El ciclo celular:

El ciclo celular: es el conjunto de fenómenos que tiene lugar en el periodo que se inicia tras la división celular y finaliza al acabar la siguiente división. La interfase: durante este periodo tiene lugar una intensa actividad metabólica, la replicación del ADN y la síntesis de ARN. La interfase suele dividirse en G1, G2 y S. La replicación de ADN ocurre en el S. La fase de división: se produce multiplicación celular. La reproducción: la reproducción asexual: los descendientes son copias idénticas a su único progenitor, así se reproducen algunos organismos unicelulares y pluricelulares. La reproducción sexual: los descendientes presentan una combinación nueva de caracteres que los hace genéticamente únicos, necesita la participación de 2 progenitores, mediante la formación de células reproductoras (gametos) y su posterior fusión, se forma una primera célula huevo de la que se desarrolla un nuevo individuo que heredará caracteres de ambos progenitores, así se desarrollan la mayoría de los organismos pluricelulares. Línea somática y germinal: las células no especializadas en la reproducción constituyen la línea somática o soma, y las especializadas en la reproducción constituyen la línea germinal o germen, existen dos tipos: las esporas (se desarrollan directamente y sin unirse a otras células) y los gametos (necesitan unirse a otro gameto para formar un huevo o cigoto, tras sucesivas divisiones, dan lugar a un nuevo individuo). Mitosis: es un proceso de reproducción asexual por el cual a partir de una célula madre con un número de cromosomas se obtienen 2 células hijas con el mismo número y tipo de cromosomas, previamente el ADN se ha duplicado. Etapa de la mitosis: Profase: la envoltura empieza a desestructurarse y la cromatina se empieza a condensar, en las células animales el centriolo ya duplicado se divide y cada centriolo hijo emigra a un polo celular, que dará lugar al huso cromático, la envoltura ha desaparecido. Metafase: la cromatina alcanza la máxima condensación, los cromosomas son claramente visibles y se comprueba en dos cromátidas. Los cromosomas se unen a los microtúbulos del huso y emigran al plano ecuatorial. Anafase: los microtúbulos del huso se acortan y tiran en sentido contrario de cada una de las cromátidas de cada cromosoma, son arrastradas hacia su respectivo polo celular. Telofase: las cromátidas convertidas en cromosomas hijas se rodean de una nueva membrana nuclear y empiezan a descondensarse, desaparecen los microtúbulos del huso y finalmente quedan constituidos los dos núcleos hijos. División del citoplasma, citocinesis: Citocinesis en animales: a la altura del plano ecuatorial del huso acromático, bajo la membrana plasmática se forma un anillo de filamentos que se van estrechando hasta separar a las dos células hijas. Citocinesis en vegetales: se forma un tabique de separación entre células hijas, llamado fragmoplasto, a partir de vesículas derivadas del aparato de Golgi. La reproducción asexual: bipartición: se da en organismos unicelulares, la reproducción se lleva a cabo por división en dos partes de esta única célula. Gemación: en los unicelulares (como las levaduras), puede considerarse como una variedad de bipartición, tras la división del núcleo, el citoplasma se divide desigualmente de modo que las dos células hijas difieren en tamaño. En los pluricelulares (en muchos vegetales y animales), un grupo de células del cuerpo del progenitor forma una yema que dará lugar a un nuevo individuo. Escisión o fragmentación: consiste en la rotura espontánea del organismo progenitor en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales dará lugar a un nuevo individuo completo, ocurre en algunas algas y gusanos marinos. Esporulación: consiste en una serie de divisiones sucesivas del núcleo de una célula madre, cada núcleo hijo se rodea de una pequeña porción de citoplasma, finalmente son liberadas las células hijas, denominadas esporas, al romperse la membrana de la célula madre, se da en hongos. Reproducción sexual: el objetivo es formar descendientes con caracteres diferentes a los de los progenitores. Formación de gametos: los gametos son células haploides, con la mitad del número de cromosomas que las células originales. La reducción a la mitad del número de cromosoma se produce en un tipo de división nuclear llamado meiosis. Formación de la célula huevo o cigoto: mediante la unión de los gametos, así se restaura el número de cromosomas característico de la especie. Desarrollo del cigoto: el cigoto se divide por mitosis y origina un nuevo individuo que poseerá caracteres de ambos progenitores.

