurren continuamente y cada una incluye las etapas habituales de la mitosis, es decir, profase, metafase, anafase y telofase. La profase de la primera división meiótica es una fase muy significativa porque la mayoría de los eventos citogenéticos como la sinapsis, el cruce, etc., ocurren durante esta fase.

La profase es la fase meiótica más larga, por lo tanto, por conveniencia, se divide en seis sub etapas, a saber, preleptonema (proleptoteno), leptonema (leptoteno), zygonema (cigoteno), paquinema (paquiteno), diplonema (diploteno) ) y diaquinesia.

Las sucesivas sub etapas meióticas se pueden representar de la siguiente manera:

Heterotípico División o Primera División Meiótica:

Al comienzo de la primera división meiótica, el núcleo del meiocito comienza a hincharse al absorber el agua del citoplasma y el volumen nuclear aumenta aproximadamente tres veces. Este aumento del volumen del núcleo provoca la modificación de los componentes nucleares. Después de estos cambios, la célula pasa a la primera etapa de la primera división meiótica que se conoce como profase.

La primera profase es la etapa más larga de la división meiótica. Durante esta etapa, la cantidad de ADN se duplica. La mayor parte de la síntesis de ADN ocurre al comienzo de esta fase.

Incluye las siguientes sub etapas:

1. Preleptoteno o preleptonema:

La etapa de preleptoteno se parece mucho a la profase mitótica temprana. En esta etapa, los cromosomas son estructuras en forma de hilo extremadamente delgadas, largas, desenrolladas, longitudinalmente únicas y delgadas.

2. Leptoteno o leptonema:

En la etapa de leptoteno, los cromosomas se desenrollan más y adoptan una forma larga parecida a un hilo. En esta etapa, los cromosomas adoptan una orientación específica dentro del núcleo; los extremos de los cromosomas convergen hacia un lado del núcleo, ese lado donde se encuentra el centrosoma (etapa del ramo).

El centríolo se duplica y cada centríolo hijo migra hacia el polo opuesto de la célula. Al llegar a los polos, cada centríolo se duplica y, por lo tanto, cada polo de la célula posee dos centríolos o un solo diplosoma.

3. cigoteno o zygonema:

En la etapa de cigoteno, tiene lugar el apareamiento de cromosomas homólogos. Los cromosomas homólogos que provienen de la madre (por óvulos) y del padre (por espermatozoides) se atraen entre sí y se produce su apareamiento. El apareamiento de los cromosomas homólogos se conoce como sinapsis (Gr., Sinapsis = unión). La sinapsis comienza en uno o más puntos a lo largo de los cromosomas homólogos.

Se han reconocido tres tipos de sinapsis:

(I) Sinapsis pro-terminal:

En el tipo de sinapsis pro-terminal, el apareamiento en los cromosomas homólogos comienza desde el final y continúa hacia sus centrómeros.

(ii) Sinapsis procéntrica:

En la sinapsis precéntrica, los cromosomas homólogos comienzan a emparejarse desde sus centrómeros y el emparejamiento progresa hacia los extremos de los cromosomas homólogos.

(iii) Emparejamiento localizado o sinapsis aleatoria:

El tipo aleatorio de sinapsis ocurre en varios puntos de los cromosomas homólogos. El emparejamiento de los cromosomas homólogos es muy exacto y específico. Se supone que el ramo mantiene una regularidad en el mecanismo de sinapsis.

4. Paquiteno o paquinema:

En la etapa de paquiteno o paquinema, el par de cromosomas se retuercen en espiral entre sí y no se pueden distinguir por separado. En el medio de la etapa de paquinema, cada cromosoma homólogo se divide a lo largo para formar dos cromátidas.

En realidad, la duplicación de las cadenas de moléculas de ADN, que es necesaria para la posterior duplicación de los cromosomas, ocurre antes, antes del comienzo de la profase meiótica.

Sin embargo, a través de la parte anterior de la profase meiótica, la molécula de ADN de cada cromosoma se comporta como un solo cuerpo. En la etapa de paquinema, esto ahora cambia, las dos cromátidas de cada cromosoma que contienen la mitad del ADN presente en el cromosoma al principio, se vuelven parcialmente independientes entre sí, aunque todavía continúan unidas por su centrómero común.

El cromosoma del paquinema, por lo tanto, consta de cuatro cromátidas estrechamente unidas en una unidad compleja llamada bivalente, porque en realidad contiene un par de cromosomas.

Durante la etapa de paquinema, un fenómeno genético importante llamado & # 8220 cruzando & # 8221 tiene lugar. El cruce implica la reorganización, la redistribución y el intercambio mutuo de material hereditario de dos padres entre dos cromosomas homólogos.

Según opiniones recientes, una cromátida de cada cromosoma homólogo de un bivalente puede dividirse transversalmente con la ayuda de una enzima, la endonucleasa que, según informa Stern y Hotta (1969), aumenta en el núcleo durante esta etapa.

Después de la división de las cromátidas, tiene lugar el intercambio de segmentos de cromátidas entre las cromátidas no hermanas de los cromosomas homólogos. Los segmentos de cromátida rotos se unen con las cromátidas debido a la presencia de una enzima, la ligasa (Stern y Hotta, 1969).

Este proceso de intercambio de material de cromatina entre cromátidas no hermanas de cada cromosoma homólogo se conoce como el cruce que se acompaña de la formación de quiasmas.

Stern y Hotta (1969) han informado que durante las etapas de paquiteno y cigoteno, tiene lugar la síntesis de una pequeña cantidad de ADN. Esta cantidad de ADN se utiliza en la reparación de moléculas de ADN rotas de las cromátidas durante la formación y el cruce de los quiasmas. El nucleolo permanece prominente hasta esta etapa y se encuentra asociado con la región organizadora nucleolar del cromosoma.

5. Diploteno o Diplonema:

En la etapa de diploteno o diplonema, los cromosomas homólogos se repelen porque la fuerza de atracción entre los dos cromosomas homólogos disminuye. Los dos cromosomas homólogos, por lo tanto, se separan entre sí, sin embargo, no completamente porque ambos permanecen unidos en el punto de intercambio o quiasma.

En la etapa de diaquinesis, los cromosomas bivalentes se vuelven más condensados ​​y distribuidos uniformemente en el núcleo. El nucleolo se desprende de la porción organizadora nucleolar del cromosoma y finalmente desaparece. Durante la diaquinesis, el quiasma se mueve desde el centrómero hacia los extremos de los cromosomas y los quiasmas intermedios disminuyen.

