32 Teorico MEIOSIS Y FECUNDACION

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Teóri�� 32  
Me��si� y Fec����ción  
Una de las ventajas de la reproducción sexual es que permite obtener 
organismos con variabilidad genética; es una ventaja porque ante un evento en la 
naturaleza cuanto más variabilidad haya en una descendencia es más probable 
que el descendiente se adapte a esa nueva condición y continúe la especie. 
Los organismos diploides tienen células somáticas con una copia de la madre y 
otra del padre (cromosoma), y se dividen por mitosis, sin embargo algunas células 
de la línea germinal sufren divisiones meióticas que es de tipo reduccional, es 
decir, disminuyen el número de cromosomas que tiene la célula obteniendo un 
ovocito y un espermatozoide. 
 
Mec mo de di s a ge é c en la me i  
Se obtiene diversidad genética en la meiosis por 2 mecanismos: 
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1. Cómo se distribuyen al azar los cromosomas materno 
y paterno. Estos pueden distribuirse como todos los 
maternos de un lado y los paternos del otro, se 
pueden segregar al azar y obtenerse una mezcla. Las 
posibilidad de recombinación de los cromosomas está 
dada por la cantidad de cromosomas que haya (2n) y 
el número de gametas que haya se encuentra mediante 
la fórmula 2n 
 
2. Es por el entrecruzamiento que se 
da en la profase 1, en el momento en que se aparean los 
cromosomas homólogos se produce un recombina miento 
intercambiando información, obteniendo versiones híbridas de 
cada cromosoma. Da más variabilidad al individuo. 
 
En la imagen de la derecha se 
observa la recombinación de 
los cromosomas, por un lado en rojo el 
cromosoma paterno y en gris el materno, los que 
son del mismo color se dice que son cromátidas 
hermanas y entre todas son tetravalentes (hay 4 
cromátidas en total). Se produce la 
recombinación y cuando comienza a separarse 
se ven los sitios de entrecruzamiento 
denominados quiasmas . 
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Me si v Mit  
Presentan etapas similares pero en la meiosis se obtienen 2 células hijas con la 
misma cantidad de cromosomas que la célula madre, mientras que en la meiosis a 
partir de la célula germinal se obtienen 4 células hijas con la mitad de 
información que la inicial. Además en la meiosis se producen 2 veces la división de 
los cromosomas sin realizarse una duplicación entre medio de estas. 
Profase I  
Es la más larga y dentro de ella 
hay distintas fases. Es donde 
ocurre el apareamiento de los 
cromosomas homólogos, se 
encuentran en el núcleo. Los 
telómeros están dispersos en la 
célula, luego se unen y se 
condensan y al llegar a la 
profase se dispersan con los 
homólogos apareados. 
El apareamiento se completa 
cuando se forma el complejo 
sinaptonémico , los cromosomas 
tienen un eje interno donde están las 
cohesinas y cuando comienzan a 
aparearse, mediante los filamentos 
transversos de cada eje 
interactúan entre sí acercando los 
ejes aprox. a 100nm. 
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 Etapas / cambios morfológicos 
 
1. Leptoteno, cuando se condensan los cromosomas para iniciar la 
recombinación. 
2. Zigoteno, se ensambla el complejo sinaptonémico. 
3. Paquiteno, los homólogos están totalmente en sinapsis a lo largo de todo el 
cromosoma y se completa el ensamblaje. 
4. Diploteno seguido de diacinesis, que es cuando termina la profase y en el 
diploteno empieza la fase de sinapsis, se observa los entrecruzamientos y 
quiasmas. 
Las proteínas de los filamentos 
intermedios se enrollan formando 
homodímeros que serán los 
responsables de unir los ejes 
transversos de los cromosomas 
para que se de el ensamblaje 
completo de los homólogos. 
 
