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REPRODUCCIÓN CELULAR.
Las células de las especies eucariotas pluricelulares pueden
ser diploides o haploides. Existen dos tipos de reproducción
celular: mitosis, se generan células con igual número de
cromosomas y meisois , se generan células con la mitad de
cromosomas.
En la vida celular se pueden distinguir cuatro etapas: nacimiento, crecimiento,
diferenciación y reproducción o muerte celular. Todas las células , tras un tiempo más o
menos largo, se reproducen y dan lugar a nuevas células hijas, o bien mueren.
En general la mayoría de las células tienen una vida que oscila entre 8 horas y 200 días.
En el cuerpo humano hay unas 10 ¹³ células y la tasa de generación es de millones de
células por segundo.
No todas las células del cuerpo humano se regeneran con la misma rapidez , unas lo
hacen muy rápido como las del epitelio intestinal, pulmonar y las células que son muy
especializadas se mantienen vivas durante años, la mayoría de ellas durante toda la vida
del individuo.
El ritmo de reproducción celular depende fundamentalmente del tipo de célula, pero
también influyen otros factores , entre ellos.
•Aumento excesivo del tamaño del citoplasma.
•Aumento del tamaño total de la célula.
•Disponibilidad de espacio.
•Presencia de factores de crecimiento o agentes mitógenos.
El ciclo celular comprende el período de
tiempo que va desde que una célula nace
hasta que se divide y genera otras nuevas.
En un ciclo celular se diferencian dos etapas:
•Interfase
•División
La interfase es una etapa de larga duración, consta de tres fases, G1, S, G2.
•En la fase G1, es desde que nace la célula hasta que llega la fase S. En ella
se produce la síntesis de ARNm y proteínas . La célula presenta un solo
diplosoma . En un ciclo imaginario de 24 horas esta fase duraría 11 horas ,
pero en algunos ciclos celulares puede durar días o años. Al final de G1 hay
un punto de control denominado punto de restricción (punto R), a
partir del cual ya es imposible impedir que se sucedan las fases S, G2 y M.
En algunas células debido al proceso de diferenciación celular, antes de llegar
al punto R, se manifiestan algunos genes concretos, que producen la
especialización de determinadas células. En este estado, pueden permanecer
días o meses sin alcanzar el punto R.. En estos casos se dice que las células
han entrado en fase G0. Posteriormente , bajo el efecto de activadores
mitóticos, como determinadas hormonas, pueden volver a la fase G1 y
alcanzar el punto R. En los casos de células muy especializadas como las
neuronas
o
células
musculares
esqueléticas,
quedan
detenidas
permanentemente en el período G0.
Fase S: En ella se produce la duplicación del ADN, lo cual es
imprescindible para que se pueda realizar el reparto de ADN entre las
células hijas. Además continua la síntesis del ARNm y proteínas , sobre
todo de histonas. En un ciclo celular imaginario de 24 horas duraría 8
horas esta fase.
Fase G2: Se inicia al acabar la síntesis del ADN y finaliza la formación de
cromosomas. En esta fase la célula contiene el doble de ADN que en la fase
G1. Continua la síntesis de ARNm y proteínas sobre todo de la histona H1,
que permite la formación de la fibra de 300Å y de las proteínas que
formarán los microtúbulos del huso mitótico. Al final de esta fase la célula
ya tiene dos diplosomas inmaduros. Esta fase duraría 4 horas en un ciclo
imaginario de 24 horas.
El ciclo celular
Fase permanente en células
que no entran nunca en mitosis.
Estado de quiescencia.
Fase G0
Síntesis de proteínas y
aumento del tamaño celular.
Fase G1
Replicación del ADN y
síntesis de histonas.
Citocinesis
Fase S
División del
citoplasma
Interfase
Fase de
mitosis
División celular
Transcripción y traducción de genes que
codifican proteínas necesarias para la
división. Duplicación de los centriolos
Fase G2
Síntesis de H1 y proteínas que
forman el huso mitótico
Síntesis de ARNm
Duplicación de
ADN
Síntesis de
proteínas histonas
Síntesis de ARNm
Síntesis de ARNm
Síntesis de
proteínas
Punto R
Go
Control por
ciclinas y
quinasas:
• final de G1
•Final de G2
•metafase
Control del ciclo celular:
Las diferentes fases del ciclo celular están sujetas a un control que
evita que la célula se dividida de forma desordenada. El control se
establece a través de diferentes tipos de proteínas (ciclinas y
quinasas) y se lleva a cabo en tres puntos de control: uno al final
de G1, otro al final de G2 y el tercero durante la metafase. En
estos puntos la célula sigue adelante o no dependiendo de ciertas
señales internas ( tamaño de la célula, posición correcta de
cromosomas, replicación correcta del ADN) y externas (disponibilidad
de alimento, presencia de factores de crecimiento, densidad celular
del tejido en el que se encuentra…)
MITOSIS
A partir de células diploides 2n se
obtienen células hijas diploides. Permite
aumentar el número de células a partir
del cigoto y reparar tejidos dañados.
