TEMA 5: LA REPRODUCCIÓN CELULAR

TEMA 5: LA REPRODUCCIÓN CELULAR

1. Sexual

   • Hay fusión de gametos (células reproductoras).Se presenta meiosis celular (reducción de cromosomas).Hay fecundación tras la unión de los gametos.Hay copulación (unión de los órganos reproductores). Propia de pluricelulares (animales o personas)

2. Asexual

   • Interviene un solo progenitor, los descendientes son idénticos, sin gametos, las células no se unen. Propia de unicelulares (bacterias)

3. Procesos reproducción sexual unicelular

   • Bipartición
     • Una célula, llamada madre, divide su núcleo, después el citoplasma dando lugar a dos células hijas de igual tamaño. Protozoos, algas y algunos pluricelulares.
   • Gemación
     • Ocurre en las levaduras y en pluricelulares, como esponjas y cnidarios. En la superficie del progenitor se forma una yema, que es un bultillo, de la cual se origina un nuevo individuo.
   • Pluripartición
     • Es frecuente en protozoos y consiste en la división constante del núcleo. En el caso de la esporulación, las esporas (hijas) se rodean de una cubierta protectora que retrasa su desarrollo hasta que las condiciones sean estables.

4. Núcleo

   • En división
     • Durante esta etapa, el núcleo cambia su etapa. La lámina nuclear y los nucleolos no son visibles, la envoltura nuclear se desorganiza, el citoplasma y citosol se mezclan y el contenido nuclear se distribuye por el citoplasma.
     • Cromosomas
       • Cuando las fibras de cromatina se enrollan logran un empaquetamiento del ADN, el cual es visible al microscopio óptico. Los cromosomas son moléculas de ADN unidas a proteínas que se originan por condensación y empaquetamiento de cromatina.
       • Función
         • El empaquetamiento del material genético tiene dos funciones: por una parte, las moléculas hijas de ADN se ordenan una al lado de otra que facilita su separación; por el otro lado, las moléculas de ADN se hacen más resistentes a la rotura durante la división celular, al estar empaquetadas formando los cromosomas
       • Tipos
         • Metacéntrico
           • El centrómero se encuentra en el centro y los brazos miden lo mismo.
         • Submetacéntrico
           • El centrómero no está colocado justo en el centro y los brazos son de distinto tamaño.
         • Acrocéntrico
           • El centrómero se encuentra cerca de algún extremo y los brazos son desiguales.
         • Telocéntrico
           • El centrómero se ubica en un extremo del cromosoma, por lo que hay unos brazos que prácticamente no existen o han desaparecido.
   • En reposo
     • En esta fase, el núcleo se encuentra en intensa actividad. Comprende tres estados: - Fase G1:la célula aumenta de tamaño - Fase S: etapa más importante, donde el ADN se duplica - Fase G2:se continua con el crecimiento
     • Envoltura nuclear
       • Está formada por una doble membrana. Presenta poros, que controlan y regulan el paso de proteínas y ARN.
     • Centrosoma
       • Solo aparece en células animales en interfase. Se empieza su división en la fase G1 y acaba duplicándose en la fase G2.
     • Cromatina
       • Formado por ADN, que está enrollado sobre histonas. Tiene zonas menos compactas (eucromatina) y más densas (heterocromatina).
     • Nucleolos
       • Aquí se fabrican las moléculas de ARN que emigran al citoplasma para formar ribosomas.
     • Lámina nuclear
       • Estructura que se encuentra en la cara interna de la envoltura nuclear, donde están ancladas las moléculas de ADN.
     • Nucleoplasma
       • Contenido interno del núcleo, donde se encuentra la mayor parte del ADN.

5. Células

   • La razón por la que existen ambas es que hay gametos que necesitan células haploides y otras células diploides. También está relacionado con las moléculas de ADN.
   • Haploides
     • Son aquellas que solo tienen un juego de cromosomas o la mitad. Se representa como "n", que es el número haploide. Se encuentran en las células germinales, que se reproducen con gametos (espermatozoides y óvulos)
   • Diploides
     • Poseen dos series de cromosomas, es decir, son "2n". Están en células somáticas, que no intervienen en la reproducción. En cambio, forman el crecimiento de tejidos y órganos de seres vivos pluricelulares.

6. Ciclo celular

   • Fase M o de división
     • En ella se produce la división celular: la mitosis (núcleo) y la citocinesis (citoplasma)
   • Interfase
     • Periodo entre dos divisiones celulares.
     • Fase G1
       • La célula aumenta de tamaño y sintetiza proteínas.
     • Fase S
       • Etapa más importante, donde el ADN se duplica, para que las dos células hijas contengan la misma información.
     • Fase G2
       • Durante esta fase, se continua con el crecimiento y se finaliza la síntesis de componentes celulares.

