El documento describe la estructura y función del núcleo celular y los procesos de división celular. Explica que el núcleo controla las actividades de la célula y contiene el material genético. Describe las partes del núcleo como la carioteca, cromatina y nucléolo, y los procesos de mitosis y meiosis que permiten la división celular y la formación de gametos, respectivamente.

1. Profesor: N. Tomás Atauje Calderón
CEPRE-UPSB
2015

2. Núcleo
 Es el centro de la regulación celular; se encarga de controlar y
dirigir todas las actividades de la célula.
 Es denso y se caracteriza por contener el material genético de las
células.
 La forma del núcleo varía según la forma de la célula que se trate.
Generalmente es esférico en células esféricas, cúbicas y
poliédricas; mientras que en las células cilíndricas suele tener
forma ovoide.
 La mayor parte de las células presentan un núcleo, pero existen
células multinucleadas (músculo esquelético, células de hongos y
protozoarios) así como algunas que carezcan de núcleo
(eritrocitos y células cribosas).
 El núcleo se puede dividir en dos partes: Carioteca y Región
intranuclear.

3. Carioteca
 Se denomina así a la envoltura nuclear. Es la estructura
que delimita y separa el contenido nuclear del
citoplasma.
 Presenta membrana externa e interna y un espacio
perinuclear entre ambas. Ambas membranas se ponen
en contacto en los lugares conocidos como poros
nucleares; los cuales miden aproximadamente unos
600 Å y permiten el intercambio de material genético
entre el núcleo y el citoplasma.
 El núcleo tiene un aspecto rugoso por la abundancia de
ribosomas en su membrana externa.

4. Núcleo

5. Región intranuclear
 Comprende tres partes: Carioplasma, nucléolo y cromatina.
 Carioplasma: También conocido como nucleoplasma o
“jugo nuclear”. Es una masa semilíquida, incolora, viscosa y
coloidal; tiene una densidad mayor al citoplasma pero con
una composición semejante en cuanto a proteínas, sales
inorgánicas, fosfatos y bases nitrogenadas.
 Nucléolo: Corpúsculo esférico compuesto de ARN y
proteínas; está suspendido en el nucleoplasma y se encarga
de la síntesis de ARN ribosómico y del ensamblaje de las
subunidades del ribosoma.

6. Región intranuclear
 Cromatina: Organización supramolecular de naturaleza
nucleoproteica, compuesta por ADN y proteínas histonas,
que poseen gran cantidad de arginina y lisina.
La unidad estructural de la cromatina se conoce como
Nucleosoma; el cual está compuesto de 200 pares de bases
de ADN enrollado alrededor de 8 histonas (4 pares). Una
histona adicional se va ubicar en el ADN espaciador o
linker.
Existen dos tipos de cromatina:
 Heterocromatina (condensada)
 Eucromatina (descondensada)

7. Cromatina

8. Cromosomas
 Estructuras nucleoproteicas formadas por el enrollamiento de las
fibras de cromatina. Portan los genes y son observables en una
célula en división.
 Cada cromosoma está formado por dos cromátides hermanas y
ambas poseen una región estrecha llamada centrómero, el cual
divide al cromosoma en dos brazos.
 Presentan cinetocoros (placas proteicas) que son muy
importantes para el proceso de división celular.
 Según la posición del centrómero, se conocen 4 tipos de
cromosomas:
 Telocéntricos: Centrómero a un extremo.
 Acrocéntricos: Centrómero casi a un extremo.
 Submetacéntricos: Centrómero casi al centro.
 Metacéntricos: Centrómero en el centro.

9. Cromosomas

10. Ciclo celular
 Todas las células que intervienen en el crecimiento y el
mantenimiento de los tejidos de los seres pluricelulares,
están en constante división y formando nuevas células.
 Las células procariotas solo pasan por dos fases:
 Crecimiento: Etapa en la que se duplica su ADN.
 Fisión binaria: Crecimiento de la membrana plasmática y
obtención de dos células hijas.
 El ciclo celular de una célula eucariota se puede dividir en
dos etapas fundamentales: Interfase y División celular.

11. Ciclo procariótico

12. Interfase
 Durante esta etapa la célula aumenta de tamaño, duplica sus
estructuras y acumula reservas necesarias para la división celular.
 Se pueden distinguir 3 fases en el proceso de interfase:
 Fase G1: Se caracteriza por un incremento en el volumen
citoplasmático, debido a la formación de nuevas organelas y una
intensa síntesis de proteínas.
 Fase S: Síntesis de ADN. Aquí ocurre el evento más importante, la
duplicación de la cromatina.
 Fase G2: Se caracteriza por la acumulación de material energético
para la división celular (ATP). También se da un incremento en el
volumen de la célula.
*Fase G0: Fase alternativa a la fase S; la célula no se prepara para la
división celular aunque sigue realizando sus funciones metabólicas
normales. La célula que pasa por esta fase puede aumentar de tamaño e
incluso puede especializarse según el tipo de tejido al que pertenezca.

