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CAPÍTULO 4 / TEMA 5
Los seres vivos y las células
DIVISIÓN CELULARLas células eucariotas que se dividen activamente atraviesan una serie de etapas conocidas colectivamente como el ciclo celular. El estudio de este ciclo se centra en los mecanismos que regulan el tiempo y la frecuencia de la duplicación del ADN y ladivisión celular.
Se define como el período entre divisiones sucesivas de una célula, proceso en el cual el contenido de la célula debe replicarse con precisión.
En la década de 1950, los científicos Alma Howard y Stephen Pelc demostraron que la replicación del ADN sólo tenía lugar en una fase específica del ciclo celular que estaba claramente separada de la mitosis.
A partir de esto, se identificaron las cuatro fases características del ciclo celular: mitosis (M), espacio 1 (G1), síntesis de ADN (S) y espacio 2 (G2).
Fase G1 La primera etapa de la interfase se llama G1 o primer espacio, porque desde un aspecto microscópico se observan pocos cambios; sin embargo, durante esta etapa la célula está bastante activa a nivel bioquímico, puesto que acumula los componentes básicos del ADN cromosómico y las proteínas asociadas, así como suficientes reservas de energía para completar la tarea de replicar cada cromosoma en el núcleo.
Fase S En esta fase, la replicación del ADN puede avanzar a través de los mecanismos que resultan en la formación de cromátidas hermanas que están firmemente unidas a la región centromérica. El centrosoma se duplica durante la fase S y los dos centriolos darán lugar al huso mitótico.
Fase G2En esta fase la célula repone sus reservas de energía y sintetiza las proteínas necesarias para la manipulación cromosómica. Algunos orgánulos celulares se duplican y el citoesqueleto sufre cambios para proporcionar recursos a la fase mitótica.
Fase M La fase mitótica es un proceso durante el cual los cromosomas duplicados se alinean, separan y se mueven a dos nuevas células hijas idénticas. La primera parte de la fase mitótica se llama cariocinesis o división nuclear y la segunda porción citocinesis.
EL CICLO CELULAR
La cariocinesis, también conocida como mitosis, se divide en una serie de fases que dan como resultado la división del núcleo celular.
En algunos organismos unicelulares, forma la base de la reproducción asexual. A pesar de que es un proceso continuo, la mitosis se divide convencionalmente en cuatro etapas:
Profase • La envoltura nuclear comienza a disociarse en pequeñas vesículas, y los orgánulos membranosos, como el aparato de Golgi y el retículo endoplásmico, se fragmentan y se dispersan hacia la periferia de la célula. • Los centrosomas comienzan a moverse a polos opuestos de la célula. • Los microtúbulos que formarán el huso mitótico se extienden entre los centrosomas. • Las cromátidas hermanas comienzan a enrollarse con la ayuda de las proteínas y se vuelven visibles bajo un microscopio óptico.
MITOSIS
CENTRIOLOSEn algunas células la
duplicación continua de los centriolos
representa el origen de los cuerpos basales, que dan lugar a los cilios y flagelos y a sus centros
de movilización.
El período entre las divisiones mitóticas se conoce como interfase.
CENTROSOMA:
ORGANELO CELULAR SIN MEMBRANAS FORMADO POR
DOS CENTRIOLOSAPAREADOS, INFILTRADOS EN
UN CONJUNTO DEAGREGADOS PROTEICOS.
Las células en esta fase no se preparan activamente para dividirse, sino que se
encuentran en una etapa inactiva. Algunas ingresan a esta etapa temporalmente hasta que una señal externa desencadena el inicio
de G1 pero otras que nunca o rara vez se dividen, permanecen en G0 de
forma permanente.
Fase G0
Metafase • Todos los cromosomas se alinean en un plano llamado placa metafásica oplano ecuatorial. • Las cromátidas hermanas se encuentran estrechamente unidas entre sí por unas proteínas llamadas cohesinas.• Los cromosomas se condensan al máximo.
Anafase • Las cohesinas se degradan.• Los centrómeros se dividen, las cromátidas hermanas se separan y se mueven hacia los extremos opuestos de la célula. • Cada cromátida, ahora llamada cromosoma, se dirige rápidamente hacia el centrosoma que está unido a su microtúbulo.
