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3.3 REPRODUCCIÓN SEXUAL

La reproducción sexual necesita de dos progenitores y siempre involucra dos hechos: la fecundación y la meiosis. La fecundación es el medio por el cual las dotaciones genéticas de ambos progenitores se reúnen y forman una nueva identidad genética, la de la progenie. La meiosis es una forma distinta de división nuclear en la que se redistribuyen los cromosomas y se producen células que tienen un número haploide de cromosomas (n). La fecundación restablece el número diploide (2n).

Cada una de las células haploides producidas por meiosis contiene un complejo único de cromosomas, debido al entrecruzamiento y a la segregación al azar de los cromosomas. De esta manera, la meiosis es una fuente de variabilidad en la descendencia.

MEIOSIS I
Aunque la meiosis en los animales produce gametos, en las plantas produce esporas. Una espora es una célula reproductora haploide que, a diferencia de un gameto, puede producir un organismo haploide sin haberse fusionado previamente con otra célula. Sin embargo, con la formación de gametos y esporas por meiosis, se obtiene el mismo resultado: en algún momento del ciclo vital de un organismo que se reproduce sexualmente, se reduce la dotación diploide de cromosomas a la dotación haploide.

Una vez que se ha completado la síntesis de ADN y la formación de cromátidas hermanas, los espermatocitos en preleptotena entran en profase (profase I) de la primera división meiótica (meiosis I), la cual, como ya se mencionó anteriormente, se caracteriza por su larga duración.

Mientras los homólogos están apareados, ocurre entre ellos elentrecruzamiento, dando como resultado el intercambio de material cromosómico.

Profase
Las células germinales en desarrollo y sus núcleos aumentan progresivamente de tamaño. Cambios en la morfología nuclear reflejan cambios cromosómicos y son la base para clasificar los espermatocitos primarios de acuerdo a los sucesivos estados de la profase I (leptotena I, zigotena I, paquitena I, diplotena I y diacinesis). En los espermatocitos en leptotena, los cromosomas se condensan pero no están apareados, y aparecen como filamentos de cromatina en el núcleo. Los espermatocitos en zigotena, ligeramente mayores, se caracterizan por tener largas hebras de cromatina donde comienzan a aparearse los cromosomas homólogos. Frecuentemente muestran una configuración arracimada, en la cual los cromosomas se acumulan en uno de los lados del núcleo. En paquitena, los cromosomas están totalmente apareados, y permanecen así durante 2 semanas aproximadamente. Se caracterizan por su núcleo grande y ovoide, que contiene un grueso y corto material y nucléolos prominentes y esféricos. Cada cromosoma comprende un par de cromátidas hermanas que se mantienen juntas por el centrómero, por eso, los pares de cromosomas homólogos están compuestos de cuatro cromátidas cada uno, y se refieren como bivalentes o tétradas.

Durante el apareamiento de los cromosomas, o sinapsis, tiene lugar el intercambio de material genético entre cromosomas homólogos, que están unidos por el quiasma. La recombinación genética origina células germinales que contienen una combinación de material genético única. Los espermatocitos en diplotena contienen los pares de cromosomas separados a lo largo de su longitud, excepto en donde está localizado el quiasma. Son las células germinales más grandes y tienen un gran núcleo, así como áreas más claras entre las bandas de cromatina. Durante la diacinesis I los cromosomas se acortan, alcanzando la máxima condensación y se separan completamente de la membrana nuclear. Después de una prolongada profase I, los siguientes estadios de la meiosis I suceden velozmente. La diacinesis I es seguida rápidamente por la metafase I.

Metafase I: En este estadio, la membrana nuclear se invagina, aparece el huso y los cromosomas apareados se alinean a lo largo del eje ecuatorial de la célula, con los centrómeros orientados hacia polos opuestos.

Anafase I: Los pares de cromosomas homólogos se separan entonces y los centrómeros, con las cromátides hermanas unidas, se sitúan en polos opuestos de la célula.

Telofase I: Los juegos haploides de cromosomas se empiezan a agrupar en los polos opuestos de la célula. Después de este estadio, la célula se divide para formar dos espermatocitos secundarios, los cuales contienen un juego haploide de cromosomas (23 cromosomas). Los espermatocitos secundarios son esféricos, y más pequeños que los primarios, sus núcleos son redondos y contienen cromatina muy teñida y homogénea. Estos espermatocitos son de corta vida: sólo están presentes durante ocho horas. Esto, junto con su falta de características típicas, los hace muy difícil de distinguir histológicamente.

Al finalizar la meiosis I, los cromosomas homólogos se separan y se producen dos núcleos, cada uno con un número haploide de cromosomas. Cada cromosoma, a su vez, está formado por dos cromátides. Los núcleos pueden pasar por un período de interfase, pero el material cromosómico no se duplica.

MEIOSIS II
Ésta es la segunda etapa de la meiosis, aquí las cromátides hermanas de cada cromosoma se separan, como si fuese una mitosis. Cuando los dos núcleos se dividen, se forman cuatro células haploides.

Después de una breve interfase, los espermatocitos secundarios entran en la segunda división meiótica (meiosis II), la cual es similar a la división mitótica, excepto que las células que entran en meiosis II tienen un número haploide de cromosomas.

Metafase II: Los 23 cromosomas de los espermatocitos secundarios, cada uno con sus dos cromátidas hermanas (2n), se empiezan a alinear en el eje ecuatorial de la célula.

Anafase II: Los centrómeros se dividen longitudinalmente y las cromátidas hermanas de cada cromosoma comienzan a migrar hacia los polos opuestos de la célula.

Telofase II: Las cromátides comienzan a agruparse en dichos polos y la célula se divide en dos espermátides, cada una de las cuales contiene un número haploide de cromosomas heredando sólo una de las cromátida.

En meiosis el cruzamiento de los cromosomas sirve para la variabilidad genética