Este tipo de movimiento de los quiasmas se conoce como terminalización. Las cromátidas aún permanecen conectadas por el quiasma terminal y estas existen hasta la metafase.

En la prometafase, la envoltura nuclear se desintegra y los microtúbulos se disponen en forma de huso entre los dos centriolos que ocupan la posición de dos polos opuestos de la célula. Los cromosomas se enrollan en gran medida en forma de espiral y se disponen en el ecuador del huso.

En la metafase I, los microtúbulos del huso se unen a los centrómeros de los cromosomas homólogos de cada tétrada. El centrómero de cada cromosoma se dirige hacia los polos opuestos. Las fuerzas repulsivas entre los cromosomas homólogos aumentan enormemente y los cromosomas están listos para separarse.

Debido a la contracción de las fibras cromosómicas de los microtúbulos, cada cromosoma homólogo con sus dos cromátidas y centrómero indiviso se mueve hacia los polos opuestos de la célula. Los cromosomas con uno o pocos quiasmas terminales suelen separarse con más frecuencia que los cromosomas más largos que contienen muchos quiasmas.

La reducción real ocurre en esta etapa. Aquí debe notarse cuidadosamente que los cromosomas homólogos que se mueven hacia los polos opuestos son los cromosomas de origen paterno o materno.

Además, debido a que durante la formación del quiasma a partir de dos cromátidas de un cromosoma, una ha cambiado su contraparte, por lo tanto, las dos cromátidas de un cromosoma no se parecen entre sí en términos genéticos.

En la telofase I, el retículo endoplásmico forma la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas y los cromosomas se desenrollan. El nucleolo reaparece y, así, se forman dos cromosomas hijos. Después de la cariocinesis, se produce la citocinesis y se forman dos células haploides.

Ambas células pasan por una breve fase de reposo o interfase. En el caso de Trillium, la telofase I y la interfase no ocurren y la anafase I es seguida directamente por la profase II.

División meiótica homotípica o segunda:

La división meiótica homotípica o segunda es en realidad la división mitótica que divide cada célula meiótica haploide en dos células haploides.

La segunda división meiótica incluye las siguientes cuatro etapas:

En la segunda profase, cada centríolo se divide en dos y, así, se forman dos pares de centríolos. Cada par de centriolos migran al polo opuesto. Los microtúbulos de fibras se disponen en forma de huso en el ángulo recto del huso de la primera meiosis. La membrana nuclear y el nucleolo desaparecen. Los cromosomas con dos cromátidas se vuelven cortos y gruesos.

Durante la metafase II, los cromosomas se ordenan en el ecuador del huso. El centrómero se divide en dos y, por lo tanto, cada cromosoma produce dos mónadas o cromosomas hijos. Los microtúbulos del huso están unidos al centrómero de los cromosomas.

Los cromosomas hijos se mueven hacia los polos opuestos debido a la contracción de los microtúbulos cromosómicos y al estiramiento de los microtúbulos interzonales del huso.

Las cromátidas migran a los polos opuestos y ahora se conocen como cromosomas. El retículo endoplásmico forma la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas y el nucleolo reaparece debido a la síntesis de ARN ribosómico (ARNr) por el ADN ribosómico (ADNr) y también debido a la acumulación de proteínas ribosómicas.

Después de la cariocinesis en cada célula meiótica haploide, se produce la citocinesis y, por tanto, se obtienen cuatro células haploides. Estas células tienen diferentes tipos de cromosomas debido al cruzamiento en la profase I.


¿Cuántas divisiones mitóticas sufren las células haploides antes de la fertilización? - biología

Información general sobre CROMOSOMAS:

  • los cromosomas contienen información genética en la secuencia de moléculas de ADN (ver gráfico)
  • El ADN puede tener una forma larga y filiforme llamada cromatina O el ADN puede tener una forma corta y condensada llamada cromosoma
  • un cromosoma no replicado tiene una molécula de ADN
    un cromosoma replicado tiene dos moléculas de ADN idénticas (cromátidas hermanas) unidas en el centrómero.
  • N = número de diferentes tipos de cromosomas en una célula
    1N = haploide = un conjunto 2N = diploide = dos conjuntos
    ej., en los seres humanos, el espermatozoide haploide tiene 23 cromosomas, el óvulo haploide tiene 23, el embrión diploide tiene 46 cromosomas.
  • Los cromosomas HOMÓLOGOS son cromosomas del mismo tipo. Su padre le dio un cromosoma tipo 1 Por lo tanto,
    Los cromosomas no homólogos son de diferentes tipos.
  • LOS CROMÁTIDOS HERMANOS son cromátidas en el mismo cromosoma replicado
  • en cualquier fase de la mitosis, cuente el número de centrómeros para obtener el número de cromosomas en la célula


DIVISIÓN CELULAR = división nuclear + división citoplasmática

  • produce células hijas que son genéticamente idénticas entre sí y a la célula madre.
  • Proceso en el que los embriones crecen hasta convertirse en adultos, cómo cicatrizan las heridas y regeneración de los tejidos.
  • método de REPRODUCCIÓN ASEXUAL en plantas y levaduras.

2. MITOSIS (División nuclear) = cromátidas hermanas separadas entre sí

a) PROFASE: Los cromosomas condensados ​​ahora son visibles
La membrana nuclear desmonta los microtúbulos del huso se adhieren a los centrómeros.

B) METAFASE: los microtúbulos empujan y tiran de los cromosomas para alinearse en el ecuador o en la PLACA DE LA METAFASE

C) ANAFASE: los centrómeros se dividen, las cromátidas hermanas (ahora llamadas cromosomas porque tienen sus propios centrómeros) se separan entre sí

D) TELOFASE: los cromosomas llegan a polos opuestos
los cromosomas se vuelven cromatina larga filiforme
la membrana nuclear se vuelve a montar

3. CITOCINESIS = división del citoplasma para crear dos células hijas

A. PLANTAS: los componentes de la pared celular se fusionan en el medio de la celda para formar la PLACA CELULAR LA PLACA CELULAR crece desde adentro --- & gt afuera
B. ANIMALES: FURRO DE HENDIDURA o pellizco de la membrana celular en el medio desde el exterior --- & gt dentro

CICLO DE CÉLULAS MEIÓTICAS EUCARIÓTICAS - PUNTOS CLAVE :

CICLO CELULAR MEIÓTICO EUCARIÓTICO- PASOS:

