Ciclo Celular y Reproducción Celular

1. Ciclo Celular

Son los períodos de crecimiento y división que tienen lugar durante el ciclo vital de una célula.

Fases del Ciclo Celular:

• División (Fase M):
  • Mitosis: División del núcleo.
  • Citocinesis: División de la célula completa.
• Interfase:
  • G1: Etapa de crecimiento celular. Se produce justo después de la división y en ella se produce la biosíntesis. Al principio de esta fase se replica el ADN. Las células que están muy especializadas no se dividen, por lo tanto, su ciclo vital termina aquí y esta fase se denomina G0.
  • S: Se produce la síntesis o duplicación del ADN e histonas.
  • G2: Fase de preparación para la división, sintetizar (centriolos), condensar cromatina (cromosomas). Empieza la división.

Punto de restricción: Es un momento del ciclo que determina si la célula puede o no entrar en la fase de síntesis.

Control del Ciclo Celular:

• Regulación enzimática: Determinada por proteínas (quinasas, ciclinas).
• Regulación genética: Aparece cuando se activan los genes que codifican las proteínas.
• Regulación ambiental: Edad, factores de crecimiento, contacto con otras células, tamaño celular, temperatura.

Apoptosis:

Significa muerte celular programada y consiste en la muerte de la célula tras un número limitado de reproducciones.

2. Reproducción Celular

2.1 Mitosis:

Es el proceso de división nuclear. Supone el reparto de la información genética completa e idéntica a los dos núcleos hijos.

Tipos:

• Mitosis abierta
• Mitosis cerrada (protistas y hongos)

Fases de la Mitosis:

• Profase: El ADN ya está duplicado y el par de centriolos también. Ocurre lo siguiente:
  • Aparecen los cromosomas y emigran hacia la periferia nuclear.
  • Desaparece el nucléolo.
  • Se forma el huso mitótico.
  • Desaparece la membrana nuclear.
• Prometafase: Unos microtúbulos del huso mitótico llamados microtúbulos cinetocóricos se unen al cinetocoro de los cromosomas.
• Metafase: Se forma la placa metafásica.
• Anafase:
  • Se separan las cromátidas de cada cromosoma.
  • Los microtúbulos polares se alargan y la célula se estira.
• Telofase:
  • Los cromosomas se descondensan.
  • Aparece el nucléolo y la membrana nuclear.

2.2 Citocinesis:

Consiste en la división de la célula completa repartiendo el citoplasma equitativamente.

Células animales:

Formación del anillo contráctil formado por microfilamentos de actina, este anillo estrangula la célula.

Células vegetales:

Se originan fragmoplastos a partir de vesículas. Este fragmoplasto luego se convierte en la pared primaria. Está muy presente en el aparato de Golgi.

3. Meiosis

Es una división del núcleo propia de las células diploides, en concreto de las células madre de los gametos. Un núcleo diploide (2n) da lugar a 4 núcleos haploides (n) y reduce el número de cromosomas a la mitad. La meiosis son dos divisiones sucesivas y sirve para mantener constante el número de cromosomas. En la meiosis no se duplica el ADN.

3.1 Primera División Meiótica (División Reduccional)

Pasamos de 1 núcleo 2n a 2 núcleos n.

Fases de la Primera División Meiótica:

• Profase Meiótica I:
  • Leptoteno: Aparecen los cromosomas. Los extremos de los cromosomas se unen a la membrana nuclear. Las cromátidas están muy bien unidas. Empieza a formarse el huso mitótico.
  • Zigoteno: Los cromosomas homólogos quedan unidos por una de sus cromátidas. Se unen por el complejo sinaptonémico.
  • Paquiteno: Se produce el entrecruzamiento. Los puntos de sobrecruzamiento corresponden a los módulos de recombinación.
  • Diploteno: Los cromosomas comienzan a separarse, pero permanecen unidos en los quiasmas, que son los lugares donde se produjo la recombinación.
  • Diacinesis: Los cromosomas aparecen de nuevo condensados. Los quiasmas se van desplazando hacia los extremos del bivalente. Empieza a desaparecer la membrana nuclear y el nucléolo.
• Prometafase Meiótica I: Desaparición de la membrana nuclear y el nucléolo. Empieza la unión de los bivalentes a los microtúbulos cinetocóricos.
• Metafase Meiótica I: Los bivalentes se disponen en el plano ecuatorial. Solo se observan ya algunos quiasmas terminales.
• Anafase Meiótica I: Se separan los bivalentes y cada uno de los cromosomas que forma el par de homólogos, constituido a su vez por dos cromátidas, emigra hacia uno de los polos.
• Telofase Meiótica I: Se descondensan los cromosomas, reaparecen la membrana nuclear y el núcleo, formándose los dos núcleos hijos (n).
• Citocinesis: División del citoplasma.

3.2 Segunda División Meiótica:

Transcurre igual que una mitosis normal dando lugar a cuatro células.

3.3 Meiosis y Reproducción Sexual:

En los organismos con reproducción sexual, la fusión de dos núcleos haploides de distinta procedencia origina un cigoto diploide con información genética distinta, producto de la recombinación de los dos núcleos parentales. La variabilidad genética generada en la reproducción sexual se debe a:

• Las distintas posibilidades de reparto de la segregación de los cromosomas parentales que tienen lugar durante la primera división meiótica.
• La recombinación y el intercambio de información genética producidos en la profase meiótica I.

En los seres más complejos, las células de cada organismo se dividen asexualmente, pero la especie se reproduce sexualmente.

3.4 Ciclos Biológicos:

• Ciclo diplonte: El individuo es diploide durante todo el ciclo, excepto en la fase de gameto.
• Ciclo haplonte: El individuo es haploide durante todo el ciclo, excepto en la fase de cigoto.
• Ciclo haplo-diplonte: Consiste en la combinación de los dos ciclos anteriores.