Division-Celular-y-Gametogenesis parte 2

Division-Celular-y-Gametogenesis

1. División Celular y Gametogénesis

2. Objetivos de Aprendizaje Características de las Divisiones Identificar las características distintivas de mitosis y meiosis Semejanzas y Diferencias Comparar ambos tipos de división celular Gametogénesis Comprender espermatogénesis y ovogénesis, identificando sus diferencias

3. Concepto de Diploide y Pares Homólogos El número de cromosomas típico de la especie humana es de 46 cromosomas . Esto significa que cada uno de los 23 tipos diferentes de cromosomas no vienen solos, sino por duplicado . Por eso se habla de una especie diploide (2n). Cada par de cromosomas se conoce como pares homólogos . Los miembros de cada par son muy similares en tamaño, forma e información hereditaria. Desde nuestra concepción, todo nuestro organismo crece mediante mitosis.

4. La Mitosis: Multiplicación y Crecimiento La mitosis es un tipo de división celular cuyo objetivo principal es la multiplicación de células . A partir de cada división se obtienen dos células hijas que son idénticas entre sí e idénticas también a la célula de origen. De esta manera, es posible desarrollarnos desde un cigoto —una célula única—

5. La Meiosis: Reproducción Sexual y Variabilidad Para reproducirnos como especie con reproducción sexual, necesitamos que nuestro material genético se fusione con el del otro progenitor. Si las células sexuales se dividieran por mitosis, en la primera generación perderíamos el número característico de cromosomas. 1 Localización Ocurre en células germinales de testículos y ovarios 2 Objetivo Principal Generar células haploides (n) con la mitad de cromosomas 3 Variabilidad Produce células genéticamente diferentes Las células somáticas tienen 2n=46 cromosomas, mientras que una célula haploide generada por meiosis tendrá n=23 cromosomas.

6. Fecundación: Restitución del Número Cromosómico Tanto ovocitos como espermatozoides (las dos células haploides) deben fusionarse mediante el proceso de fecundación para restituir el número cromosómico típico (2n=46). Una vez completada la fecundación, comienza nuevamente el ciclo de dividirse por mitosis para generar un individuo adulto.

7. La reproducción sexual implica gametogénesis mediante meiosis y posterior crecimiento embrionario mediante mitosis

8. Ciclo Celular: Interfase y Fase de División Todas las células transitan a través de una secuencia ordenada de eventos conocida como ciclo celular . Interfase Fase más larga del ciclo celular Fase M Fase de división celular

9. Fases de la Interfase Fase G1 Intensa síntesis de proteínas y duplicación de orgánulos Fase S Duplicación del ADN (replicación). Los cromosomas pasan de 2n=2c a 2n=4c Fase G2 Condensación del ADN. Las cromátidas hermanas quedan evidenciadas

10. Fase M: División Celular Células Somáticas Se dividen por mitosis Resultado: mismo número de cromosomas (2n) Células Germinales Se dividen por meiosis Resultado: mitad de cromosomas (n=c)

11. Comparación General: Mitosis vs. Meiosis Similitud Ambas son precedidas por una sola ronda de replicación del ADN Mitosis Una ronda de división cromosómica → dos células hijas idénticas Meiosis Dos rondas de división cromosómica (I y II) → cuatro células con la mitad de cromosomas

12. Eventos de la Mitosis La mitosis está compuesta por cuatro fases características que permiten la división ordenada del material genético.

13. Profase y Metafase 01 Profase Los cromosomas se condensan y se hacen visibles. Los centríolos se mueven a los polos y forman el huso mitótico. Los microtúbulos contactan los cinetocoros y alinean los cromosomas en la zona ecuatorial. 02 Metafase Todos los cromosomas quedan alineados en la región ecuatorial. Esta etapa es muy breve pero crucial para la correcta separación cromosómica.

14. Anafase y Telofase 01 Anafase Los cromosomas son traccionados desde los polos mediante despolimerización de microtúbulos. Se separan a nivel del centrómero y migran hacia los polos opuestos. 02 Telofase Los cromosomas llegan a los polos y comienzan a descondensarse. Se forman nuevas envolturas nucleares y la célula inicia la división del citoplasma (citocinesis).

15. Significado Biológico de la Mitosis Resultado Dos células con la misma información genética Función Crecimiento del organismo en número Aplicación Renovación y reparación de tejidos

16. Eventos de la Meiosis La gran diferencia de la meiosis es que consta de dos divisiones de cromosomas : Meiosis I División reduccional Meiosis II División ecuacional

17. Meiosis I: División Reduccional 1 Profase I Etapa muy larga con subetapas. Los cromosomas se condensan y los homólogos se aparean (sinapsis). Ocurre el entrecruzamiento o crossing over, intercambiando material genético entre cromátidas no hermanas. Se evidencian quiasmas. 2 Metafase I Los cromosomas apareados y unidos por quiasmas se alinean en la placa ecuatorial. 3 Anafase I Los cromosomas homólogos se separan por tracción de microtúbulos, pero con información intercambiada. 4 Telofase I Los cromosomas homólogos llegan a los polos.