INTERFASE I : G1 + S + G2

MEIOSIS I: Profase I + Metafase I + Anafase I + Telofase I
(vea el diagrama en su texto o enlace al gráfico aquí - presione el botón Atrás para regresar)

PROFASE I:
los cromosomas se condensan, la membrana nuclear se desmonta,
microtúbulos del huso y se adhieren a los centrómeros,
Los CROMOSOMAS HOMÓLOGOS se emparejan para formar una tétrada (cuatro cromátidas unidas)
CRUCE (intercambio genético) entre cromátidas no hermanas. Ver gráfico

METAFASE I:
los cromosomas se mueven al ecuador
CROMOSOMAS HOMÓLOGOS se alinean en lados opuestos de la placa de metafase, por lo que 2 líneas de cromosomas
SURTIDO INDEPENDIENTE DE CROMOSOMAS NO HOMÓLOGOS
(importante para la variabilidad genética)

ANAFASE I:
SIN duplicación del centrómero
Los cromosomas homólogos se separan de los polos opuestos

TELOFASE I:
los cromosomas han alcanzado polos opuestos
la membrana nuclear se vuelve a montar
el husillo se rompe
los cromosomas se descondensan

CITOQUINESIS I: división del citoplasma
RESULTADO DE DOS CÉLULAS HAPLOIDES NO IDÉNTICAS. Estas son células haploides, pero tenga en cuenta que contienen cromosomas duplicados.

INTERFASE II: G1 + S (no Replicación del ADN) + G2

MEIOSIS II: muy similar a la mitosis en mecánica, pero una célula haploide - & gt dos células haploides

PROFASE II:
los cromosomas se condensan, la membrana nuclear se rompe,
los microtúbulos forman un huso y se adhieren a los centrómeros,
No cruzar

METAFASE II:
SOLO UNA línea de cromosomas en la placa de metafase

ANAFASE II:
duplicación del centrómero
Las cromátidas hermanas se separan en polos opuestos

TELOFASE II:
los cromosomas han alcanzado polos opuestos
reformas de la membrana nuclear
el husillo se rompe
los cromosomas se descondensan

CITOQUINESIS II : división del citoplasma
cada célula haploide de la meiosis I produce 2 células haploides. Tenga en cuenta que cada una de estas células haploides finales tiene cromosomas no replicados. Estas células maduran o se diferencian y son los gametos.

Ciclo de vida de los organismos que se reproducen sexualmente:

1. Las células germinales reproductoras diploides en adultos se someten a MEIOSIS para formar gametos haploides.
2. Huevo haploide + esperma haploide --- fertilización aleatoria ---- embrión diploide & gt
3. Embrión diploide --- mitosis --- & gt organismo adulto (con todas las células diploides)

  • A. Dibuje una celda diploide (con 2N = 8) pasando por todas las fases para cada división. Utilice líneas de diferentes tamaños para diferentes tipos de cromosomas. Use diferentes colores para los cromosomas maternos y paternos.
  • B. Escriba una comparación de mitosis y meiosis (consulte la tabla a continuación)

¿Qué sucede cuando ocurren errores en estos ciclos de división? (notas no terminadas todavía)


División celular: mitosis y meiosis

Ciclo de división celular, figura de Wikipedia. Las células que dejan de dividirse salen de la fase G1 del ciclo celular a un estado llamado G0.

Las células reproducen copias genéticamente idénticas de sí mismas mediante ciclos de crecimiento y división celular. El diagrama del ciclo celular de la izquierda muestra que un ciclo de división celular consta de 4 etapas:

  • G1 es el período posterior a la división celular y antes del inicio de la replicación del ADN. Las células crecen y controlan su entorno para determinar si deben iniciar otra ronda de división celular.
  • S es el período de síntesis de ADN, donde las células replican sus cromosomas.
  • G2 es el período entre el final de la replicación del ADN y el inicio de la división celular. Las células verifican para asegurarse de que la replicación del ADN se haya completado con éxito y realizan las reparaciones necesarias.
  • M es el período real de división celular, que consta de profase, metafase, anafase, telofase y citocinesis.

Cromosomas

Los cromosomas fueron nombrados por primera vez por citólogos al ver las células en división a través de un microscopio. La definición moderna de cromosoma ahora incluye la función de la herencia y la composición química. Un cromosoma es una molécula de ADN que transporta toda o parte de la información hereditaria de un organismo. En las células eucariotas, el ADN está empaquetado con proteínas en el núcleo y varía en estructura y apariencia en diferentes partes del ciclo celular.
Los cromosomas se condensan y se vuelven visibles por microscopía óptica cuando las células eucariotas entran en mitosis o meiosis. Durante la interfase (G1 + S + G2), los cromosomas se descondensan total o parcialmente, en forma de cromatina, que consiste en ADN enrollado alrededor de proteínas histonas (nucleosomas).

En G1, cada cromosoma es una sola cromátida. En G2, después de la replicación del ADN en la fase S, cuando la célula entra en la profase mitótica, cada cromosoma consta de un par de cromátidas hermanas idénticas, donde cada cromátida contiene una molécula de ADN lineal que es idéntica a la hermana unida. Las cromátidas hermanas están unidas en sus centrómeros, como se muestra en la imagen de abajo. Un par de cromátidas hermanas es un solo cromosoma replicado, un solo paquete de información hereditaria.

Cariotipo humano & # 8220 pintado & # 8221 usando sondas de ADN fluorescentes. Cada uno de estos cromosomas mitóticos consta de un par de cromátidas hermanas unidas en sus centrómeros. Las imágenes de los pares de cromosomas homólogos (por ejemplo, 2 copias del cromosoma 1) se alinearon una al lado de la otra. Imagen de Bolzer et al., (2005) Mapas tridimensionales de todos los cromosomas en núcleos de fibroblastos masculinos humanos y rosetas de prometafase. PLoS Biol 3 (5): e157 DOI: 10.1371 / journal.pbio.0030157

