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DIVISIÓN CELULAR
1. EL CICLO CELULAR
INTERFASE
La división celular es el fenómeno citológico por el que una célula origina dos células hijas. Hay dos tipos de división: mitosis y meiosis. El ciclo celular tiene dos períodos: interfase y división.
La interfase es un período de intensa actividad biosintética en que se duplica el tamaño celular y el complemento cromosómico. Se realizan dos procesos: Actividad génica (transcripción) Reproducción cromatídica (replicación).
Durante la interfase el DNA está desespiralizado formando la cromatina. La duración del ciclo celular es variable, según el tipo de célula. En una célula de mamífero en cultivo de tejidos, con tiempo de generación de 16 horas, las diferentes fases del ciclo tendrían una duración de: mitosis: 1 hora G1: 5 horas S: 7 horas G2: 3 horas
G1 : Cromosomas de una cromátida. Duración muy variable. Si la célula no va a dividirse se para en este período y se dice que se ha detenido en estado G0. Hay síntesis de RNA y proteínas. Se sintetiza el factor inductor de la síntesis de DNA.
S : Replicación del DNA y síntesis de histonas. Generalmente también hay duplicación de los centriolos.
G2 : Cromosomas con dos cromátidas. Síntesis de RNA y proteínas. Se producen los factores para la condensación de los cromosomas.
2. MITOSIS
2.1. SIGNIFICADO GENÉTICO Y CARACTERÍSTICAS
Asegurar la conservación del patrimonio hereditario nuclear en el proceso de formación del individuo adulto a partir de una célula inicial o zigoto. Se distinguen dos procesos: Cariocinesis : división del núcleo Citocinesis : división del citoplasma.
2.3. MODELOS DE DIVISIÓN
2.3.1. Bipartición o división binaria : Animales : por estrangulación del citoplasma se forman dos células hijas del mismo tamaño. Se produce un surco alrededor de la célula que va estrangulándola.
Vegetales : se forma el fragmoplasto en la región ecuatorial. Vesículas derivadas del aparato de Golgi migran hacia la zona ecuatorial. El número de vesículas crece centrípetamente y luego se van fusionando. Las vesículas contienen pectina, constituyente de la pared primaria. La fusión de las vesículas separa las células hijas, formándose la placa ecuatorial. Posteriormente cada célual va deposistando celulosa.
2.3.2. Pluripartición o división múltiple : El núcleo se divide varias veces y, posteriormente, el citoplasma se divide en tantas partes como núcleos se han formado.
2.3.3. Gemación : Se forma una yema por evaginación del citoplasma, hacia la cual se traslada un núcleo hijo. La yema se separa por estrangulación originándose dos células hijas de diferente tamaño. La gemación puede ser sencilla o múltiple.
2.3.4. Esporulación : La célula madre se rodea de una cubierta protectora. El núcleo se divide varias veces. Cada núcleo hijo se rodea de una porción de citoplasma y de membrana plasmática. Cuando la cubierta se rompe las células hijas (esporas) salen al exterior.
2.4. AMITOSIS
Estrangulación del núcleo que se divide en dos o más núcleos hijos sin observarse las fases de la mitosis ni la formación de cromosomas. Observada en protozoos ciliados, no se sabe si hay duplicación y reparto equitativo del DNA.
independientemente aparean
Corta (1 2 horas) Larga (hasta varios años)
El material genético permanece constante
Variabilidad genética
3.3. DESCRIPCIÓN DE LA MEIOSIS
Interfase premeiótica
División I : Profase I Leptonema Cigonema Paquinema Diplonema Diacinesis Metafase I Anafase I Telofase I
Interfase
Divisón II : Profase II Metafase II Anafase II Telofase II
3.3.1. Interfase premeiótica La fase S es muy larga. Se produce un cambio irreversible que conduce a la célula a la meiosis durante G2.
3.3.2. División I Profase I Leptonema Los cromosomas se vuelven aparentes; parecen de una sola cromátida. Presentan engrosamientos ( cromómeros ) característicos de cada cromosoma.
Cigonema Los cromosomas se alinean (sinapsis) formándose entre ellos estructuras especiales ( complejo sinaptonémico CS). El CS es la base estructural del apareamiento.
El apareamiento es muy específico y se produce cromómero a cromómero. Los cromosomas homólogos están separados por un espacio de 0.15 a 0. ocupado por el CS. El CS está constituído por tres bandas, dos laterales y una central, y contiene proteína básica similar a histona. Su función es estabilizar el apareamiento y facilitar la recombinación.
Paquinema Se completa el apareamiento y la condensación de los cromosomas. Se individualizan los bivalentes (unidades de dos cromosomas). Las 4 cromátidas se hacen visibles. Se forman los quiasmas , puntos de unión entre dos cromátidas homólogas; puede haber uno o varios por cada cromosoma. Se produce el fenómeno citológico del sobrecruzamiento o entrecruzamiento (crossing over) , que se corresponde con el fenómeno genético de la recombinación. La recombinación es el intercambio de material genético entre cromátidas homólogas. Se produce por roturas transversales a un mismo nivel en las cromátidas, seguidas por intercambio y fusión de los segmentos intercambiados.
Telofase I Desespiralización de los cromosomas. Aparición del nucleolo y la membrana nuclear. Resultado: Diada:dos céluas con la mitad de cromosomas de dos cromátidas.
Citocinesis : la diada puede separarse o no.
3.3.3. Interfase No hay duplicación del DNA.
3.3.4. División II Profase II Aparición de los cromosomas. Desaparición del nucleolo y la membrana nuclear.
Metafase II Los cromosomas se disponen en la placa ecuatorial.
Anafase II Los centrómeros de cada cromátida se separan. Cada cromátida hermana se dirige a un polo celular.
Telofase II Desespiralización de los cromosomas. Aparición del nucleolo y de la membrana nuclear. Resultado: Tétrada: 4 células con la mitad de cromosomas de una cromátida.
4. CICLOS VITALES
4.1. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE
LA REPRODUCCIÓN SEXUAL Y ASEXUAL
La reproducción asexual es un mecanismo rápido y que produce una gran cantidad de descendientes en poco tiempo y con poco gasto enérgetico. Cuando las condiciones ambientales son estables y favorables, la reproducción asexual es el método idóneo que asegura la expansión de la población. Sin embargo no favorece la variabilidad de los individuos.
La reproducción sexual es mucho más costosa energéticamente. Supone la producción de unas células altamente especializadas, los gametos, y la búsqueda y encuentro de un individuo del sexo opuesto (o simplemente el encuentro parcialmente aleatorio de gametos de distinto sexo en el caso de la fecundación externa), debiendose sincronizar en tiempo la producción de dichos gametos. Sin embargo supone una gran ventaja evolutiva ya que los mecanismos de recombinación y fecundación aseguran la aparición de individuos con nuevas mezclas de material genético y, por tanto, el aumento de variabilidad en la población y el aumento de las posibilidades de supervivencia cuando las condiciones ambientales cambian o son desfavorables.
4.2. TIPOS DE CICLOS VITALES
Ciclo haplonte Ciclo diplonte Ciclo diplohaplonte
