EL CICLO CELULAR. 1.- Una etapa inicial de larga duración INTERFASE en que la célula presenta núcleo.

Transcripción

1 EL CICLO CELULAR Comprende el período de tiempo que va desde que se forma la célula, es decir, desde que nace, hasta que se divide, dando lugar a nuevas células. Se distinguen dos etapas: 1.- Una etapa inicial de larga duración INTERFASE en que la célula presenta núcleo. 2.- Otra etapa final más corta DIVISIÓN en que la célula presenta cromosomas. INTERFASE Consta de tres fases denominadas: G 1, S y G 2. En ellas el núcleo celular no cambia de forma y se denomina núcleo interfásico. Las fases G 1, S y G 2 son períodos bioquímicamente muy activos, ya que en ellos se produce la síntesis de todas las sustancias de la célula, incluida la síntesis de ADN. *Fase G 1.- Se produce la síntesis de ARN un solo diplosoma(dos centriolos)., y de proteínas. La célula presenta ARN *Fase S.- Se produce la duplicación del ADN. También continúa la síntesis de y de proteínas, sobre todo histonas. *Fase G 2.- Se inicia cuando acaba la síntesis de ADN y termina en el momento en que ya empiezan a distinguirse los cromosomas. En esta fase la célula tiene el doble de ADN que en la fase G 1. Continúa la síntesis de ARN y de proteínas. Al final de esta fase la célula ya contiene dos diplosomas inmaduros. DIVISIÓN CELULAR O MITOSIS Es el proceso mediante el cuál, a partir de una célula madre, aparecen dos células hijas, con idéntica dotación cromosómica que la célula madre. La división celular comprende: 1.- División del núcleo o mitosis o cariocinesis. 2.- División del citoplasma o citocinesis. Debido a la mitosis, en los seres pluricelulares, todas las células somáticas tienen la misma dotación cromosómica que el zigoto, es decir, que la primera célula del organismo. La existencia de células especializadas es debido a que durante el desarrollo embrionario tiene lugar, la diferenciación celular.

2 1.- Mitosis o cariocinesis Aunque la mitosis es un proceso continuo, para su estudio se divide en cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. Profase Se inicia cuando comienzan a visualizarse los cromosomas. Se produce una entrada masiva de agua del citoplasma hasta el núcleo, por lo que, éste se hincha, hasta que se fragmenta la envoltura nuclear, que empieza a desaparecer. Las fibras de cromatina se enrollan, espiralizándose, concentrándose y acortándose formando las dos cromátidas que permanecen unidas a nivel de centrómero. Debido a esta condensación desaparece el nucléolo, ya que el ADN que regula su maquinaria de transcripción queda empaquetado en los cromosomas. Los dos diplosomas inmaduros (centríolo más su procentríolo perpendicular) están rodeados por un material periocentriolar. A partir de este material se forman microtúbulos que se disponen radialmente formando las fibras del áster. Los dos ásteres continúan su actividad organizadora de microtúbulos, constituyendo entre ellos unas fibras llamadas fibras polares o continuas, cuyo alargamiento separa los dos ásteres, constituyendo los dos polos de la célula. Los cromosomas se desplazan para colocarse en la zona ecuatorial de la célula. En los cromosomas, en cada una de las dos cromátidas se empieza a formar, a nivel de centrómero, el cinetocoro o placa cinetocórica, que se comporta como un centro organizador de microtúbulos (COM), formando las fibras cromosómicas, que mantienen unidos los cromosomas a los diplosomas. Fibras continuas + fibras cromosómicas HUSO ACROMÁTICO También llamado huso mitótico.

3 Metafase Los cromosomas se disponen en la zona ecuatorial, doblados con el vértice hacia fuera, formando una estructura llamada Placa ecuatorial. Anafase Debido al acortamiento de las fibras cromosómicas, se separan las dos cromátidas hermanas que constituyen los cromosomas metafásicos, con los que cada cromátida tiende a ir a un polo de la célula, aunque todavía quedan unidas por la aparición de unas nuevas fibras, fibras interzonales. En este momento una cromátida sola forma un cromosoma cromosoma anafásico. Telofase Se inicia cuando las dos dotaciones cromosómicas se agrupan en los polos del huso mitótico, y acaba cuando éstas quedan rodeadas de una envoltura nuclear. Se forman dos núcleos hijos. La nueva envoltura nuclear se forma a partir de los sáculos del retículo endoplasmático y también de los restos de la membrana nuclear de la célula madre. Los cromosomas se van desespiralizando, lo que posibilita la transcripción y la formación de los nucléolos a partir de unas regiones organizadoras de nucléolos del ADN.