Ploidía
Los humanos son diploide, lo que significa que tenemos dos copias de cada cromosoma. Heredamos una copia de cada cromosoma de otra madre y una copia de cada uno de nuestro padre. Los gametos (espermatozoides u óvulos) son haploide, lo que significa que solo tienen un juego completo de cromosomas.
Los cromosomas que no difieren entre machos y hembras se denominan autosomas, y los cromosomas que difieren entre machos y hembras son los cromosomas sexuales, X e Y para la mayoría de los mamíferos. Los seres humanos suelen tener 22 pares de autosomas y 1 par de cromosomas sexuales (XX o XY), para un total de 46 cromosomas. Decimos que los humanos tenemos 2N = 46 cromosomas, donde norte = 23, o el número haploide de cromosomas.
Las células con juegos completos de cromosomas se denominan euploide las células con cromosomas extra o faltantes se denominan aneuploide. La afección aneuploide más común en las personas es la variación en la cantidad de cromosomas sexuales: XO (que tiene solo una copia de X), XXX o XYY. No tener cromosoma X da como resultado una muerte embrionaria temprana.
Las dos copias de un cromosoma en particular, como el cromosoma 1, se denominan homólogo. La imagen de cariotipo de arriba muestra los pares homólogos de todos los autosomas. Los cromosomas homólogos no son idénticos entre sí, a diferencia de las cromátidas hermanas. Con frecuencia tienen diferentes variantes de la misma información hereditaria & # 8211, como el color de ojos azules frente al color de ojos marrones, o el tipo de sangre A frente al tipo de sangre B.
Mitosis
La mitosis produce dos células hijas que son genéticamente idénticas entre sí y a la célula parental. Una célula diploide comienza con cromosomas 2N y contenido de ADN 2X. Después de la replicación del ADN, las células siguen siendo genéticamente diploides (número de cromosomas 2N), pero tienen un contenido de ADN 4X porque cada cromosoma ha replicado su ADN. Cada cromosoma ahora consta de un par unido de cromátidas hermanas idénticas. Durante la mitosis, las cromátidas hermanas se separan y van a los extremos opuestos de la célula en división. La mitosis termina con 2 células idénticas, cada una con cromosomas 2N y contenido de ADN 2X. Todas las células eucariotas se replican por mitosis, excepto línea germinal células que se someten a meiosis (ver más abajo) para producir gametos (óvulos y esperma).

  • Los cromosomas profase & # 8211 condensan cada cromosoma consta de un par de cromátidas hermanas idénticas unidas en el centrómero.
  • los cromosomas en metafase y # 8211 se alinean en el medio de la célula, a lo largo del plano de división celular, empujados y tirados por los microtúbulos del aparato del huso
  • anafase & # 8211 las cromátidas hermanas se separan y migrar hacia los extremos opuestos de la celda
  • La telofase y las cromátidas # 8211 se agrupan en los extremos opuestos de la célula y comienzan a descondensarse.
  • citocinesis & # 8211 la membrana se aprieta para dividir las dos células hijas

Aquí hay un diagrama simplificado que ilustra el proceso general y los productos de la mitosis:

Fuente: Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MajorEventsInMeiosis_variant_int.svg)

Preguntas o puntos para reflexionar o anotar sobre la figura anterior (las respuestas se encuentran en la parte inferior de la página):

  1. ¿Son las dos células hijas iguales o diferentes entre sí y de la célula madre al principio?
  2. ¿Por qué cambia la ilustración de dibujos animados de los cromosomas (de una varilla simple a varillas dobles unidas) después de la replicación del ADN, y nuevamente (de regreso a varillas simples) durante la mitosis?
  3. ¿La figura muestra 2 cromosomas diferentes o un solo par de cromosomas homólogos?
  4. ¿Pueden las células haploides sufrir mitosis? ¿Qué pasa con las células triploides (células que tienen cromosomas 3N)?

Esta animación a continuación muestra el empaquetado del ADN y la condensación de los cromosomas cuando una célula sufre mitosis.

La narración del video tiene un error importante en el tiempo 1:22.: los cromosomas existen a lo largo de todo el ciclo celular (en todo momento en una célula y la vida) son visible en su forma condensada solo durante la mitosis y la meiosis.

Mitosis

Esta es una secuencia especial de 2 divisiones celulares que produce gametos haploides a partir de células de la línea germinal diploide. Comienza con una célula diploide que se ha sometido a la replicación del ADN cromosómico: cromosomas 2N, contenido de ADN 4X. Dos divisiones sucesivas, sin replicación adicional del ADN, dan como resultado 4 gametos haploides: cromosomas 1N, contenido de ADN 1X.
NOVA tiene una buena comparación interactiva lado a lado de la mitosis y la meiosis en esta página: Cómo se dividen las células
La meiosis prepara el escenario para la genética mendeliana. Los estudiantes deben saber que la mayor parte de la acción genética ocurre en el primero división meiótica:

  • los cromosomas homólogos se emparejan y alinean de un extremo a otro (sinapsis) en la profase I
  • el cruce ocurre entre cromosomas homólogos en la profase I, antes de los cromosomas se alinean en la placa de metafase
  • los cromosomas homólogos se separan de las células hijas (las cromátidas hermanas no se separan) en la primera división, creando células haploides (1N)
  • la separación de cada par de cromosomas homólogos se produce de forma independiente, por lo que todas las posibles combinaciones de cromosomas maternos y paternos son posibles en las dos células hijas & # 8211 esta es la base de la Ley de Surtido Independiente de Mendel & # 8217
  • los primera Division es cuando las células hijas se vuelven funcional o genéticamente haploides

El último punto parece ser el más difícil de comprender para los estudiantes. Considere los cromosomas X e Y. Se emparejan en la profase I y luego se separan en la primera división. Las células hijas de la primera división meiótica tienen una X o una Y, no tienen ambas. Cada célula tiene ahora un solo cromosoma sexual, como una célula haploide.
Una forma de pensar sobre la ploidía es el número de posible alelos para cada gen que puede tener una célula. Inmediatamente después de la meiosis I, los cromosomas homólogos se han separado en diferentes células. Cada homólogo lleva una copia del gen y cada gen podría ser un alelo diferente, pero estos dos homólogos están ahora en dos células diferentes. Aunque parece que hay dos de cada cromosoma en cada célula, estos son duplicado cromosomas, es decir, es un cromosoma que se ha copiado, por lo que solo hay un alelo posible en la célula (solo dos copias).
La segunda división meiótica es donde se separan las cromátidas hermanas (duplicadas). Se parece a la mitosis de una célula haploide. Al comienzo de la segunda división, cada célula contiene cromosomas 1N, cada uno de los cuales consta de un par de cromátidas hermanas unidas en el centrómero.
Aquí hay un diagrama simplificado que ilustra el proceso general y los productos de la meiosis:

Descripción general de la meiosis de Wikipedia por Rdbickel

Y aquí hay un video que explica los pasos de la meiosis:

Es muy importante que reconozca cómo y por qué las células se vuelven haploides después de la meiosis I.
Para confirmar por sí mismo que comprende la meiosis, siga uno o más de estos tutoriales interactivos:

  • El tutorial sobre meiosis del Proyecto de Biología Celular de U. Arizona y # 8217s tiene una animación de la meiosis con un clic, con 10 preguntas problemáticas que invitan a la reflexión.
  • El tutorial interactivo en flash de Jung Choi & # 8217, programado por Pearson, usa el cromosoma 7 humano, con alelos de fibrosis quística y de tipo salvaje para CFTR, para rastrear la segregación a través de la meiosis, con y sin cruce: Tutorial de segregación meiótica

Cromosomas, cromátidas, ¿cuál es la diferencia y cuántos cromosomas hay en diferentes momentos del ciclo celular y después de la mitosis y la meiosis?

