Reproducción sexual.
La mayoría de los organismos eucarióticos se reproducen sexualmente lo cual requiere de dos padres e implica dos fenómenos: la meiosis y la fecundación. Los organismos sexuados no se reproducen más que a partir de organismos de la misma especie, una barrera genética los separa de los organismos de otras especies (salvo en los raros casos de hibridación natural). Para pasar a la generación sexual siguiente, se deberá en un momento dado del ciclo biológico, realizar una reducción a la mitad del número de cromosomas de los gametos durante una división nuclear especial: la meiosis.
La reproducción sexual es aquella en la que participan dos progenitores de distinto sexo (masculino y femenino), los cuales aportan parte de su información genética a sus descendientes. Por tanto, éstos son parecidos a sus progenitores, pero no iguales, y parecidos entre sí.
El proceso de reproducción sexual sigue varios pasos:
- Producción de gametos. Los gametos son células haploides, es decir, con un solo juego de cromosomas. Se producen en unos órganos especiales por un proceso parecido a la mitosis, que recibe el nombre de meiosis. Se desarrollan en los órganos reproductores y pueden ser masculinos o femeninos.
- Fecundación. Es la unión de dos gametos, uno masculino y otro femenino, para dar lugar a una célula, el cigoto. Este es diploide, pues recibe un juego de cromosomas de cada gameto.
- Desarrollo embrionario. El cigoto comienza a dividirse para dar un gran número de células, que se diferencian en los distintos tipos de tejidos y, finalmente, dan lugar a un individuo adulto.
Los seres vivos que solo producen un tipo de gametos, reciben el nombre de unisexuales. Los que son capaces de producir gametos masculinos y femeninos reciben el nombre de hermafroditas. Aunque un ser vivo sea hermafrodita, lo habitual es que se reproduzca con otro miembro de su especie.
En los organismos unisexuales, los órganos donde se producen los gametos son distintos en uno y otro sexo. Además, a menudo los organismos de ambos sexos son diferentes en tamaño, forma, color... En este caso, hablamos de dimorfismo sexual. Un paso clave en la reproducción sexual es la meiosis. Con ella se consigue que los gametos tengan la mitad de los cromosomas (n), de modo que, al producirse la fecundación, el cigoto sea diploide (2n cromosomas).
La meiosis
La meiosis tiene como consecuencia la variabilidad: en la especie humana por ejemplo, cada persona tiene dos juegos completos de 23 cromosomas, un juego que...
La meiosis es un proceso que recuerda a dos mitosis consecutivas, que reciben el nombre de primera división meiótica y segunda división meiótica. Este proceso comienza con una célula que tiene 2n cromosomas, cada uno con dos cromátidas, y finaliza con cuatro células, cada una con n cromosomas, de una cromátida cada uno.
La célula comienza la primera división meiótica tras replicar su ADN, de modo que sus cromosomas tienen dos cromátidas.
La profase de la primera división meiótica (profase I) es más larga y compleja que en una mitosis. Los cromosomas se van condensando y los homólogos se unen, de modo que quedan n parejas de cromosomas.
En la metafase I, las parejas de homólogos se dirigen a la parte central de la célula.
En la anafase I, cada cromosoma de una pareja se dirige a un polo de la célula.
En la telofase I, los cromosomas no se llegan a descondensar. En cada polo de la célula quedan n cromosomas, cada uno de ellos con dos cromátidas.
La segunda división meiótica comienza nada más terminar la primera. Se trata de una división mitótica normal, y en la anafase se separan las cromátidas de los cromosomas, como ocurre normalmente. Como partimos de dos células con n cromosomas, obtenemos cuatro células con n cromátidas.
MITOSIS
En biología, la mitosis (del griego mitos, hebra) es un proceso de reparto equitativo del material hereditario (ADN) característico de las células eucarióticas.[1] Normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas. La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual. La meiosis, un proceso que comparte mecanismos con la mitosis pero que no debe confundirse con ella (es otro tipo de división celular, propio de los gametos), produce células genéticamente distintas y, combinada con la fecundación, es el fundamento de la reproducción sexual y la variabilidad genética.