18. Resultado de la Meiosis I Importante: En la Anafase I se separan los cromosomas homólogos, no los centrómeros. Esta es la división reduccional: pasamos de 2n cromosomas y 4c de ADN a n cromosomas, pero seguimos con dos moléculas de ADN por cromosoma.

19. Meiosis II: División Ecuacional Profase II Similar a la profase mitótica, pero con número haploide de cromosomas Metafase II Los cromosomas (con cromátidas hermanas intercambiadas) se ubican en la placa ecuatorial Anafase II Recién aquí se separan las cromátidas hermanas (separación de centrómeros) Telofase II Las cromátidas llegan a los polos. Resultado: cuatro células haploides n=c

20. Significado Biológico de la Meiosis A partir de una única célula diploide, después de dos divisiones (reduccional y ecuacional), se obtienen cuatro células hijas con información genética diferente . Variabilidad Genética La diferencia se debe al entrecruzamiento y a la disposición de bivalentes durante metafase I Células Haploides Número de cromosomas reducido a la mitad, asegurando constancia generacional Formación de Gametas Responsable de la formación de células sexuales y aumento de variabilidad

21. Resumen Comparativo: Mitosis y Meiosis Característica Mitosis Meiosis Células donde ocurre Células somáticas Células sexuales (germinales) Número de cromosomas Se mantiene (2n→2n) Se reduce a la mitad (2n→n) Replicación ADN Una única fase S Una única fase S Rondas de división Una ronda Dos rondas Sinapsis No hay Sí ocurre Crossing Over No ocurre Sí ocurre Separación centrómeros En Anafase Recién en Anafase II Variación genética Conservativo (sin variación) Gran variabilidad Productos finales Dos células (2n) idénticas Cuatro células (n) diferentes

22. Gametogénesis Fases y Diferencias entre Espermatogénesis y Ovogénesis

23. Introducción a la Gametogénesis La mitosis ocurre desde la concepción para aumentar el número de células (del cigoto al individuo adulto), mientras que la meiosis ocurre exclusivamente en las gónadas para formar gametas mediante gametogénesis . Las gametas son células haploides (n) y altamente especializadas. Luego de la fecundación, restablecen el número diploide (2n) característico de la especie.

24. Definición y Tipos de Gametogénesis La gametogénesis es el proceso de formación de gametos haploides especializados a partir de células diploides de la línea germinal. Espermatogénesis En el hombre Da origen a espermatozoides maduros Ovogénesis En la mujer Da origen a ovocitos maduros

25. Fase I: Origen y Migración (Fase Común) Esta fase es común a espermatogénesis y ovogénesis. Origen Las células germinales primordiales (CGP) se originan en el epiblasto durante la segunda semana del desarrollo Migración Migran a la pared del saco vitelino y luego a los esbozos de las gónadas en formación Diferenciación En las gónadas, se diferencian por mitosis en ovogonias o espermatogonias según el sexo cromosómico

26. Fase II: Multiplicación por Mitosis Esta fase participa la división celular mitosis y presenta diferencias significativas entre la gametogénesis masculina y femenina.

27. Diferencias en la Fase Mitótica Característica Espermatogénesis Ovogénesis Temporalidad Breve en vida embrionaria; se reanuda en pubertad Exclusivamente durante vida embrionaria Continuidad Se mantiene durante toda la vida No vuelve a darse división mitótica Consecuencia Producción continua de espermatozoides Número de ovogonias definido al nacer Proceso Asociado — Ocurre con foliculogénesis

28. Fase III: Maduración por Meiosis La fase de maduración también presenta diferencias importantes entre ambos sexos.

29. Diferencias en la Fase Meiótica Característica Espermatogénesis Ovogénesis Temporalidad Proceso continuo desde pubertad durante toda la vida Proceso discontinuo. Comienza en etapa embrionaria y se detiene Reinicio — Se reinicia en pubertad, se detiene, y culmina solo si hay fecundación Resultado Cuatro espermátides haploides por espermatocito primario Un solo ovocito capaz de ser fecundado (más cuerpos polares)

30. Fase IV: Espermiogénesis Esta es la última fase exclusiva de la espermatogénesis. No ocurre división celular, sino cambios celulares profundos. Metamorfosis Profunda Transformación de células redondeadas en células elongadas y altamente especializadas Remodelación Intensa Cambios estructurales que permiten la función especializada del espermatozoide

31. Espermatogénesis: Localización y Duración La espermatogénesis es una serie de procesos celulares que genera espermatozoides haploides maduros. Ubicación Ocurre en el testículo, dentro de los túbulos seminíferos (80% del órgano) Temperatura Eficiente a 2-3°C menos que temperatura corporal. Por eso los testículos están fuera de la cavidad abdominal Duración Aproximadamente 74 días desde espermatogonia hasta espermátida, más 12 días de maduración en epidídimo El testículo está cubierto por la túnica albugínea y formado por aproximadamente 250 lobulillos con túbulos seminíferos.