4 2.-Citocinesis Proceso de división del citoplasma. En células animales se realiza por estrangulación del citoplasma y en células vegetales por tabicación o fragmentación intracelular. La citocinesis en células animales se inicia a finales de la anafase, comienza con una invaginación de la membrana plasmática a nivel del plano ecuatorial del huso,

5 formándose el surco de división que rodea todo el citoplasma, debido a la existencia de un anillo contráctil que está constituido por polímeros de actina unidos a la cara intena de la membrana plasmática. Los extremos libres se unen entre sí, mediante moléculas de miosina. Diferencias en la división celular entre células animales y células vegetales. Se distinguen dos diferencias: 1.- Falta de centríolos en las células vegetales.- Al principio de la profase, cerca del núcleo, aparece una zona clara (sin orgánulos) que es un centro organizador de microtúbulos, más tarde se alarga y origina dos centros organizados llamados casquetes polares, entre los que aparecen microtúbulos polares. Este tipo de huso mitótico sin ásteres se denomina huso anastral, mientras que el huso con ásteres se denomina huso astral. 2.- La citocinésis es por tabicación.- En el plano ecuatorial se agrupan muchas vesículas procedentes del aparato de Golgi. Esta agrupación ordenada es posible gracias a la orientación y aproximación de los microtúbulos interzonales, formando el fragmoplasto, más tarde se produce la fusión de las vesículas formándose la placa celular temprana que va creciendo (sumando más vesículas) hasta llegar a dividir la célula. A partir de las membranas se forman las membranas plasmáticas. Como la placa celular presenta poros se originan los plasmodesmos. A partir del contenido de las vesículas (rico en hemicelulosa y pectina) se forma la lámina media, que al adicionarle celulosa, originará la pared celulósica.

6 MEIOSIS Es el proceso por el cual, a partir de una célula madre se obtienen cuatro células hijas con la mitad del número de cromosomas. La meiosis comprende dos divisiones sucesivas: *Primera división meiótica ( Meiosis I ) *Segunda división meiótica ( Meiosis II ) La primera es una división reduccional, las células hijas tienen la mitad de cromosomas. La segunda es una división ecuacional, las células hijas tienen el mismo número de cromosomas. 1 (2n) (n) (n) Antes de iniciarse la primera división meiótica, hay un período de Interfase, en el que se duplica el ADN (fase S más larga). En la interfase de la segunda división no hay duplicación de ADN. Cada una de ellas presenta una cariocinesis y una citocinesis. Primera división meiótica Comprende cuatro fases: 1.- Profase I.- Se constituyen los cromosomas, a diferencia de la mitosis los dos cromosomas homólogos se juntan. Se distinguen varias subfases: *Leptotene.- Los filamentos de ADN se condensan y se forman cromosomas con dos cromátidas cada uno (cromátidas hermanas). *Zigotene.- Cada cromosoma reconoce a su cromosoma homólogo y se unen íntimamente, a este proceso de unión se conoce como sinapsis. El apareamiento se produce gen a gen. *Paquitene.- Los cromosomas homólogos permanecen juntos formando unas estructuras que se conocen con el nombre de Tétradas o Bivalentes. Las dos cromátidas homólogas más cercanas se entrecruzan. El entrecruzamiento o crossingover consiste en la ruptura de las dos dobles hélices y su posterior unión alternada, es decir recombinación genética. *Diplotene.- Los dos cromosomas homólogos tienden a separarse (desinapsis) formando unas estructuras en forma de x llamadas quiasmas. *Diacinesis.- Los cromosomas aumentan su condensación, por lo que en cada bivalente no sólo se distinguen los dos cromosomas homólogos, sino que en cada uno se diferencian las dos cromátidas hermanas. Además, se aprecian los quiasmas existentes entre dos cromátidas homólogas.

7 2.- Metafase I.- Se forma la placa ecuatorial pero con cromosomas homólogos. 3.- Anafase I.- Se separan cromosomas homólogos en lugar de separarse cromátidas, por lo tanto los cromosomas anafásicos I presentan dos cromátidas. 4.- Telofase I.- Al final se obtienen dos células con la mitad del número de cromosomas División reduccional. Tiene lugar una breve interfase denominada Intercinesis en la que NO se produce duplicación de ADN. Segunda división meiótica 1.- Profase II.- Se rompe la membrana nuclear. Se visualizan los cromosomas.

8 2.- Metafase II.- Los cromosomas se sitúan en la zona ecuatorial constituyendo la placa ecuatorial. 3.- Anafase II.- Se separan las cromátidas de cada cromosoma, por tanto, los cromosomas anafásicos II presentan una cromátida. 4.- Telofase II.- Al final se obtienen dos células de cada una de las células, en total se originan cuatro células de las cuales, dos tienen la información parental y las otras dos tienen información obtenida por recombinación genética.