En referencia a la división celular, a) señale tres diferencias entre mitosis y meiosis. b) Explique por qué la meiosis es importante para la reproducción sexual y la variabilidad de las especies. Por último, c) describa la diferencia fundamental entre anafase I y anafase II de la meiosis. [1,25 puntos]
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| Número de divisiones | Una | Dos sucesivas, con una sola replicación previa |
| Células hijas | 2, diploides | 4, haploides |
| Resultado genético | Idénticas a la madre | Distintas entre sí y de la madre |
| Recombinación | No hay | Sobrecruzamiento en el paquiteno de la profase I |
| Tipo de células | Somáticas | Germinales, en las gónadas |
| Papel | Crecimiento, reparación, reproducción asexual | Formación de gametos y variabilidad |
Las tres diferencias esenciales, si hay que elegir, son: el número de divisiones, una frente a dos; el número y la dotación de las células hijas, dos diploides frente a cuatro haploides; y el resultado genético, células idénticas frente a células genéticamente distintas.
Para la reproducción sexual la meiosis es imprescindible por una razón aritmética: la fecundación une dos gametos y suma sus dotaciones cromosómicas. Si los gametos fueran diploides, el cigoto sería tetraploide y el número de cromosomas se duplicaría en cada generación, lo que es incompatible con la vida. La meiosis reduce la dotación a la mitad, de modo que la unión de dos gametos haploides restituye exactamente el número diploide de la especie. Reducción y fecundación son, por tanto, las dos mitades de un mismo mecanismo.
Para la variabilidad, la meiosis es la fuente principal, y actúa por dos mecanismos independientes. El primero es el SOBRECRUZAMIENTO: en el paquiteno de la profase I, cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos intercambian fragmentos equivalentes, de manera que cada cromosoma que sale de la meiosis lleva una combinación de alelos que no existía en ninguno de los dos progenitores. El segundo es la SEGREGACIÓN INDEPENDIENTE de los homólogos en la anafase I: cada par se orienta al azar, de modo que un gameto puede recibir el cromosoma paterno de un par y el materno de otro. En la especie humana, con 23 pares, esa combinatoria por sí sola da
gametos distintos, más de ocho millones, y el sobrecruzamiento eleva la cifra a un número prácticamente ilimitado. A todo ello se añade después el azar de qué gameto se une con qué otro en la fecundación.
La consecuencia evolutiva es que en una especie con reproducción sexual no hay dos individuos genéticamente iguales, salvo los gemelos univitelinos. Esa diversidad es la materia prima de la selección natural: ante un cambio ambiental siempre habrá variantes mejor adaptadas que otras, mientras que una población de individuos idénticos correría el riesgo de desaparecer entera.
La diferencia fundamental está en QUÉ se separa y se dirige a los polos.
En la ANAFASE I se separan los CROMOSOMAS HOMÓLOGOS. Cada cromosoma migra completo, con sus DOS cromátidas todavía unidas por el centrómero, hacia un polo, y su homólogo hacia el opuesto. Es aquí donde se produce la reducción del número de cromosomas y la segregación al azar de los alelos, por lo que esta división se llama REDUCCIONAL: la célula pasa de diploide a haploide.
En la ANAFASE II se separan las CROMÁTIDAS HERMANAS. El centrómero se divide y cada cromátida, que a partir de ese momento es ya un cromosoma independiente, va a un polo distinto. No hay reducción alguna: las células que resultan siguen siendo haploides, con la misma cantidad de cromosomas pero con la mitad de ADN. Por eso esta división se llama EQUIVALENTE o ecuacional, y es en todo equiparable a una mitosis de una célula haploide.
En una frase: en la anafase I se reparten cromosomas y en la anafase II, cromátidas. De ahí también que las cuatro células finales sean genéticamente distintas: si no hubiera habido sobrecruzamiento, las dos que salen de una misma segunda división serían idénticas, pero el intercambio del paquiteno ha hecho que las cromátidas hermanas dejen de serlo.