TEMA 4

CÉLULA Y HERENCIACÉLULA Y HERENCIA

MeiosisMeiosis Gametogénesis Gametogénesis Fecundación Fecundación

Determinación del SexoDeterminación del Sexo

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMEIOSISMEIOSIS

La La MEIOSISMEIOSIS es la división celular en es la división celular en que una célula da origen a cuatro que una célula da origen a cuatro células diferentes especializadas células diferentes especializadas

llamadas gametos cuya función es llamadas gametos cuya función es la reproducción. Consta de dos la reproducción. Consta de dos

divisiones cromosómicas llamadas divisiones cromosómicas llamadas MEIOSIS IMEIOSIS I Y Y MEIOSIS IIMEIOSIS II; en la ; en la

primera se separan los cromosomas primera se separan los cromosomas homólogos y en la segunda se homólogos y en la segunda se

separan las cromátidas hermanas. separan las cromátidas hermanas.

Para cada división se observan Para cada división se observan cuatro fases: cuatro fases: PROFASEPROFASE, , METAFASEMETAFASE, ,

ANAFASEANAFASE Y Y TELOFASETELOFASE..

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMEIOSIS IMEIOSIS I

PROFASE I:PROFASE I: Es la etapa más larga de la Es la etapa más larga de la meiosis. Hay cinco subetapas:meiosis. Hay cinco subetapas:

LeptotenoLeptoteno: Comienzan a contraerse los : Comienzan a contraerse los cromosomas y se hacen visiblescromosomas y se hacen visibles

CigotenoCigoteno: Los pares de cromosomas : Los pares de cromosomas homólogos se aparean entre sí homólogos se aparean entre sí

(SINAPSIS). (SINAPSIS). PaquitenoPaquiteno: Se produce el fenómeno de : Se produce el fenómeno de

entrecruzamiento entrecruzamiento entre los cromosomas entre los cromosomas homólogos. En el lugar del cruce se homólogos. En el lugar del cruce se pueden observar unas estructuras pueden observar unas estructuras

llamadas llamadas quiasmas.quiasmas. DiplotenoDiploteno: Los cromosomas homólogos : Los cromosomas homólogos

comienzan a repelerse entre sí, los comienzan a repelerse entre sí, los quiasmas no lo permiten.quiasmas no lo permiten.

DiacinesisDiacinesis:: Los cromosomas se Los cromosomas se condensan al máximo y quedan libres en condensan al máximo y quedan libres en

el citoplasma.el citoplasma.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMEIOSIS IMEIOSIS I

METAFASE IMETAFASE I: Los cromosomas se : Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.alinean en el ecuador de la célula.

ANAFASE IANAFASE I: Se separan los : Se separan los cromosomas homólogos y viajan cromosomas homólogos y viajan

hacia polos opuestos.hacia polos opuestos.

TELOFASE ITELOFASE I: Se forma nuevamente : Se forma nuevamente la membrana celular, dando dos la membrana celular, dando dos células. No alcanza a formarse la células. No alcanza a formarse la membrana nuclear y empieza la membrana nuclear y empieza la

meiosis II.meiosis II.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMEIOSIS IIMEIOSIS II

PROFASE II: PROFASE II: Sin núcleo aparece el Sin núcleo aparece el huso acromático.huso acromático.

METAFASE IIMETAFASE II: Los cromosomas se : Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.alinean en el ecuador de la célula.

ANAFASE IIANAFASE II: Se separan las : Se separan las cromátidas hermanas y viajan hacia cromátidas hermanas y viajan hacia

polos opuestos.polos opuestos.

TELOFASE IITELOFASE II: Se forma nuevamente : Se forma nuevamente la membrana nuclear y la membrana la membrana nuclear y la membrana

celular. Los cromosomas se celular. Los cromosomas se concentran en el núcleo.concentran en el núcleo.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMEIOSISMEIOSIS

El resultado final de la El resultado final de la MEIOSISMEIOSIS son cuatro células, con la mitad son cuatro células, con la mitad del número cromosómico y con del número cromosómico y con

diferente contenido en los diferente contenido en los cromosomas.cromosomas.

