Preparado 01

¿Para qué se divide una célula?

Te raspaste la rodilla jugando al fútbol y una semana después la piel está como nueva. Esas células no aparecieron de la nada: salieron de células que ya estaban ahí y se dividieron. Lo viste en 7.º grado con la teoría celular: toda célula proviene de otra célula. Una célula se divide para cuatro cosas:

• Crecer. De una sola célula, el cigoto, a un cuerpo entero.

• Reparar. Cerrar un raspón, soldar un hueso quebrado.

• Reemplazar. La médula de tus huesos fabrica unos dos millones de glóbulos rojos por segundo.

• Formar gametos. Óvulos y espermatozoides, que se unen en la fecundación.

Las tres primeras las resuelve la mitosis, que hace copias idénticas. La cuarta, la meiosis, que reparte a la mitad y mezcla. La película completa, en un dibujo:

En el resto de la clase vas a ver cómo lo logra cada una. Primero, los protagonistas: los cromosomas.

Preparado 02

Cromosomas: 23 pares, uno de mamá y otro de papá

Del ADN al cromosoma

En el núcleo está el ADN, la molécula con las instrucciones para fabricar y hacer funcionar la célula. Estirado, el ADN de una sola de tus células mediría unos dos metros. ¿Cómo entra en un núcleo de unas pocas milésimas de milímetro? Enrollado alrededor de proteínas, como el hilo en un carretel.

Ese ADN está repartido en pedazos: cada pedazo, con sus proteínas, es un cromosoma. En la vida normal de la célula están desenrollados y no se distinguen (es la cromatina); para dividirse, se enrollan muchísimo y se vuelven bastoncitos visibles.

Los pares: cromosomas homólogos

Las células de tu cuerpo tienen 46 cromosomas que forman 23 pares: de cada par, uno vino de tu mamá (en el óvulo) y el otro de tu papá (en el espermatozoide). Los dos de un par se llaman homólogos: tienen el mismo tamaño y los mismos genes en el mismo orden, pero pueden traer versiones distintas. Por ejemplo, los dos cromosomas 9 tienen el gen del grupo sanguíneo, pero uno puede traer la versión A y el otro, la 0.

2n y n: diploide y haploide

Una célula con los pares completos es diploide y se escribe 2n: n es la cantidad de cromosomas distintos (los «modelos de media»). En los humanos n = 23, así que 2n = 46. Un gameto lleva uno solo de cada par: es haploide, n = 23.

Dato: el número no dice cuán «complejo» es un ser vivo. El perro tiene más cromosomas que vos.

Cromosoma y cromátida: no son lo mismo

Antes de dividirse, la célula copia todo su ADN: cada cromosoma queda formado por dos copias idénticas unidas por el centrómero. Cada copia es una cromátida, y las dos juntas son cromátidas hermanas. Por eso en las fotos de los libros los cromosomas se ven como X: se fotografían ya copiados.

Preparado 03

Mitosis: una célula, dos copias idénticas

El objetivo: que cada célula hija reciba una copia completa de todos los cromosomas, ni uno de más ni uno de menos. Para lograrlo, la célula primero copia todo y después reparte con muchísimo cuidado.

Antes de empezar: la interfase

Las fases, contadas por lo que pasa

La división es una película continua: las fases son los nombres de sus escenas.

1. Profase se preparan

   Los cromosomas se enrollan y se ven como X. Se arma el huso y se desarma la envoltura del núcleo.

2. Metafase en el medio

   Se alinean de a uno en el medio, enganchados a fibras de los dos polos.

3. Anafase se apartan

   Las cromátidas hermanas se separan hacia polos opuestos. Cada una ya cuenta como un cromosoma.

4. Telofase termina

   A cada polo llega un juego completo. Se arman dos núcleos y los cromosomas se desenrollan.

5. Citocinesis se parte en dos

   Se divide el citoplasma: quedan dos células hijas idénticas.

Preparado 04

Meiosis: mezclar y repartir a la mitad

Un gameto tiene que llevar un solo cromosoma de cada par: si tuviera 46, el bebé tendría 92, y la generación siguiente, 184. La meiosis lo logra con dos divisiones seguidas después de copiar el ADN una sola vez. Ocurre en las gónadas: los testículos y los ovarios.

Meiosis I: se separan los pares

La gran novedad está al principio: en la profase I, cada cromosoma se pega a su homólogo y ocurre el entrecruzamiento (en inglés, crossing-over):

1. Profase I pares y cruces

   Los homólogos se aparean (tétradas) e intercambian pedazos.

2. Metafase I pares en el medio

   Los pares se alinean en el medio; cada uno se acomoda al azar.

3. Anafase I se van los homólogos

   Cada homólogo viaja entero, con sus dos cromátidas. Acá el número se reduce a la mitad.

4. Telofase I dos células

   Dos células haploides. Antes de seguir, no se copia el ADN.

Meiosis II: se separan las cromátidas

1. Metafase II de a uno

   En cada célula, los cromosomas se alinean de a uno, como en una mitosis.

2. Anafase II se separan las hermanas

   Se separan las cromátidas hermanas, que ya no son idénticas.

3. Telofase II cuatro distintas

   Cuatro células haploides, todas distintas: en los animales, los gametos.

Preparado 05

Lado a lado: por qué hay dos formas

Las dos usan las mismas herramientas para objetivos opuestos: una conserva todo; la otra reduce a la mitad y mezcla. Se nota en dos escenas:

¿Por qué no sos igual a tu hermano?

La meiosis no solo reparte a la mitad: mezcla. Por eso dos hermanos (salvo los gemelos idénticos) nunca son genéticamente iguales. Tres fuentes de variedad:

1. Entrecruzamiento

   Los cromosomas que salen de la meiosis suelen mezclar pedazos de los dos homólogos: un espermatozoide de tu papá puede llevar un cromosoma con pedazos de tu abuela y de tu abuelo paternos.

2. Reparto al azar de los pares

   En la metafase I cada par se acomoda al azar. Con los 2 pares del simulador hay 2 × 2 = 4 combinaciones; con 23 pares, 2²³ = 8.388.608 combinaciones en los gametos de una sola persona, sin contar el entrecruzamiento.

3. Fecundación al azar

   Cualquier óvulo puede unirse con cualquier espermatozoide: 8.388.608 × 8.388.608 da más de 70 billones (70 millones de millones) de combinaciones para un hijo de la misma pareja.

La fecundación, además, recupera el número: n + n = 2n. El óvulo aporta 23 cromosomas, el espermatozoide otros 23, y el cigoto, la primera célula del bebé, tiene 46. Desde ahí, todo es mitosis.