3.1. Primera división meiótica

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- He vuelto a ver a mi tío y como ya sabe la importancia que para mí tiene la biología, nada más llegar nos hemos puesto a hablar sobre un asunto que no terminamos el otro día: la meiosis. He estado estudiando y ya conozco sus diferencias con la mitosis y su finalidad. También que ocurren dos divisiones sucesivas: la primera división meiótica y la segunda división meiótica.

- Tío Paco, si la primera división es reduccional, esto quiere decir que el número de cromosomas se reduce de diploide (2n) a haploide (n) y por tanto en la especie humana durante esta primera división meiótica se pasará de una célula que tenga 46 cromosomas, a dos con 23 cromosomas, ¿no?

- Ah, no tan rápido Bea, si ocurriera sólo una reducción normal todas las células que obtendríamos serían iguales, y me has comentado que una ventaja de la división celular por meiosis es la variabilidad.

- ¿¿¿¿????, pillada. No he sabido contestarle. Mi tío ha empezado a sonreir y me ha dicho, mira este divertido vídeo, te va a servir para entenderlo.

- Ahora mismo voy a informarme de todo este proceso. ¿Será así realmente?

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La primera división meiótica comprende cuatro fases llamadas profase I, metafase I, anafase I y telofase I. Termina cuando se forma la membrana celular y se originan dos células hijas.


¿Quieres fijar bien en tu memoria el orden cronológico de estas etapas? No dejes de hacer estos ejercicios.

Profase I

Al igual que en la mitosis, en esta fase se comienzan a apreciar los cromosomas, al espiralizarse el ADN.

Se duplican los centriolos y desaparecen el nucléolo y la membrana nuclear. Pero a diferencia de la profase mitótica, los cromosomas homólogos se juntan y entre ellos tiene lugar un intercambio de fragmentos de ADN.

La profase I es la etapa más compleja de toda la meiosis, y para su estudio se puede dividir en las cinco fases llamadas: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.

Leptoteno  

Los cromosomas individuales se condensan en largos filamentos y se empiezan hacer visibles. Cada uno de ellos está formado por un armazón proteico unido a la envoltura nuclear. En ellos se observan las dos cromátidas estrechamente unidas, que no se distinguen hasta el final de la profase I.

Zigoteno
  En esta etapa, los dos cromosomas homólogos de cada pareja se aparean longitudinalmente gen a gen. A este proceso se le denomina sinapsis y se realiza mediante una estructura proteica denominada complejo sinaptonémico. A cada pareja de cromosomas homólogos apareados se le denomina bivalente o tétrada (contiene 4 cromátidas).
Paquiteno  

En este período se produce el sobrecruzamiento, entrecruzamiento o crossing-over entre cromátidas homólogas, es decir cromátidas no hermanas pertenecientes a la misma pareja de cromosomas homólogos. Durante el entrecruzamiento, un fragmento de una cromátida puede separarse e intercambiarse por otro fragmento de su correspondiente homólogo y, como consecuencia, se produce un intercambio de genes o recombinación genética, con ello aumenta la variabilidad. En esta animación las cromatidas de los cromosomas amarillos y verdes intercambian fragmentos.

Imagen 24. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial

Diploteno   Los cromosomas homólogos comienzan a separarse, aunque permanecen unidos por unos puntos, llamados quiasmas, que se corresponden con los lugares donde se produjo la recombinación En este momento, la meiosis puede sufrir una pausa, como ocurre en el caso de la formación de los óvulos humanos, que continuará al alcanzar la madurez sexual. A este estado de latencia se le denomina dictioteno.
Diacinesis   En esta etapa se observan por primera vez las dos cromátidas que forman cada cromosoma, que están unidas por el centrómero. Los pares de cromosomas homólogos permanecen unidos por los quiasmas. Al final de la diacinesis cesa la síntesis de ARN y desaparece el nucleolo.

Mira el resumen de estas etapas en la siguiente animación:


Fuente: Hiperbiologia.net. Licencia Creative Commons

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El complejo sinaptonémico es una estructura proteica formada por dos elementos laterales y uno central que se van cerrando a modo de cremallera, y que garantiza el perfecto apareamiento entre cromosomas homólogos durante la fase de zigoteno de la primera división meiótica. Mantiene a los cromosomas homólogos unidos y alineados el uno con el otro para la formación de los quiasmas en la recombinación que se realiza durante la posterior fase llamada paquiteno.
En dicho apareamiento también está implicada la secuencia de genes de cada cromosoma, que evita el apareamiento entre no homólogos. El complejo sinaptonémico se une a la cromatina por las regiones de asociación específica (SARs).

Pregunta Verdadero-Falso
Sabemos que durante la meiosis tiene lugar el sobrecruzamiento cromosómico, de capital importancia genética.


El sobrecruzamiento cromosómico es el fenómeno citológico que tiene lugar durante la mitosis y produce el intercambio de segmentos cromosómicos:

Verdadero Falso


La meiosis tiene lugar en todos los procesos biológicos en los que se da un proceso sexual.

Verdadero Falso


El lugar por el que se unen las cromátidas de cromosomas homólogos se llaman quiasmas:

Verdadero Falso

Metafase I

Las parejas de cromosomas homólogos se sitúan en la parte media de la célula formando la placa ecuatorial.


Imágenes 26 y 27. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial

Anafase I

En esta etapa los cromosomas homólogos se separan y migran. Al final de la anafase I tenemos dos juegos de cromosomas separados en los polos opuestos de la célula, uno de cada par, por lo que es en esta fase cuando se reduce a la mitad el número de cromosomas.

¡Es muy importante este hecho! A diferencia de lo que sucedía en la mitosis, los que se desplazan hacía los polos de las células son cromosomas enteros en lugar de cromátidas!

Telofase I

Se regenera nuevamente el núcleo (formándose la membrana nuclear y el nucleolo, y descondensándose los cromosomas) y a continuación se inicia la citocinesis, en ella una vez que se han formado los dos núcleos (marcado con el número 1) se divide su citoplasma en dos dando lugar a dos células hijas que van a entrar en la segunda división meiótica.


Imagen 28. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial
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¿Cuál es la diferencia esencial entre la anafase de la mitosis y la anafase de la primera división meiótica?