Estas son células especializadas Estas son células especializadas llamadas gametos y cuya llamadas gametos y cuya

función es la reproducción.función es la reproducción.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMEIOSIS ANIMADAMEIOSIS ANIMADA

De una célula resultan cuatro. De una célula resultan cuatro.

Debido a la recombinación Debido a la recombinación todas son diferentes entre si.todas son diferentes entre si.

En la primera división se En la primera división se separan los cromosomas separan los cromosomas

homólogos.homólogos.

En la segunda se separan la En la segunda se separan la cromátidas hermanas.cromátidas hermanas.

Las células resultantes son los Las células resultantes son los gametos.gametos.

En esta animación se puede En esta animación se puede observar claramente la Meiosis.observar claramente la Meiosis.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMEIOSIS ANIMADAMEIOSIS ANIMADA

Fase SFase S: duplicación de las : duplicación de las cromátidas debido a la síntesis cromátidas debido a la síntesis

del ADN.del ADN.

La primera división meiótica La primera división meiótica termina con la separación de los termina con la separación de los

cromosomas homólogos. cromosomas homólogos.

Para la segunda división Para la segunda división meiótica se observa la meiótica se observa la

separación de las cromátidas separación de las cromátidas hermanas.hermanas.

Al final existen las diferentes Al final existen las diferentes combinaciones de cromosomas.combinaciones de cromosomas.

En esta otra se puede observar el En esta otra se puede observar el comportamiento de los cromosomas comportamiento de los cromosomas

durante la meiosis.durante la meiosis.

Con la Con la MEIOSISMEIOSIS se cumple el se cumple el Principio Mendeliano de la Principio Mendeliano de la SegregaciónSegregación. .

Los gametos son las células encargadas de la reproducción y Los gametos son las células encargadas de la reproducción y llevan la mitad de número de cromosomas.llevan la mitad de número de cromosomas.

2n

n

MEIOSIS

SEGREGACION

GAMETO

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMEIOSISMEIOSIS

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAGAMETOGENESISGAMETOGENESIS

A la formación de gametos se le llama A la formación de gametos se le llama GametogénesisGametogénesis. .

Los gametos son las células encargadas de la reproducción y Los gametos son las células encargadas de la reproducción y llevan la mitad de número de cromosomas.llevan la mitad de número de cromosomas.

Según sea la especie y el sexo, existen variaciones en el Según sea la especie y el sexo, existen variaciones en el proceso de la gametogénesis.proceso de la gametogénesis.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAESPERMATOGENESISESPERMATOGENESIS

Es la formación de Es la formación de espermatozoides en los animales espermatozoides en los animales

de sexo masculino de reproducción de sexo masculino de reproducción sexual. sexual.

Las células precursoras Las células precursoras (espermatogonios) se encuentran (espermatogonios) se encuentran

en las paredes externas de los en las paredes externas de los túbulos seminíferos de los túbulos seminíferos de los

testículos. testículos.

A medida que avanza la meiosis A medida que avanza la meiosis avanzan las células hacia el interior avanzan las células hacia el interior

del túbulo, hasta que caen al del túbulo, hasta que caen al torrente del túbulo al terminar la torrente del túbulo al terminar la

meiosis como espermátidas.meiosis como espermátidas.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAESPERMATOGENESISESPERMATOGENESIS

Las espermátidas maduran tanto en Las espermátidas maduran tanto en el torrente seminal como en órganos el torrente seminal como en órganos especializados, hasta transformarse especializados, hasta transformarse

en espermatozoides. en espermatozoides.

En el caso de la especie humana, la En el caso de la especie humana, la duración total del proceso es de dos duración total del proceso es de dos

meses.meses.

¡¡ Cada día se producen cientos de ¡¡ Cada día se producen cientos de millones de espermatozoides !!millones de espermatozoides !!

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAOVOGENESISOVOGENESIS

Es la formación de óvulos en Es la formación de óvulos en los animales de sexo femenino los animales de sexo femenino

de reproducción sexual. de reproducción sexual.

