Reproducción

M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
ReproducciónReproducción
Por el CINVESTAV-IPNPor el CINVESTAV-IPN
Biólogo por la UAM-IBiólogo por la UAM-I
Versión 1.0 2020-10-26Versión 1.0 2020-10-26

¿Qué es la Reproducción?¿Qué es la Reproducción?
La reproducción es el procesoLa reproducción es el proceso
biológico que da lugar a nuevosbiológico que da lugar a nuevos
organismos a partir de otros seresorganismos a partir de otros seres
pre-existentes.pre-existentes.
Su nombre procede deSu nombre procede de re-re- = volver,= volver,
produc- =produc- = hacer, generar yhacer, generar y -ción =-ción =
procesoproceso
La reproducción NO es un procesoLa reproducción NO es un proceso
vital. No obstante, los organismosvital. No obstante, los organismos
han sido seleccionados parahan sido seleccionados para
reproducirse pues de otro modo sureproducirse pues de otro modo su
especie se extingue.especie se extingue.

¿Cuáles son los tipos¿Cuáles son los tipos
principales de Reproducción?principales de Reproducción?
AsexualAsexual
SexualSexual
Es el proceso que genera nuevos organismos enEs el proceso que genera nuevos organismos en
ausencia de Recombinación de genes y deausencia de Recombinación de genes y de
gametos (células haploides, n).gametos (células haploides, n). Existe desde elExiste desde el
mismo origen de la Vida.mismo origen de la Vida.
En cambio el modo sexual genera nuevos organismosEn cambio el modo sexual genera nuevos organismos
mediante la Recombinación de genes y fusión demediante la Recombinación de genes y fusión de
gametos (células haploides, n).gametos (células haploides, n). La Reproducción SexualLa Reproducción Sexual
surgió en organismos eucarióticos.surgió en organismos eucarióticos.

Variantes de Reproducción AsexualVariantes de Reproducción Asexual
En losEn los Organismos UnicelularesOrganismos Unicelulares..
●
Por simplePor simple División Celular:División Celular: Amitosis en procariotesAmitosis en procariotes oo
Mitosis en eucariotes (protistas u hongos).Mitosis en eucariotes (protistas u hongos).
En organismos Multicelulares y Pluricelulares. Por...En organismos Multicelulares y Pluricelulares. Por...
●
Reproducción Vegetativa.Reproducción Vegetativa. Con propágulos (porciones delCon propágulos (porciones del
cuerpo con células madre capaces de regenerar): Tubérculo,cuerpo con células madre capaces de regenerar): Tubérculo,
Bulbo, Rizoma, Estolón y eventual fragmento. EnBulbo, Rizoma, Estolón y eventual fragmento. En PlantaePlantae..
●
EsporulaciónEsporulación. Con. Con mitoesporasmitoesporas. De. De mito- =mito- = mitosis ymitosis y espor-espor-
= espora= espora (células en vida suspendida con cubiertas(células en vida suspendida con cubiertas
protectoras). Enprotectoras). En FungiFungi
●
PartenogenesisPartenogenesis. Células 2n de órganos sexuales sin meiosis,. Células 2n de órganos sexuales sin meiosis,
ni singamia. Deni singamia. De parten- =parten- = vírgen. Envírgen. En AnimaliaAnimalia yy PlantaePlantae

¿Cómo son los descendientes de la¿Cómo son los descendientes de la
Reproducción Asexual?Reproducción Asexual?
Son Clones: organismos con la misma Información Genética por laSon Clones: organismos con la misma Información Genética por la
Replicación del ADN al inicio de la reproducción.Replicación del ADN al inicio de la reproducción.

¿Cuáles son las ventajas de la¿Cuáles son las ventajas de la
●
Es simple.Es simple.
●
Es económica, requiere pocos recursosEs económica, requiere pocos recursos
●
Necesita sólo de 1 progenitor (no hay queNecesita sólo de 1 progenitor (no hay que
buscar pareja, ni enamorarla)buscar pareja, ni enamorarla)
●
Es rápida y conveniente en ambientes establesEs rápida y conveniente en ambientes estables
●
Existe en todos los Reinos. Derivada, inclusoExiste en todos los Reinos. Derivada, incluso
de ancestros sexuados.de ancestros sexuados.

