Meiosis y Beta-Oxidación: Fundamentos de la División Celular y el Metabolismo Energético

Meiosis: El Proceso de División Celular Reduccional

Es un mecanismo especial de división celular por el cual, a partir de una célula madre diploide, se originan cuatro células hijas haploides.

Primera División Meiótica (Meiosis I): Fase Reduccional

La meiosis I es una división reduccional, ya que se originan dos células hijas con la mitad de cromosomas que la madre.

Profase I: El Periodo Más Largo y Crucial

La profase I es el periodo más largo, y durante esta ocurre un hecho de especial importancia: los cromosomas homólogos se aparean y entre ellos se produce un intercambio de material genético. Se consideran los siguientes procesos:

• Leptoteno: Los cromosomas se van haciendo cada vez más visibles al microscopio, aunque cada uno ya está constituido por dos cromátidas como resultado de la duplicación del ADN.
• Cigoteno: Cada cromosoma se aparea con su homólogo; este proceso se denomina sinapsis, juntándose los dos cromosomas punto a punto, es decir, gen a gen. Puede empezar por cualquier sitio de los cromosomas y se extiende por todo a lo largo de los mismos. Dos cromosomas se mantienen unidos gracias a una estructura de carácter proteico que recibe el nombre de complejo sinaptonémico. El resultado es la formación de cromosomas dobles, llamados cromosomas bivalentes.
• Paquiteno: Haciéndose visibles las dos cromátidas de cada cromosoma inicial, es decir, las 4 cromátidas de cada bivalente. En este periodo ocurren ciertos acontecimientos clave de la meiosis: el entrecruzamiento (crossing-over) y la recombinación genética. Es importante destacar que de cada pareja de homólogos en las células de un individuo, uno de los componentes procede del padre y otro de la madre. Durante este periodo, en cada cromosoma bivalente, dos cromátidas homólogas se entrecruzan en determinados puntos. Cada uno de estos puntos de cruce, visibles al microscopio, recibe el nombre de quiasma. En cada quiasma, las dos cromátidas homólogas se rompen transversalmente al mismo nivel, produciéndose el intercambio de un segmento de una cromátida con el segmento correspondiente de la cromátida homóloga (entrecruzamiento). Posteriormente, las zonas de rotura se suturan, lo que produce una recombinación.
• Diploteno: Los dos cromosomas homólogos de cada bivalente tienden a separarse, proceso que se conoce como desinapsis, pero la separación no es completa.
• Diacinesis: Es el último periodo de la profase I. Se acentúa la condensación de los cromosomas y desaparecen el nucléolo y la membrana nuclear, siguiendo el proceso de manera semejante a una mitosis. Sin embargo, los cromosomas homólogos siguen unidos por los quiasmas.

Metafase I y Anafase I

En la metafase I, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial, formando una placa metafásica. A continuación, los cromosomas homólogos se separan, y cada uno de ellos, constituido por dos cromátidas, se dirige a polos opuestos de la célula.

Al final de la meiosis I, se han originado dos células hijas con la mitad de cromosomas que la madre, aunque el ADN está duplicado y cada cromosoma está formado por dos cromátidas.

Segunda División Meiótica (Meiosis II)

Profase II, Metafase II, Anafase II y Telofase II

En la profase II, los cromosomas recuperan su grado de condensación, se inicia la formación del huso mitótico y desaparece la envoltura nuclear. A continuación, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial y se separan las cromátidas de cada uno, constituyendo cromosomas hijos que emigran a los polos. Finalmente, los cromosomas se desenrollan y se rodean de una membrana nuclear, organizándose dos núcleos hijos. Al mismo tiempo, se divide el citoplasma.

Hélice de Lynen: Oxidación de Ácidos Grasos

Llamada así porque es el carbono β, que es el tercer carbono del ácido graso, el que se oxida cada vez que se liberan dos átomos de carbono en forma de acetil-CoA.

Una vez en el citosol, los ácidos grasos se activan previamente para ser metabolizados, formando un enlace éster con el CoA, reacción que necesita aporte de ATP. Los acil-CoA deben atravesar las membranas mitocondriales, para lo cual requieren la colaboración de un transportador: la carnitina. Una vez en el seno de la matriz, los acil-CoA sufren el ataque de cuatro sistemas enzimáticos que van amputando fragmentos de dos átomos de carbono a la cadena del ácido graso y convirtiéndose en moléculas de acetil-CoA, que continúan su proceso oxidativo en el ciclo de Krebs.