Telofase • Durante esta fase los cromosomas alcanzan los polos opuestos. • Los husos mitóticos se convierten en monómeros de tubulina que se usarán para ensamblar los componentes del citoesqueleto en cada célula hija. • La membrana nuclear se forma alrededor de los cromosomas y los nucleosomas aparecen dentro del área nuclear.
La división celular mitótica ocurre en cualquier célula con núcleo, incluidos organismos multicelulares grandes como los humanos, y pequeños organismos unicelulares como la levadura necesaria para hacer pan; por lo que este proceso es imprescindible para que la vida exista.
El proceso de la mitosis garantiza la multiplicación de las células para el crecimiento y desarrollo en las plantas; lo que significa que es responsable del crecimiento de sus hojas, raíces y tallos, entre otras partes.
IMPORTANCIA DE LA MITOSIS
Es un tipo de división celular que se produce sólo en eucariotas. Este proceso es exhibido por formas superiores de organismos que se reproducen sexualmente.
En las plantas se observa después de la producción de esporas, mientras que en los animales tiene lugar durante la formación de gametos como espermatozoides y óvulos.
Meiosis I • Separa los pares de cromosomas homólogos. • Una división celular especial reduce la célula de diploide a haploide.
Profase I
• La cromatina se condensa y se comienzan a ver los cromosomas, cada uno formado por dos cromátidas unidas entre sí.• Las cromátidas hermanas del conjunto materno se emparejan con sus iguales del conjunto paterno.• Se lleva a cabo el entrecruzamiento de una porción de las cromátidas entre los cromosomas homólogos. • Se comienza a formar el huso meiótico.• Desaparece el núcleo y la membrana nuclear.
Metafase I
• Las tétradas se alinean en el centro de la célula en el plano ecuatorial.• Los centrómeros, una región en el cromosoma donde las cromátidas se mantienen juntas, se encuentran en los polos opuestos.
Anafase I
• Los cromosomas homólogos se separan y migran a los polos opuestos de la célula.• Las cromátidas hermanas permanecen juntas.
MEIOSIS
QUIERO SABER SOBRE...
El ácido fólico es una vitamina indispensable tanto para la producción como para el mantenimiento de las nuevas células en nuestro organismo.
QUIERO SABER SOBRE...
En el organismo adulto la mitosis juega un papel en el reemplazo de células, la curación de heridas y la formación de tumores.
¿SABÍAS QUÉ?
La anafase es la etapa más corta de la mitosis,conocida también comofase ascendente.
La meiosis produce células hijas con lamitad del número de cromosomas que la
célula parental.
CROMATINA:
SUSTANCIA QUE FORMA LOS CROMOSOMAS Y SE COMPONE DE MOLÉCULAS DE ADN, ARNY PROTEÍNAS.
Telofase I
• Los cromosomas continúan su migración hacia los polos. Ambos tienen un número haploide de cromosomas.• Una envoltura nuclear comienza a formarse.• Se forman dos células hijas con un número de cromosoma haploide.
Meiosis II • Separa cada cromosoma en dos cromátidas. • Los eventos de la meiosis II son análogos a los de una división mitótica.
Célulaparental
En la telofase se condensan los cromosomas y se da la citocinesis o ruptura de la célula
en dos.
La diferencia entre la mitosis y la meiosis II es que el número de cromosomas involucrados se ha reducido a la mitad.
En la meiosis, la variación ocurre porque cada gameto contiene una mezcla de genes de dos cromosomas parentales diferentes en la reproducción sexual. En otras palabras, el acoplamiento genético del ADN no idéntico tiene lugar en la meiosis.
Por lo tanto, este proceso permite producir descendencia física y genéticamente única; debido a esto se mantiene una alta diversidad genética de una población que está perfectamente preparada para sobrevivir.
IMPORTANCIA DE LA MEIOSIS
- El intercambio de material genético entre cromosomas homólogos durante la meiosis I.
- La alineación aleatoria de los cromosomas maternos y paternos en Meiosis I.
- La alineación aleatoria de las cromátidas hermanas en Meiosis II.
LA MEIOSIS GENERA DIVERSIDAD GENÉTICA A TRAVÉS DE: