La gametogénesis
Un matrimonio de Estelí tiene dos hijos varones. Los dos tienen los ojos de la madre y la sonrisa del padre, pero no son idénticos. Cada uno recibió 23 cromosomas de cada progenitor, ¿por qué no recibieron los mismos 23? ¿Y cómo se logra que cada hijo tenga siempre 46 y no 92? La respuesta está en cómo se fabrican los gametos.
Qué es la gametogénesis
Casi todas las células de tu cuerpo son diploides ($2n = 46$): tienen 23 pares de cromosomas homólogos, uno de cada par heredado del padre y otro de la madre. Los gametos son la excepción: son haploides ($n = 23$), con un solo cromosoma de cada par.
Tiene dos versiones según el sexo:
| Proceso | Gameto que produce | Órgano donde ocurre |
|---|---|---|
| Espermatogénesis | Espermatozoide | Testículos (túbulos seminíferos) |
| Ovogénesis | Óvulo | Ovarios |
¿Por qué hace falta que sean haploides? Porque en la fecundación se suman los dos gametos. Si cada uno tuviera 46 cromosomas, el cigoto tendría 92, y la siguiente generación 184. Con $n + n = 2n$, es decir $23 + 23 = 46$, el número se mantiene estable de generación en generación.
Define con tus propias palabras qué es la gametogénesis. Indica además cómo se llaman los dos procesos en que se divide según el sexo de la persona y en qué órganos…
Define con tus propias palabras qué es la gametogénesis. Indica además cómo se llaman los dos procesos en que se divide según el sexo de la persona y en qué órganos ocurre cada uno.
Una célula madre de los testículos tiene 46 cromosomas. Responde: ¿cuántos cromosomas tiene un espermatozoide maduro de esa persona? ¿Cómo se llama el tipo de división…
Una célula madre de los testículos tiene 46 cromosomas. Responde: ¿cuántos cromosomas tiene un espermatozoide maduro de esa persona? ¿Cómo se llama el tipo de división celular que reduce el número de cromosomas a la mitad?
Explica por qué los gametos humanos deben ser haploides ($n$) y qué pasaría con el número de cromosomas de los descendientes si los gametos fueran diploides ($2n$) como…
Explica por qué los gametos humanos deben ser haploides ($n$) y qué pasaría con el número de cromosomas de los descendientes si los gametos fueran diploides ($2n$) como las demás células del cuerpo. Usa en tu explicación el número 46 y el número 23.
Espermatogénesis
Ocurre en los túbulos seminíferos de los testículos. Empieza en la pubertad y es continua: durante toda la vida adulta se producen millones de espermatozoides cada día.
Las etapas, en orden:
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Espermatogonia (2n = 46): célula madre que se multiplica por mitosis.
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Espermatocito primario (2n = 46): crece y entra en meiosis I.
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Espermatocitos secundarios (n = 23): resultan de la meiosis I; son dos.
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Espermátidas (n = 23): resultan de la meiosis II; son cuatro.
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Espermatozoides (n = 23): las espermátidas maduran, desarrollan cabeza, pieza intermedia y cola (flagelo).
Ordena las siguientes etapas de la espermatogénesis desde la primera hasta la última: espermatocito primario, espermatogonia, espermatozoide, espermátida, espermatocito…
Ordena las siguientes etapas de la espermatogénesis desde la primera hasta la última: espermatocito primario, espermatogonia, espermatozoide, espermátida, espermatocito secundario. Escribe la lista completa en el orden correcto.
Ovogénesis
Ocurre en los ovarios y tiene un calendario muy distinto:
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Antes del nacimiento: las ovogonias se multiplican por mitosis y se convierten en ovocitos primarios, que inician la meiosis I y se detienen (en profase I).
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Desde la pubertad, cada ciclo menstrual, un ovocito primario completa la meiosis I. La división del citoplasma es desigual: resulta un ovocito secundario (grande) y un primer cuerpo polar (diminuto).
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El ovocito secundario inicia la meiosis II y se detiene de nuevo. Se libera en la ovulación.
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Solo si un espermatozoide lo fecunda se completa la meiosis II: se forma el óvulo maduro y un segundo cuerpo polar.
Fíjate en que de un ovocito primario sale un solo óvulo. Los cuerpos polares tienen 23 cromosomas, pero casi nada de citoplasma, y degeneran.
¿Por qué es una ventaja? El óvulo conserva casi todo el citoplasma, con sus reservas de nutrientes y organelos. El cigoto las necesita para sus primeras divisiones, antes de implantarse en el útero. Los cuerpos polares solo se encargan de desechar el exceso de cromosomas.