Las células precursoras Las células precursoras (ovogonios) se encuentran en el (ovogonios) se encuentran en el

endodermo de la placenta. De endodermo de la placenta. De ahí viajan y se depositan en las ahí viajan y se depositan en las

gónadas (ovarios) de la niña gónadas (ovarios) de la niña antes de nacer (aprox. 300 mil).antes de nacer (aprox. 300 mil).

La meiosis se suspende y La meiosis se suspende y continúa hasta que la mujer continúa hasta que la mujer

está desarrollada sexualmente está desarrollada sexualmente (de 15 a 20 años).(de 15 a 20 años).

Ovogonios

Gónadas

Endodermo

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAOVOGENESISOVOGENESIS

Los ovogonios sufren las divisiones Los ovogonios sufren las divisiones que se ven en la gráfica de la que se ven en la gráfica de la

derecha. Al final se obtienen cuatro derecha. Al final se obtienen cuatro células, pero solo una de ellas es la células, pero solo una de ellas es la

que madura y se transforma en que madura y se transforma en óvulo, las otras tres (cuerpos óvulo, las otras tres (cuerpos polares) no intervienen en la polares) no intervienen en la

reproducción.reproducción.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAOVOGENESISOVOGENESIS

De forma cíclica, uno por uno De forma cíclica, uno por uno de los ovogonios van siguiendo de los ovogonios van siguiendo

el proceso de meiosis. el proceso de meiosis.

Encerradas en un folículo, Encerradas en un folículo, maduran y caen en forma de maduran y caen en forma de

óvulo a las trompas de Falopio. óvulo a las trompas de Falopio. Los folículos se transforman en Los folículos se transforman en

cuerpo lúteo.cuerpo lúteo.

Se calcula que son menos de Se calcula que son menos de 500 los óvulos que maduran en 500 los óvulos que maduran en

la vida de una mujer.la vida de una mujer.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAFECUNDACIÓNFECUNDACIÓN

La La FECUNDACIÓNFECUNDACIÓN es la es la unión de un gameto unión de un gameto masculino con uno masculino con uno

femenino para formar una femenino para formar una célula nueva diploide que célula nueva diploide que

creará un nuevo ser. creará un nuevo ser.

Grano de polen

MEIOSIS

I

MEIOSIS

II

CARIOCINESIS

Microsporocito primario

2n

Microsporocitos

secundarios n

Microsporas n

Núcleo generativo

Núcleos

espermáticos

Núcleo tubular

Núcleo tubular

Núcleos

espermáticos

Núcleo tubular

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMICROESPOROGÉNESISMICROESPOROGÉNESIS

Es la formación de granos de polen (gametos masculinos) en las Es la formación de granos de polen (gametos masculinos) en las plantas de reproducción sexual. plantas de reproducción sexual.

Esta se realiza en las anteras de la flor. Al concluir la meiosis viene la Esta se realiza en las anteras de la flor. Al concluir la meiosis viene la maduración que incluye dos divisiones cariocinéticas (nucleares). maduración que incluye dos divisiones cariocinéticas (nucleares).

CARIOCINESIS

MADURACION

MEIOSIS

I

Megasporocito primario

2n

Megasporocitos

secundarios n

Megasporas n

Solo una sigue, las demas se

degeneran

CARIOCINESIS

CARIOCINESIS

CARIOCINESIS

MADURACION

Antípodas

Sinergidas

Ovulo

Saco embrionario

inmaduroSaco embrionari

o

Núcleos polares

MEIOSIS

II

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIAMEGAESPOROGÉNESISMEGAESPOROGÉNESIS

Es la formación del saco embrionario (gameto femenino) en las Es la formación del saco embrionario (gameto femenino) en las plantas de reproducción sexual. plantas de reproducción sexual.

Esta se realiza en el gineceo de la flor. Al concluir la meiosis viene la Esta se realiza en el gineceo de la flor. Al concluir la meiosis viene la maduración que incluyen tres divisiones cariocinéticas (nucleares). maduración que incluyen tres divisiones cariocinéticas (nucleares).

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIADOBLE FECUNDACIÓNDOBLE FECUNDACIÓN

Se dice que en las plantas Se dice que en las plantas hay hay DOBLE FECUNDACIÓN DOBLE FECUNDACIÓN

porque los dos núcleos porque los dos núcleos espermáticos del grano de espermáticos del grano de

polen fecundan. polen fecundan.

