Biología
Mitosis y meiosis: diferencias, fases y 7 ejercicios
La mitosis da 2 células idénticas (2n) y la meiosis 4 células distintas (n). Tienes tablas comparativas, fases en orden y ejercicios resueltos paso a paso.
Recomendado para: 3º ESO · 4º ESO
La mitosis y la meiosis son las dos formas en que se divide una célula eucariota. En pocas palabras: la mitosis produce 2 células hijas idénticas a la madre (2n → 2n), mientras que la meiosis produce 4 células haploides distintas entre sí (2n → n): los gametos. La primera sirve para crecer y reparar; la segunda, para la reproducción sexual.
Mitosis y meiosis: tabla comparativa
| Característica | Mitosis | Meiosis |
|---|---|---|
| Dónde ocurre | Células somáticas | Células germinales (gónadas) |
| Divisiones | 1 | 2 (meiosis I y II) |
| Células hijas | 2 | 4 |
| Número de cromosomas | 2n (sin cambios) | n (se reduce a la mitad) |
| ¿Iguales a la madre? | Sí, idénticas | No, genéticamente distintas |
| Emparejamiento de homólogos y entrecruzamiento | No | Sí, en la profase I |
| Función | Crecimiento, reparación, reproducción asexual | Formación de gametos, variabilidad |
Las fases de la mitosis
Antes de dividirse, la célula pasa por la interfase (G1, S, G2) y duplica su ADN: cada cromosoma tiene ahora 2 cromátidas hermanas. Después la mitosis transcurre en cuatro fases.
| Fase | Qué ocurre |
|---|---|
| Profase | Los cromosomas se condensan, se rompe la envoltura nuclear, se forma el huso |
| Metafase | Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula |
| Anafase | Las cromátidas hermanas se separan y van a polos opuestos |
| Telofase | Se reforman los dos núcleos y la citocinesis divide la célula |
Las fases de la meiosis
La meiosis I es la división reduccional. En la profase I los homólogos se emparejan y ocurre el entrecruzamiento; en la metafase I se alinean por parejas (bivalentes); en la anafase I se separan los homólogos, no las cromátidas. Las 2 células resultantes son haploides, pero con cromosomas aún de 2 cromátidas.
La meiosis II se parece a una mitosis, sin nueva duplicación del ADN: en la anafase II se separan las cromátidas hermanas y se obtienen 4 células haploides con cromosomas de 1 cromátida.
¿Cuántos cromosomas y cuántas cromátidas?
| Etapa (célula con 2n = 8) | Cromosomas | Cromátidas |
|---|---|---|
| G1 | 8 | 8 |
| G2 / profase | 8 | 16 |
| Final de la mitosis (cada hija) | 8 | 8 |
| Final de la meiosis I (cada célula) | 4 | 8 |
| Final de la meiosis II (cada célula) | 4 | 4 |
Los errores más comunes
- Decir que la meiosis I separa cromátidas: separa los cromosomas homólogos; las cromátidas se separan en la meiosis II.
- Pensar que tras la meiosis I la célula sigue siendo diploide: es haploide, pero con el ADN todavía duplicado.
- Confundir cromosomas y cromátidas: tras la fase S el número de cromosomas es el mismo, solo cambia el de cromátidas.
- Creer que la mitosis da células distintas: salvo mutaciones, son idénticas a la madre.
- Olvidar que el entrecruzamiento ocurre en la profase I y solo en la meiosis.
Para repasar orgánulos y núcleo, lee la guía sobre la célula: estructura y funciones; para ver cómo se reparten los alelos en los gametos, continúa con los ejercicios de genética mendeliana. A continuación, pon a prueba la mitosis y la meiosis con 7 ejercicios de fácil a avanzado, todos resueltos paso a paso.
Ejercicios resueltos
1. Una célula somática humana (2n = 46) entra en profase de la mitosis. ¿Cuántos cromosomas y cuántas cromátidas tiene? ¿Cuántos cromosomas tendrá cada célula hija al final? base
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- Antes de la mitosis la célula ya ha duplicado su ADN en la fase S: el número de cromosomas no cambia, pero cada uno tiene 2 cromátidas hermanas.
- Cromosomas en profase: 46.
- Cromátidas en profase: 46 × 2 = 92.