¿Cuáles desventajas tiene la¿Cuáles desventajas tiene la
●
Todos los organismos son clones (tienen losTodos los organismos son clones (tienen los
mismos genes)mismos genes)
●
Hay alta susceptibilidad a epidemias catastróficasHay alta susceptibilidad a epidemias catastróficas
(virus, bacterias, hongos y otros parásitos)(virus, bacterias, hongos y otros parásitos)
●
Las poblaciones carecen de suficiente variabilidadLas poblaciones carecen de suficiente variabilidad
genética que pueda ser seleccionada ante cambiosgenética que pueda ser seleccionada ante cambios
súbitos del ambiente.súbitos del ambiente.
Para compensar, las poblaciones tienen periodos dePara compensar, las poblaciones tienen periodos de
generación acortados para dar pie a mutacionesgeneración acortados para dar pie a mutaciones

¿Cómo surgió la Reproducción Sexual?¿Cómo surgió la Reproducción Sexual?
Como un mecanismo de Reparación del ADNComo un mecanismo de Reparación del ADN
Durante la evolución de los organismosDurante la evolución de los organismos
eucarióticos aumentó su complejidad y eleucarióticos aumentó su complejidad y el
tamaño de su genoma. Con eltamaño de su genoma. Con el
inconveniente de queinconveniente de que A mayor # de pbA mayor # de pb
es más probable sufrir Mutacioneses más probable sufrir Mutaciones..
Entonces se seleccionó reparar genesEntonces se seleccionó reparar genes
mutados sustituyéndolos con copias demutados sustituyéndolos con copias de
otro organismo de la misma especieotro organismo de la misma especie
((entrecruzamiento de cromátidasentrecruzamiento de cromátidas) luego) luego
de la fusión celular (ahora,de la fusión celular (ahora, singamiasingamia))
1n
A b C+
D e F g h
Luz UVLuz UV
✰
Como los protistas eran haploidesComo los protistas eran haploides
bastaba dañar un gen vital para morir.bastaba dañar un gen vital para morir.
muerte
A b C-- D e F g h

Fusión celular, Replicación,Fusión celular, Replicación,
1n
a b C+
d E f G H
Luz UVLuz UV
A b C--
D e F g h
1n Singamia
Replicación del ADN
Cromátidas HermanasCromátidas Hermanas 1 y 2
Cromátidas HermanasCromátidas Hermanas 3 y 4
PardecromosomasPardecromosomas
HomólogosHomólogos
1
2
3
4
Cromátidas no Hermanas: 1 y 3, 2 y 4 y
viceversa
A b C--
D e F g h
a b C+
d E f G H
a b C+
d E f G H
A b C--
D e F g h
2n
A b C--
D e F g h
a b C+
d E f G H

Luego, el Intrecruzamiento de crom...Luego, el Intrecruzamiento de crom...
Formación de quiasmas.
Digamos 2 con 3
PardecromosomasPardecromosomas
HomólogosHomólogos
1
2
3
4
A b C--
D e F g h
a b C+
d E f G H
a b C+
d E f G H
A b C--
D e F g h
A b C--
D e F g h
a b C+
d E f G H
A b C--
d E f G H
a b C+
D e F g h Todas las cromátidas tienen
diferentes combinaciones
de genes.
1
2
3
4
Entrecruzamiento de CromátidasEntrecruzamiento de Cromátidas

Ahora, siguen 2 mitosis modificadas.Ahora, siguen 2 mitosis modificadas.
A b C-- D e F g h
a b C+
d E f G H
A b C-- d E f G H
a b C+
D e F g h
1
2
3
4
Primera Mitosis modificadaPrimera Mitosis modificada
SegundaMitosismodificadasinSegundaMitosismodificadasin
replicacióndelADNreplicacióndelADN
1n
a b C+
D e F g h
✓
1n
a b C+
d E f G H
✓
A b C--
D e F g h
1n
✘
1n
A b C--
d E f G H
✘2n2n
2n2n