Uno se une al óvulo creando Uno se une al óvulo creando una célula diploide que es el una célula diploide que es el

embrión de la semilla. embrión de la semilla.

El otro se une a los núcleos El otro se une a los núcleos polares del saco embrionario polares del saco embrionario

generando una primera generando una primera célula triploide; ésta al célula triploide; ésta al multiplicarse creará el multiplicarse creará el

endospermo de la semilla, endospermo de la semilla, que cubrirá al embrión.que cubrirá al embrión.

EMBRION 2n

ENDOSPERMO 3n

SEMILLASEMILLA

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIADOBLE FECUNDACIÓNDOBLE FECUNDACIÓN

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIADOBLE FECUNDACIÓNDOBLE FECUNDACIÓN

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIADETERMINACION DEL SEXO CROMOSOMICODETERMINACION DEL SEXO CROMOSOMICO

En la mayoría de los seres vivos de reproducción sexual, la determinación En la mayoría de los seres vivos de reproducción sexual, la determinación del sexo se da, ya sea por la presencia o ausencia de cromosomas del sexo se da, ya sea por la presencia o ausencia de cromosomas

específicos o genes que se encuentran localizados en dichos cromosomas.específicos o genes que se encuentran localizados en dichos cromosomas.

En el reino animal existen varios tipos de determinación del sexo de tipo En el reino animal existen varios tipos de determinación del sexo de tipo cromosómico, entre ellos están el sistema cromosómico, entre ellos están el sistema XX-XYXX-XY, el sistema , el sistema XX-XOXX-XO, el , el

sistema sistema ZZ-ZWZZ-ZW y el sistema y el sistema HAPLOIDIA-DIPLOIDIAHAPLOIDIA-DIPLOIDIA..

Existen otros mecanismos de determinación del sexo en donde no influyen Existen otros mecanismos de determinación del sexo en donde no influyen los cromosomas como el caso de las tortugas y otros reptiles en donde la los cromosomas como el caso de las tortugas y otros reptiles en donde la

temperatura del lugar en donde se incuban los huevos es el determinante. temperatura del lugar en donde se incuban los huevos es el determinante. O en otros casos, peces en donde pueden cambiar de sexo según las O en otros casos, peces en donde pueden cambiar de sexo según las

necesidades del cardumen.necesidades del cardumen.

AA AUTOSOMAS + 2 ALOSOMAS XX

A + X

A + X

A + Y

AA + XX

AA + XY

HETEROGAMETICO

HOMOGAMETICA

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIASISTEMA XX-XYSISTEMA XX-XY

Este sistema lo tienen la mayoría de los vertebrados y todos los mamíferos, Este sistema lo tienen la mayoría de los vertebrados y todos los mamíferos, incluyendo a la especie humana. El sexo masculino posee dos cromosomas incluyendo a la especie humana. El sexo masculino posee dos cromosomas sexuales diferentes (sexuales diferentes (XYXY), mientras que el femenino tiene dos iguales (), mientras que el femenino tiene dos iguales (XXXX). ).

Como el macho produce dos gametos diferentes se dice que es Como el macho produce dos gametos diferentes se dice que es HETEROGAMETICOHETEROGAMETICO, la hembra es , la hembra es HOMOGAMETICAHOMOGAMETICA..

AA AUTOSOMAS + 2 ALOSOMAS XY

Este mecanismo garantiza que la mitad de la descendencia sea hembra y la Este mecanismo garantiza que la mitad de la descendencia sea hembra y la mitad macho.mitad macho.

Gónadas se convierten en testículos

Inhibe al gen OdActúa gen TDF

Humanos: gen TDF ( factor determinante de los testículos e interruptor maestro sexual)

TiempoTDF Od

En la especie humana la presencia del gen En la especie humana la presencia del gen TDFTDF en el cromosoma en el cromosoma YY determina el sexo masculino. La presencia de ese gen determina el sexo masculino. La presencia de ese gen TDFTDF inhibe la acción inhibe la acción

de otro gen, el de otro gen, el OdOd que es el determinante del sexo femenino. que es el determinante del sexo femenino.

