1. REPRODUCCION CELULAR
La reproducción celular consiste, básicamente, en la división de la célula. Pero, para que cada célula hija reciba
todos los elementos necesarios para su funcionamiento, es necesaria la duplicación previa de las organelas y,
fundamentalmente, del material genético (ADN).
Existen dos tipos diferentes de división celular: la mitosis y la meiosis.
Durante la mitosis, a partir de una célula madre, se obtienen dos células hijas iguales a la que les dio origen, ya
que reciben una copia exacta del ADN de la célula madre y, por lo tanto tienen el mismo número de cromosomas.
En los organismos multicelulares, la división celular por mitosis hace posible el crecimiento, el reemplazo de
células muertas y la reparación de tejidos, y en algunos casos, la reproducción asexual.
La meiosis es la reproducción celular mediante la cual, a partir de una célula madre, se obtienen cuatro células
hijas, las cuales tienen la mitad del número de cromosomas. Ocurre únicamente en los órganos sexuales y da
lugar a la formación de las gametas.
Los cromosomas
Cada molécula de ADN, junto con las proteínas unidas a ella, constituye un cromosoma. Cada especie tiene un
número característico de cromosomas. Los seres humanos, en las células somáticas, tenemos 46 cromosomas,
organizados en 23 pares. De cada par de cromosomas, numerados del 1 al 23, cada célula tiene una copia
heredada del padre y otra copia heredada de la madre.
De los 23 pares, 22 corresponden a los cromosomas somáticos y el restante
es el par de cromosomas sexuales. Estos últimos se denominan X e Y. En las
mujeres,ambos cromosomas sexuales son X (XX), mientras que en los
hombres existe un cromosoma X y un cromosoma Y (XY).
Ambas copias de los cromosomas somáticos tienen los mismos genes, pero
pueden presentar variedades diferentes de cada gen.
Cuando la célula tiene dos copias de cada cromosoma decimos que es
diploide o 2n. Este es el caso de las células somáticas de los seres humanos.
En cambio, cuando la célula tiene una copia única de cada cromosoma
decimos que es haploide (n), como los óvulos y los espermatozoides.
El ciclo celular
El ciclo celular comienza cada vez que se forma una nueva célula por mitosis y termina cuando esta célula, a su
vez, termina su propia división. Comprende tres etapas:
interfase, mitosis y división citoplasmática.
-
Interfase.
Es la etapa del ciclo celular en la cual la célula aumenta su
masa y el número de componentes citoplasmáticos y,
además, duplica su ADN. Suele ser la etapa más prolongada.
A su vez, puede ser dividida en:
o
G1.
Intervalo
de
crecimiento
y
funcionamiento celular. La mayoría de las
células permanece en esta etapa, en la cual
sintetizan casi todas las proteínas,
carbohidratos y lípidos que utilizan o
2. o
o
-
exportan. Aquellas células destinadas a dividirse prosiguen a la etapa S.
S. Tiempo de síntesis. El ADN se replica y se producen histonas y otras proteínas asociadas al ADN.
G2. Intervalo de preparación para la división. Se producen proteínas que permiten que la mitosis
se lleve a cabo.
Mitosis.
La célula que entra en mitosis ya tiene su ADN totalmente
replicado. Cada cromosoma y su copia permanecen unidos
entre sí como cromátidas hermanas a través del
centrómero.
La mitosis puede ser dividida en cuatro etapas:
o
Profase. Durante esta etapa los cromosomas se enroscan sobre sí mismos repetidamente para dar
lugar a una forma muy condensada, adquiriendo el aspecto de bastoncillos. En el citoplasma, el
citoesqueleto se desorganiza y se reensambla formando el huso acromático, dos conjuntos de
microtúbulos que ordenan la separación de las cromátidas hermanas. La cubierta nuclear se
descompone en muchas vesículas pequeñas y aplanadas, de modo que los cromosomas
interactúan con el huso acromático.
o
Metafase. Como resultado de esta interacción, los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial
de la célula.
