Meiosis: Proceso de División Celular
La meiosis es un proceso de división celular donde una célula se divide en dos sucesivas veces, resultando en cuatro células hijas, cada una con la mitad del número de cromosomas de la célula original. A diferencia de la mitosis, que produce células corporales, la meiosis produce células sexuales o gametos.
Etapas de la Meiosis I
La meiosis I se divide en varias etapas:
- Preleptonema: Los cromosomas son muy delgados y difíciles de observar.
- Leptonema: El núcleo aumenta de tamaño y los cromosomas se hacen visibles, apareciendo como simples en lugar de dobles debido a su delgadez.
- Cigonema: Los cromosomas homólogos se alinean entre sí mediante el apareamiento o sinapsis, una unión física que involucra componentes laterales de proteínas básicas y componentes centrales perpendiculares de ADN.
- Paquitena: Los cromosomas se acortan y se completa el apareamiento de los cromosomas homólogos. Se produce el intercambio de fragmentos de material genético entre las cromátidas homólogas, un fenómeno llamado crossing-over. Este proceso genera variabilidad genética.
- Diacinesis: La condensación de los cromosomas se acentúa, haciéndolos más visibles. Las tétradas o pares se distribuyen por todo el núcleo y el nucléolo desaparece.
Genética: Estudio de la Herencia
La genética nace del conocimiento de la citología y del estudio de los componentes bioquímicos o moleculares de los organismos. Estos dos campos se complementan. Uno de sus precursores fue Mendel, quien en 1865 estudió las leyes de la herencia. Presentó y publicó sus descubrimientos científicos basados en su trabajo con plantas de arvejas.
Determinación del Sexo
Durante el proceso reproductivo, la determinación del sexo ocurre por la presencia de un par de genes especiales que determinan la presencia de una gónada masculina o femenina, la síntesis de hormonas respectivas y, finalmente, el funcionamiento de los órganos sexuales secundarios.
Los humanos tienen 46 cromosomas: 22 pares de autosomas (que codifican características del cuerpo) y un par de cromosomas sexuales (que determinan el sexo).
Herencia Ligada al Sexo
Muchas características pueden ser heredadas a través de los cromosomas sexuales. Cada cromosoma sexual contiene un conjunto de genes que se expresan en características o rasgos. Entre los rasgos más estudiados se encuentra la hemofilia, que consiste en la incapacidad de lograr una coagulación eficiente.
Aberraciones Cromosómicas
Durante la formación de las células, pueden ocurrir interferencias durante la duplicación o después en los procesos mitóticos o meióticos, afectando la correcta repartición de los cromosomas. Esto puede resultar en células con cromosomas de más o de menos, dando origen a las aberraciones cromosómicas.
Polipoidías
Se habla de poliploidías cuando el número de cromosomas aumenta, afectando a los cromosomas haploides. El origen de las poliploidías se debe, para los cromosomas autosómicos, al proceso de reproducción celular cuando en la mitosis se llega al estado de telofase y no hay citodiéresis (división del citoplasma), resultando en un solo núcleo con el conjunto completo de cromosomas. En el caso de la meiosis, puede ocurrir por la no separación de las cromátidas hermanas en la anafase II.
Aneuploidía
Las aneuploidías son fallas cromosómicas donde hay cromosomas de más o de menos. Se originan cuando no se separa un cromosoma completo, quedando el homólogo vacío.
Síndrome de Turner
Las mujeres con síndrome de Turner crecen con un aparato reproductor no desarrollado, características infantiles, ausencia de pechos y falta de ovulación.
Síndrome de Klinefelter
Los hombres con síndrome de Klinefelter tienen un aparato reproductor no desarrollado, son estériles, obesos y carecen de rasgos masculinos secundarios (infantilismo físico).
Fisionomía Par 21 (Síndrome de Down)
Autosomía par 21 (47, XX,+21 o 47, XY,+21) causa el síndrome de Down (mongolismo).
Aberraciones Estructurales
Las aberraciones estructurales se definen como cambios genéticos a nivel de los cromosomas que resultan en rasgos atípicos.
- Deleción: Pérdida de información dentro de un cromosoma. Si ocurre lo mismo en dos cromosomas homólogos, es mortal.
- Duplicación: La misma información aparece más de una vez dentro de un cromosoma.
- Inversión: Una porción o brazo del cromosoma gira 180º.
- Traslocación: Un fragmento de información genética se corta de un cromosoma y se inserta en otro.
Las mutaciones son cambios en la información contenida en un gen o en varios genes que afectan características o funciones. El origen de las mutaciones puede ser factores ambientales que afectan a la célula o al núcleo, como el humo del cigarrillo.
Inmunología: Estudio del Sistema Inmunológico
La inmunología es una rama de las ciencias biológicas que se encarga del estudio de todos los procesos que confieren defensas o inmunidad al organismo. Hay varios tipos de inmunidad: natural, adquirida, específica e inespecífica, dependiendo de los procesos mediante los cuales se efectúa y las células y moléculas que participan.
Inmunidad Natural
La inmunidad natural es la que traemos desde nuestro nacimiento, como la piel, las mucosas y las células fagocíticas. Estas últimas están distribuidas en todos los sectores y sistemas del organismo y aportan a las defensas mediante el mecanismo de fagocitosis, en el cual participa un glóbulo blanco del tipo monocito o neutrófilo que tiene la capacidad de englobar partes extrañas, gérmenes y destruirlos en su interior, generalmente por acción enzimática. Otros componentes incluyen la fiebre y el sistema del complemento, que consiste en la acción de ciertas clases de proteínas cuya función es destruir agentes patógenos dentro de la célula.
Inmunidad Adquirida
La inmunidad adquirida se desarrolla después de la interacción con un agente infeccioso. El cuerpo se enferma, se recupera y desarrolla defensas. Tenemos millones de leucocitos (glóbulos blancos). La respuesta inmune ocurre por la acción entre los linfocitos. Por ejemplo, los linfocitos B nacen en la médula ósea roja y, en estado maduro, salen a la sangre para reconocer antígenos y destruirlos. Los linfocitos T se fabrican en la médula ósea roja y deben alcanzar su madurez en el interior del timo. Una vez adultas, migran a la sangre y una parte de ellas puede estar en el tejido blanco del timo. Después de ser usadas, son fagocitadas.
Mecanismo Activo (Linfocitos B y T)
- Etapa de Reconocimiento: Los linfocitos deben reconocer un antígeno. Un antígeno se define como una sustancia extraña y ajena a nuestro cuerpo que debe ser neutralizada, controlada o eliminada.
Los antígenos son moléculas completas que pueden ser naturales (polisacáridos o azúcares grandes macrocomplejos) o glucoproteicas (unión de moléculas de azúcar).
Linfocitos B y Anticuerpos
Los anticuerpos son moléculas complejas, generalmente proteínas llamadas también inmunoglobulinas, que tienen una estructura que consta de dos cadenas mayores o pesadas que se aparean y complementan con dos cadenas más cortas. La zona del tronco que va abajo no tiene capacidad de unión con el antígeno, es la más estable que encontramos en todos los anticuerpos. El extremo de arriba es la parte variable y encaja perfectamente con el antígeno.
- Fase de Ataque: El antígeno unido al anticuerpo desencadena el mecanismo de acción que neutraliza y elimina.
- Fase de Memoria: Los linfocitos son capaces de generar varias copias idénticas que son ocupadas para fabricar el mismo tipo de anticuerpo en una segunda infección, debido a que esta fase se adapta a cada enfermedad como mecanismo de defensa.