CAPÍTULO 13 DIVISIÓN CELULAR

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1 DIVISIÓN CELULAR 1. FISIÓN BINARIA Ocurre en procariontes: tras la duplicación del ADN, se segregan las moléculas hijas y se divide el citoplasma. Bacteria en Fisión Binaria Esquema de la Fisión Binaria en procariontes. Se duplica el ADN y luego se divide el citoplasma. 2. MITOSIS Es un proceso de división celular en el que hay reparto equitativo del material hereditario (ADN), característico de las células somáticas eucariontes. Normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas. La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento y la reparación de tejidos.

2 Profase Anafase Telofase Metafase Esquema de una mitosis: Micrografía de las fases de la mitosis en una célula observada al microscopio óptico

3 2. MEIOSIS Es un proceso de división celular por el cuál una célula diploide (2n), se divide dos veces generando cuatro células haploide (n). Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares (cariocinesis) y citoplasmáticas (citocinesis), llamadas, Primera y Segunda División Meiótica o simplemente Meiosis I y Meiosis II. Ambas comprenden Profase, Metafase, Anafase y Telofase. Durante la Meiosis I los miembros de cada par homólogo de cromosomas intercambian material genético (crossing-over) y luego se separan y se distribuyen en diferentes núcleos. En la Meiosis II, las cromátidas hermanas no idénticas que forman cada cromosoma se separan y se distribuyen en los núcleos de las células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe duplicación del ADN. La Meiosis I se llama Reduccional y la Meiosis II Ecuacional. Micrografía de las fases de la meiosis La reproducción sexual se caracteriza por la fusión de dos células sexuales haploides: las gametas. La femenina (óvulo) se fusiona con la masculina (esperma) para formar un cigoto diploide. En un ciclo vital sexual, debe ocurrir la meiosis antes de que los gametos puedan reproducirse. En animales y otros pocos organismos la meiosis precede a la formación de gametas. Las células del cuerpo (somáticas) se multiplican por mitosis y son diploides; las únicas células haploides son las gametas. Estas se forman cuando las células germinales se dividen por meiosis.

4 Esquema de las fases de la meiosis: La profase I de la primera división meiótica es la etapa más compleja del proceso y a su vez se divide en 5 sub etapas, que son: Leptonema La primera etapa de Profase I es la etapa del leptonema, durante la cual los cromosomas individuales comienzan a condensar en filamentos largos dentro del núcleo. Zigonema Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar apareados en toda su longitud. El complejo resultante se conoce como bivalente o tétrada, donde los cromosomas homólogos (paternos y materno) se aparean, asociándose así cromátidas

5 homólogas. En el apareamiento entre homólogos también está implicada la secuencia de genes de cada cromosoma, lo cual evita el apareamiento entre cromosomas no homólogos. Además durante el zigonema concluye la replicación del ADN (2% restante) que recibe el nombre de zig-adn. Paquinema Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromátidas homólogas no hermanas intercambian material genético. La recombinación genética resultante hace aumentar en gran medida la variación genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen por vía sexual. La recombinación genética está mediada por la aparición entre los dos homólogos de una estructura proteica de 90 nm de diámetro en el que se encuentran las enzimas que median en el proceso de recombinación. Durante esta fase se produce una pequeña síntesis de ADN, que probablemente está relacionada con fenómenos de reparación de ADN ligados al proceso de recombinación. Diplonema Los cromosomas continúan condensándose hasta que se pueden comenzar a observar las dos cromátidas de cada cromosoma. Además en este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha producido la recombinación. Estas estructuras en reciben el nombre quiasmas. Cada quiasma se origina en un sitio de entrecruzamiento, lugar en el que anteriormente se rompieron dos cromátidas homólogas que intercambiaron material genético y se reunieron. En este punto la meiosis puede sufrir una pausa, como ocurre en el caso de la formación de los óvulos humanos. Así, la línea germinal de los óvulos humanos sufre esta pausa hacia el séptimo mes del desarrollo embrionario y su proceso de meiosis no continuará hasta alcanzar la madurez sexual.

6 Diacinesis Esta etapa apenas se distingue de la anterior. Podemos observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. El final de la diacinesis, y por tanto de la profase I, viene marcado por la desorganización de la membrana nuclear. Durante toda la profase I continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis cesa la síntesis de ARN y se desorganiza el nucleolo. GAMETOGÉNESIS Es el proceso de formación de gametas en las gónadas, por medio de la meiosis, a partir de células germinales. Mediante este proceso, el número de cromosomas que existe en estas células se reduce de diploide a haploide, es decir, a la mitad del número de cromosomas que contiene una célula somática de la especie de que se trate. En el caso de los humanos, si el proceso se denomina espermatogénesis si produce espermatozoides y se realiza en las gónadas masculinas o testículos. Si se realiza en las gónadas femeninas u ovarios, el resultado son óvulos se denomina ovogénesis.

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