Humanos: gen Od (factor determinante de los ovarios)

TiempoOd

Gónadas se convierten en ovarios

Actúa gen Od

En las mujeres hay ausencia del gen En las mujeres hay ausencia del gen TDFTDF ya que no hay cromosoma ya que no hay cromosoma YY. esto . esto hace que el gen hace que el gen OdOd determine el sexo femenino. determine el sexo femenino.

A + X

A + X

A

AA + XX

AA + X

HOMOGAMETICA

AA AUTOSOMAS + 1 ALOSOMA X

AA AUTOSOMAS + 2 ALOSOMAS XX

HETEROGAMETICO

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIASISTEMA XX-X0SISTEMA XX-X0

Este sistema lo tienen algunas especies de insectos incluyendo a Este sistema lo tienen algunas especies de insectos incluyendo a saltamontes y grillos. El sexo masculino posee un solo cromosoma sexual saltamontes y grillos. El sexo masculino posee un solo cromosoma sexual

((XX), mientras que el femenino tiene dos (), mientras que el femenino tiene dos (XXXX). El macho es ). El macho es HETEROGAMETICOHETEROGAMETICO y la hembra y la hembra HOMOGAMETICAHOMOGAMETICA..

Este mecanismo también garantiza que la mitad de la descendencia sea Este mecanismo también garantiza que la mitad de la descendencia sea hembra y la mitad macho.hembra y la mitad macho.

A + ZAA + ZZ

AA + ZW

HOMOGAMETICO

AA AUTOSOMAS + 2 ALOSOMAS ZW

AA AUTOSOMAS + 2 ALOSOMAS ZZ

HETEROGAMETICA

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIASISTEMA ZZ-ZWSISTEMA ZZ-ZW

A + Z

A + W

Este sistema lo tienen algunas especies de insectos incluyendo a Este sistema lo tienen algunas especies de insectos incluyendo a mariposas y aves como gallinas gorriones y pavos. El sexo masculino mariposas y aves como gallinas gorriones y pavos. El sexo masculino

posee dos cromosoma sexuales iguales (posee dos cromosoma sexuales iguales (ZZZZ), mientras que el femenino ), mientras que el femenino tiene dos diferentes (tiene dos diferentes (ZWZW). Entonces el macho es ). Entonces el macho es HOMOGAMETICOHOMOGAMETICO y la y la

hembra hembra HETEROGAMETICAHETEROGAMETICA..

Este mecanismo también garantiza que la mitad de la descendencia sea Este mecanismo también garantiza que la mitad de la descendencia sea hembra y la mitad macho.hembra y la mitad macho.

CELULA Y HERENCIACELULA Y HERENCIASISTEMA HAPLOIDIA-DIPLOIDIASISTEMA HAPLOIDIA-DIPLOIDIA

n 2n

n

HAPLOIDE

2n

n

DIPLOIDE

n

esper m atozo ide

ó vu lo Ó vu lo s in fe cun da r

Ó vu lo f ec und ad o

Este sistema lo tienen algunas especies de insectos como abejas, avispas y Este sistema lo tienen algunas especies de insectos como abejas, avispas y hormigas. Se dice que es de tipo cariotípico ya que los machos son hormigas. Se dice que es de tipo cariotípico ya que los machos son

haploides (haploides (nn), mientras que las hembras son diploides (), mientras que las hembras son diploides (2n2n). El macho ). El macho produce espermatozoides haploides por medio de mitosis y las hembras produce espermatozoides haploides por medio de mitosis y las hembras

óvulos haploides por medio de meiosis. La descendencia hembra es óvulos haploides por medio de meiosis. La descendencia hembra es resultado de un óvulo fecundado, mientras que los machos resultan de resultado de un óvulo fecundado, mientras que los machos resultan de

óvulos no fecundados, la decisión de fecundar o no, es de la hembra fértil. óvulos no fecundados, la decisión de fecundar o no, es de la hembra fértil.

En estas especies hay muchas hembras y pocos machos.En estas especies hay muchas hembras y pocos machos.

MIT

OS

IS

MEI

OS

IS

CONTINUA EN EL TEMA 5CONTINUA EN EL TEMA 5