1. La reproducción celular 2. El ciclo celular 3. División celular: mitosis y meiosis. Significado biológico, semejanzas y diferencias de estos procesos 4. División del citoplasma 5. Ciclos biológicos 1. La reproducción celular. La reproducción celular es la función mediante la cual una célula se divide para obtener 2 ó más células hijas. Este proceso puede ser causado por los siguientes factores: Aumento del tamaño del citoplasma en relación con el tamaño del núcleo. Cuando las necrohormonas informan de la rotura de células próximas. Aparición de diversas sustancias químicas externas. 2. El ciclo celular. El ciclo vital de una célula se puede dividir en las siguientes etapas: G 1 Crecimiento celular S --- Duplicación del ADN G 2 Periodo premitótico M División celular (Del núcleo y del citoplasma). Cuando las células se especializan y pierden la capacidad de dividirse se dice que entran en la epata G 0. Las fases G 1, S y G 2 reciben el nombre de INTERFASE y ocupa el 90% de la vida de la célula. 1 José Luis Romero del pozo
3. División celular: mitosis y meiosis. Significado biológico, semejanzas y diferencias de estos procesos A. MITOSIS A partir de una célula con 2n cromosomas (Diploides), se obtienen 2 células hijas con el mismo número de cromosomas. Se divide en cuatro fases: PROFASE: Desaparece el nucleolo. Se hacen visibles los cromosomas que poseen 2 cromátidas. Desaparece la envoltura nuclear. Se duplican los centriolos y se desplazan hacia dos polos opuestos de la célula, formando el huso acromático. METAFASE: Los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial. Están unidos al huso acromático por el centrómero. ANAFASE: Las cromátidas de cada cromosoma se separan y se dirigen a polos opuestos de la célula, arrastradas por los microtúbulos del huso. Cada cromátida pasa a ser un futuro cromosoma de las células hijas. TELOFASE: Estos cromosomas hijos llegan a los polos y dejan de ser visibles (desespiralización), pasando a forma de cromatina. Se forman las nuevas envolturas nucleares. El huso acromático desaparece 2 José Luis Romero del pozo
Posteriormente se produce la división del citoplasma dando origen a las dos células hijas. B. MEIOSIS A partir de una célula con 2n cromosomas (Diploides), se obtienen 4 células con n cromosomas (Haploides), denominadas gametos. Se divide en las siguientes fases: 1ª División meiótica. PROFASE I: Desaparece el nucleolo. Los cromosomas se hacen visibles (Leptoteno). Los homólogos (cromosomas que llevan la información genética para los mismos caracteres y que provienen uno del padre y otro de la madre) se unen longitudinalmente. Este proceso se denomina sinapsis. Al unirse los cromosomas homólogos aparece una estructura nueva denominada Tétrada o Bivalente, que representa a un cromosoma con 4 cromátidas (Zigoteno). Entre las cromátidas se observan unos puntos de unión denominados quiasmas, que indican el intercambio genético entre las dos cromátidas (Paquiteno). Comienzan a separarse los cromosomas homólogos, aunque todavía permanecen unidos por los quiasmas (Diploteno). Los cromosomas alcanzan el mayor grado de empaquetamiento, y los quiasmas se desplazan hacia los extremos de los bivalentes. La membrana nuclear y el nucleolo empiezan a desaparecer (Diacinesis). Los centriolos se duplican y se dirigen a polos opuestos de la célula. METAFASE I: Las tétradas o bivalentes se sitúan en el plano ecuatorial. ANAFASE I: Cada uno de los cromosomas homólogos se dirigen a polos opuestos de la célula, arrastrados por los microtúbulos del huso. 3 José Luis Romero del pozo