- En la anafase las cromátidas hermanas se separan y cada una pasa a ser un cromosoma: cada polo recibe 46 cromosomas.
Resultado: En profase: 46 cromosomas y 92 cromátidas. Cada célula hija tiene 46 cromosomas (2n = 46), idénticos a los de la célula madre.
2. Ordena estas cuatro observaciones al microscopio y nombra la fase: (A) los cromosomas están alineados en el ecuador de la célula; (B) la envoltura nuclear se rompe y se forma el huso; (C) las cromátidas hermanas migran a polos opuestos; (D) se forman dos núcleos nuevos y la célula se estrangula por el centro. base
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- La mitosis sigue siempre la secuencia profase, metafase, anafase, telofase.
- (B) es la profase: desaparece la envoltura nuclear y se organiza el huso.
- (A) es la metafase: los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial.
- (C) es la anafase: las cromátidas hermanas se separan y se desplazan a los polos.
- (D) es la telofase con citocinesis: se reconstituyen los núcleos y la célula se divide en dos.
Resultado: Orden B → A → C → D: profase, metafase, anafase, telofase (con citocinesis).
3. Una célula tiene 2n = 8 cromosomas. Indica en cada etapa el número de cromosomas y de cromátidas: (a) fase G1; (b) fase G2; (c) cada célula hija al final de la mitosis; (d) cada célula al final de la meiosis I; (e) cada célula al final de la meiosis II. intermedio
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- (a) En G1 el ADN aún no se ha duplicado: 8 cromosomas con 1 cromátida cada uno, es decir, 8 cromátidas.
- (b) En G2 el ADN está duplicado: siguen siendo 8 cromosomas, pero con 2 cromátidas cada uno, es decir, 16 cromátidas.
- (c) La mitosis separa las cromátidas hermanas: cada hija tiene 8 cromosomas de 1 cromátida, es decir, 8 cromátidas.
- (d) La meiosis I separa los cromosomas homólogos (no las cromátidas): cada célula tiene 4 cromosomas, todavía de 2 cromátidas, es decir, 8 cromátidas.
- (e) La meiosis II separa las cromátidas hermanas: cada célula final tiene 4 cromosomas de 1 cromátida, es decir, 4 cromátidas (n = 4).
Resultado: (a) 8 cromosomas / 8 cromátidas; (b) 8 / 16; (c) 8 / 8; (d) 4 / 8; (e) 4 / 4.
4. Un cigoto sufre 5 mitosis consecutivas y en cada una todas las células se dividen. (a) ¿Cuántas células hay al final? (b) ¿Cuántos espermatozoides se forman a partir de 50 espermatocitos primarios? (c) ¿Cuántos óvulos maduros se forman a partir de 50 ovocitos primarios? intermedio
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- (a) Cada mitosis duplica el número de células: tras 5 divisiones hay 2⁵ = 32 células.
- (b) Cada espermatocito primario completa la meiosis y da 4 espermatozoides: 50 × 4 = 200.
- (c) Cada ovocito primario da un solo óvulo funcional: el citoplasma se reparte de forma muy desigual y las otras células, los corpúsculos polares, degeneran.
- Por tanto, 50 ovocitos primarios producen 50 óvulos maduros.
Resultado: (a) 32 células; (b) 200 espermatozoides; (c) 50 óvulos (más los corpúsculos polares, que degeneran).
5. En una célula con 2n = 4 observas tres metafases: (A) 4 cromosomas en fila única en el ecuador; (B) 2 parejas de cromosomas homólogos emparejados en el ecuador; (C) 2 cromosomas en fila única en el ecuador, cada uno con dos cromátidas. Identifica el tipo de división de cada una. intermedio
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- Primero cuento los cromosomas: 2n = 4, así que una célula diploide tiene 4 y una haploide, 2.
- (A) 4 cromosomas en fila única: la célula es diploide y los cromosomas no están emparejados, por tanto es la metafase de la mitosis.
- (B) los cromosomas homólogos están emparejados (bivalentes): esto solo ocurre en la metafase I de la meiosis.
- (C) solo 2 cromosomas en fila única: la célula ya es haploide (n = 2), por tanto es la metafase II de la meiosis.