Los cromosomas, por definición, contienen el ADN que forma el genoma fundamental de la célula. En un procariota, el genoma generalmente está empaquetado en un cromosoma circular que consiste en una molécula de ADN circular de unos pocos millones de pares de bases (Mbp). En eucariotas, el genoma está empaquetado en múltiples cromosomas lineales, cada uno de los cuales consta de una molécula de ADN lineal de decenas o cientos de Mbp. Los cromosomas existen en todas las diferentes fases del ciclo celular. Se condensan y se vuelven visibles al microscopio óptico en profase de mitosis o meiosis, y se descondensan durante la interfase, en forma de cromatina (ADN envuelto alrededor de nucleosomas, como & # 8220 perlas en una cuerda & # 8221).
El número de cromosomas, N, en eucariotas, se refiere al número de cromosomas en una célula haploide o gameto (espermatozoide u óvulo). Las células diploides (todas las células de nuestro cuerpo excepto nuestros gametos) tienen cromosomas 2N, porque un organismo diploide se crea por la unión de 2 gametos que contienen cada uno cromosomas 1N. En términos de número de cromosomas (ploidía), es útil pensar en los cromosomas como paquetes de información genética. Un par de cromátidas hermanas es un cromosoma porque tiene información genética (alelos) heredada de un solo padre. Un par de cromosomas homólogos, cada uno de los cuales consta de una sola cromátida en una célula hija al final de la mitosis, tiene alelos del padre y de la madre, y cuenta como 2 cromosomas.
Este número de cromosomas permanece igual después de la replicación cromosómica durante la fase S: cada cromosoma que entra en la división celular ahora consta de un par de cromátidas hermanas unidas en el centrómero. Luego, en la mitosis, las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan, por lo que cada célula hija recibe una cromátida de cada cromosoma. El resultado de la mitosis son dos células hijas idénticas, genéticamente idénticas a la célula original, todas con cromosomas 2N. Entonces, durante un ciclo celular mitótico, el contenido de ADN por cromosoma se duplica durante la fase S (cada cromosoma comienza como una cromátida, luego se convierte en un par de cromátidas hermanas idénticas durante la fase S), pero el número de cromosomas permanece igual.
Una cromátida, entonces, es una sola molécula de ADN cromosómico. El número de cromátidas cambia de 2X en G1 a 4X en G2 y de nuevo a 2X, pero el número de cromosomas permanece igual.
El número de cromosomas se reduce de 2N a 1N en la primera división meiótica y permanece en 1N en la segunda división meiótica. Debido a que los cromosomas homólogos se separan en la primera división, las células hijas ya no tienen copias de cada cromosoma de ambos padres, por lo que tienen información genética haploide y un número de cromosomas 1N. La segunda división meiótica, donde se separan las cromátidas hermanas, es como la mitosis. El número de cromosomas permanece igual cuando las cromátidas hermanas se separan.
Utilizando la información anterior, compare estos dos diagramas simplificados de mitosis y meiosis para visualizar por qué las células son haploides después de la meiosis I. Específicamente, compare los cromosomas en las células al final de la mitosis frente al final de la meiosis I, reconociendo que el diagrama de la mitosis sigue las pistas solo un soltero par de cromosomas homólogos, mientras que el diagrama de la meiosis sigue dos pares de cromosomas homólogos (un cromosoma largo y un cromosoma corto):

Descripción general de la meiosis de Wikipedia por Rdbickel

El siguiente video está dirigido a un público de secundaria, pero presenta una forma útil de reconocer cuántos cromosomas están presentes en una célula (y por lo tanto, el nivel de ploidía de esa célula). Mientras mira, vea si puede reconocer por qué los productos de la meiosis 1 son células haploides:


La biología de la sexualidad

En primer lugar, debemos ocuparnos de la mitosis y la meiosis. Estos dos términos describen cómo el núcleo de una célula se divide y distribuye su ADN. El ADN (material genético) contenido en el núcleo de una célula se divide en varias unidades en forma de cinta llamadas cromosomas. El número de cromosomas de la mayoría de los organismos es constante. Durante la mitosis, los cromosomas de un núcleo se duplican, de modo que los dos núcleos resultantes de su división serán genéticamente idénticos. La mitosis puede ocurrir en un núcleo diploide, es decir, uno que contiene pares de cromosomas que representan a cada uno de sus padres o en uno haploide que contiene un solo conjunto de cromosomas.

La meiosis, a menudo llamada "división de reducción", produce cuatro núcleos hijos con el número de cromosomas reducido a la mitad del número original. El resultado general es que un núcleo diploide se convierte en cuatro núcleos haploides. Aunque cada núcleo hijo contiene un conjunto completo de cromosomas, los eventos durante la meiosis aseguran que cada uno de estos núcleos contenga material genético derivado de ambos padres y que cada núcleo hijo sea genéticamente diferente de los demás.

Hay varias discusiones bien ilustradas sobre la meiosis y la mitosis en Internet. Utilice su navegador para localizar uno de estos si desea examinar este tema en detalle.

La reproducción sexual siempre implica meiosis en algún momento del ciclo de vida de un organismo. Cuándo y dónde ocurre la meiosis es crucial para comprender las historias de vida de estos organismos. Generalmente se reconocen tres tipos de meiosis. Estos son 1) meiosis gametangial, 2) meiosis cigóticay 3) meiosis espórica. Cada tipo caracteriza un tipo particular de historia de vida.

