CICLO CELULAR IV
TIPOS DE REPRODUCCIÓN. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA MEIOSIS
La reproducción es el proceso mediante el cual los seres vivos generan nuevos individuos.
Dependiendo del tipo de división nuclear (mitosis o meiosis) y según se produzca intercambio de material genético o no, se distinguen dos tipos de reproducción: reproducción asexual y sexual
Reproducción asexualEn la reproducción asexual, los descendientes son genéticamente idénticos a sus progenitores y entre si (clones), debido a que la única forma de división nuclear es la mitosis
En este tipo de reproducción solo participa un individuo y no existen células sexuales especializadas. Puesto que hay un solo progenitor, la única posibilidad de variabilidad genética, que posibilitaría la aparición de diferentes clones dentro de la población, serían los errores surgidos en el proceso de replicación del ADN
Es un tipo de reproducción ventajosa mientras el ambiente se mantenga estable.
Los principales tipos son:
- En los organismos unicelulares: la bipartición o división (fisión) binaria, la pluripartición o esquizogonia y la gemación.
- En los animales: gemación (poríferos y cnidarios) o escisión o fragmentación (platelmintos).
La reparación de partes del organismo que puede dar lugar incluso a un individuo completo tras la pérdida de una parte no sería un mecanismo reproductivo, sino de regeneración (anélidos y equinodermos).
Gemación
Fragmentación de una Planaria
Regeneración
- En vegetales: mediante esporas o bien por multiplicación vegetativa a partir de células somáticas (esquejes, estolones...)
Reproducción sexual
La reproducción sexual requiere la participación de dos progenitores y la formación de células reproductoras especializadas y siempre involucra dos procesos: la fecundación y la meiosis.
La fecundación es el medio por el cual las dotaciones cromosómicas de ambos progenitores se reunen, restituyendo de esta forma en el cigoto el número diploide de cromosomas, que había sido reducido a la mitad durante el proceso meiótico.
La meiosis, además de reducir a la mitad el número de cromosomas, introduce una fuente muy importante de variabilidad genética entre la progenie, es decir, los descendientes son genéticamente diferentes a sus progenitores, debido a que las células reproductoras originadas por meiosis presentan combinaciones genéticas nuevas gracias a dos mecanismos vinculados a la meiosis e independientes.
- El sobrecruzamiento, que origina a recombinación o mezcla de genes de las cromátidas homólogas (paterna y materna)
- La segregación aleatoria de las cromátidas durante su migración hacia los polos celulares en las dos anafases meióticas (I y II). Esto, unido a la recombinación genética, hace que la probabilidad de formar dos gametos iguales sea prácticamente nula.
Las células formadas por meiosis pueden ser de dos tipos:
- Gametos: se dan tanto en plantas como en animales.
Se tienen que unir dos gametos diferentes para dar lugar a una célula con capacidad para dividirse.
Los organismos haploides generan sus gametos mediante mitosis.
- Meiosporas: solo aparecen en los hongos y en las plantas.
Necesitan unirse a otra meiospora para formar una célula que se pueda dividir.
Un caso particular dentro de la reproducción sexual: la partenogénesisEn ciertos casos y a partir de un gameto femenino sin fecundar se puede generar un nuevo individuo que será haploide. A este proceso se le denomina partenogénesis.
No hay intercambio de material genético pero se considera reproducción sexual porque sí hay producción de gametos.
Se produce en muchos animales y en determinadas condiciones ambientales: generaciones de verano de los pulgones, en algunos crustáceos de agua dulce, en los zánganos de las abejas, en algunas especies de anfibios, de reptiles, raramente en algunos peces (ej. tiburón martillo) y excepcionalmente en algunas aves.
Los pulgones pueden reproducirse por partenogénesis
Las pulgas de agua (Dafnia), que son crustáceos, también pueden reproducirse por partenogénesis además de por reproducción sexual con fecundación (anfigonia)
Los zánganos de las abejas (machos haploides) nacen por partenogénesis
a partir de huevos sin fecundar
http://es.wikipedia.org/wiki/Partenogenesis
Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual
Los organismos que presentan reproducción asexual tan solo tienen divisiones celulares por mitosis, mientras que los que tienen reproducción sexual, en alguna etapa de su vida, realizan divisiones celulares por meiosis.
La variabilidad genética característica de la descendencia de la reproducción sexual se debe a las siguientes causas:
- Recombinación de genes: se produce durante la meiosis entre una de las cromátidas de un cromosoma y otra de otro cromosoma homólogo de modo fortuito. Las cromátidas resultantes son diferentes entre si y diferentes a las originales.
- Combinaciones de cromosomas: durante la formación de los gametos o de las meiosporas (en su caso), cada una de estas células tan solo recibe un ejemplar al azar de cada tipo de cromosoma. Por ello, los gametos son diferentes entre si.
- Mezcla al azar de los genes de ambos progenitores. En los seres diploides se heredan de los progenitores, un cromosoma de un progenitor y el segundo del otro. Esto produce combinaciones aleatorias de caracteres de ambos progenitores.
