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CICLO CELULAR Y DIVISIÓN
El ciclo celular
Es el conjunto ordenado de sucesos que ocurren desde que una célula se forma por división de otra
preexistente hasta que se divide y da lugar a dos células hijas.
Presenta dos etapas :
-Interfase: comprende G1 , S , G2
División: comprende mitosis y citocinesis
Ciclo celular: comprende interfase y división
INTERFASE
La interfase es el período existente entre dos divisiones sucesivas. Durante ese período, la célula
crece y duplica su material genético para poder distribuír una copia completa a cada una de las dos
células hijas.
-Período G1 ocurre síntesis de ARN, síntesis de proteínas , crecimiento e incremento del número de
orgánulos. Al final de la fase G1 , se llega a un punto de R de no retorno , donde no hay vuelta atrás y
se completa el ciclo.
Existen Células en las que el ciclo celular se detiene temporalmente
Después de iniciado el período G1 y entran en un período G0 o fase de reposo (quiescencia) en el que
se van a especializar, hay células como las neuronas y las del músculo esquelético que permanecen
en este período para siempre.
Período S : Duplica el ADN ,síntesis de histonas y se inicia la duplicación de los centriolos.
Período G2: Ligero crecimiento celular, síntesis de proteínas .Se acaba la duplicación de los centriolos.
CONTROL DEL CICLO CELULAR
Se realiza mediante un mecanismo bioquímico que induce a que sus fases se sucedan en el orden
adecuado, intervienen unas proteínas llamadas ciclinas y quinasas dependientes de ciclinas actuando
al final de G1, G2 y final de la metafase
DIVISIÓN CELULAR
Presenta dos períodos:
1-Mitosis o cariocinesis
2- Citocinesis o división del citoplasma
MITOSIS
Proceso que permite a partir de una célula madre formar dos células hijas iguales a la madre y con el
mismo número del cromosomas pero la mitad de contenido de ADN , y distribución desigual de los
orgánulos , (Ocurre en las células somáticas)
Profase
Etapa más larga.
-
Visualización de los cromosomas. La cromatina se condensa y se observan los cromosomas
formados por dos cromátidas unidas por el centrómero.
-
Movimiento centrífugo de los cromosomas. Los cromosomas se desplazan hacia la
envoltura nuclear
-
Formación del huso mitótico. Alrededor de los centríolos se dispone el áster. Los centríolos
se van hacia los polos y desde las fibras del áster empiezan a aparecer las fibras continuas;
estas dan lugar al huso mitótico que enlaza los dos pares de centríolos. En vegetales no hay
centríolos pero si huso mitótico que se dispone cerca de la envoltura nuclear en una zona
desprovista de orgánulos
-
Desaparición del nucléolo y de la envoltura nuclear
Metafase
- Condensación máxima de los cromosomas. Los cariotipos se obtienen en esta fase
- Disposición de los cromosomas en la placa ecuatorial. Que son arrastrados por los microtúbulos
cinetocóricos quedando cada cromátida mirando hacia un polo de la célula
- Máximo desarrollo del huso que se extiende de un polo a otro de la célula. Formado por
distintos tipos de microtúbulos: polares que parten de los polos de la célula, continuos se extienden de
polo a polo, cinetocóricos o cromosómicos parten del cinetocoro y se dirigen a los polos.
Anafase
Etapa más corta
-Se separan las cromátidas hermanas, al dividirse el centrómero y cada una va a un polo de la célula
esto es producido por el acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos pues se despolimeraliza la
tubulina
-Las cromátidas adquieren la forma de V con los brazos abiertos hacia el centro de la célula
Telofase
- Inversa a la profase
- Migración completa de las cromátidas a los polos
- Se reconstruye la envoltura nuclear y aparecen los nucleólos
- Las cromátidas se descondensan para formar la cromatina
- Comienza la desorganización del huso mitótico
CITOCINESIS EN CÉLULAS ANIMALES
A la altura del plano ecuatorial aparece un surco de división y en el interior aparece un anillo contráctil
formado por microfilamentos produciéndose así un estrangulamiento en la célula , y acaba por
dividirse.
CITOCINESIS EN VEGETALES
Al tener una pared celular la división se hace por tabicación. A la altura del plano ecuatorial aparecen
vesículas del aparato de Golgi formando un tabique de separación llamado fragmoplasto, a
continuación se deposita lámina media,
pared primaria y secundaria. Quedan unos conductos que conectan las dos células contiguas y son los
plasmodesmos.
Importancia biológica de la Mitosis
- A nivel genético representa un sistema de reparto equitativo e idéntico de la información
genética. Ambas células hijas tendrán la misma información que es, la misma que poseía la
célula madre.
- A nivel celular la mitosis permite la perpetuación de una estirpe celular y la formación de
colonias de células (clones celulares).