    1. Talo haploide (cuerpo)
    2. Gametos producidos por divisiones mitóticas de núcleos previamente haploides
    3. Los gametos se fusionan para formar un cigoto (producto diploide de fusión gamética)
    4. El cigoto se divide por meiosis sin divisiones mitóticas intervinientes
    5. Los productos de la meiosis se convierten en una nueva generación de haploides.
    1. Talo diploide
    2. Gametos producidos por divisiones meióticas de células previamente diploides
    3. Los gametos se fusionan para formar un cigoto (producto diploide de fusión gamética)
    4. El cigoto se divide por mitosis sin intervenir divisiones meióticas
    5. Los productos de la mitosis se convierten en una nueva generación diploide.
    1. Talo inicialmente haploide
    2. Gametos producidos por divisiones mitóticas de células ya haploides
    3. Los gametos se fusionan para formar un cigoto (producto diploide de fusión gamética)
    4. El cigoto se divide por mitosis sin intervenir divisiones meióticas
    5. Los productos de la mitosis se convierten en un nuevo talo diploide.
    6. Ciertas células del talo diploide se dividen meióticamente y se convierten en esporas haploides.
    7. Las esporas haploides se desarrollan a través de la mitosis en una nueva generación haploide.

Las historias de vida de los organismos eucariotas a veces se clasifican como haplobiónico o diplobiónico. Estos términos se refieren directamente al momento y lugar de la meiosis.

Los organismos haplobiónicos tienen meiosis gametangial o cigótica. Ellos Nunca tiene meiosis espórica. Estos organismos son siempre diploides o haploides, nunca se alternan.

Los organismos diplobiónicos tienen meiosis espórica. Siempre tienen alternancia de generaciones.

HISTORIAS DE VIDA DIKARYOTIC

    1. Talo haploide
    2. Gametos producidos por divisiones mitóticas de células previamente haploides
    3. Los gametos permanecen emparejados dentro de las células, pero no se fusionan durante un período prolongado de divisiones mitóticas sincronizadas.
    4. Los gametos finalmente se fusionan para formar un cigoto
    5. El cigoto se divide por meiosis sin divisiones mitóticas intervinientes
    6. Los productos de la meiosis se convierten en una nueva generación de haploides.

Ejemplos de haploid

Células haploides en humanos

Durante toda su vida, las células de su cuerpo son diploides, con algunas excepciones. Tu madre y tu padre produjeron gametos, células haploides, que se unieron para producir la primera célula de tu cuerpo. Este cigoto unicelular replicó ambas copias de ADN antes de dividirse en dos células hijas idénticas. Las células continuaron replicándose y dividiéndose hasta que formaron una pequeña bola, la blástula, que comenzó a plegarse y diferenciarse en varias partes del cuerpo. Las células de su cuerpo seguirán siendo diploides, ya que continúan replicándose a través de mitosis. Sin embargo, sus órganos reproductivos tendrán un propósito especial. En lugar de copiarse a sí mismos a través de la mitosis, ciertas partes de los tejidos sufrirán mitosis. A diferencia de la mitosis, la meiosis divide el cromosomas homólogos y reduce la ploidía de las células hijas creadas. Estos gametos especiales, óvulos y espermatozoides, son ahora las únicas células haploides de su cuerpo. Están preparados para encontrar un gameto del sexo opuesto y producir un nuevo cigoto.

Drones haploides en insectos

Muchas especies de insectos tienen un sistema especial de determinación del sexo, que se basa en la ploidía del individuo involucrado. Vea el diagrama a continuación, que representa los sistemas de reproducción en muchas abejas y hormigas. La reina se puede encontrar en la parte superior izquierda. La reina y todas las abejas obreras son organismos diploides. Estas abejas hacen la mayor parte del trabajo en la colonia, incluida la recolección de alimentos, la crianza de las crías y la eliminación de los muertos.

A la derecha de la reina está el dron haploide. Este insecto macho tiene un trabajo simple: llevar esperma a otras colonias. Las reinas de cada colonia usan este esperma para fertilizar sus óvulos, que también son haploides. La combinación de dos células haploides crea una célula diploide. Por lo general, estas larvas diploides se convierten en abejas obreras promedio. Sin embargo, si se alimenta con "jalea real", la trabajadora se convertirá en una reina. La comida especial activa varios caminos que agrandan al trabajador y le permiten poner huevos. Una vez que se establece una colmena, la vieja reina dará a luz a un sucesor y dejará la colmena con muchos de los trabajadores para establecer una nueva colmena. La nueva reina debe esperar a ser fertilizada por un dron haploide antes de poner nuevas obreras.

1. Verdadero o falso. Una célula haploide no puede sufrir mitosis.
UNA. Cierto
B. Falso


El cruce y el surtido independiente generan diversidad

Un organismo diploide tiene dos juegos de cromosomas (2norte): un conjunto derivado de su progenitor masculino, el otro de su progenitor femenino. A medida que el organismo crece y se desarrolla, sus células experimentan divisiones mitóticas. En la mitosis, cada cromosoma se comporta independientemente de su homólogo y sus dos cromátidas se envían a polos opuestos durante la anafase. Cada núcleo hijo termina con un conjunto idéntico de 2norte cromosomas. En la meiosis, las cosas son muy diferentes (consulte la Figura 7.11).

Una consecuencia importante de la meiosis es que las cuatro células resultantes difieren genéticamente entre sí. La mezcla de material genético se produce mediante dos procesos: entrecruzamiento y surtido independiente.

La meiosis I comienza con una profase I larga (los primeros tres paneles de la figura 7.12), durante la cual los cromosomas cambian notablemente. Los cromosomas homólogos se emparejan adhiriéndose a lo largo de su longitud en un proceso llamado sinapsis. (Esto no sucede en la mitosis). Este proceso de emparejamiento dura desde la profase I hasta el final de la metafase I. Las cuatro cromátidas de cada par de cromosomas homólogos forman una tétrada o bivalente. Por ejemplo, en una célula humana al final de la profase I hay 23 tétradas, cada una de las cuales consta de cuatro cromátidas. Las cuatro cromátidas provienen de los dos socios en cada par homólogo de cromosomas.

A lo largo de la profase I y la metafase I, la cromatina continúa enrollando y compactando y los cromosomas se vuelven más condensados. En cierto punto, los pares de cromosomas homólogos parecen repelerse entre sí, especialmente cerca de los centrómeros, pero permanecen unidos. Los puntos de unión en forma de X se denominan quiasmata (quiasma singular, "cruz"):

Un quiasma es un punto en el que se intercambia material genético entre cromátidas no hermanas en cromosomas homólogos, un proceso llamado cruzamiento ( FIGURA 7.13 ). Cualquiera de las cuatro cromátidas de la tétrada puede participar en este intercambio, y una sola cromátida puede intercambiar material en más de un punto a lo largo de su longitud. El cruce ocurre poco después de que comienza la sinapsis, pero los quiasmas no se vuelven visibles hasta más tarde, cuando los homólogos se repelen entre sí. El cruce da como resultado cromátidas recombinantes y aumenta la variación genética entre los productos de la meiosis al reorganizar la información genética entre pares de cromosomas homólogos. En el concepto 8.3 exploraremos más a fondo las consecuencias genéticas del cruce.

