7.7: Mitosis vs. meiosis y trastornos

¿Mitosis o Meiosis?

La figura\(\PageIndex{1}\) muestra un pequeño embrión que apenas comienza a formarse. Una vez que se fertiliza un óvulo, la célula única resultante debe dividirse muchas veces para desarrollar un feto. Tanto la mitosis como la meiosis implican división celular; ¿este tipo de división celular es un ejemplo de mitosis o meiosis? La respuesta es la mitosis. Con cada división, estás haciendo una copia genéticamente exacta de la célula madre, lo que sólo ocurre a través de la mitosis.

Figura\(\PageIndex{1}\): Embrión de 4 células

Mitosis vs Meiosis

Tanto la mitosis como la meiosis dan como resultado la división celular eucariota. La principal diferencia entre estas divisiones son los diferentes objetivos de cada proceso. El objetivo de la mitosis es producir dos células hijas que sean genéticamente idénticas a la célula madre. La mitosis ocurre cuando creces. Quieres que todas tus nuevas células tengan el mismo ADN que las células anteriores. El objetivo de la meiosis es producir espermatozoides u óvulos, también conocidos como gametos. Los gametos resultantes no son genéticamente idénticos a la célula parental. Los gametos son células haploides, con solo la mitad del ADN presente en la célula progenitora diploide. Esto es necesario para que cuando un espermatozoide y un óvulo se combinen en la fecundación, el cigoto resultante tenga la cantidad correcta de ADN, no el doble que los padres. Entonces el cigoto comienza a dividirse a través de la mitosis.

Tabla\(\PageIndex{1}\): comparación de mitosis y meiosis

	Mitosis	Meiosis
Propósito	Para producir nuevas celdas	Para producir gametos
Número de Celdas Producidas	2	4
Rondas de División Celular	1	2
Haploide o Diploide	Diploide	Haploide
¿Las células hijas son idénticas a las células progenitoras?	Sí	No
¿Las células hijas son idénticas entre sí?	Sí	No

La figura\(\PageIndex{2}\) muestra una comparación de mitosis, meiosis y fisión binaria.

• La fisión binaria ocurre en bacterias. Tenga en cuenta que las células bacterianas tienen un solo bucle de ADN. El ADN de la célula se replica. Cada bucle de ADN se mueve hacia el lado opuesto de la célula y la célula se divide por la mitad.
• Tanto la mitosis como la meiosis ocurren en células eucariotas. En el siguiente ejemplo la célula tiene 4 cromosomas totales. Estos se replican durante la fase S.
  • En la mitosis, los cromosomas se alinean en el centro de la célula. Después, las cromátidas hermanas se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula. La célula se divide, produciendo dos células con 4 cromosomas totales
  • En la meiosis, los cromosomas homólogos se alinean en el centro de la célula. Entonces cada cromosoma se mueve a polos opuestos y la célula se divide.
    • A continuación, los cromosomas se alinean en el centro de la célula. Después, las cromátidas hermanas se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula. Esto produce cuatro células con 2 cromosomas cada una. Estos son los gametos.
    • Dos gametos se combinan para formar un cigoto con 4 cromosomas totales.

Figura\(\PageIndex{2}\): Comparación entre fisión binaria, mitosis y meiosis.

Trastornos cromosómicos

Cambios en el número de cromosomas

¿Qué pasaría si faltara un cromosoma completo o se duplicara? ¿Y si un humano solo tuviera 45 cromosomas? ¿O 47? Esta posibilidad real suele deberse a errores durante la meiosis; los cromosomas no se separan completamente entre sí durante la formación de espermatozoides u óvulos. Específicamente, la no disyunción ocurre cuando los cromosomas homólogos o las cromátidas hermanas no logran separarse durante la meiosis, lo que resulta en un número anormal de cromosomas. La no disyunción puede ocurrir durante la meiosis I o la meiosis II La mayoría de los números de cromosomas atípicos humanos resultan en la muerte del embrión en desarrollo, a menudo antes de que una mujer se dé cuenta de que está embarazada. Ocasionalmente, un cigoto con un cromosoma extra puede convertirse en un embrión viable y desarrollarse.

La trisomía es un estado donde los humanos tienen un autosoma extra. Es decir, tienen tres de un cromosoma particular en lugar de dos. Por ejemplo, la trisomía 18 resulta de un cromosoma 18 extra, dando como resultado 47 cromosomas totales. Para identificar el número de cromosomas (incluido un número anormal), se extrae una muestra de células de un individuo o feto en desarrollo. Se fotografían cromosomas metafásicos y se produce un cariotipo. Un cariotipo mostrará cualquier anomalía en el número de cromosomas o grandes reordenamientos cromosómicos. Las trisomías 8, 9, 12, 13, 16, 18 y 21 han sido identificadas en humanos. La trisomía 16 es la trisomía más común en humanos, ocurriendo en más de 1% de los embarazos. Esta condición, sin embargo, suele resultar en aborto espontáneo espontáneo en el primer trimestre. La trisomía más común en los nacimientos viables es la Trisomía 21.

