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REPRODUCCIÓN CELULAR
CICLO CELULAR
Las células eucariotas pasan por una secuencia regular y repetitiva de crecimiento y división que recibe el
nombre de ciclo celular. Todas las células, desde que surgen por división de otras células hasta que se dividen,
atraviesan una serie de etapas que constituyen su ciclo vital (es decir, las cálulas existen y viven para
reproducirse, el objetivo de la vida de una célula es reproducirse y asegurar, de esa manera, la transmisión de
su material genético), cuya duración aproximada es de 24 horas. Las fases son las siguientes:
Fase G1: Tiene lugar inmediatamente después de la división celular. En esta fase se produce la síntesis
de ARNm y de proteínas necesarias para el crecimiento.
Fase S: Cuando la célula tiene un tamaño determinado se produce la duplicación del ADN y por tanto la
duplicación de las cromátidas. Las dos cromátidas se mantienen unidas por el centrómero. Continúa la
síntesis de ARNm y también se sintetizan histonas.
Fase G2: Es el período premitótico. Comienza cuando deja de formarse el ADN. Se sintetizan algunas
proteínas necesarias para la mitosis. Tiene una duración aproximada de 4 horas.
Fase M: Es la etapa final. Comprende la división del núcleo (mitosis) y el citoplasma (citocinesis).
Suele durar una hora.
Los períodos G1, S y G2 constituyen la denominada interfase o período de "reposo". La extrema actividad
nuclear, que incluye la producción masiva de ribosomas, así como la síntesis de proteinas y su activa
destinación; además del crecimiento celular implicado, hacen que esta fase no sea un reposo en sentido
estricto. Es sólo un reposo respecto a la división celular, respecto al acto mismo de difusión de los genes, no
respecto a la fisiología celular.
DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS. CITOCINESIS.
1. Mitosis.
La mitosis es el proceso de división celular mediante el cual, a partir de una célula madre, aparecen dos células
hijas con idéntica dotación cromosómica que la progenitora. Consta de cuatro fases: profase, metafase,
anafase y telofase.
1 Profase. Se inicia con el hinchamiento del núcleo, debido al paso de agua del citoplasma a través de la
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doble membrana nuclear. Las fibras de cromatina, que previamente se habían duplicado en la fase S, se
espiralizan y comienzan a hacerse visibles como cromosomas individuales, con sus dos cromátidas
unidas por el centrómero. La membrana nuclear se rompe, desapareciendo al final de la fase. Los
nucléolos desaparecen. En las células animales los centríolos que se duplicaron en la fase anterior se
separan y se disponen en una situación diametralmente opuesta, constituyendo los dos polos de la
célula en división. En el citosol se originan unas fibras de microtúbulos (microtúbulos polares) que
unen los centriolos formando el huso acromático o huso mitótico. Los cromosomas se dirigen al plano
ecuatorial de la célula. En los centrómeros de cada cromosoma se forman los cinetocoros, a partir de
los cuales se originan los microtúbulos cinetocóricos.
Metafase. Los cromosomas alcanzan el grado máximo de condensación y se sitúan en forma de V con
el centrómero en el vértice dirigido hacia el huso acromático y los brazos del cromosoma hacia la
periferia. Los cromosomas quedan alineados en el plano ecuatorial, formando la placa metafásica.
Anafase. Comienza con la separación de las cromátidas que se dirigen hacia los polos(cada miembro
del par hacia polos opuestos) arrastradas por los microtúbulos cinetocóricos, que se acortan. Los
microtúbulos polares se.alargan. La fase finaliza cuando los cromosomas llegan a los polos.
Telofase. Los dos grupos de cromosomas alcanzan los polos, desapareciendo las fibras cinetocóricas y
las polares. Los cromosomas se desespiralizan , desaparecen los microtúbulos del huso y los ásteres y
comienzan a formarse las envolturas nucleares a partir de las membranas del retículo endoplasmático.
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2. Citocinesis
Inmediatamente finalizada la mitosis, tiene lugar la división citoplasmática o citocinesis.
En las células animales, las fibras interzonales van desapareciendo y la membrana plasmática se invagina,
produciendose un surco anular. Los organelos se reparten equitativamente entre las dos porciones celulares.