¿Cuál es el resultado?¿Cuál es el resultado?
1n
a b C+
d E f G H
Luz UVLuz UV
A b C--
D e F g h
1n
Singamia
+
Meiosis 1n
a b C+
D e F g h
✓
1n
a b C+
d E f G H
✓
Entran 2 organismos, uno con un gen dañado y salenEntran 2 organismos, uno con un gen dañado y salen
otros dos con todos los genes aptos.otros dos con todos los genes aptos.
Es decir, hay reparación de genes, pero no aumento en el númeroEs decir, hay reparación de genes, pero no aumento en el número
de organismos (Reproducción)de organismos (Reproducción)

¿Por qué entonces¿Por qué entonces
devino en undevino en un
extendido mecanismoextendido mecanismo
Reproductivo?Reproductivo? 1n
a b C+
D e F g h
✓
1n
a b C+
d E f G H
✓
A b C--
D e F g h
1n
✓
1n
A b C--
d E f G H
✓
Porque aunque laPorque aunque la singamia+meiosissingamia+meiosis surgesurge
por otros motivos, también sirve comopor otros motivos, también sirve como
método reproductivo siempre y cuandométodo reproductivo siempre y cuando
no haya genes letalesno haya genes letales
Y también porque a pesar de susY también porque a pesar de sus
desventajas, ofreció oportunidades para ladesventajas, ofreció oportunidades para la
evolución exitosa de los linajes que leevolución exitosa de los linajes que le
adoptaron como Reproducción (ahoraadoptaron como Reproducción (ahora
calificada de Sexual)calificada de Sexual)

¿Cuáles ventajas tiene la Reproducción¿Cuáles ventajas tiene la Reproducción
Sexual?Sexual?
●
Reúne en una generación mutacionesReúne en una generación mutaciones
ventajosas de seres distintos genéticamenteventajosas de seres distintos genéticamente
●
Con la RS siempre hay organismos resistentesCon la RS siempre hay organismos resistentes
a agentes infecciosos, aunque sean nuevosa agentes infecciosos, aunque sean nuevos
●
Es conveniente en ambientes inestablesEs conveniente en ambientes inestables
●
Hay mayor variabilidad disponible comoHay mayor variabilidad disponible como
materia prima del proceso evolutivomateria prima del proceso evolutivo

¿Cuáles desventajas tiene la¿Cuáles desventajas tiene la
Reproducción Sexual?Reproducción Sexual?
●
Generalmente se requieren encontrar dosGeneralmente se requieren encontrar dos
organismos progenitores (especies dioicas)organismos progenitores (especies dioicas)
●
Se necesitan costosos mecanismos deSe necesitan costosos mecanismos de
reconocimiento (cortejo)reconocimiento (cortejo)
●
Habitualmente sólo uno de los dos organismosHabitualmente sólo uno de los dos organismos
genera descendientes (costo del macho)genera descendientes (costo del macho)
●
Los organismos de la población sexual estánLos organismos de la población sexual están
adaptados subóptimamente a su hábitatadaptados subóptimamente a su hábitat

¿Tuvo la Reproducción Sexual¿Tuvo la Reproducción Sexual
consecuencias evolutivas?consecuencias evolutivas?
Si. Cada especie conSi. Cada especie con
reproducción sexual tuvo 2reproducción sexual tuvo 2
cuerpos que se alternabancuerpos que se alternaban
en el tiempo: Uno haploideen el tiempo: Uno haploide
1n (1n (gametobiontegametobionte) y otro) y otro
diploide 2n (diploide 2n (esporobionteesporobionte).). Singamia
Meiosis
1n
1n
1n
1n
El cuerpo diploide (2n)El cuerpo diploide (2n)
al tener 2 juegos deal tener 2 juegos de
genes es más resilientegenes es más resiliente
a las mutáciones ya las mutáciones y
tiene más genes quetiene más genes que
puedan evolucionar apuedan evolucionar a
distintas funciones.distintas funciones.
1n
1n
gametobiontesgametobiontes
2nesporobiontesesporobiontes