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La recombinación homóloga comienza 
con el clivaje de las 2 moléculas de 
ADN, la responsable es una 
endonucleasa Spo11 que corta la 
molécula, lo que ocurre es que se 
recluta una recombinasa RecA que 
permite que una de las hebras de ADN 
invada las cadenas del cromosoma 
homólogo. Quedan formadas las 
estructuras de holliday , luego puede 
terminarse por entrecruzamiento o sin 
entrecruzamiento. 
Sin entrecruzamiento: los cortes se 
dan por las flechas azules y se 
terminan de unir las moléculas de ADN 
obteniendo un cromosoma casi inalterado exceptuando las zonas de las 
estructuras de Holliday. 
Con entrecruzamiento: se realizan los cortes en la zona con las estructuras y 
en la cadena de arriba y abajo, si se corta por arriba la molécula va a partir 
desde la derecha siguiendo toda la unión hasta donde se realizó el corte en la 
parte de arriba, como está cortado pasa hacia abajo de la molécula quedando 
naranja-naranja. La otra roja queda apareada con la otra roja que va por arriba 
quedando la parte roja-roja. 
Se producen muchas recombinaciones, no se sabe 
cómo pero está muy regulado; ningún cromosoma tiene 
más de 3 entrecruzamientos como se ve en la imagen. 
En verde se marcan los entrecruzamientos, en celeste 
los centrómeros y en rojo el complejo sinaptonémico. 
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Metafase - Anafase 
Mientras que en la mitosis se separan 
las cromátidas hermanas, en la meiosis 
1 se separan los cromosomas 
homólogos. Las cohesinas (Rec 8) se 
unen a lo largo de las cromátidas 
hermanas en meiosis en metafase 1, 
Rec8 es degrada en la parte donde se 
unen las cromátidas hermanas, la 
shugoshinas mantiene reclutada a la 
fosfatasa impidiendo que Rec8 sea 
degrada en el centro; en la metafase 2 
la fosfatasa no se encuentra presente en las cohesinas restantes y la separasa 
degrada Rec8, separándose las cromátidas hermanas. 
Comparación entre meiosis y mitosis ( importante ) 
 
Errores en la Anafase  
Si no se separan los cromosomas no va a ocurrir la disminución de 
cromosomas, también puede darse disyunción en la anafase 2, es decir, voy a 
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tener aneuploidías que no tienen 
la cantidad de cromosomas 
correctos luego de la división. 
Son una gameta que no da un 
cigoto viable entonces produce 
abortos espontaneos, aunque si 
hay algunos viables como 
cormosoma 21, cromosoma 13, 
cromosoma 18y cromosomas sexuales. 
Fec ció 
Gametas  
Una vez que el ovocito se activa puede dar lugar a un individuo completo, pueden 
tener tamaño grande ya que tienen reserva de nutrientes. Además tiene una 
cubierta de glicoproteínas y gránulos corticales . 
En el desarrollo de los ovocitos hay una célula 
germinal primordial, entra en la gónada y se llama 
ovogonia, se divide por mitosis donde en un momento 
se inicia la meiosis cuando se duplicó el ADN, se 
detiene después del diploteno y crece el ovocito 
primario. Puede quedarse detenido en profase 1 hasta 
que es estimulado a continuar la meiosis 1 (arranca en 
la pubertad). Si es estimulado, madura el ovocito 
concluyendo la meiosis 1 obteniendo el ovocito 
secundario y liberándose el primer corpúsculo polar , 
cuando finaliza la meiosis 2 se libera el segundo 
corpúsculo polar. 
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Las gametas masculinas son células muy 
especializadas, tiene una cabeza con el núcleo, 
vesícula acrosómica y enzimas hidrolíticas, y 
una cola que tiene una pieza media con muchas 
mitocondrias para su movilidad, tiene un flagelo 
con un axonema en el centro que tiene 2 
microtúbulos rodeado de 9 dobletes de 
microtúbulos y 9 fibras densas, el flagelo le 
permite la movilidad al espermatozoide. Se producen continuamente. 
En los testículos en los túbulos seminíferos, presentan 
un mecanismo similar con células germinales que se 
dividen por mitosis en la gónada para empezar la 
espermatogonia con la meiosis 1, cuando concluye 
tengo el espermatocito secundario que cuando 
concluye la meiosis 2 tengo la espermátide que se van 
a diferenciar en espermatozoides. 
Los citoplasmas de todos los espermatozoides están 
conectados, se desarrollan en un sincicio ¿por qué    
están conectados? para poder tener disponible todas     
las proteínas, al estar especializadas las células quizás 
necesitan proteínas que se expresen en un cromosoma distinto al que poseen, 
entonces cuando ya están maduros se desprenden. 
Etapas  
La etapa 0 es la capacitación que ocurre en el tracto genital femenino, la 
primera etapa es la unión del espermatozoide a la zona pelúcida, la segunda 
reacción acrosómica (se liberan los gránulos de la cabeza del espermatozoide 
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para atravesar la zona pelúcida), luego se fusionan las membranas plasmáticas de 
ambas gametas y por último se libera el contenido del espermatozoide en el 
ovocito. 
Hay cambios bioquímicos y funcionales en la capacitación del espermatozoide. 
● cambios en las glicoproteínas, lípidos y pH. 
● hay hiperpolarización de la membrana. 
● se exponen receptores. 
● hay cambios en los canales iónicos 
Como consecuencia aumenta la movilidad del flagelo y se de correctamente la 
reacción acrosómica . 
La unión del espermatozoide a la zona pelúcida se da por un reconocimiento 
entre especies. La zona pelúcida tiene proteínas que permiten que se 
reconozcan entre especies (se de fecundación entre la misma especie, si fuera 
especies diferentes no se da), luego de la interacción la proteína Zp3 induce en 
el espermatozoide que se de la reacción acrosómica activando un receptor del 
espermatozoide que hace que aumente el Ca2+ para darse la exocitosis 
permitiendo que se libere la vesícula acrosómica , produciendo que se permita la 
penetración de la zona pelúcida para fusionarse con el ovocito. 
 