- Presencia de alelos recesivos por mutación: permite que ciertos alelos que aparecen por mutación, que serían ventajosos si las condiciones ambientales fueran distintas, puedan conservarse en las poblaciones (alelos recesivos que se conservan).
Desventajas frente a la reproducción asexual- En un ambiente que no presente cambios, una mayor variabilidad de los descendientes disminuye la supervivencia.
- Los procesos necesarios para que tenga lugar la reproducción sexual (formación gametos, encuentro entre sexos, fecundación y fusión gametos) presentan una mayor dificultad y un mayor gasto energético que la reproducción asexual
LOS CICLOS BIOLÓGICOS
Un ciclo biológico es el recorrido o círculo virtual que traza un organismo a lo largo de su vida, desde las estructuras reproductivas que lo originan hasta el momento en el que alcanza su madurez y forma nuevas estructuras reproductivas similares a las primeras.
Cuando hay reproducción sexual, todo ciclo biológico presenta una alternancia entre dos etapas caracterizadas por el nivel de ploidía (número de juegos cromosómicos) de las células. Estas etapas se denominan fases nucleares y pueden ser:
- Fase haploide o haplofase: en ella, el número de cromosomas es igual que el de los gametos (n)
- Fase diploide o diplofase: en ella, el número de cromosomas coincide con el del cigoto (2n)
Los acontecimientos que en un ciclo biológico determinan las fases nucleares son la meiosis y la singamia (fusión de los gametos), y en función de cuando ocurren se distinguen tres tipos de ciclos biológicos: ciclo haplonte, diplonte y haplodiplonte
Ciclo haplonte
Este ciclo se caracteriza porque la singamia y la meiosis están muy próximas.
Tras la singamia, el cigoto sufre inmediatamente meiosis (meiosis cigótica) y origina meiosporas haploides, a partir de las cuales se desarrollará un organismo adulto haploide.
Ciclo haplonte
La fase nuclear haploide es la dominante y finaliza cuando se forman los gametos, que tras la singamia cierran el ciclo con la formación de nuevos cigotos.En este tipo de ciclo, la haplofase domina sobre la diplofase (que se encuentra reducida a una única célula: el cigoto)
Los organismos que poseen este ciclo se denominan haplontes.
Son haplontes numerosos protoctistas y hongos.
Ciclo haplonte
Presente en algas unicelulares. Estos organismos presentan dotación cromosómica haploide. La meiosis se produce inmediatamente después de la fecundación.
Ciclo diplonte
También se caracteriza por la proximidad entre meiosis y singamia, pero en un orden inverso al ciclo haplonte.
Primeramente, la meiosis origina gametos (meiosis gametogénica) que inmediatamente se fusionan (singamia) formando un cigoto que se divide por mitosis para dar un organismo adulto diploide.
Ciclo diplonte
En este ciclo, la fase diploide es la dominante y finaliza cuando el organismo diploide forma gametos, que completan el ciclo al fusionarse.
La diplofase domina sobre la haplofase (representada por los gametos únicamente).
Los organismos que poseen este ciclo se denominan diplontes
Son diplontes la mayor parte de los animales (por ejemplo nuestra especie), muchos protozoos y algunas algas y hongos.
Ciclo diplonte: Propia de organismos diploides. La meiosis se produce al formarse los gametos. El cigoto es diploide y el adulto también.
Ciclo haplodiplonte
El ciclo haplodiplonte representa una situación intermedia entre los dos ciclos anteriores, de forma que la meiosis y la singamia se hallan bien separadas por fases más o menos largas.
En este caso, la haplofase y la diplofase no están representadas por una sola célula, sino por organismos adultos.
En este ciclo biológico dominan tanto la haplofase como la diplofase.Los organismos que poseen este ciclo se denominan haplodiplontes o diplohaplontes.
Gametofito (n), es la fase haploide y forma los gametos
Esporofito (2n) es la fase diploide y forma esporas haploides por meiosis (meiosis esporogénica).
Este ciclo es propio de especies que presentan alternancia de generaciones.Es propio de musgos, helechos y plantas superiores (en las que el gametofito está muy reducido), numerosas algas y algunos hongos.
Ciclo haplodiplonte de un helecho
Ciclo haplodiplonte: Presente en vegetales, musgos, helechos y plantas con semillas. Presentan ciclo con alternancia de fases o generaciones. Existen individuos haploides y otros diploides. La meiosis se produce al formarse las esporas. La fase diploide es la esporofítica, un tipo de individuo produce por meiosis esporas. Estas esporas dan lugar a un adulto haploide llamado gametofito, en el que se forman los gametos haploides. Tras la fecundación se produce un cigoto diploide que origina una nueva fase esporofítica.
ver gametofito y esporofito de un musgo
ver gametofito y esporofito de un helecho
animación de los ciclos biológicos
animación de los ciclos biológicos (2)
animación de ciclos biológicos (3)
