Biología, la vida en la tierra con fisiología Tomo 01-páginas-47

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|a) C rom osom a oucartonto an tes d a la re p k a c ló n d o l ADN
herm anas
crom osom a 
rep icad o (dos 
bélicos dobles 
de ADN)
fe) C rom osom a e u ca rio n te d esp u és d e la rep »cac ió n d e l ADN
crom osom as 
h^o6 independienU 
cada uno con 
u to doblo hóHco 
idén tica d e AD N
(c) C rom étidas herm anas sep arad as so co n vie rten 
en crom osom as Ind ep end ien tes
A F IG U R A 9*5 P r in c ip a le s e le m e n to s d e u n c ro m o s o m a 
e u c a r io n te e n la d iv is ió n c e lu la r ( a ) A lte s de la replicación 
del ADN. cada cromosoma consta d e una única doble hélice de 
ADN. lo s genes son segmentos de ADN q ue tienen de d em os 
a miles de nudeótidos. Los extrem os del cromosoma están 
protegidos por telómeros. (b ) Las d o s cromátidas hermanas de 
un cromosoma replicado se mantienen unidas por un centrómero.
(c ) Las cromátidas hermanas se separan en la división celular para 
convertirse en dos cromosomas Independientes y genéticamente 
idénticos.
d eó tid o s llam adas te ló m e ro s (e n griego, 'p a r te f in a l ' ) q ue son 
esenciales para la estab ilidad d e los crom osom as. S in te lóm eros, 
los extrem os d e lo s crom osom as se p o d rían e lim in a r p o r dos e n ­
z im as reparadoras de A D N o p o d rían conectarse los extrem os d e 
dos o m ás crom osom as y fo rm a r cadenas enredadas q ue q u izá no 
se d is tr ib u ir ían correctam ente a las célu las h ijas d u ran te la d iv i­
s ión ce lu lar. La segunda región especializada d e l crom osom a es el 
c e n tró m e ro . C o m o verem os, e l cen tróm ero tien e dos funciones 
p rin c ipa les : ( 1 ) m an tien e un idas tem p o ra lm en te d o s dobles h é li­
ces d e A D N después de la rep licac ión d e esta m o lécu la y (2 ) es el 
lug ar de u n ió n de m icro túbu los q ue m ueven a los crom osom as 
duran te la d iv is ió n celular.
Los crom osom as replicados se separan 
durante la d ivisión celular
A ntes de la d iv is ió n ce lu lar, el A D N d e cada crom o so m a se re­
p lica p o r u n m ecan ism o q u e describ irem os e n e l ca p itu lo 11. Al 
f in a l de la rep licac ión d e l A D N , un c ro m o so m a re p lic a d o cons­
ta d e dos idénticas dob les hélices d e A D N , q ue ahora se llam an 
c ro m á tid a s herm anas, las cuales están un idas e n el cen tróm ero 
(R G U R A 9-Sb).
D urante la d iv is ió n m itótica , las cromátidas herm anas se se- 
jn r a n y se convierten en u n crom osom a n o d up licado ind epend íen ­
le q ue es entregado a una d e las dos células hijas (F IG U R A 9-5c).
Los crom osom as eucariontes 
se presentan en pares con 
inform ación genética sim ilar
Los crom osom as d e cada especie eucarionte tienen form as, tam a­
ños y patrones d e co lo rac ió n característicos. C u a n d o vem os un 
juego co m p le to d e crom osom as teñ idos d e un a so la célu la — su 
c a r lo t ip o — vem os q u e las cé lu las som áticas (n o reproductoras) 
d e m uchos organism os, in c lu yen do los seres hum anos, con tie ­
nen pares de crom osom as (F IG U R A 9-6). C o n un a excepción que 
verem os m ás adelante, los dos integrantes d e cada par tienen la 
m ism a lon g itu d y e l m ism o patrón d e co lo rac ión . Estas sem e­
janzas de form a, tam añ o y co lo rac ión se deben a q ue cada cro ­
m o so m a d e l p ar lle v a los m ism o s genes d ispuestos e n e l m ism o 
o rden . lx>s crom osom as q u e con tienen los m ism os genes se lla ­
m an c ro m o so m a s h o m ó lo g o s , del té rm in o griego q u e significa 
'd e c ir lo m ism o *. Las célu las con pares de ho m ó log o s se llam an 
d ip lo id e s . es decir, 'd o b le s '.