13. Ciclo eucariótico

14. División celular
 Es el proceso por el cual una célula se divide en dos o cuatro
células hijas.
 Dependiendo de la cantidad de células obtenidas y de la
carga genética que éstas posean, se pueden diferenciar dos
procesos distintos: Mitosis y meiosis.
 Ambos procesos pasan por dos etapas bien diferenciadas:
 Cariocinesis: División del contenido nuclear (información
genética). Se puede dividir en 4 fases distintas.
 Citocinesis: División del contenido citoplasmático.

15. Mitosis

16. Mitosis
 Proceso de división celular donde una célula eucariota diploide
(2n) origina dos células hijas diploides iguales (2n).
 La mitosis permite repartir el ADN duplicado en la interfase, de
manera equitativa entre las células hijas (son genéticamente
iguales).
 La mitosis consta de 4 fases:
 Profase: Se le puede dividir en dos partes:
 Profase temprana o Profase: Se condensa la cromatina y se forman
los cromosomas dobles; se desorganiza el nucléolo y la carioteca.
Los centrosomas duplicados van formando el huso mitótico a partir
de la centrósfera; desde los cinetocoros cromosómicos también se
van a formar fibras del huso.
 Profase tardía o Prometafase: La carioteca ya desintegrada permite
la liberación de los cromosomas al citoplasma. El huso acromático
se une a los cromosomas mediante los cinetocoros.

17. Mitosis
 Metafase: Al comienzo de la metafase los microtúbulos del huso
invaden el área central de la célula y los cromosomas se ubican
en la región central celular formando la placa cromosómica
ecuatorial.
 Anafase: El alargamiento de las fibras centrosómicas y el
acortamiento de las fibras cromosómicas del huso, ocasionan la
separación de las cromátides hijas, ocasionando que migren
hacia los polos de la célula. El centrómero precede al resto del
cromosoma hijo como si fuera jalado por las fibras del huso.
 Telofase: Los cromosomas se descondensan formando fibras de
cromatina; éstas serán rodeadas por fragmentos de retículo
endoplasmático y así se formará nuevamente la carioteca. Se
vuelven a formar los nucléolos por los organizadores nucleolares
de algunos cromosomas.

18. Mitosis
 Citocinesis: Luego de la telofase aún existen haces de
microtúbulos en la zona ecuatorial (fibras interzonales), que se
entremezclan con vesículas y formarán el cuerpo intermedio.
En el ectoplasma ecuatorial existe un anillo de microfilamentos
que consumen ATP; la contracción de estos filamentos permite la
formación de un surco que se va profundizando y divide a la
célula.
*En las células vegetales se forma el fragmoplasto por la concurrencia de
vesículas del Aparato de Golgi, las cuales se fusionan para formar parte
de la membrana de las células hijas. La separación de las células hijas se
complementa con la formación de la pared celular entre estas
membranas mediante secreción celular.

19. Meiosis

20. Meiosis
 Proceso de división celular en el que a partir de una célula
diploide (2n) se forman 4 células haploides (n) o con la
mitad de la carga cromosómica. Este proceso solo ocurre en
los órganos sexuales de animales y plantas.
 Este proceso implica necesariamente dos divisiones: La
primera división meiótica (meiosis I) es una división
reductiva, ya que de una célula diploide se originan dos
células haploides. La segunda división (meiosis II) es una
división equitativa, ya que separa las cromátides hermanas
de las células haploides.

21. Meiosis I
 También llamada Meiosis reduccional. A partir de una célula
diploide (2n) se forman dos células haploides (n).
 Consta de 4 fases:
 Profase I: Es la fase más compleja de la meiosis. Se divide en 5
períodos:
 Leptoteno o Leptonema: Comienza la condensación de la
cromatina, que presenta engrosamientos llamados cromómeros.
Generalmente los cromosomas se polarizan adhiriéndose en una
región de la envoltura nuclear, formando una especie de bouquet o
ramillete.
 Zigoteno o Zigonema: Los cromosomas homólogos se aparean en un
proceso llamado sinapsis. Entre los cromosomas apareados se forma
una estructura proteica fibrosa denominada complejo
sinaptonémico que permite el apareamiento exacto de los
cromosomas homólogos.

