Meiosis y Gametogénesis

Etapas:

I. Meiosis I (División reduccional)

  • 1) Profase I

    Es la fase más compleja de la meiosis. Ocurre el apareamiento entre segmentos homólogos.

    A) Leptonema

    Comienza la condensación de la cromatina que presenta engrosamientos denominados cromómeros.

    B) Zigonema

    Los cromosomas homólogos se aparean en un proceso llamado sinapsis.

    C) Paquinema

    Los cromosomas homólogos constituyen tétradas.

    D) Diplonema

    Los cromosomas apareados empiezan a separarse manteniendo puntos de unión llamados quiasmas.

    E) Diacinesis

    El número de quiasmas se reduce, los cromosomas se distribuyen uniformemente en el núcleo.

  • 2) Metafase I

    Las parejas de cromosomas homólogos se mueven hacia el centro de la célula y se alinean en esa región de la célula.

  • 3) Anafase I

    Los cromosomas homólogos migran hacia los polos celulares.

  • 4) Telofase I

    Los cromosomas llegan a los polos opuestos; se reorganiza la carioteca y los nucléolos.

II. Meiosis II (División ecuacional)

  • 1) Profase II

    Se desorganiza la envoltura nuclear y los nucléolos.

  • 2) Metafase II

    Los cromosomas dobles se alinean en la región central de la célula formando una placa ecuatorial.

  • 3) Anafase II

    Las cromátides de cada cromosoma doble se separan y se desplazan hacia los polos opuestos de la célula.

  • 4) Telofase II

    Las cromátides llegan a los polos celulares. Se construyen la envoltura nuclear y los nucléolos.

Gametogénesis

Proceso de elaboración de gametos. Ejemplos: espermatozoides y óvulos. Este proceso se realiza en los testículos y ovarios.

Ciclo Celular

I. Definición

En los organismos pluricelulares, las células son las unidades fundamentales para el crecimiento del número de células.

II. Fases

  • 1) Interfase

    • A) Periodo G₁

      Se caracteriza por un incremento en el volumen citoplasmático.

    • B) Periodo S (síntesis de ADN)

      El evento más importante es la duplicación de la cromatina.

    • C) Periodo G₂

      Se caracteriza por la acumulación de material energético para la división celular.

III. Mitosis

Proceso de división donde una célula eucariótica diploide origina dos células hijas iguales diploides.

  • 1) Profase

    Se condensa la cromatina y se forman los cromosomas dobles, se desorganiza el nucléolo y la carioteca.

  • 2) Prometafase

    La carioteca completamente desorganizada permite la liberación de los cromosomas al citoplasma.

  • 3) Metafase

    Los cromosomas se ubican en la región central celular formando la placa cromosómica ecuatorial.

  • 4) Anafase

    El alargamiento de la fibra centrosómica del huso y el acortamiento de las fibras cromosómicas del huso.

  • 5) Telofase

    Los cromosomas se descondensan originando fibras de cromatina que son rodeadas por fragmentos del retículo endoplasmático, las que se fusionan para formar la carioteca.

Citocinesis

Luego de la telofase aún persisten los haces de microtúbulos en la zona ecuatorial y se entremezclan con vesículas, toda la estructura es el cuerpo intermedio.

Comparativo

  • Mitosis: De una división celular resultan dos células hijas. El número de cromosomas en el núcleo se mantiene. Una fase premeiótica S de división.

  • Meiosis: En células germinales o sexuales. Dos divisiones que producen cuatro células hijas. Existen entrecruzamientos entre los homólogos.

Respiración Celular

I. Importancia Biológica

  • 1. Es la fuente de CO₂ natural, necesario para el proceso fotosintético.

  • 2. Es un proceso que permite la transformación de la energía química en energía mecánica.

II. Definición

Es un proceso catabólico de tipo exergónico donde la energía química de enlace es transformada en energía mecánica o calórica.

III. Tipos

Hay dos tipos: respiración aeróbica y respiración anaeróbica.

IV. Respiración Anaeróbica

  • 1. Organismos

    Bacterias y hongos del grupo de las levaduras.

  • 2. Ubicación

    Citosol celular.

  • A. Glucólisis

    La glucólisis es una secuencia compleja de reacciones que se efectúan en el citosol de una célula.

    La glucólisis en forma energética comprende tres procesos secuenciales: activación, oxidación y fosforilación, hasta convertirse en ácido pirúvico.

    Hay dos tipos principales de fermentación; una convierte el piruvato en ácido láctico (lactato) y la otra en dióxido de carbono y etanol.

V. Respiración Aeróbica

  • 1. Definición

    Proceso realizado por los organismos aeróbicos. Se lleva a cabo en el citosol y mitocondria.