¿Cómo era el primer Ciclo con¿Cómo era el primer Ciclo con
alternancia de generaciones?alternancia de generaciones?
En el ciclo ancestral,En el ciclo ancestral,
HaplónticoHaplóntico..
ElEl gametobionte 1n (=gametobionte 1n (=
gametofito)gametofito) es más grande,es más grande,
longevo o complejo que ellongevo o complejo que el
esporobionte 2n (= esporofito)esporobionte 2n (= esporofito)..
Este ciclo aún lo poseenEste ciclo aún lo poseen
especies del reinoespecies del reino ProtistaProtista,,
según Whittaker.según Whittaker.

¿Luego cómo evolucionaron los Ciclos¿Luego cómo evolucionaron los Ciclos
con alternancia de generaciones?con alternancia de generaciones?
Dada la selección del estado 2n:Dada la selección del estado 2n:
ElEl esporobionte, el cuerpo queesporobionte, el cuerpo que
produce esporasproduce esporas es más o menoses más o menos
comparable en tamaño,comparable en tamaño,
longevidad o complejidad respectolongevidad o complejidad respecto
alal gametobionte, el cuerpo quegametobionte, el cuerpo que
produce los gametos.produce los gametos.
Este cicloEste ciclo haplo-diplónticohaplo-diplóntico lolo
poseen especies del reinoposeen especies del reino ProtistaProtista yy
PlantaePlantae,, según Whittaker. Porsegún Whittaker. Por
ejemplo los helechos del filoejemplo los helechos del filo
PteridophytaPteridophyta

¿Cómo es el último tipo de ciclo en¿Cómo es el último tipo de ciclo en
evolucionar?evolucionar?
En el ciclo Diplóntico,En el ciclo Diplóntico,
ElEl gametobiontegametobionte, el cuerpo haploide, el cuerpo haploide
(1N)(1N) se reduce a su mínimase reduce a su mínima
expresión en todos los aspectosexpresión en todos los aspectos
respecto alrespecto al esporobionteesporobionte, el cuerpo, el cuerpo
diploide (2N).diploide (2N).
Este ciclo lo poseen especies sobreEste ciclo lo poseen especies sobre
todo de los reinostodo de los reinos AnimaliaAnimalia yy
PlantaePlantae, según Whittaker. Por, según Whittaker. Por
ejemplo los filosejemplo los filos Antophyta,Antophyta,
Coniferophyta,Coniferophyta, Chordata,Chordata,
Arthropoda, MolluscaArthropoda, Mollusca y otrosy otros..

Por último, otroPor último, otro
asunto relevanteasunto relevante
Hay varias causas de la extinción de lasHay varias causas de la extinción de las
especies. En la actualidadespecies. En la actualidad
principalmente las ocasionamos conprincipalmente las ocasionamos con
nuestras actividades:nuestras actividades:
●
Destrucción de Hábitats (cambio en elDestrucción de Hábitats (cambio en el
uso del suelo)uso del suelo)
●
Extracción excesiva de agua deExtracción excesiva de agua de
ambientes naturales.ambientes naturales.
●
Contaminación de los cuerpos de aguaContaminación de los cuerpos de agua
con compuestos con N y P.con compuestos con N y P.
●
Acidificación del agua de mares, lagosAcidificación del agua de mares, lagos
y ríos por el COy ríos por el CO22 que generamos.que generamos.
●
Calentamiento global por laCalentamiento global por la
contaminación del aire con el COcontaminación del aire con el CO22
generado al quemar combustiblesgenerado al quemar combustibles
fósiles.fósiles.

¿Cómo surgió la Reproducción Sexual?¿Cómo surgió la Reproducción Sexual?

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