22. Meiosis I
 Profase I (continuación):
 Paquiteno o Paquinema: Los cromosomas homólogos forman
tétradas , cada una formada por un par de cromosomas de cuerpo
doble (formado por dos cromátides). Estos cromosomas realizan el
“crossing-over” o recombinación genética, que es el intercambio de
pequeños segmentos de cromatina.
 Diploteno o Diplonema: Los cromosomas apareados empiezan a
separarse, pero mantienen puntos de unión que se conocen como
quiasmas.
 Diacinesis: Se reduce el número de quiasmas y los cromosomas se
distribuyen uniformemente en el núcleo. Se desorganiza el nucléolo
y la envoltura nuclear.
 Metafase I: Las parejas de cromosomas homólogos se mueven
hacia el centro de la célula y se alinean en esa región, formando la
doble placa ecuatorial.

23. Profase I

24. Meiosis I
 Anafase I: Los cromosomas homólogos migran hacia los
polos celulares (disyunción).
 Telofase I: Los cromosomas llegan a los polos opuestos, se
reorganiza la carioteca y los nucléolos; de esta manera se
forman dos núcleos haploides. Esta división nuclear es
acompañada por la división citoplasmática (citocinesis I).
*Luego de la citocinesis I, las células formadas aumentan su volumen y
duplican sus centriolos. Este proceso es corto y se denomina como
Intercinesis, ya que se realiza entre la meiosis I y la meiosis II (no se
considera como una interfase).

25. Meiosis II
 También llamada Meiosis ecuacional. Aquí se
originan dos células haploides (n) a partir de una
célula haploide (n) formada en la meiosis I.
 También consta de 4 fases:
 Profase II: La envoltura nuclear y los nucléolos se
desintegran. Los cromosomas formados solo constan
de dos cromátides unidas (son de cuerpo doble) y no
se recombinan (no hay crossing over).

26. Meiosis II
 Metafase II: Los cromosomas de cuerpo doble se
alinean en la región central de la célula formando una
placa ecuatorial.
 Anafase II: Las cromátides de cada cromosoma doble
se separan y se desplazan hacia los polos opuestos de la
célula (se reparte de forma equitativa el ADN).
 Telofase II: Las cromátides llegan a los polos celulares
y se vuelven a reconstruir las envolturas nucleares y los
nucléolos.

27. Diferencias

28. Gametogénesis

29. Gametogénesis
 Se llama así a todo el proceso que implica la producción de
gametos o de esporas maduras. En este proceso, la división
meiótica es la etapa más importante.
 En algunas plantas se requiere más de una división mitótica
para producir esporas reproductivas; mientras que en los
animales los productos de la meiosis se transforman en
gametos directamente gracias a un proceso de
diferenciación.
 El proceso de gametogénesis consta de 4 pasos en general:
Mitosis, Desarrollo (crecimiento), Meiosis y Maduración
(diferenciación).

30. Espermatogénesis
 Las células germinales primordiales migran hacia las gónadas y se
transforman en espermatogonias. Las espermatogonias hacen mitosis.
 La espermatogonia se divide en espermatocitos primarios recién en la
pubertad. Esto se realiza mediante un proceso de crecimiento o
desarrollo.
 Los espermatocitos primarios realizan meiosis I y producen dos
espermatocitos secundarios. Cada espermatocito secundario realiza
meiosis II y producirá dos espermátidas.
 Las cuatro espermátides producidas se transforman en
espermatozoides mediante un proceso de maduración o diferenciación.
 Desde la pubertad los espermatocitos primarios producen
constantemente expermatozoides (aproximadamente cada 72 horas).
 Los hombres pueden producir espermatozoides hasta los 60-80 años.
El final de las producción de espermatozoides se conoce como
Andropausia.

31. Ovogénesis
 Las células germinales primordiales migran hacia las gónadas y se
transforman en ovogonias. Las ovogonias hacen mitosis.
 La ovogonia se divide en ovocitos primarios desde la etapa prenatal; pero
éstos se detienen en la profase I (diploteno) cuando se van a dividir para
obtener ovocitos secundarios.
 Los ovocitos primarios realizan meiosis I y cada uno produce un ovocito
secundario y un primer corpúsculo polar. El ovocito secundario realiza
meiosis II y producirá una ovótida y un segundo corpúsculo polar.
 La ovótida producida se transforma en óvulo mediante un proceso de
maduración o diferenciación.
 Desde la pubertad los ovocitos secundarios producen un solo óvulo cada
28-30 días. Si un óvulo no es fertilizado por un espermatozoide (no hay
fecundación), se provoca el desprendimiento del endometrio, que se
conoce como Menstruación.
 Las mujeres suelen producir óvulos hasta los 40-50 años. El final de la
producción de óvulos se conoce como Menopausia.

32. Diferencias