L o s c r o m o s o m a s h o m ó lo g o s n o so n id é n t ic o s 
Pese a su no m b re , los ho m ó log o s n o 'd i c e n ' exactam ente ' l o 
m ism o ’ . ¿ P o r q u é ? l in a cé lu la p u e d e te n e r u n e n o r a l c o p ia r el 
A D N de u n h o m ó lo g o p ero n o d e l o t ro [véase e l c a p itu lo 11).
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A F IG U R A 9-6 C a r io t ip o m a s c u lin o d e la e sp e c ie 
h u m a n a Teñir y fotografiar todo e lju eg o de cromosomas 
duplicados de una célula produce un carlotipo. Se cortan imágenes 
de los cromosomas y se ordenan por tamaño, d e m ayor a menor, 
lo s pares de cromosomas (homólogos) tienen tamaño y coloración 
parecida, asi como material genético similar, to s cromosomas l a 
22 son tos autosomas; tos cromosomas X y Y son los cromosomas 
sexuales. Observa que c l cromosoma Y es mucho más pequeño 
que c l cromosoma X. Si fuera c l carlotipo d e una mujer, tendría dos 
cromosomas X.
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L j l o m i n u i d a i l d e l a v i d a r* rp ro d u c L » ó i» l e l u i j » 1 5 1
O , p o r e jem p lo , u n rayo d e lu z u ltra v io le ta d e l S o l puede in c i­
d ir e n e l A D N d e u n h o m ó lo g o y a lte ra rlo . Estos cam b io s e n la 
secuencia d e los n u d e ó t id o s d e l A D N se l la m a n m u t a c i o n e s y 
hacen q u e u n h o m ó lo g o sea u n tan to d ife ren te , genéticam ente 
h ab lan d o , d e su p ar. U n a m u ta d ó n puede hab e r o cu rr id o ayer 
o hace 10 m il añ os y desde en tonces se h a he red ad o . S i pensa­
m os e n el A D N co m o u n in s tru c tivo para fo rm a r u n a cé lu la o 
u n o rg an ism o , la s m u ta d o n e s so n co m o errores o rtográficos. 
A lgunos n o t ien e n gran im p o rtan c ia , p e ro o tros p u e d e n trae r 
consecuencias graves; p o r e jem p lo , errores d e un a letra e n genes 
m íd a le s p u e d e n causar enferm edades genéticas co m o la ane­
m ia d e cé lu las fa ld fo rm es o la fib ros is qu ística . S in em b a rg o , a 
veces u n a m u ta d ó n m ejo ra e l in s tru ctivo d e l A D N y se d ifu n d e 
a to d a la p o b la c ió n , pues los o rgan ism os q u e p o rtan la m u ta ­
d ó n so b rev iven y se rep roducen m e jo r q ue o tros m iem bro s de 
la e sp e d e (véas* la u n id a d 3 ) .
C o m o se m uestra e n la figura 9-6, un a cé lu la h u m an a ca­
racterística tien e 23 pares d e crom osom as, para un to ta l d e 46. 
H a y dos cop ias del crom osom a I , dos cop ias d e l crom osom a 2, 
etc., asf hasta e l crom o so m a 22. Estos crom osom as, q ue so n se­
cuencias p aread as (au n q u e n o id é n tic a s ) d e A D N y q ue se unen 
e n célu las d ip lo id es d e am bos sexos, se llam an a u t o s o m a s . La 
cé lu la tien e ta m b ié n dos c r o m o s o m a s s e x u a l e s ; o b ien dos 
a o tn o so m a s X (e n las m u jeres) o b ien u n crom o so m a X y u n cro­
m o so m a Y (e n los h o m b res ). Lo s crom o so m as X y Y s o n de tam a­
ñ o m u y d iferen te (u& ue la figura 9-6) y d e d istinta co m p o s id ó n 
genética. Así, los crom osom as sexuales so n un a ex cep d ó n a la 
regla d e q u e los crom osom as hom ó logos con tienen los m ism os 
genes. N o obstante, e n e l ho m b re , los crom o so m as X y Y func io ­
n an co m o pares e n la d iv is ió n ce lu la r m eiótica .
(p o r e jem p lo , seis e n los m osqu itos) hasta d en to s (e n los cam a­
rones y algunas p lan tas).
