Procesos Clave de la Célula: Meiosis, Mitosis, Herencia y Endosimbiosis

Diferencias y Similitudes entre Meiosis y Mitosis

La meiosis es un tipo de división celular reductora, lo que significa que reduce el número de cromosomas a la mitad. En la meiosis, a partir de una célula madre diploide, se obtienen cuatro células hijas haploides. Por otro lado, la mitosis produce dos células exactamente iguales a la célula madre, con el mismo número de cromosomas y el mismo material genético.

La mitosis es un proceso que se lleva a cabo en células eucariotas, tanto unicelulares como pluricelulares, siendo fundamental para el crecimiento, la reparación de tejidos y la reproducción asexual. En contraste, la meiosis se lleva a cabo exclusivamente en células relacionadas con la reproducción sexual (gametos o esporas).

Una similitud clave entre ambos procesos es que, para su realización, tanto la mitosis como la meiosis requieren una fase previa de duplicación del ADN, conocida como fase S de la interfase.

Teoría Cromosómica de la Herencia

Desarrollada por Theodor Boveri y Walter Sutton, esta teoría establece principios fundamentales sobre la ubicación y el comportamiento de los genes:

• Los genes se encuentran en los cromosomas, ocupando un lugar fijo y específico denominado locus.
• Los genes están colocados de forma lineal a lo largo del cromosoma.
• Los genes pueden sufrir mutaciones, dando origen a diferentes variedades de un gen, conocidas como alelos.
• Todos los alelos de un gen controlan un determinado carácter, pero cada uno contiene información distinta y ocupan el mismo locus cromosómico.
• Todos los genes ubicados en un mismo cromosoma son denominados genes ligados y constituyen un grupo de ligamiento.
• Los genes ligados pueden transmitirse individualmente si existe recombinación genética (entrecruzamiento) durante la meiosis, lo que permite la variabilidad en la descendencia.

Teoría Endosimbiótica

Propuesta por Lynn Margulis, esta teoría sugiere que las mitocondrias y los cloroplastos, orgánulos esenciales en las células eucariotas, se originaron a partir de células procariotas primitivas mediante dos eventos endosimbióticos sucesivos:

1. Primera Endosimbiosis: Una célula eucariota ancestral anaerobia fagocitó una bacteria aerobia. Esta bacteria, en lugar de ser digerida, estableció una relación simbiótica, reproduciéndose dentro de la célula huésped y evolucionando hasta convertirse en la mitocondria. Este proceso se considera el origen de las células eucariotas animales.
2. Segunda Endosimbiosis: Posteriormente, algunas de estas células eucariotas primitivas (que ya contenían mitocondrias) fagocitaron bacterias fotosintéticas (cianobacterias). De manera similar, estas cianobacterias se transformaron con el tiempo en cloroplastos. Este evento dio origen a las células eucariotas vegetales, que poseen tanto mitocondrias como cloroplastos.

El Ciclo Celular

El ciclo celular describe la secuencia de etapas que atraviesa una célula desde su formación hasta su división en dos células hijas. Se divide principalmente en dos fases mayores: la Interfase y la Fase M.

1. Interfase

Durante la interfase, la célula crece, expresa sus genes, duplica su ADN y se prepara para la división. Se subdivide en:

• Fase G1 (Gap 1): Periodo de intensa actividad metabólica, crecimiento celular y aumento del número de orgánulos.
• Fase S (Síntesis): Replicación del ADN, resultando en la formación de dos copias idénticas del material genético (cromátidas hermanas).
• Fase G2 (Gap 2): Preparación final para la fase M. Se sintetizan proteínas necesarias para la división y, en células animales, se duplica el centrosoma.
• Fase G0 (Gap 0): Algunas células, como las neuronas o las células musculares maduras, entran en esta fase, deteniendo su ciclo celular y dejando de dividirse.

2. Fase M (Mitótica)

La fase M comprende la mitosis (división del material genético en cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase) y la citocinesis (división del citoplasma), culminando en la formación de dos células hijas.

Importancia de la Meiosis

La meiosis es un proceso biológico crucial por varias razones fundamentales:

• Mantenimiento del Número Cromosómico: Reduce el número de cromosomas a la mitad (de diploide a haploide) en los gametos. Esto es esencial para evitar que el número de cromosomas se duplique en cada generación tras la fecundación.
• Generación de Variabilidad Genética: Introduce una significativa diversidad genética en la descendencia, lo cual es vital para la adaptación y evolución de las especies. Esta variabilidad se logra principalmente a través de dos mecanismos:
  • Recombinación Genética (Sobrecruzamiento): Ocurre durante la profase I de la meiosis, donde segmentos de cromosomas homólogos se intercambian, creando nuevas combinaciones de alelos en las cromátidas.
  • Segregación Independiente de los Cromosomas Homólogos: Durante la metafase I y anafase I, los pares de cromosomas homólogos se alinean y se separan de forma aleatoria. Esta distribución al azar de los cromosomas maternos y paternos en los gametos conduce a la formación de 2ⁿ gametos genéticamente distintos (donde 'n' es el número haploide de cromosomas).