32. Estructura del Túbulo Seminífero Células Espermatogénicas Células en diferente estado de maduración: Espermatogonias: adyacentes a lámina basal Espermatocitos: en estadios intermedios Espermatozoides maduros: en la luz del tubo Células de Sertoli Células grandes que sostienen, protegen y nutren a las células espermatogénicas. También conocidas como células nodrizas .

33. Barrera Hematotesticular Las células de Sertoli se unen estrechamente mediante uniones occludens, formando la Barrera Hematotesticular . Compartimento Basal Adyacente a la lámina basal Compartimento Adluminal Hacia la luz del túbulo Importancia Inmunológica: El compartimento adluminal es un ambiente inmuno-privilegiado. Protege espermatocitos y espermatozoides del sistema inmune, ya que su ADN recombinado (23 cromosomas) difiere del resto de células somáticas y podría desencadenar respuesta inmune.

34. Fase de Multiplicación: Mitosis en Espermatogénesis La mitosis en espermatogonias se reestablece en etapa prepuberal (7-9 años). Se distinguen dos poblaciones: Espermatogonias Tipo A Oscuras Células madre de reserva Espermatogonias Tipo A Claras Predestinadas a continuar diferenciación Las tipo A claras se dividen por mitosis y dan origen a espermatogonias tipo B , cuya aparición marca la finalización de la fase mitótica. Las tipo B se transforman en espermatocitos primarios que ingresan a meiosis.

35. Fase de Maduración: Meiosis en Espermatogénesis 1 Espermatocitos Primarios Sufren Meiosis I (división reduccional) y dan origen a Espermatocitos Secundarios 2 Espermatocitos Secundarios Células haploides (23 cromosomas), cada cromosoma con dos cromátidas 3 Espermátides Sufren Meiosis II (división ecuacional) y producen cuatro Espermátides haploides (23 cromosomas, una cromátida cada uno)

36. Fase de Diferenciación: Espermiogénesis La espermiogénesis es una metamorfosis profunda que transforma espermátides redondeadas en células elongadas y especializadas, capaces de atravesar el tracto reproductor femenino. 01 Condensación del Núcleo 02 Formación del Acrosoma 03 Desarrollo del Flagelo 04 Eliminación del Citoplasma Residual

37. Resumen: Etapas Postnatales de Espermatogénesis 1 Etapa Postnatal (Prepuberal) Ocurre exclusivamente mitosis 2 Pubertad y Vida Adulta Comienza la meiosis y espermiogénesis, procesos que continúan durante toda la vida del varón

38. Gametogénesis Femenina Ovogénesis y Foliculogénesis

39. Introducción a la Ovogénesis La ovogénesis es el proceso celular mediante el cual las células germinales diploides originan ovocitos haploides maduros dentro del ovario. Los ovocitos se encuentran inmersos en una estructura celular denominada folículo . Importante: La ovogénesis no ocurre de forma aislada. A medida que progresa la ovogénesis, los folículos también sufren cambios secuenciales (foliculogénesis). Ambos procesos ocurren simultánea y coordinadamente. Función Esteroidogénica Producción de hormonas sexuales Función Gametogénica Producción de gametos Los ovarios son órganos pares ubicados en la cavidad pélvica. La unidad fundamental es el folículo: un ovocito rodeado por células endocrinas.

40. Estructura del Ovario y Regulación Endócrina Regiones del Ovario Médula: Región interna, tejido conectivo laxo, vasos sanguíneos y nervios Corteza: Parte externa que rodea la médula, contiene folículos en distintos estadios Epitelio germinativo: Capa más externa Regulación Endócrina Control por el eje hipotálamo-hipofisario: GnRH: Hormona liberadora de gonadotropinas LH: Hormona luteinizante FSH: Hormona estimulante del folículo

41. Fases de la Ovogénesis: Proceso Discontinuo La ovogénesis difiere de la espermatogénesis principalmente en la temporalidad, siendo un proceso discontinuo . Fase I: Migración Las CGP migran desde el saco vitelino hacia la gónada. En embriones XX se desarrollan en ovogonias Fase II: Multiplicación Exclusivamente embrionaria. Aumenta el número de ovogonias (de miles a 5-7 millones). Muchas sufren atresia Fase III: Maduración Proceso con bloqueos. Comienza en vida embrionaria y se detiene en Profase I Diferencia clave: Al no haber división mitótica durante el resto de la vida, el número de ovogonias queda definido en el momento del nacimiento.

42. Bloqueos Meióticos y Culminación de la Ovogénesis El pico de LH (día 14 del ciclo) induce la reanudación de la meiosis y la ovulación. El ovocito primario completa Meiosis I con división citoplasmática desigual: Ovocito Secundario Célula más grande con la mayor cantidad de citoplasma. Contiene 23 cromosomas Primer Cuerpo Polar Célula pequeña con muy poco citoplasma El ovocito secundario ingresa inmediatamente a Meiosis II y se detiene en Metafase II (segundo bloqueo meiótico). La ovulación ocurre en este estado. El ovocito secundario solo culminará Meiosis II si es fecundado, expulsando el segundo cuerpo polar y completando la ovogénesis.