Figura\(\PageIndex{3}\): No disyunción en la meiosis: La no disyunción ocurre cuando los cromosomas homólogos o las cromátidas hermanas no logran separarse durante la meiosis, lo que resulta en un número anormal de cromosomas. La no disyunción puede ocurrir durante la meiosis I o la meiosis II. Si la no disyunción ocurre en la meiosis I, el par homólogo de cromosomas permanece unido. Esto da como resultado un cromosoma extra (n + 1) en dos de los gametos y un cromosoma faltante (n - 1) en dos de los gametos. Si la no disyunción ocurre en la meiosis II, dos células ingresan a la meiosis II con el número correcto de cromosomas. La no disyunción ocurre en una de estas células cuando una de las cromátidas hermanas no se separa. Esto da como resultado una célula con un cromosoma extra (n +1), a una célula que le falta un cromosoma (n - 1) y dos células con el número esperado de cromosomas (n).

Trisomía 21: Síndrome de Down

Figura\(\PageIndex{4}\): Un niño con síndrome de Down, con aspecto facial característico.

Una de las anomalías cromosómicas más comunes es el síndrome de Down, debido a la no disyunción del cromosoma 21 que resulta en un cromosoma 21 extra completo, o parte del cromosoma 21 (Figura\(\PageIndex{5}\)). El síndrome de Down es la única trisomía autosómica donde un individuo afectado puede sobrevivir hasta la edad adulta. Los individuos con síndrome de Down suelen tener algún grado de discapacidad mental y física y una apariencia facial específica. Con la asistencia adecuada, las personas con síndrome de Down pueden llegar a ser exitosos, aportando miembros de la sociedad. El riesgo de tener un hijo con síndrome de Down es significativamente mayor entre las mujeres de 35 años y mayores.

Figura\(\PageIndex{5}\): Trisomía 21 (Síndrome de Down) Cariotipo. Un cariotipo es una imagen de los cromosomas de una célula. Tenga en cuenta que hay dos de cada cromosoma pero tres copias del cromosoma 21.

Revisar

1. Definir trastorno genético.
2. ¿Qué es la no disyunción? ¿Por qué puede causar trastornos genéticos?
3. Explique por qué los trastornos genéticos causados por números anormales de cromosomas involucran con mayor frecuencia al cromosoma X.
4. ¿Cómo se detecta el síndrome de Down en el útero?
5. Comparar y contrastar trastornos genéticos y trastornos congénitos.
6. Explique por qué los padres que no tienen síndrome de Down pueden tener un hijo con síndrome de Down.
7. ¿Cuál es el objetivo de la mitosis? ¿O meiosis?
8. ¿Cuántas células se crean a partir de citocinesis después de la mitosis? ¿Siguiendo a la meiosis?
9. ¿Qué proceso, mitosis o meiosis, crea células genéticamente idénticas?
10. “Los gametos son células haploides”. ¿Qué significa esta frase?

    Explora más

    https://bio.libretexts.org/link?17046#Explore_More

    Explorar más I

    • Simulación de Mitosis y Meiosis en el siguiente video:

    1. ¿Qué son los cromosomas homólogos?
    2. ¿Cómo se compara la ubicación de genes específicos entre cromosomas homólogos?
    3. ¿Cuál es el resultado de la mitosis?
    4. ¿Qué es una tétrada? ¿Por qué son una característica importante de la meiosis?
    5. ¿En qué se diferencia la meiosis entre hembras y machos?

    Explora más II

    Explore Cómo se dividen las celdas y responda las siguientes preguntas:

    1. ¿Cuántas células hijas surgen de la mitosis? ¿Cuántas células hijas se producen en la meiosis?
    2. ¿En qué se diferencia la fijación de las fibras del huso entre la mitosis y la meiosis I?
    3. ¿La anafase I o la anafase II en la meiosis es más análoga a la anafase en la mitosis? Explica tu razonamiento.
    4. ¿Cuántos pasos hay en la mitosis? ¿Cuántos pasos hay en la meiosis?
    5. ¿En qué se diferencia la interfase I de la meiosis de la interfase II de la meiosis?

Atribuciones

1. Embrión de 4 células por Nina Sesina, CC BY-SA 4.0 vía Wikimedia Commons
2. Tres tipos de crecimiento por domdomegg, CC BY-SA 4.0 vía Wikimedia Commons
3. No disyunción por OpenStax, CC BY 4.0
4. Trisomía 21 por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano, dominio público vía Wikimedia Commons
5. Brushfield eyes de Erin Ryan, liberado al dominio público a través de Wikimedia Commons
6. Texto adaptado de Biología Humana por CK-12 licenciado CC BY-NC 3.0