7. Mitosis

   • División del núcleo en células eucariotas. Supone la condensación del ADN en cromosomas y la separación de los cromosomas duplicados para formas dos iguales de estos. Tiene una gran importancia, ya que es básicamente la reproducción celular.
   • Profase
     • Se comienza la condensación de la cromatina del núcleo; los cromosomas se hacen visibles. Se forma el huso mitótico fuera de núcleo.
   • Metafase
     • El huso mitótico se va alargando. Los cromosomas ya están completamente condensados y los microtúbulos pegados al centrómero tiran de las cromátidas hermanas hacia los polos.
   • Anafase
     • Estas cromátidas hermanas se separan y se convierten en cromosomas hijos, que se van desplazando hasta los extremos de la célula madre.
   • Telofase
     • Los nuevos cromosomas llegan a los polos de la célula y cada vez van perdiendo esa condensación que poseían, hasta que pasan al estado de cromatina. Se originan nuevos núcleos y nucleolos.
   • Citocinesis
     • Se divide el citoplasma. Es diferente en células animales y vegetales: - Animales: se produce un estrangulamiento en la superficie; aparece un surco provocado un anillo interior de proteínas que se contrae. Esta contracción acaba separando a la célula madre en dos células hijas. - Vegetales: las vesículas del aparato de Golgi contienen los materiales para formar la pared celular. Estas vesículas se unen con los microtúbulos del huso y acaban formando membranas celulares y la pared celular.

8. Meiosis

   • Consta de dos divisiones celulares con cuatro fases cada una. Se inicia desde una célula madre diploide, 2n, y se obtienen cuatro células hijas haploides, n.
   • Profase I
     • Antes de entrar en la meiosis I, una célula primero debe pasar por la interfase. Al igual que en la mitosis, la célula crece durante la fase G1, copia todos sus cromosomas durante la fase S y se prepara para la división durante la fase G2. Durante la profase I, comienzan a aparecer las diferencias con la mitosis. Como en la mitosis, los cromosomas comienzan a condensarse, pero en la meiosis I, también forman pares. Cada cromosoma se alinea cuidadosamente con su pareja homóloga de modo que los dos se emparejan en posiciones correspondientes a todo su largo.
   • Metafase I
     • El núcleo ya no es visible y las parejas de cromosomas homólogos se colocan en el ecuador de la célula.
   • Anafase I
     • Los dos miembros de cada pareja de cromosomas homólogos se separan y los microtúbulos del huso los arrastran hacia polos opuestos.
   • Telofase I
     • En cada polo se sitúan los dos nuevos núcleos. Cada uno de estos tendrá un número haploide de cromosomas duplicado con dos cromátidas. Más tarde, el citoplasma se separa.
   • Segunda división meiótica
     • Se produce la segunda división de las dos células haploides que se han originado en la primera división. Esta se parece bastante a la mitosis y en ella se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma. Finalmente, resultan cuatro células haploides con la mitad de cromosomas que la célula madre.
   • Importancia
     • Interviene en la formación de gametos para reproducción sexual. El número de cromosomas se reduce a la mitad, por lo que se evita que al fecundar se duplique. Además. el reparto de cromosomas es al azar, por lo tanto se originan gametos distintos.

9. Ciclo biológico

   • Serie de cambios que sufre un orgnismo a lo largo de su vida, desde el nacimiento hasta la reproducción.
   • Ciclo predominantemente diploide
     • Ciclo de los animales. Solo hay reproducción sexual y predomina la fase diploide. 1.- El proceso de formación de gametos se denomina gametogénesis: ovogénesis en las hembras y espermatogénesis en los machos. 2.- La mayoria de las células del organismo son diploides y se llaman células somáticas. 3.- La fase haploide se limita solo a los gametos.
   • Ciclo predominantemente haploide
     • Ocurre en algas y hongos. Existe tanto reproducción sexual como asexual. 1.- En algas verdes, los organismos son unicelulares y haploides. Se reproducen por mitosis. No se distinguen los organismos de los gametos, ambos tienen dos flagelos y el mismo aspecto. Hay apareamiento complementario (+ y -). Los descendientes de la misma línea no se aparean. 2.- Estos viven en fase haploide casi siempre. Solo el cigote es diploide. Se divide por meiosis, por lo tanto se restaura la fase haploide.
   • Ciclo diplohaploide
     • Se presenta en plantas, algas y hongos. Hay dos generaciones, una haploide y otra diploide. - En helechos, las dos generaciones son pluricelulares. La diploide recibe el nombre de esporofito, que se forma por raíces, rizomas y frondes. - En el envés de los frondes existen esporangios, donde se forman las esporas por meioisis. - El viento desplaza las esporas que, cuando caen en el lugar adecuado, se dividen por mitosis y dan lugar a masa de células llamada protalo o gametofito haploide. - Es microscópica. En ella se diferencian dos estructuras: anteridios y arqueogonios, donde se forman anterozoides y ovocélulas respectivamente. - La fusión de estos dos últimos produce el cigoto diploide, que mediante mitosis genera de nuevo el esporofito.

10. Cariotipo

    • El cariotipo es el conjunto de cromosomas en metafase de un individuo. El número de cromosomas, y por tanto el cariotipo, es característico de cada especie. El ser humano tiene 46 cromosomas (23 pares) en el núcleo de cada célula de su cuerpo. El cariotipo permite la detección de anomalías numéricas y estructurales en la dotación cromosómica de un individuo.

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