Resultado: (A) metafase de la mitosis; (B) metafase I (meiosis I); (C) metafase II (meiosis II).
6. ¿Cuántas combinaciones distintas de cromosomas puede tener un gameto humano (n = 23) solo por la segregación independiente de los homólogos, es decir, sin entrecruzamiento? ¿Y cuántos cigotos distintos pueden originar dos progenitores? avanzato
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- Cada una de las 23 parejas de homólogos se orienta en la metafase I de dos maneras equivalentes: cualquiera de los dos homólogos puede ir a cualquiera de los polos.
- Las elecciones son independientes, así que se multiplican: 2 × 2 × ... (23 veces) = 2²³.
- 2²³ = 8.388.608 gametos distintos por progenitor.
- El cigoto nace de la unión de dos gametos: 2²³ × 2²³ = 2⁴⁶, es decir, unos 7,04 × 10¹³ combinaciones (más de 70 billones).
- El entrecruzamiento intercambia fragmentos entre homólogos y aumenta todavía más la variabilidad.
Resultado: Unos 8,4 millones de gametos distintos por progenitor (2²³ = 8.388.608) y unos 7,04 × 10¹³ cigotos posibles (2⁴⁶), sin contar el entrecruzamiento.
7. En la meiosis humana se produce una no disyunción del par de cromosomas 21. ¿Cuántos cromosomas tienen los cuatro gametos si el error ocurre (a) en la meiosis I? (b) en la meiosis II, en una sola de las dos células? ¿Y qué resulta si un gameto de 24 cromosomas es fecundado por uno normal? avanzato
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- No disyunción = un par no se separa. Un gameto normal tiene 23 cromosomas.
- (a) Error en meiosis I: los dos homólogos del 21 van juntos a la misma célula. Esa célula dará 2 gametos de 24 cromosomas; la otra, sin cromosoma 21, dará 2 gametos de 22. Los 4 gametos son anómalos.
- (b) Error en meiosis II en una sola célula: la célula normal da 2 gametos de 23; la otra da 1 gameto de 24 (dos copias del 21) y 1 gameto de 22. Es decir, 2 normales, 1 de 24 y 1 de 22.
- Un gameto de 24 más uno normal de 23 dan un cigoto con 24 + 23 = 47 cromosomas, con tres copias del cromosoma 21.
Resultado: (a) 24, 24, 22, 22; (b) 23, 23, 24, 22. Gameto de 24 + gameto normal = 47 cromosomas: trisomía 21 (síndrome de Down).
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre mitosis y meiosis?
La mitosis es una sola división que a partir de una célula diploide (2n) produce 2 células hijas diploides e idénticas: sirve para crecer y reparar tejidos. La meiosis consta de 2 divisiones consecutivas y a partir de una célula diploide produce 4 células haploides (n) genéticamente distintas entre sí: los gametos, es decir, espermatozoides y óvulos. Solo la meiosis tiene emparejamiento de homólogos y entrecruzamiento.
¿Por qué la meiosis reduce a la mitad el número de cromosomas?
Porque a una sola duplicación del ADN le siguen dos divisiones. En la meiosis I se separan los cromosomas homólogos, así que se pasa de 2n a n; en la meiosis II se separan las cromátidas hermanas, sin nueva duplicación. En la fecundación los dos gametos (n + n) restablecen el número 2n de la especie.
¿Cuándo ocurre el entrecruzamiento (crossing-over)?
En la profase I de la meiosis. Los cromosomas homólogos se emparejan (sinapsis) e intercambian fragmentos de ADN en puntos llamados quiasmas. El resultado son cromosomas recombinantes que mezclan los alelos recibidos del padre y de la madre.
¿La célula es haploide o diploide después de la meiosis I?
Es haploide, porque tiene n cromosomas. Sin embargo, cada cromosoma sigue formado por 2 cromátidas hermanas, ya que las cromátidas solo se separan en la meiosis II. Por eso su contenido de ADN sigue siendo el doble que el de un gameto.
¿Cuántas células se obtienen en la mitosis y en la meiosis?
La mitosis produce 2 células y la meiosis 4. En la espermatogénesis las 4 se convierten en espermatozoides; en la ovogénesis se forma un único óvulo funcional y corpúsculos polares que degeneran.