La mitosis rara vez toma más de una o dos horas, pero la meiosis puede tomar mucho más extenso. En los hombres humanos, las células de los testículos que se someten a la meiosis tardan aproximadamente una semana en la profase I y aproximadamente un mes en todo el ciclo meiótico. En las mujeres, la profase I comienza mucho antes del nacimiento de la mujer, durante su desarrollo fetal temprano. La meiosis continúa hasta décadas después, durante el ciclo ovárico mensual, y se completa solo después de la fertilización.

Además de cruzarse, la meiosis proporciona una segunda fuente de diversidad genética. Es una cuestión de azar qué miembro de un par homólogo va a qué célula hija en la anafase I. Por ejemplo, considere un organismo diploide con dos pares de cromosomas homólogos (pares 1 y 2). Un miembro de cada par provino del progenitor masculino del organismo (paterno 1 y 2), y el otro vino del progenitor femenino (materno 1 y 2). Cuando las células de este organismo experimentan meiosis, un núcleo hijo particular podría recibir los cromosomas paterno 1 y materno 2, paterno 2 y materno 1, ambos maternos o ambos paternos. Todo depende de cómo se alineen los pares homólogos en la metafase I. Este fenómeno se denomina surtido independiente.

Tenga en cuenta que de los cuatro resultados posibles en la figura anterior, solo dos núcleos hijos reciben todos los cromosomas maternos o paternos (aparte del material intercambiado por cruzamiento). Cuanto mayor sea el número de cromosomas, menor será la probabilidad de restablecer las combinaciones parentales originales y, por lo tanto, mayor será el potencial de diversidad genética. La mayoría de las especies de organismos diploides tienen más de dos pares de cromosomas. En los seres humanos, con 23 pares de cromosomas, se pueden producir 2 23 (8,388,608) combinaciones diferentes de cromosomas maternos y paternos simplemente mediante el mecanismo de surtido independiente. Teniendo en cuenta la mezcla genética adicional que ofrece el cruzamiento, el número de combinaciones posibles es prácticamente infinito. El cruce y el surtido independiente, junto con los procesos que dan lugar a mutaciones, proporcionan la diversidad genética necesaria para la evolución por selección natural.

Hemos visto cómo la meiosis I es fundamentalmente diferente de la mitosis. Sin embargo, la meiosis II es similar a la mitosis en que implica la separación de cromátidas en núcleos hijos (véanse los pasos 7 a 11 en la figura 7.12). The final products of meiosis I and meiosis II are four haploid daughter cells, each with one set (norte) of chromosomes.


Meiosis and Mitosis

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Contents

Haploid organisms such as fungi, yeast, and algae can have complex cell cycles, in which the choice between sexual or asexual reproduction is fluid, and often influenced by the environment. Some organisms, in addition to their usual haploid state, can also exist as diploid for a short time, allowing genetic recombination to occur. Karyogamy can occur within either mode of reproduction: during the sexual cycle or in somatic (non-reproductive) cells. [2]

Thus, karyogamy is the key step in bringing together two sets of different genetic material which can recombine during meiosis. In haploid organisms that lack sexual cycles, karyogamy can also be an important source of genetic variation during the process of forming somatic diploid cells. Formation of somatic diploids circumvents the process of gamete formation during the sexual reproduction cycle and instead creates variation within the somatic cells of an already developed organism, such as a fungus. [2]

The role of karyogamy in sexual reproduction can be demonstrated most simply by single-celled haploid organisms such as the algae of genus Clamidia or the yeast Saccharomyces cerevisiae. Such organisms exist normally in a haploid state, containing only one set of chromosomes per cell. However, the mechanism remains largely the same among all haploid eukaryotes. [3]

When subjected to environmental stress, such as nitrogen starvation in the case of Clamidia, cells are induced to form gametes. [4] Gamete formation in single-celled haploid organisms such as yeast is called sporulation, resulting in many cellular changes that increase resistance to stress. Gamete formation in multicellular fungi occurs in the gametangia, an organ specialized for such a process, usually by meiosis. [5] When opposite mating types meet, they are induced to leave the vegetative cycle and enter the mating cycle. In yeast, there are two mating types, a and α. [6] In fungi, there can be two, four, or even up to 10,000 mating types, depending on the species. [7] [8] Mate recognition in the simplest eukaryotes is achieved through pheromone signaling, which induces shmoo formation (a projection of the cell) and begins the process of microtubule organization and migration. Pheromones used in mating type recognition are often peptides, but sometimes trisporic acid or other molecules, recognized by cellular receptors on the opposite cell. Notably, pheromone signaling is absent in higher fungi such as mushrooms. [3]

The cell membranes and cytoplasm of these haploid cells then fuse together in a process known as plasmogamy. This results in a single cell with two nuclei, known as pronuclei. The pronuclei then fuse together in a well regulated process known as karyogamy. This creates a diploid cell known as a zygote, or a zygospore, [4] which can then enter meiosis, a process of chromosome duplication, recombination, and cell division, to create four new haploid gamete cells. One possible advantage of sexual reproduction is that it results in more genetic variability, providing the opportunity for adaptation through natural selection. Another advantage is efficient recombinational repair of DNA damages during meiosis. Thus, karyogamy is the key step in bringing together a variety of genetic material in order to ensure recombination in meiosis. [3]

The Amoebozoa is a large group of mostly single-celled species that have recently been determined to have the machinery for karyogamy and meiosis. [9] Since the Amoeboza branched off early from the eukaryotic family tree, this finding suggests that karyogamy and meiosis were present early in eukaryotic evolution.