- A nivel orgánico la mitosis permite el crecimiento y desarrollo de los tejidos y de los órganos de los
seres pluricelulares así como la reparación y regeneración de los mismos. De esta manera todas las
células de un organismo pluricelular, a excepción de las células sexuales, disponen de idéntica
información genética
MEIOSIS
La meiosis es un mecanismo especial de división celular por el cual, a partir de una célula madre
diploide, se originan 4 células fillas haploides (distintas entre sí distintas a la madre con la mitad de
cromosomas y la cuarta parte de contenido de ADN). Se trata de una división reduccional en la que las
células hijas tienen la mitad de cromosomas que la madre, y unicamente la van a experimentar
algunas células diploides. Consta de dos divisiones celulares consecutivas divididas en fases, pero
antes da 2º división no hay duplicación del ADN, polo que al final se forman 4 células fijas haploides.
Ademas durante la meiosis se produce el intercambio de genes entre los cromosomas homólogos, lo
que se conoce como recombinación génica, con lo que se consigue incrementar la variabilidad
genética de los futuros gametos .La finalidad es lograr la formación de gametos que se fusionarán para
dar lugar al cigoto.
PROFASE I
Es la etapa más larga, en ella los cromosomas homólogos (cromosoma del padre con respecto al de la
madre que poseen la información para un carácter en el mismo locus pero esa información no tiene
porque ser igual) se aparean longitudinalmente (sinapsis) los cromosomas se contraen y se aprecia
que cada par de cromosomas (bivalentes) está formado por cuatro cromátidas (tetrada) e intercambian
material genético entre cromátidas homologas (no hermanas), este proceso recibe el nombre de
recombinación y provoca variabilidad . El lugar donde se produce el entrecruzamiento se llama
quiasma.
Los centriolos se van a los polos y entre ellos aparece el huso acromático desaparece envoltura
nuclear y nucléolo
METAFASE I
Los cromosomas homólogos se sitúan en el plano ecuatorial y los microtúbulos del huso conectan con
los cinetòcoros.
ANAFASE I
Se rompen los quiasmas y se separan los cromosomas homólogos que van a los polos.
TELOFASE I
Los cromosomas están en los polos y aparece la envoltura nuclear y nucleolo, desapareciendo los
microtúbulos del huso.
PROFASE II
Los cromosomas están condensados , desaparece la envoltura nuclear y nucleolo formándose el huso
acromático.
METAFASE II
Los cromosomas se situán en el plano ecuatorial, los microtubulos del huso conectan
con los cinetocoros.
ANAFASE II
Se rompen los centrómeros y cada cromátida emigra a un polo opuesto de la célula.
TELOFASE II
Desespiralización de las cromátidas, se forma la envoltura nuclear y el nucleolo.
CITOCINESIS
División del citoplasma.
IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA MEIOSIS
El sobrecruzamiento da lugar a nuevas combinaciones de genes en los cromosomas, es
responsable de la recombinación genética.
A nivel genético, la meiosis es una de las fuentes de variabilidad de la información.
A nivel celular. La meiosis da lugar a la reducción cromosómica. Las células diploides se
convierten en haploides.
A nivel orgánico. Las células haploides resultantes de la meiosis se van a convertir en las
células sexuales reproductoras: los gametos
Apoptosis
Toda célula está programada para autodestruirse cuando completa su vida fisiológica normal,
o bien cuando experimenta un daño irreversible de cierta gravedad que pone en peligro el
tejido en el que se situa. Es un mecanismo normal de un organismo sano que lo protege de la
degradación progresiva del material genético que tendría lugar por la acumulación de
mutaciones a lo largo de la vida de un individuo.
DIFERENCIAS ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS
Mitosis
Meiosis
Células somáticas
Células reproductoras
Una sola división
dos divisiones
No hay recombinación
si hay recombinación
No hay variabilidad genética
si hay variabilidad
Se generan dos células
se generan cuatro
Células iguales a la madre
distintas a la madre
Células con el mismo número de cromosomas
con la mitad
Células con la mitad de contenido de ADN
con la cuarta parte
En la anafase se separan cromátidas hermanas
anafase I se separan
cromosomas homologos
Anafase II se separan
cromátidas
Ocurre durante toda la vida
a partir de la pubertad
GAMETOGÉNESIS
Es la formación de gametos, espermatogénesis será la formación de espermatozoides y
ovogénesis la de ovulos.
La cantidad de ADN es mayor en un ovocito de 2º orden que en el óvulo porque aunque ambas células son haploides, la
primera presenta cromosomas con dos cromátidas y la segunda, cromosomas con una sola cromátida.
DIFERENCIAS ENTRE LA REPRODUCCIÓN SEXUAL Y ASEXUAL
Sexual : Intervienen células reproductoras (gametos) . Los descendientes son diferentes
Asexual: Es a partir de células somáticas y los descendientes son geneticamente iguales
al progenitor.
La que más ventajas posee para la adaptación es la sexual porque produce variabilidad
genética pues en la meiosis ocurre recombinación entre cromosomas homólogos