Cuando se fusionan las membranas, se liberan el contenido gránulos corticales 
hacia la membrana plasmática para cambiar la Zp3 de manera que no pueda ser 
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reconocida por otro espermatozoide ( bloqueo de la poliespermia ), la Zp2 es 
clivada impidiendo la poliespermia. 
Activación del ovocito 
El espermatozoide libera el contenido dentro del ovocito (núcleo, centriolos y 
fosfolipasa Z), la fosfolipasa 
degrada el PIP2 obteniendo IP3 y 
diacilglicerol. El IP3 interacciona 
con canales de calcio aumentan la 
cc de este, a su vez esos canales 
activan otros canales de Ca2+ 
produciendo la ola de calcio y 
luego va a ir disminuyendo a medida 
que se cierran otros canales. Se puede ver en un ovocito utilizando una sonda 
que se une al calcio y cambia de color la fluorescencia de acuerdo con la cc de 
calcio que hay. 
 
Fusión de los pronúcleos 
Luego de la liberación del contenido, los pronúcleos del ovocito y el 
espermatozoides se van acercando, el espermatozoide aporta núcleo, centriolos 
y un axonema. Los centriolos se organizan formando un centrosoma que va a 
dar lugar al primer huso mitótico y los pronúcleos pueden unirse mediante la 
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interdigitación de membranas hasta que se replica el centrosoma y se da la 
ruptura de la envoltura nuclear, se organiza el primer huso mitótico. 
 
En la figura A tenemos un ovocito maduro sin fecundar (detenido en metafase 
2), en la B se observa el ovocito fecundado 
que ha completado al meiosis expulsando el 
segundo cuerpo polar, en el C se encuentran 
los 2 pronúcleos y en verde clarito la cola 
del espermatozoide y en D se observa el 
primer huso mitótico que se formó y se ve 
la cola del espermatozoide aún asociada a 
uno de los centrómeros. 
Rep c ió as da  
Cuando se conocen las proteínas individuales de cada proceso, se pueden 
obtener los motivos por los cuales sucede la infertilidad. Entonces en paralelo se 
desarrolló la técnica de reproducción asistida para dar fertilidad a una pareja. 
1. Fertilización in vitro: se da la obtención de las gametas sexuales, se 
coincuban en gran cantidad, se cultivan y se transfiere el embrión al 
útero. 
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