3. o
o
-
Anafase. Las uniones entre las dos cromátidas hermanas se rompen. Cada una constituye un
cromosoma separado. Los microtúbulos del huso tiran de cada miembro del par hacia polos
opuestos.
Telofase. Cada uno de los dos juegos de cromosomas llegan a los polos opuestos del huso. Ya
liberados del huso, los cromosomas vuelven a adquirir su forma de hilo. Las vesículas derivadas de
la antigua cubierta nuclear se fusionan originando las nuevas cubiertas nucleares que separan los
cromosomas del citoplasma.
División citoplasmática.
Generalmente, el citoplasma se
divide en algún momento entre
la anafase tardía y el final de la
telofase. En la célula animal, el
huso
acromático
se
desensambla y donde se
encontraba el ecuador se
forma
un
anillo
de
microfilamentos unidos a la
membrana
plasmática.
A
medida que este anillo se
contrae,
disminuye
su
diámetro, tirando de la
membrana hacia el interior. La
contracción continúa hasta que
el anillo corta a la célula en dos.
4. Reproducción sexual y asexual
Durante la reproducción asexual, que ocurre en muchos protistas, hongos, plantas y
ciertos animales, existe un único progenitor que produce descendencia. Cada hijo
hereda el mismo número y tipo de genes del progenitor, de modo que tales
individuos son clones o copias idénticas de sus progenitores.
En cambio, la reproducción sexual involucra un proceso por el cual se forman
gametas haploides (n). Este proceso es la meiosis. La fertilización, que involucra la
unión de los núcleos de las dos gametas, restituye el número diploide (2n) de
cromosomas. Esta célula, que dará lugar a un organismo entero, tiene dos juegos
completos de cromosomas, de los cuales uno proviene de la madre, y otro del
padre.
De esta forma, los miembros de cada par de genes pueden variar con respecto al
otro. Esta variación en la estructura molecular de un ges es posibles debido a las
mutaciones. Cada forma molecular única de cada gen se llama alelo. Esas
diferencias afectan a miles de rasgos como, por ejemplo, el grupo sanguíneo.
En la reproducción sexual, la progenie hereda nuevas combinaciones de alelos que conducen a variaciones de sus
rasgos o caracteres. Estas variaciones constituyen uno de los fundamentos de los cambios evolutivos.
La meiosis
En ciertos aspectos se parece a la mitosis, pero en la meiosis, ocurren dos divisiones consecutivas, sin interfase,
que dan lugar a la formación de cuatro células haploides (n). Estas divisiones se denominan meiosis I y meiosis II.
Con excepción de los cromosomas sexuales, los dos miembros de cada par tienen la misma longitud, forma y
conjunto de genes, por lo que se llaman cromosomas homólogos. Estos se alinean entre sí durante la meiosis I y
se separan migrando a los polos opuestos del huso.
5. En la meiosis II se separan las cromátidas hermanas, dando lugar a la formación de cuatro células haploides.
Además de la reducción del número de cromosomas a la mitad, durante la meiosis ocurren dos eventos
importantes:
-
Entrecruzamiento (o crossingover).
Ocurre en profase I, durante el
alineamiento de los cromosomas
homólogos. Las cromátidas no
hermanas de cromosomas homólogos
se rompen en sitios idénticos y se
intercambian segmentos. De esta
forma, los cromosomas formados
tendrán una combinación diferente de
alelos de los genes que porta con
respecto a los cromosomas de las
células progenitoras.
6. -
Alineación aleatoria. Ocurre en metafase I. Cada célula
progenitora tiene un juego completo de cromosomas paternos y
otro de cromosomas maternos. Cuando se produce la alineación,
la ubicación de cromosomas maternos y paternos en el ecuador
del huso es aleatoria, por lo cual cualquiera de los homólogos
puede migrar a cualquiera de los polos durante anafase I,
generando nuevas combinaciones de cromosomas.
Comparación de mitosis y meiosis