Isogamia y anisogamia:

Isogamia y anisogamia: Isogamia: se da en algunos protoctistas y organismos pluricelulares sencillos en los que los dos tipos de gametos son iguales. Anisogamia: presentan la mayoría de organismos, se producen dos tipos de gametos, el femenino (inmóvil, gran tamaño llamado óvulo y oosfera en vegetales) y masculino (móvil y pequeño, llamado espermatozoide y anterozoide en vegetales). Los gametos se forman en órganos especializados llamados gonadas en animales y gametangios en los vegetales. Unisexuales y hermafroditas: Unisexuales o dioicas: existen dos tipos de individuos según posean gonadas masculinas o femeninas, es frecuente el dimorfismo sexual, es decir, la diferencia morfológica entre individuos de uno y otro sexo. Hermafroditas: los individuos son portadores de ambos tipos de gonadas y producen los dos tipos de gametos. Así ocurre en la mayoría de los vegetales y en algunos animales, como los anélidos o moluscos. No obstante, la autofecundación se evita siempre que es posible mediante la fecundación cruzada, en la que los dos individuos hermafroditas se aparean y fecundan mutuamente. Partenogénesis: en algunas especies pueden llegar a desarrollarse óvulos sin fecundar que dan lugar a adultos normales, como los insectos y los crustáceos.

Meiosis:

Meiosis: proceso por el cual a partir de una célula madre, con un número de cromosomas (2n), se obtienen 4 células hijas que tienen la mitad de cromosomas que la célula madre inicial. Primera división meiótica: Profase I: los filamentos de ADN comienzan a descondensarse, los cromosomas se hacen visibles y cada uno está replicado en dos cromátidas. Cada cromosoma se aparea con su homólogo correspondiente. Las dos cromátidas homólogas se unen formando quiasmas, en ellos tiene lugar los intercambios de segmentos de ADN entre ellas. El entrecruzamiento origina cromosomas con fragmentos intercambiados, así se produce la recombinación genética. Metafase I: los pares de cromosomas homólogos emigran al plano ecuatorial del huso, lo que da lugar a la placa metafásica doble. Anafase I: cada uno se dirige a un polo celular diferente. Telofase I: se forman los núcleos de las dos células hijas, habiendo recibido cada una de ellas un solo juego completo de cromosomas homólogos. Segunda división meiótica: Profase II: son similares a los de la profase de la mitosis. Metafase II: los cromosomas de las células hijas se alinean en el plano ecuatorial. Telofase II: se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma, emigrando a su respectivo polo celular. Anafase II: se reconstruyen los núcleos de las células hijas, cada núcleo ha recibido un solo juego completo de cromosomas (formados por una única cromatina). Consecuencia de la meiosis: el material nuclear se ha replicado una sola vez y se ha dividido dos veces, el resultado son 4 células haploides. Debido al entrecruzamiento producido en la profase I, cada cromosoma tiene información procedente de ambos progenitores. Gametos y esporas: Gametos: es una célula haploide que en la mayoría de los casos se unirá a otro gameto para originar el cigoto diploide. Espora: es una célula haploide que puede originar por mitosis un organismo haploide sin que se necesite unirse a otra célula. Clones y clonación: es un grupo de células u organismos genéticamente idénticos. Un clon de células: es el conjunto de células que se originan por mitosis de una única célula. Organismos clónicos: son aquellos cuyas células poseen idéntica información genética, los organismos de forma asexual son clónicos. Células totipotentes y células diferenciadas: el cigoto es una célula totipotente ya que es capaz de dar origen a cada uno de los diferentes tipos celulares, cada una de ellas mantiene la capacidad de dividirse y originar células de todo tipo. A medida que el embrión se desarrolla, esta capacidad disminuye y acaba por desaparecer en las células diferenciadas. La diferenciación es el resultado de la expresión diferencial de los genes. La diferenciación es un proceso irreversible en algunos tipos de células como los glóbulos rojos o en el xilema de las plantas, en ambos casos la pérdida del núcleo puede explicar la irreversibilidad. Si las circunstancias ambientales son adecuadas, la diferenciación puede ser reversible. Aplicaciones de la clonación: Clonación de plantas: son totipotentes y diferenciadas, pueden fácilmente recuperar su carácter embrionario si se cultivan en medios adecuados. Clonación de animales: permite disponer de copias idénticas de ejemplares importantes como producción de leche y carne. Clonación humana: clonación terapéutica mediante la cual se persigue obtener células totipotentes en las que podría inducirse la diferenciación en determinados tejidos. Ej. Autotrasplantes.