EL CICLO CELULAR

La reproducción es la forma de mantener las especies y la vida, y consiste en la formación de dos o más células hijas que poseen la misma información genética que la célula madre. Para esto, se debe duplicar el ADN y el núcleo debe dividirse, seguido de una división del citoplasma llamada citocinesis. Este ciclo consta de dos períodos: la interfase y la mitosis.

Interfase

(Fuente: shutterstock)

Se trata del período comprendido entre 2 mitosis. Dura del 90-95% del tiempo y comprende 3 períodos:

- Período G1: aquí se produce la síntesis de ARNm y proteínas. Se da un crecimiento general y de duplicación de los orgánulos celulares citoplasmáticos. Se trata del período más variable y de este depende la distinta duración del ciclo. Posee un único diplosoma. Al final de esta fase existe un llamado "punto R" a partir del cual ya no se pueden detener las siguientes fases.

- Período S: se produce la duplicación del ADN, por lo que el núcleo cuenta con 2 cromátidas, y junto a cada controlo del diploma se forma un procentríolo.

- Período G2: se inicia cuando acaba la síntesis de ADN, a pesar de que se continuan sintetizando ARNm y proteínas. Comienzan a distinguirse los cromosomas y al final ya hay dos diplosomas inmaduros.

Hay un período especial llamado período G0 en el cual se encuentran las células que no están listas para dividirse y entrar en el período G1.

Metosis

(Fuente: pixabay)

Se trata de un proceso de reproducción en el cual las células que se obtienen tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre. Se divide en:

- Profase: es el período más largo, que se divide en:

* Temprana

*- El tamaño del núcleo aumenta debido a la entrada de agua desde el citoplasma.

*- Los cromosomas comienzan a hacerse visibles.

*- El nucleolo se desintegra y la membrana nuclear comeinza a romperse.

*- Los diplosomas se van hacia polos opuestos.

*- Alrededor de los diplosomas se forman microtúbulos de Áster.

*- Entre los centrómeros se forma el huso acromático.

*- En los cromosomas se empieza a formar el cinetocoro.

* Tardía

*- La membrana nuclear desaparece dejando libres a los cromosomas ya formados. En las células vegetales este

proceso se lleva a cabo en una zona del citoplasma que no tiene orgánulos, conocida como zona blanca.

- Metafase:

* Los cromosomas se espiralizan al máximo.

* Desaparece la membrana nuclear y el nucleolo.

* Los diplosomas se sitúan en los polos y entre ellos el huso.

* Los microtúbulos cinetocóricos sitúan los cromosomas en la zona ecuatorial de la célula, formando así la placa

ecuatorial.

- Anafase:

* Los filamentos del huso se acortan y debido a ello los cromosomas se van hacia polos opuestos. Como consecuencia

los cromosomas quedan próximos a los polos y entre ellos aparecen unos filamentos que forman la interzona.

- Telofase:

* Los cromosomas se agrupan en polos.

* Reaparece la membrana nuclear.

* Reaparece el nucleolo.

* Los cromosomas se desespiralizan.

* Las fibras del huso desaparecen pero no la interzona.

Citocinesis:

(Fuente: wikimedia)

Es el proceso de división del citoplasma, que se sincroniza con la mitosis. Este varía dependiendo de si se da en:

- Células animales: aquí, alrededor de la zona ecuatorial de la célula se produce un estrechamiento conocido como "surco de segmentación", en el cual se halla un haz de microfilamentos de actina y miosina que a su vez componen el "anillo contráctil", el cual es el responsable del estrechamiento que se produce, el cual cada vez es mayor debido a los desplazamientos de los filamentos de actina y miosina, comprimiendo así los microtúbulos interzonales, por lo que lo que finalmente queda es un fino filamento que termina rompiéndose. La citocinesis se da por estrangulamiento.

- Células vegetales: aquí, las vesículas procedentes del aparato de Golgi unen sus membranas formando así un tabique en la zona ecuatorial de la célula, que se conoce como "fragmplasto", el cual posee "plasmodesmos". Los extremos del fragmoplasto se unen con las paredes de la membrana celular, dejando así un espacio libre entre las células en el que se depositará la pectina. La citocinesis se da por tabicación.