Una ovogonia entra en meiosis durante el desarrollo del feto, se detiene y continúa en la pubertad con cada ciclo menstrual. Describe las etapas de la ovogénesis y…
Una ovogonia entra en meiosis durante el desarrollo del feto, se detiene y continúa en la pubertad con cada ciclo menstrual. Describe las etapas de la ovogénesis y señala en qué momentos se completa la meiosis I y la meiosis II. Argumenta por qué la división desigual del citoplasma, que forma cuerpos polares, es una ventaja para el desarrollo del cigoto.
Comparación entre ambos procesos
| Aspecto | Espermatogénesis | Ovogénesis |
|---|---|---|
| Lugar | Testículos | Ovarios |
| Inicio | Pubertad | Antes del nacimiento (se detiene hasta la pubertad) |
| Continuidad | Continua toda la vida adulta | Un ovocito por ciclo; termina en la menopausia |
| Gametos por célula inicial | 4 espermatozoides | 1 óvulo |
| Otras células | No hay: las cuatro son funcionales | Cuerpos polares que degeneran |
| Reparto del citoplasma | Igual | Desigual |
| Tamaño del gameto | Pequeño, con cola para desplazarse | Grande, sin capacidad de desplazarse por sí mismo |
El espermatozoide aporta casi solo el material genético, mientras que el óvulo aporta también las reservas y el citoplasma. Por eso uno es pequeño, con cola para desplazarse y muy numeroso, y el otro es grande y escaso.
Compara la espermatogénesis con la ovogénesis a partir de una célula diploide inicial. Completa mentalmente o en tu cuaderno una tabla con estos aspectos: cuántos…
Compara la espermatogénesis con la ovogénesis a partir de una célula diploide inicial. Completa mentalmente o en tu cuaderno una tabla con estos aspectos: cuántos gametos funcionales se obtienen de cada célula inicial, qué ocurre con las otras células producidas y cuál de los dos procesos es continuo desde la pubertad.
La meiosis crea variabilidad
Dos hermanos comparten los mismos padres, pero no son iguales (salvo gemelos idénticos). Dos mecanismos de la meiosis I lo explican:
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Entrecruzamiento (crossing-over): en la profase I, los cromosomas homólogos se aparean y se intercambian trozos. Los cromosomas resultantes son una mezcla de los del padre y la madre del progenitor.
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Segregación al azar de los homólogos: en la metafase I, cada par se orienta al azar y cada gameto recibe de cada par uno u otro. Con 23 pares, hay $2^{23}$, más de 8 millones de combinaciones posibles, sin contar el entrecruzamiento.
Además, la fecundación une al azar un espermatozoide entre millones con un óvulo. La combinación final es prácticamente irrepetible.
Durante la meiosis I ocurre el entrecruzamiento (crossing-over) entre cromosomas homólogos y, además, los pares de homólogos se separan al azar. Explica cómo estos dos…
Durante la meiosis I ocurre el entrecruzamiento (crossing-over) entre cromosomas homólogos y, además, los pares de homólogos se separan al azar. Explica cómo estos dos fenómenos contribuyen a que dos hermanos, hijos de los mismos padres, no sean genéticamente idénticos.
Cuando la meiosis falla: no disyunción
A veces un par de homólogos (o las cromátidas hermanas) no se separa. Esto se llama no disyunción. El resultado son gametos con un cromosoma de más ($n + 1 = 24$) o de menos ($n - 1 = 22$).
Si un gameto de 24 se une con uno normal (23), el cigoto tiene $24 + 23 = 47$ cromosomas: es una trisomía. Si el gameto de 22 se une con uno normal, tiene $22 + 23 = 45$: una monosomía.
Otros ejemplos: síndrome de Turner (45,X), síndrome de Klinefelter (47,XXY). El riesgo de no disyunción aumenta con la edad de la madre.
Una estudiante lee que, si un par de cromosomas homólogos no se separa durante la meiosis I (no disyunción), algunos gametos tendrán 24 cromosomas y otros 22. Analiza el…
Una estudiante lee que, si un par de cromosomas homólogos no se separa durante la meiosis I (no disyunción), algunos gametos tendrán 24 cromosomas y otros 22. Analiza el caso: calcula cuántos cromosomas tendría el cigoto si un gameto de 24 cromosomas se une con un gameto normal, explica por qué se produce esta situación y menciona un ejemplo de síndrome humano relacionado con este tipo de error.
Vuelve al principio: los dos hermanos de Estelí recibieron 23 cromosomas de cada progenitor, pero no los mismos, por el entrecruzamiento y la segregación al azar. Y siempre suman 46 porque los gametos son haploides.