  • II. Etapas

    • A) Glucólisis (reacción citosólica)
    • B) Descarboxilación del piruvato (mitocondria)
    • C) Ciclo de Krebs (mitocondria)

      Consiste en una serie de reacciones cíclicas que ocurre en la matriz mitocondrial.

    • D) Cadena respiratoria (mitocondria)

      Está formada por una serie de transportadores de electrones.

Metabolismo Celular

1. Definición

Es el conjunto de todas las reacciones bioquímicas que ocurren dentro de la célula, con el objetivo de intercambiar material y energía con su entorno.

II. Tipos de Metabolismo

  • 1. Anabolismo

    Son todas las reacciones bioquímicas, en las cuales las moléculas sencillas se combinan para formar moléculas complejas. En este proceso de síntesis, se forman enlaces químicos, en los cuales se almacena la energía, por tal motivo el anabolismo es una reacción endergónica. Ejemplo: Fotosíntesis, glucogenogénesis, etc. Pero hay gasto o utilización de ATP que contienen alta energía.

  • 2. Catabolismo

    Son todas las reacciones bioquímicas, en las cuales las moléculas complejas se desdoblan en moléculas sencillas, con liberación de energía (ATP), por tal motivo, el catabolismo es una reacción exergónica. Ejemplo: Respiración celular, glucogenólisis, glucólisis, etc.

Adenosín Trifosfato (ATP)

Se le llama la moneda energética de la célula, porque es la fuente de energía inmediata para el trabajo celular. El ATP está formado por:

  • 1 adenina
  • 1 ribosa
  • 3 fosfatos

Fotosíntesis

I. Importancia Biológica

  • 1. Es una gran fuente de Oxígeno Molecular (O₂)

  • 2. Transforma la energía luminosa en energía química.

  • 3. Produce los alimentos (almidón) para los organismos autótrofos y heterótrofos.

II. Definición

La fotosíntesis es un proceso anabólico de tipo endergónico, este proceso es realizado por organismos autótrofos a nivel del cloroplasto (vegetales) o estructuras equivalentes (algas unicelulares, bacterias y cianobacterias).

III. Fórmula

6CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

IV. Elementos

  • 1. Luz

    Radiación electromagnética constituida por un haz de fotones (Cuantos que se utilizan en la fotosíntesis).

    La luz visible es radiación electromagnética de longitud de onda entre 400 y 700 nanómetros (nm).

  • 2. Pigmentos

    Son los pigmentos que absorben la luz.

    • Clorofilas

      Son los pigmentos (verdes) más importantes que absorben la luz en las membranas de los tilacoides (plantas superiores).

    • Pigmentos accesorios

      Son pigmentos que absorben la luz de longitudes de onda a las que la clorofila no es eficiente; completando su acción. Además ceden la energía luminosa que absorbieron a la clorofila y son:

      • Carotenoides: Son los pigmentos accesorios más importantes, siendo el β-caroteno el más frecuente. Es un compuesto isoprenoide de color naranja. También es Carotenoide la xantofila, de color amarillo.

      • Ficobilinas: Su distribución es más limitada, encontrándose en algas rojas (ficoeritrina), algas pardas (fucoxantina), cianobacterias (ficocianina).

  • 3. Agua

    La absorción del Agua sirve para proporcionar «agentes reductores».

  • 4. Enzimas

    Son proteínas biocatalizadoras que aceleran las reacciones químicas de la fotosíntesis.

  • 5. CO₂

    Fuente de carbono (Anhídrido carbónico), necesario para la síntesis de compuestos orgánicos «glucosa».

V. Fases

  • 1. Fase luminosa o fotosintética (Reacción de HILL)

    Es la primera fase, donde las clorofilas absorben energía luminosa iniciando las reacciones que son muy rápidas.

    • A) Fotoexcitación de las clorofilas

      Se inicia con la captura de la luz por las clorofilas formando fotosistemas.

      • Fotosistema II: genera ATP por motivos históricos. Contiene a la proteína Z encargada de la fotólisis del agua.

      • Fotosistema I: genera NADPH.

    • B) Fotólisis del agua

      El agua absorbida por la raíz de la planta llega hasta los Cloroplastos.

    • C) Fotofosforilación

      Es la síntesis de ATP a partir de ADP y Pi (fosfato inorgánico).

    • D) Fotorreducción del NADP+

      Las moléculas de NADP+ (oxidado), presentes en el estroma del cloroplasto, reciben electrones (2e-) del complejo ferredoxina, asociándose con protones del agua, para luego quedar en NADPH (Reducido).

  • 2. Fase oscura o quimiosintética (Reacción de BLACKMAN)

    • A) Activación energética de la ribulosa
    • B) Fijación del CO₂
    • C) Reducción
    • D) Regeneración y obtención de glucosa