La Reproducción
Consiste en la formación de nuevos individuos a los que se transmiten las características propias de los progenitores.
Reproducción Asexual
Es aquella en la que la descendencia se origina a partir de un solo individuo. Los descendientes son iguales entre sí e idénticos al organismo del que provienen. Es típica de seres unicelulares, pero también ocurre en algunos organismos pluricelulares.
Reproducción Sexual
Es más compleja que la asexual. En ella intervienen células especializadas en dos individuos; la descendencia se origina a partir de la unión de dos células, y su información hereditaria es la información contenida en estas células.
La Genética
La transmisión de las características de cada ser vivo de una a otra generación se realiza a través de una molécula que contiene la información hereditaria: el ADN. Esta es la molécula que pasa de padres a hijos y que es responsable del mantenimiento de sus características. La parte de la biología que estudia la herencia es la genética, nacida a partir de los estudios de un monje austriaco llamado Gregor Mendel.
El ADN, el Material Hereditario
En casi todos los seres vivos, la información hereditaria que es transmitida de padres a hijos está contenida en el ácido desoxirribonucleico o ADN, una larga molécula que tiene codificadas todas las características de los seres vivos. Las moléculas de ADN son muy especiales. Están formadas por la unión de miles de subunidades denominadas nucleótidos. Hay nucleótidos de cuatro tipos: el orden en el que están dispuestos en la larga cadena constituye el código en el que está escrita la información genética.
Cada molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucleótidos que se pliegan sobre sí misma en forma de hélice.
El ADN Dirige el Funcionamiento Celular
En las células eucariotas, el ADN se encuentra en el interior del núcleo. Su función es dirigir el funcionamiento de las células. Pero como el ADN nunca sale del núcleo, necesita realizar su función con la mediación de otras moléculas con el mensaje contenido en el ADN.
El ADN se Duplica
Cuando una célula se va a dividir, cada célula hija se le ha de dar una copia del ADN materno. El proceso de duplicación del ADN se denomina replicación, y en él se separan las dos cadenas de ADN; cada una de ellas actúa de molde para sintetizar una cadena complementaria, obteniendo así dos dobles cadenas hijas idénticas a la original. La posibilidad de duplicación del ADN es el hecho que permite que los caracteres hereditarios se transmitan a la descendencia.
El ADN Puede Cambiar
La información que tiene cada ser vivo en particular se encuentra en el orden de la secuencia de nucleótidos de las cadenas de ADN. Cuando se producen cambios en el ADN reciben el nombre de mutaciones.
Cómo se Organiza el ADN en las Células Eucariotas
Durante el periodo de actividad normal de la célula, el ADN está siendo utilizado para extraer la información que contiene y permitir el funcionamiento celular. En ese momento, el ADN está disperso por el núcleo celular y asociado a algunas proteínas. Esta asociación de ADN y proteínas se llama cromatina. Solamente antes de la división de una célula, el ADN se duplica para que el reparto de la cromatina entre las células hijas sea más sencillo, la célula recurre a empaquetarla en unidades mucho más compactas denominadas cromosomas.
Los cromosomas son estructuras constituidas por la asociación de la cromatina, formada por ADN y proteínas, que aparecen solo cuando la célula va a dividirse. Están formados por dos partes, llamadas cromátidas, unidas por un centrómero.
El Número de Cromosomas
Si fotografiamos una célula humana a punto de dividirse, por ejemplo, una célula de la piel o una de un embrión, podemos observar los cromosomas y descubrir que estos son iguales dos a dos, es decir, existen dos juegos iguales de cromosomas en cada célula. Reciben el nombre de cromosomas homólogos.
Esta situación es muy común en la naturaleza, pero no es la única. Por eso distinguimos dos tipos de organismos, los diploides y los haploides.
- Se llaman organismos diploides aquellos en cuyas células hay dos juegos de cromosomas. Este número de diploides de cromosomas se representa con la expresión 2n.
- Se llaman organismos haploides aquellos que poseen solo un cromosoma de cada clase, es decir, solo un juego de cromosomas. Se representan con ‘n’.
El número total de cromosomas es constante para cada especie. Por ejemplo, en la especie humana, es de 46 cromosomas.
La Reproducción Celular
Es el proceso mediante el cual se originan nuevas células a partir de otras preexistentes. Durante este proceso se produce el paso de la información genética, el ADN, de las células madres a las células hijas.
Existen dos formas de reproducción celular: por mitosis y por meiosis:
- En la mitosis, las células hijas resultantes tienen el mismo número de cromosomas que la célula inicial.
- En la meiosis, las células hijas tienen la mitad de cromosomas que la inicial. Esta reducción es útil, por ejemplo, al formarse los gametos.
La Mitosis
Es un proceso típico de las células eucariotas, mediante el cual se dividen la mayoría de las células somáticas, así como algunos seres unicelulares. Consiste en el reparto del material hereditario de una célula a las células hijas, de forma que estas tengan el mismo número de cromosomas que la célula madre.
1. Profase
La cromatina se ha duplicado y empieza a condensarse. La membrana nuclear se hincha y se fragmenta hasta desaparecer. Los centriolos se empiezan a separar. Entre ellos se va formando una conexión por medio de filamentos, que constituye el huso acromático.
2. Metafase
Los cromosomas se han condensado totalmente: son los cromosomas metafásicos, que contienen el material hereditario duplicado.
3. Anafase
Los cromosomas se escinden por el centrómero, quedando separadas las cromátidas, que se dirigen hacia los extremos de la célula.
4. Telofase
Al llegar los cromosomas a las proximidades de los centriolos, desaparece el huso acromático, aparece de nuevo la membrana nuclear y los cromosomas se descondensan, convirtiéndose en cromatina.
Coincidiendo con el final de la mitosis o incluso después de acabar esta, comienza la división del citoplasma que se denomina citocinesis. En las células animales aparece un estrangulamiento que progresa hasta la división completa de la célula. En las células vegetales la división del citoplasma ocurre por la formación de un tabique de separación entre las células hijas.
La Meiosis
Es el tipo particular de división celular, que ocurre en las células germinales de los individuos diploides. Las células obtenidas por meiosis tienen la mitad del número de cromosomas de la especie, y reciben el nombre de gametos.
Al comenzar la primera división meiótica se ha producido ya la duplicación del ADN. En la profase I se condensa la cromatina y los cromosomas homólogos se emparejan. En la metafase I no se produce la separación de las cromátidas, sino que se dirigen a los polos de la célula cromosomas completos, uno de cada pareja de homólogos.
La segunda división meiótica es la mitosis normal que se produce sin que la cromatina se duplique antes. Así, en la anafase II se separan las cromátidas de los cromosomas. El resultado tras la citocinesis es de cuatro células hijas, cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre.