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Los gametos, también conocidos como células sexuales o células germinales, se diferencian del resto de las células del cuerpo porque contienen solo 23 cromosomas, la mitad de los que se encuentran en las células somáticas.
Todas las células de los tejidos de todo el cuerpo tienen dos copias de cada cromosoma, una de cada padre. Los cromosomas humanos están numerados del 1 al 22, y al cromosoma restante, un cromosoma sexual, se le asigna una letra en lugar de un número:"X" o "Y". Los cromosomas que comparten el mismo número (como el cromosoma 11 o 18) son homólogos y parecen idénticos bajo el microscopio, aunque sus secuencias de ADN puedan diferir. El cromosoma 9 que heredas de tu madre parece visualmente idéntico al que heredas de tu padre, a pesar de las posibles diferencias en la secuencia.
Aproximadamente nueve meses antes de que nacieras, un espermatozoide y un óvulo se fusionaron para formar el cigoto fertilizado que finalmente se convirtió en ti. Debido a que el gameto de cada padre aporta 23 cromosomas, el cigoto resultante contiene 46, preservando el número de cromosomas diploides a través de generaciones. El proceso meiótico que produce gametos es esencial para mantener este recuento de cromosomas y generar la diversidad genética que sustenta la supervivencia de las especies.
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es el modelo de la vida. En los procariotas (organismos como las bacterias), el material genético suele ser un cromosoma único y circular que carece de membrana nuclear. Los eucariotas (plantas, animales, hongos) encierran su ADN dentro de un núcleo de doble membrana. Su material genético está organizado en cromosomas distintos, cada uno de ellos envuelto alrededor de proteínas que ayudan a empaquetar las largas cadenas de ADN. Los organismos con mitocondrias (orgánulos derivados de antiguas bacterias de vida libre) las utilizan para la respiración aeróbica y albergan sus propios genomas circulares pequeños.
Los genes son segmentos de ADN específicos que codifican proteínas. En transcripción , un segmento de ADN se copia en ARN mensajero (ARNm), que luego sale del núcleo para unirse a los ribosomas en el citoplasma. Ahí, traducción convierte el código de ARNm en una cadena polipeptídica, formando proteínas funcionales.
Antes de que una célula se divida, todo su genoma se duplica una vez. En los humanos, los 46 cromosomas se replican, lo que garantiza que cada célula hija reciba un conjunto completo de instrucciones genéticas.
La fisión binaria en las bacterias es un proceso asexual sencillo:el cromosoma único se duplica y la célula se divide en dos hijas idénticas. La división eucariota se produce en dos formas distintas:mitosis , que produce células hijas genéticamente idénticas, y meiosis , que reduce el número de cromosomas a la mitad e introduce variación genética.
Los gametos se producen en las gónadas:los testículos en los hombres y los ovarios en las mujeres. En los machos, las células precursoras se denominan espermatocitos; en las mujeres, son ovocitos.
Los gametos contienen una única copia de cada cromosoma numerado y un cromosoma sexual. Cada cromosoma es un mosaico de las contribuciones maternas y paternas, lo que hace que cada gameto sea genéticamente único.
Formación de gametos o gametogénesis , incorpora dos pasos clave de aleatorización:cruce durante la meiosis I y selección independiente, lo que garantiza que no haya dos gametos idénticos.
Los cromosomas son haces de cromatina:ADN envuelto alrededor de proteínas histonas. Los octámeros de histonas sirven como carretes alrededor de los cuales se enrolla el ADN, formando nucleosomas que compactan el genoma. Durante la replicación, cada cromosoma permanece unido a su copia recién sintetizada en una región llamada centrómero. Las dos cromátidas idénticas resultantes se denominan cromátidas hermanas. . El centrómero suele estar situado cerca de un extremo de la cromátida, dando lugar al brazo p corto y al brazo q largo.
Mitosis produce células hijas con el mismo contenido de ADN que la madre, mientras que la meiosis genera células con la mitad del número de cromosomas e introduce variación genética.
Antes de la mitosis, los cromosomas se condensan, se alinean en el ecuador de la célula y, durante la anafase, los microtúbulos atraen a cada cromátida hermana hacia polos opuestos, formando dos células hijas idénticas.
Por el contrario, la meiosis comienza con la replicación del ADN de los 46 cromosomas. En la meiosis I, los cromosomas homólogos se emparejan para formar bivalentes y se cruzan. , intercambiando material genético entre las copias materna y paterna.
Orientación aleatoria de cada bivalente a lo largo de la placa metafásica, conocida como surtido independiente — diversifica aún más la composición genética de los gametos. El número teórico de disposiciones bivalentes distintas es 2^23, aproximadamente 8,4 millones.
Después de la meiosis I, se producen dos células que contienen cada una 23 cromosomas con cromátidas hermanas. La meiosis II refleja la mitosis y separa las cromátidas hermanas para producir cuatro células haploides, cada una con 23 cromosomas.
La espermatogénesis en los machos produce cuatro espermatozoides viables de cada espermatocito primario, mientras que la ovogénesis en las hembras produce un único óvulo maduro de cada ovocito primario.
Las hembras inician la meiosis sólo una vez en la vida; el ovocito primario resultante completa la meiosis I en el momento de la ovulación, liberando un óvulo que, si es fertilizado, completará la meiosis II. Los hombres, por el contrario, producen espermatozoides continuamente durante toda la edad adulta, y cada ronda de meiosis II genera múltiples gametos, lo que permite una producción total mucho mayor.