TELOFASE I: Los cromosomas se agrupan en los polos. Se produce la primera división citoplasmática dando origen a dos células hijas haploides, ya que sólo tienen un juego de cromosomas, aunque estos tengan dos cromátidas. Puede formarse la envoltura nuclear y descondensarse los cromosomas, quedando en reposo hasta la segunda división meiótica. 2ª División meiótica. (Lo realizan las 2 células obtenidas en la 1ª división). PROFASE II: Desaparece la envoltura nuclear. Se duplican los centriolos y se forma el huso acromático. Si los cromosomas se descondensaron, ahora vuelven a condensarse y ser visibles. METAFASE II: Los cromosomas se colocan en el plano ecuatorial unidos al huso por el centrómero. ANAFASE II: Se separan las dos cromátidas dirigiéndose a polos opuestos de la célula. Cada cromátida pasará a ser un cromosoma de las células hijas. TELOFASE II: Se forman las envolturas nucleares, los cromosomas se desespiralizan. Se produce segunda la división del citoplasma. C. Significado biológico, semejanzas y diferencias de estos procesos. La MITOSIS es un proceso que utilizan los organismos unicelulares para aumentar su número en seres idénticos y las células somáticas (no reproductoras) de los organismos pluricelulares para aumentar su tamaño. Se mantiene toda la información genética. Aunque las células obtenidas en principio son idénticas, en el proceso de especialización celular pueden llegar a ser muy diferentes morfológicamente y funcionalmente. 4 José Luis Romero del pozo
La MEIOSIS es un proceso utilizado para producir las células reproductoras o gametos, que serán utilizados en la reproducción sexual de los organismos pluricelulares. Este proceso permite que en la reproducción sexual no se duplique el número de cromosomas en la siguiente generación. Además en la profase I se produce intercambio genético entre los cromosomas homólogos, y de esta forma que en los gametos exista mezcla de caracteres paternos y maternos. De esta forma se produce variabilidad en la descendencia y se favorece el proceso de evolución de los seres vivos. Las semejanzas entre ambos procesos son las siguientes: Son divisiones del material del núcleo. A partir de una célula madre se obtienen varias células hijas. El total del material genético que interviene es el mismo. La envoltura nuclear desaparece. El movimiento y situación de los cromosomas es el mismo en cada una de las fases. Las diferencias se relacionan en forma de tabla: MITOSIS MEIOSIS Se originan 2 células Se originan 4 células Células idénticas a la célula madre Diferentes, denominadas gametos No intercambio genético Se produce intercambio genético. Igual número de cromosomas en las La mitad células hijas Se produce en las células somáticas En los órganos que originan las células reproductoras (las gónadas) Una sola división 2 divisiones sucesivas Las células hijas son iguales Los ganemos tienen diferente información genética entre sí No aparecen tétradas o bivalentes Si aparecen. En cada fase el tipo y número de cromosomas son distintos 4. División del citoplasma Después de la división nuclear, se produce la división del citoplasma que puede realizarse mediante los siguientes procesos: Bipartición: A partir de una célula madre se obtienen dos células hijas idénticas. Se produce por estrangulación en células animales y por tabicación en vegetales. 5 José Luis Romero del pozo
5. Ciclos biológicos. Según el momento en el cual se produce la meiosis dentro del ciclo vital de los organismos con reproducción sexual, se pueden distinguir 3 tipos de ciclos biológicos distintos: 1. Ciclo HAPLOTE. La meiosis tiene lugar en el cigoto, formándose un adulto haploide, que forma gametos por mitosis. En la fecundación se origina un cigoto diploide que sufrirá la meiosis. Se da en algunas algas y hongos. 2. Ciclo DIPLONTE. La meiosis se produce durante la gametogénesis, formándose gametos haploides. Estos gametos durante la fecundación darán lugar a un cigoto diploide, del que se origina un adulto diploide. Se da en el hombre, casi todos los animales, vegetales superiores, en protozoos y en algunas algas y hongos. 3. Ciclo HAPLODIPLONTE. Se produce una meiosis esporogénica, en un organismo diploide denominado Esporofito. Las esporas al desarrollarse producen un organismo haploide denominado Gametofito que forma gametos por mitosis. En la fecundación se forma el cigoto diploide que dará lugar al Esporofito. Se da en musgos, helechos y algunos animales como los cnidarios (pólipos y medusas). 6 José Luis Romero del pozo
7 José Luis Romero del pozo