N o todos los organism os s o n d ip lo ides. P o r e je m p lo , el 
h o n g o d e l pan Nevm spora t ie n e cé lu las hap lo id es d u ran te la m a ­
yo r parte d e su c id o de vida. E n cam b io , algunas p lantas tienen 
m ás d e d o s cop ias d e cada t ip o d e crom osom a, con 4 n , 6n o in ­
cluso m ás crom o so m as por cé lu la .
9 .4 ¿Q U É O C U R R E D U R A N T E E L C IC LO 
C EL U LA R D E E U C A R IO N T E S ?
Las células re d é n form adas adqu ieren sus nutrim entos d e l entor­
n o , s intetizan otros com ponentes celulares y crecen. Después de 
u n tiem p o variab le (depend iendo del o rganism o, e l t ip o d e célu la 
y los nutrim entos d ispon ib les) la célu la se d ivide. Cada célu la h ija 
puede en tra r e n o tro d d o celular y p roducir m ás células. M uchas 
células, s in em bargo, se d iv id en ún icam ente s i reciben señales para 
hacerlo, co m o ho rm o n as d e cred m ien to , q ue las inc itan a pasar 
a o tro d d o . Otras célu las pueden diferenciarse y y a n o vo lver a 
d ivid irse.
E l ciclo celu lar eucarionte consta de la interfase 
y la división celular
E l d d o ce lu lar eucarionte está d iv id id o e n dos tases importantes: 
interfase y d iv is ión ce lu lar ( F I G U R A 9 - 7 ) . D uran te la i n t e r f a s e , la 
cé lu la adqu iere nutrim entos d e su entorno , a e c e y dup lica sus cro-
N o to d a s la s c é lu la s tie n e n c ro m o s o m a s a p a re a d o s 
C as i todas las célu las d e l cuerpo so n d ip lo id es . E n cam b io , en 
la rep rod ued ón sexual, las cé lu las d e o vario s o testícu los pasan 
p o r d iv is ió n m e ió tica (véase la secd ó n 9 .8 ) para p ro d u á r game­
tos (esperm atozo ides u ó vu lo s ). Los gam etos con tienen só lo un 
m ie m b ro de cada p ar d e autosom as y u n o d e los dos crom oso­
m as sexuales. Las célu las q ue con tienen s ó lo u n o d e cada tipo 
d e crom osom as se lla m a n h a p l o i d e s (e s d ed r, 'm it a d ') . E n los 
seres hu m an os , un a cé lu la h a p lo id e co n tien e cada u n o d e los 2 2 
au tosom as m ás u n crom o so m a sexual X o u n o Y , para d ar un 
to ta l d e 23 crom osom as (p ien sa e n la cé lu la h a p lo id e co m o una 
que con tiene la m itad d e l nú m ero d íp lo id e d e ao m o so m as , es 
decir, u n o d e cada t ip o d e a o m o so m a s ).
C u a n d o u n esperm atozoide fecunda u n óvulo , la fu s ió n de 
las d o s célu las hap lo ides p roduce un a cé lu la d ip lo id e con dos 
cop ias de cada t ip o d e a o m o so m a . C o m o u n m iem bro d e cada 
p ar d e ho m ó log o s se hereda d e la m ad re (e n su ó v u lo ), se llam an 
aom osom as matemos. Lo s crom o so m as heredados del padre (en 
su esp erm atozo ide ) se llam an cromosomas paternos.
E n la escritu ra ab rev iada b io lóg ica , el nú m ero d e tipos d ife ­
rentes d e a o m o so m a s d e un a especie se l la m a n ú m e ro hap lo id e 
y se designa co n un a n. En e l caso d e los seres hum anos, n - 23, 
p orque tenem os 23 tipos d iferentes d e a o m o so m a s ( lo s auto- 
som as I a 22 m ás u n a o m o s o m a sexual). Las cé lu las d ip lo ides 
con tienen 2 n crom osom as. Así, las células d e l cuerpo h u m an o
llam adas s>mdrica«tienen 46 (2 X 2 3 ) ao m o so m as . Cada especie a R G U R A 9-7 C ic lo c e lu la r e u c a r io n te El ciclo celular 
tien e u n núm ero d e a o m o so m a s e n sus célu las, desde un p u ñ a d o eucarionte consta d e interfase y división mitótica.
a s ir io s » 
d o l ADN; se 
d u p lica r los 
crom o s o n as
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