También
debemos indicar que en algunas ocasiones, por ejemplo en los hongos, a la
cariocinesis no sigue una citocinesis y el resultado es la formación de masas de células no
separadas por membranas plasmáticas y que parecen una gran célula con muchos núcleos
envueltos en una única membrana. Esta formación multicelular recibe el nombre de plasmodio.
En la citocinesis de las células vegetales hay algunas diferencias
con las células de los animales:
•Falta de centriolos en las células de los vegetales superiores
•La citocinesis se realiza por tabicación.
•En las células vegetales al principio de la profase , cerca del
núcleo aparece una zona exenta de orgánulos denominada
zona clara, que es un centro organizador de microtúbulos, por lo
que pasado un tiempo queda rodeada de microtúbulos.
Posteriormente se alarga y acaba dando lugar a dos centros
organizadores denominados casquetes polares, en los que
aparecen microtúbulos polares, constituyendo al final de la
profase los dos polos del huso mitótico, es decir actúan como los
ásteres de las células animales. Este tipo de huso mitótico sin
ásteres se denomina huso anastral mientras que el huso
mitótico con ásteres se denomina huso astral.
TIPOS DE REPRODUCCIÓN
Formas de reproducción asexual.
En organismos unicelulares: bipartición, pluripartición
gemación.
y
En animales, puede realizarse por gemación, como en
Poríferos y Cnidarios o fragmentación en Anélidos.
Muchas plantas se reproducen asexualmente, produce
importantes ventajas adaptativas ya que un único individuo
puede producir una gran cantidad de descendientes iguales.
Puede realizarse mediante esporas o por multiplicación
vegetativa a partir de células somáticas.
Meiosporas en hongos y plantas. Gametos en
animales y plantas.
Partenogénesis. A partir de un gameto femenino sin
fecundar surge un nuevo individuo.
REPRODUCCIÓN EN PLANTAS
PASAR LA PRESENTACIÓN DE FECUNDACIÓN
EN LAS FLORES.
CICLOS BIOLÓGICOS
Individuos
adultos
diploides
Individuos
adultos
haploides
Meiosis
gamética
Meiosis
cigótica
Individuos adultos
haploides y diploides
Meiosis esporógénica
MEIOSIS
A partir de una célula diploide 2n se
forman cuatro células hijas haploides n.
Es el proceso para la formación de los
gametos.
Variabilidad genética: recombinación
y orientación al azar de los
bivalentes.
Complejo sinaptinémico.
Coorientación
Orientación al azar de los
bivalentes: variabilidad
Se
separ
an
crom
átida
s
herm
anas
Significado biológico de mitosis y meiosis
MITOSIS
MEIOSIS
A NIVEL GENÉTICO
Reparto exacto del material genético
Segregación al azar de los cromosomas
homólogos y sobrecruzamiento como fuente
de variabilidad genética.
A NIVEL CELULAR
Como consecuencia de lo anterior se
forman células genéticamente iguales
(clones)
Reducción del juego de cromosomas a la
mitad exacta de los cromosomas homólogos
A NIVEL DE ORGANISMO
Se da este tipo de división en organismos
unicelulares con reproducción asexual y en
pluricelulares
para
el
desarrollo,
crecimiento y reparación de tejidos.
En la aparición de las células sexuales.
Formación de los gametos para que sea
posible la fecundación y el origen de un nuevo
ser.
DIFERENCIAS FUNDAMENTALES ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS
MITOSIS
MEIOSIS
1.Tiene lugar una sola división celular,
sólo se forman dos células hijas.
1.Tienen lugar dos divisiones sucesivas,
por cada célula madre se forman
cuatro células hijas (primera división,
reduccional; segunda división, mitótica).
2.En profase mitótica no ocurre
apareamiento entre homólogos.
3.En metafase se forma una placa
metafásica sencilla.
2.En profase I hay apareamiento de
homólogos
con
posible
sobrecruzamiento
e
intercambio
génico.
4.En anafase se separan cromátidas
hermanas (cromosomas hijos para las
células resultantes). Se divide el
centrómero.
3.En metafase I se forma una placa
metafásica doble.
4.En anafase I se separan cromosomas
con sus dos cromátidas. No se divide el
centrómero.