En las células vegetales la pared celular no permite la invaginación de la membrana, por lo que se forma un
tabique celulósico llamado fragmoplasto.
MEIOSIS
La meiosis es el proceso durante el cual una célula diploide sufre dos divisiones consecutivas produciendo
cuatro células hijas haploides denominadas gametos (óvulos o espermatozoides). Cuando ambos gametos
fusionan sus núcleos se recupera de nuevo la dotación diploide en el zigoto. Si la meiosis no se efectuara,
después de la fecundación, el nuevo individuo tendría el doble de cromosomas. La repetición de este fenómeno
aumentaría indefinidamente el número de cromosomas.
Consiste en dos divisiones celulares consecutivas, pero antes de la segunda no hay duplicación del ADN, por lo
que al final se forman cuatro células hijas haploides.
Primera división meiótica.
Profase I. Igual que en la mitosis en esta fase se constituyen los cromosomas al espiralizarse el ADN.
Pero en este caso los cromosomas homólogos se juntan y entre ellos tiene lugar un intercambio de
fragmentos de ADN. La profase I se divide en cinco etapas:
Leptoteno. Los cormosomas se condensan hasta hacerse visibles al microscopio óptico. Cada uno está
formado por dos cromátidas unidas que no se distinguen. Cada cromosoma está unido por sus
extremos a la envoltura nuclear mediante placas de unión.
Cigoteno. Los dos cromosomas homólogos se aparean longitudinalmente a través de una estructura
llamada complejo sinaptonémico. Este proceso se denomina sinapsis.
Paquiteno. Al aumentar la espiralización, se acortan y engruesan los cromosomas. Durante esta
subfase, las cromátidas no hermanas se entrecruzan y se fragmentan transversalmente dando lugar a
un intercambio de segmentos de ADN entre ellas. Este proceso se denomina sobrecruzamiento o
Crossing over y los lugares donde se realiza , quiasmas. Tiene gran interés ya que así se realiza la
recombinación genética.
Diploteno. Los cromosomas tienden a separarse, evidenciándose los quiasmas.
Diacinesis. Tiene lugar una separación de los cromosomas homólogos. En esta subfase, la envoltura
nuclear desaparece y se inicia la formación del huso acromático. Se pueden apreciar por primera vez las
dos cromátidas de cada cromosoma.
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Metafase I. El huso acromático está totalmente formado, los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial
y unen sus centrómeros a los filamentos del huso. Es parecida a la metafase mitótica, aunque con una
diferencia notable: en la placa ecuatorial no se sitúan diadas sino tétradas (cada par de cromátidas
hermanas está enfrente de sus cromátids homólogas) dispuesta de tal manera que el plano ecuatorial
corta los quiasmas pero no atraviesa los centrómeros.
Anafase I. Los filamentos del huso se contraen separando totalmente los cromosomas homólogos y
arrastrándolos hacia los polos celulares.
Telofase I. Los cromosomas se agrupan en los polos y se inicia la división citoplasmática. Las células
hijas son haploides, pues no tienen dos juegos homólogos de cromosomas, sino uno solo.
Segunda división meiótica:
Es un proceso similar a la mitosis:
Profase II. Desaparece la envoltura nuclear y se produce una duplicación del centríolo, iniciandose la
formación del huso.
Metafase II. Los cromosomas se disponen ecuatorialmente y sus centrómeros se fijan a los filamentos
del huso.
Anafase II. Los filamentos del huso se contraen, separando las dos cromátidas. Aparecen así los dos
cromosomas hijos, que son arrastrados hacia los polos.
Telofase II. Se agrupan los cromosomas e inician se desespiralización, se forma la envoltura nuclear y
se produce la división del citoplasma.
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Cuando la meiosis tiene lugar en la fase de formación de los gametos en los oorganismos con reproducción
sexual recibe el nombre de gametogénesis. La gametogénesis masculina, se llama espermatogénesis mientras
que la femenina se denomina ovogénesis.
La reproducción sexual es más compleja que la asexual, ya que requiere tanto la meiosis como que después se
produzca la fecundación. Sin embargo también por estos dos hechos aporta una gran variabilidad genética en
la descendencia, lo cual es positivo desde un punto de vista de la selección natural.