¿Cuál es la importancia biológica de la mitosis?

La mitosis está relacionada con el crecimiento y la regeneración celular, manteniendo inalterable la información genética de las células, es decir:

- Garantiza la conservación del material hereditario durante la división celular.

- Como consecuencia de ello, las células resultantes son idénticas entre ellas y a la madre.

Meiosis

(Fuente: wikimedia)

Se puede dar de 2 tipos:

- Asexual: solo interviene un individuo con la intención de crear otros idénticos (básicamente una mitosis).

- Sexual: intervienen 2 individuos y cada uno aporta sus características genéticas. Tiene 3 fases:

* Gametogénesis: se forman las células reproductoras de los individuos que se transmite a su descendencia.

* Fecundación: se produce la unión de los gametos, que dará lugar a un cigoto.

* Desarrollo del cigoto: gracias a sucesivas divisiones meióticas, el cigoto se desarrollará, dando lugar a un

individuo adulto capaz de producir nuevos gametos.

La reproducción sexual ofrece más ventajas que la asexual, ya que es una de las principales fuentes de variabilidad genética, permitiendo así que sobrevivan por selección natural los más adaptados. El cigoto posee el doble de cromosomas que na célula normal, por lo que esa cantidad debe ser reducida, y es ahí donde entra la meiosis, la cual se lleva a cabo durante la formación de los gametos. De esta forma, una célula diploide (2n cromosomas) da lugar a gametos haploides (n cromosomas). La meiosis se divide en:

Primera división meiótica

Su fin es obtener células con la mitad de cromosomas que la célula madre. Se subdivide en:

- Profase I: desaparece el nucleolo y la membrana nuclear, los cromosomas se espiralizan al máximo y empieza a formarse el huso mitótico. Los cromosomas homólogos se juntan e intercambian información genética en un proceso llamado "entrecruzamiento". Esta fase se subdivide en:

* Leptoteno: las cromosomas se condensan haciéndose visibles. Cada cromosoma está formado por 2 cromátidas

unidas por el centrómero.

* Zigoteno: cada cromosoma se aparea con su homólogo en un proceso conocido como "sinapsis", dando lugar a una

"tétrada", que está formada por 4 cromátidas hermanas.

* Paquiteno: aquí, los cromosomas homólogos se juntan e intercambian fragmentos de ADN en un proceso conocido

como "entrecruzamiento", permitiendo así que se de una recombinación genética del material hereditario. Se

producen de 2 a 3 entrecruzamientos por cromosoma.

* Diploteno: comienzan a separarse los cromosomas, de modo que se pueda apreciar los puntos de unión conocidos

como "quiasmas".

* Diacinesis: finalmente se pueden diferenciar las 4 cromáticas hermanas.

Al final de esta fase, desaparece el nucleolo y la membrana celular y aparece el huso acromático.

- Metafase I: las tétradas se van hacia la zona ecuatorial de la célula, y unidas por el centrómero a las fibras del huso forman la placa metafásica.

- Anafase I: las tetradas se dividen en dos cromosomas homólogos, los cuales se van hacia los polos opuestos de la célula como consecuencia del acortamiento de las fibras del huso. Cada homólogo puede ir hacia un polo u otro. Esta distribución es uno de los motivos de la variabilidad de los gametos.

- Telofase I: aquí, los cromosomas se desepiralizan, reaparece el nucleolo y la membrana celular, en la citocinesis se producen 2 células haploides y a continuación se dará la segunda división meiótica, que no va precedida de una nueva duplicación del ADN.

Segunda división meiótica

Es una mitosis normal, y su objetivo es la separación de cromáticas dando lugar a 4 células haploides, cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre inicial.

¿Cuál es la importancia biológica de la mitosis?

Es imprescindible para llevar a cabo la reproducción sexual, además de que asegura la conservación del número de cromosomas durante las futuras generaciones. Además:

- Es la causa de que los gametos tengan la mitad del número de cromosomas que las células somáticas de la especie, porque de esa forma, al unirse los gametos se recupera el número de cromosomas original.

- Y aporta variabilidad genética, debido a la recombinación genética y al reparto aleatorio de cromosomas maternos y paternos entre los gametos.

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