Consecuencias de la mitosis
Mediante el proceso mitótico, el material genético se divide en dos núcleos idénticos, con lo que las dos células hijas que resultan si se produce la división del citoplasma (ver citocinesis) serán genéticamente idénticas. Por tanto, la mitosis es un proceso de división conservativo, ya que el material genético se mantiene de una generación celular a la siguiente. La mayor parte de la expresión génica se detiene durante la mitosis, pero mecanismos epigenéticos funcionan durante esta fase, para "recordar" los genes que estaban activos en mitosis y transmitirlos a las células hijas.
La fecundación
Para que se produzca la fecundación se deben encontrar dos gametos, uno masculino y otro femenino, pertenecientes a la misma especie. Cuando se encuentran, sus membranas se fusionan, de modo que se restaura el número de cromosomas propio de la especie.
La fecundación es el paso que más dificultad presenta, pues se deben encontrar dos gametos de diferentes individuos. Los seres vivos tienen multitud de mecanismos para aumentar la probabilidad de este encuentro.
Reproducción sexual en plantas
Angiospermas:
En los vegetales superiores, se distinguen las angiospermas, que corresponden a los vegetales que tienen flor. Ésta representa el órgano reproductor, ya que posee estructuras especializadas para la producción de los gametos.2
Las angiospermas, además de desarrollar flores, tienen raíz, tallo, hojas, frutas y semillas.2
Polinización:
¿Cómo llega el polen hasta el pistilo? Para lograr esto, existen los agentes polinizadores, responsables de trasladar el polen.
Pueden actuar como agentes polinizadores, el viento, el agua, los insectos y también el hombre.
Según si el polen es trasladado a la misma flor o bien a otra, existen dos formas de polinización:
· Cruzada: en este caso, el transporte de polen ocurre desde los estambres de una flor al pistilo de otra flor de la misma especie.
· Autopolinización: el polen de la flor llega al pistilo de la misma flor.2
Fecundación:
¿Qué sucede después de la polinización?
Después de que el polen llega hasta el estigma del pistilo, se inicia un proceso crucial llamado fecundación.
En términos simples, ocurre de la siguiente forma: desde el grano de polen se forma un tubo, llamado polínico, el cual llega hasta el ovario. Por este tubo descienden dos anterozoides -células o gametos masculinos-, uno de ellos fecunda (se une) a la oosfera (gameto femenino), y el otro fecunda al núcleo secundario, formándose el endosperma que corresponde a una sustancia nutritiva. (Gama, 1997)
La finalidad de la fecundación es la formación de la semilla, que está formada por el embrión y el endosperma. La semilla queda contenida en el ovario, el cual va transformando sus paredes; crece, se desarrolla y madura, dando como resultado la formación de un fruto que contiene las semillas. (Idem).
Por sus semillas pueden ser diferenciadas en:
Dicotiledóneas:
· Son una clase de plantas Angiospermas, cuya semilla está provista de dos cotiledones situados a ambos lados del embrión, y excepcionalmente de uno, por atrofia del segundo.
· La presencia de los dos cotiledones se puede observar seccionando la semilla.
· La raíz principal generalmente es resistente y dura toda la vida de la planta.
· El tallo posee vasos que se disponen en círculos.
· Entre los vasos leñosos y los liberianos existe un tejido llamado cambium, cuya proliferación permite a la planta el crecimiento en espesor.
· Las dicotiledóneas son las plantas más abundantes con unas 200.000 especies. 3
Monocotiledóneas:
· Son plantas angiospermas, es decir con flor completa y visible, que poseen una sola hoja embrionaria o cotiledón en sus semillas.
· La raíz es del tipo fasciculado y de corta duración.
· El tallo no suele ser ramificado, no tiene cambium vascular de crecimiento en grosor, pero algunas especies carecen en espesor por otros medios.
· En las plantas herbáceas, el tallo es hueco.
· Las hojas suelen ser envainadoras de tallo y paralelinervias, o sea, con nervaduras paralelas.
· La flor de las monocotiledóneas suelen ser casi siempre con tres elementos florales o múltiplo de tres.
· Existen más de 50.000 especies de monocotiledóneas.3
En resumen las plantas angiospermas son las plantas vasculares con flores que presentan los Primordios seminales (que corresponde al megasporangio en los espermatofitos, es decir la estructura que contiene al gametofito femenino, y que cuando madure originará la semilla llamada óvulo) encerrados por una cubierta protectora denominada carpelo, que al madurar originará un fruto conteniendo las semillas, dichas semillas corresponden a los primordios seminales maduros.