Pronuclear migration Edit

The ultimate goal of karyogamy is fusion of the two haploid nuclei. The first step in this process is the movement of the two pronuclei toward each other, which occurs directly after plasmogamy. Each pronucleus has a spindle pole body that is embedded in the nuclear envelope and serves as an attachment point for microtubules. Microtubules, an important fiber-like component of the cytoskeleton, emerge at the spindle pole body. The attachment point to the spindle pole body marks the minus end, and the plus end extends into the cytoplasm. The plus end has normal roles in mitotic division, but during nuclear congression, the plus ends are redirected. The microtubule plus ends attach to the opposite pronucleus, resulting in the pulling of the two pronuclei toward each other. [10]

Microtubule movement is mediated by a family of motor proteins known as kinesins, such as Kar3 in yeast. Accessory proteins, such as Spc72 in yeast, act as a glue, connecting the motor protein, spindle pole body and microtubule in a structure known as the half-bridge. Other proteins, such as Kar9 and Bim1 in yeast, attach to the plus end of the microtubules. They are activated by pheromone signals to attach to the shmoo tip. A shmoo is a projection of the cellular membrane which is the site of initial cell fusion in plasmogamy. After plasmogamy, the microtubule plus ends continue to grow towards the opposite pronucleus. It is thought that the growing plus end of the microtubule attaches directly to the motor protein of the opposite pronucleus, triggering a reorganization of the proteins at the half-bridge. The force necessary for migration occurs directly in response to this interaction. [11]

Two models of nuclear congression have been proposed: the sliding cross-bridge, and the plus end model. In the sliding cross-bridge model, the microtubules run antiparallel to each other for the entire distance between the two pronuclei, forming cross-links to each other, and each attaching to the opposite nucleus at the plus end. This is the favored model. The alternative model proposes that the plus ends contact each other midway between the two pronuclei and only overlap slightly. In either model, it is believed that microtubule shortening occurs at the plus end and requires Kar3p (in yeast), a member of a family of kinesin-like proteins. [10]

Microtubule organization in the cytoskeleton has been shown to be essential for proper nuclear congression during karyogamy. Defective microtubule organization causes total failure of karyogamy, but does not totally interrupt meiosis and spore production in yeast. The failure occurs because the process of nuclear congression cannot occur without functional microtubules. Thus, the pronuclei do not approach close enough to each other to fuse together, and their genetic material remains separated. [12]

Pronuclear fusion (karyogamy) Edit

Merging of the nuclear envelopes of the pi occurs in three steps: fusion of the outer membrane, fusion of the inner membrane, and fusion of the spindle pole bodies. In yeast, several members of the Kar family of proteins, as well as a protamine, are required for the fusion of nuclear membranes. The protamine Prm3 is located on the outer surface of each nuclear membrane, and is required for the fusion of the outer membrane. The exact mechanism is not known. Kar5, a kinesin-like protein, is necessary to expand the distance between the outer and inner membranes in a phenomenon known as bridge expansion. Kar8 and Kar2 are thought to be necessary to the fusing of the inner membranes. [13] As described above, the reorganization of accessory and motor proteins during pronuclear migration also serves to orient the spindle pole bodies in the correct direction for efficient nuclear congression. Nuclear congression can still take place without this pre-orientation of spindle pole bodies, but it is slower. Ultimately the two pronuclei combine the contents of their nucleoplasms and form a single envelope around the result. [11]

Although fungi are normally haploid, diploid cells can arise by two mechanisms. The first is a failure of the mitotic spindle during regular cell division, and does not involve karyogamy. The resulting cell can only be genetically homozygous since it is produced from one haploid cell. The second mechanism, involving karyogamy of somatic cells, can produce heterozygous diploids if the two nuclei differ in genetic information. The formation of somatic diploids is generally rare, and is thought to occur because of a mutation in the karyogamy repressor gene (KR). [2]

There are, however, a few fungi that exist mostly in the diploid state. One example is Candida albicans, a fungus that lives in the gastrointestinal tracts of many warm blooded animals, including humans. Although usually innocuous, C. albicans can turn pathogenic and is a particular problem in immunosuppressed patients. Unlike with most other fungi, diploid cells of different mating types fuse to create tetraploid cells which subsequently return to the diploid state by losing chromosomes. [14]

Mammals, including humans, also combine genetic material from two sources - father and mother - in fertilization. This process is similar to karyogamy. As with karyogamy, microtubules play an important part in fertilization and are necessary for the joining of the sperm and egg (oocyte) DNA. [15] Drugs such as griseofulvin that interfere with microtubules prevent the fusion of the sperm and egg pronuclei. The gene KAR2 which plays a large role in karyogamy has a mammalian analog called Bib/GRP78. [16] In both cases, genetic material is combined to create a diploid cell that has greater genetic diversity than either original source. [17] Instead of fusing in the same way as lower eukaryotes do in karyogamy, the sperm nucleus vesiculates and its DNA decondenses. The sperm centriole acts as a microtubule organizing center and forms an aster which extends throughout the egg until contacting the egg's nucleus. The two pronuclei migrate toward each other and then fuse to form a diploid cell. [18]


Reproducción comparativa

Overview of Alternation of Generations in Seed Plants

Maduro diploide sporophyte undergoes mitosis to produce haploid unicellular microspores and megaspores .

The microspore undergoes mitótico divisions to produce the male gametophyte, which is composed of a haploide vegetative cell and haploide generative cell.

los haploide generative cell will divide mitotically to form two haploide sperm nuclei.

los haploide megaspore undergoes three rounds of mitótico divisions that result in eight haploide nuclei contained in seven cells: Two synergids, one egg cell, a central cell with two nuclei, and three antipodals.

Double fertilization results in a diploide zygote and a triploide endosperm.

los diploide zygote grows mitotically into a next diploid sporophyte generation.

Summary of Sexual Reproduction in Plants

With their tremendous diversity in form, and as the dominant inhabitants of the land ecosystem, land plants have undergone many genetic, developmental and structural changes in reproductive structures over the course of their diversification. The transition from a water ecosystem for green algae to a land ecosystem posed many challenges, including desiccation of spores, secure transfer of male gametes to the female gametophyte, and nourishment and protection of embryo until it matures. Plants evolved the following characteristics to successfully reproduce.

A protective covering of sporopollenin around the spores to prevent desiccation.

Retention of the zygote in the female parent provided added protection and nutritional support to the young embryo.

Differentiation of the gametophyte into male or female. The multiple transitions from homospory to heterospory in early land plants to strictly heterospory in seed plants is associated with both reduced inbreeding and reduction of the gametophyte.

Evolution of the seed, which includes both the loss of swimming sperm in favor of a mobile male gametophyte and the evolution of indehiscent megasporangia, which protect the enclosed, reduced megagametophytes.

With the evolution of flower, we see the evolution of double fertilization as well as the carpel.

Diverse reproductive strategies allow plants to inhabit ecosystems where other organisms might not survive.


Ver el vídeo: 10 SÍNTOMAS de EMBARAZO en los PRIMEROS DÍAS DESCÚBRELOS (Febrero 2023).