Función de Reproducción Celular

La función de reproducción celular consiste en que, a partir de una célula progenitora, se originen dos o más descendientes. Es un proceso que asegura que cada descendiente tenga una copia fiel del material genético de la célula madre. En las células eucariotas, el proceso es más complicado. Primero, se divide el núcleo en dos partes exactamente iguales por mitosis. Luego, se divide el citoplasma por citocinesis.

Todas las células contienen dos juegos de cromosomas (cromosomas homólogos). Llevan los mismos genes, aunque cada uno puede llevar alternativas para ese gen (alelos). Tras la mitosis, la célula original se convierte en dos células hijas: idénticas entre sí, idénticas a la célula madre y con el mismo número de cromosomas que la célula madre.

Cromosomas

Los cromosomas son componentes del núcleo celular que solo aparecen cuando la célula está en división, sea por mitosis o meiosis. Tienen una estructura filiforme, con forma de cadena lineal más o menos alargada (eucariotas) o en forma de anillo circular cerrado (procariotas), y están compuestos por ácidos nucleicos y proteínas. Contienen el ácido nucleico ADN (ácido desoxirribonucleico) formado por la unión de nucleótidos (pequeñas moléculas). Las bases nitrogenadas (4 tipos de nucleótidos) las constituyen: nucleótidos con Adenina (A), con Guanina (G), con Citosina (C) y con Timina (T).

Un gen no es más que un fragmento de ADN, es decir, un conjunto de nucleótidos unidos entre sí con información para un carácter determinado. De esta manera, se puede considerar un cromosoma como un conjunto de genes. Estos genes determinan las características hereditarias de cada célula u organismo.

Los cromosomas están formados por pares de cadenas de ADN duplicadas (= genes y = alelos) que forman una espiral y se mantienen unidas por el centrómero. Ambas partes idénticas reciben el nombre de cromátidas. El centrómero divide las cromátidas en dos partes denominadas brazos. Estas cadenas surgen al final de la interfase, lo que quiere decir que una célula que no está en división tiene en su núcleo cadenas individuales de ADN que forman la cromatina.

División Celular

La división celular es un proceso doble constituido por la división nuclear (cariocinesis) y la división citoplasmática (citocinesis). Ambos se pueden dar uno detrás del otro, o cada uno de forma independiente. Después de la replicación del ADN, la mitosis se encargaría de separar las cadenas y llevarlas a las células hijas. Para conseguir esto, se produce antes la conversión de la cromatina en cromosomas.

División Nuclear (Cariocinesis)

Para que se pueda dar la división nuclear, es necesario que se dé previamente el proceso de replicación del ADN (duplicación de todas las cadenas de ADN en el periodo del ciclo celular llamado interfase).

Mitosis

La mitosis es un proceso de división nuclear que sirve para repartir las cadenas de ADN de forma que todas las células hijas tengan la misma información genética que su madre y entre ellas. Este proceso es continuo, relativamente rápido y, para ser estudiado, se divide en 4 fases:

• Profase: (1) Se convierte la cromatina en cromosomas por el proceso de espiralización de las cadenas, para obtener dos cadenas completamente idénticas. (2) Se duplican los centriolos. (3) La membrana nuclear desaparece. (4) Una vez desaparece la membrana nuclear, los centriolos van hacia los extremos de la célula, apareciendo entre los dos pares de centriolos el huso acromático (una serie de fibras de proteínas puestas de polo a polo). (6) Los cromosomas formados se mueven y se unen a una fibra del huso por su centrómero (un solo cromosoma por fibra) de manera que las cromátidas miran hacia los extremos de la célula. Por último, una vez unidos, se van moviendo hasta llegar al centro de la célula.
• Metafase: Es la fase en la que los cromosomas, situados en la parte media de la célula, forman una figura característica llamada placa ecuatorial. Después de colocarse, comienza la siguiente fase.
• Anafase: Las cromátidas se separan y se desplazan hacia los centriolos, y a su vez van desapareciendo las fibras del huso. También se reparte el material hereditario de forma idéntica en dos partes.
• Telofase: Es como la profase, pero al revés. Los cromosomas se desespiralizan y se transforman en cromatina. Aparece la membrana nuclear y queda una célula con dos núcleos.

División Citoplasmática (Citocinesis)

Es la división del citoplasma en dos partes, con la repartición aproximada de los orgánulos celulares. En las células animales, se hace por estrangulación (de fuera hacia adentro) y, en las vegetales, por el crecimiento de la pared celular (de dentro hacia fuera). La finalidad es que la célula madre se transforme en dos células hijas idénticas genéticamente.

Meiosis

La meiosis es un proceso de división nuclear que utiliza los mismos mecanismos que la mitosis. Se diferencia en su significado biológico, ya que busca reducir a la mitad el número de cromosomas para que no se duplique el número de la especie tras la fecundación (= fusión de gametos). En realidad, es una doble división que se da sólo en células diploides. El proceso comienza también con la replicación de las cadenas de ADN al final de la interfase, y tras la duplicación comienza la meiosis.

División I

• Profase I: (Similar a la mitosis) Desaparece la membrana nuclear, se espiralizan las cadenas de ADN apareciendo los cromosomas, se duplican los centriolos y migran a los polos, se forma el huso acromático y cada par de cromosomas se une a una fibra del huso. La diferencia con la profase normal es el comportamiento de los cromosomas. Estos, antes de unirse a las fibras del huso, se van moviendo y agrupando por parejas, formando cromosomas homólogos (iguales) unidos cromátida contra cromátida. Esta unión permite el proceso más importante de la reproducción sexual, ya que permite que las generaciones filiales sean diferentes a las parentales. Esto se conoce como recombinación genética: las cromátidas de los cromosomas homólogos que quedan juntas se intercambian fragmentos de sus cadenas de ADN, apareciendo nuevas cromátidas recombinadas, dando lugar a la aparición de individuos adultos nuevos que no existían anteriormente. Después, los pares de cromosomas homólogos se desplazan hacia el centro de la célula.
• Metafase I: Los pares de cromosomas homólogos se sitúan en la parte media de la célula formando la placa ecuatorial.
• Anafase I: Se produce la separación y migración de los cromosomas homólogos. Aquí se desplazan los cromosomas completos en lugar de cromátidas. Al final de la Anafase I, tenemos cada par de cromosomas separados en polos opuestos, por lo que en esta fase se reduce a la mitad el número de cromosomas.
• Telofase I: Se puede regenerar nuevamente el núcleo, iniciándose inmediatamente la división II.
• Citocinesis I: La célula binucleada divide su citoplasma en dos, así quedan dos células hijas que entran en la segunda división meiótica.

División II

Es como una mitosis dada en dos células hijas. En la profase II, se unen cromosomas individuales a las fibras del huso y, en la anafase II, se separan cromátidas. Así, al final de la citocinesis II, tendremos 4 células hijas, cada una con la mitad de las cadenas de ADN (células haploides), y con la función de intervenir en la fecundación.