Ciclo Celular: Mitosis, Meiosis y Reproducción

El ciclo celular es el conjunto de fenómenos de duración variable que tienen lugar en el periodo que se inicia tras la división celular y finaliza al acabar la siguiente división. Se pueden distinguir dos fases: la fase de reposo o interfase, y la fase de división o mitótica (M).

Interfase

La interfase es el periodo comprendido entre dos divisiones consecutivas. Durante este periodo tiene lugar la replicación del ADN, en la que a partir de una molécula de ADN se originan dos moléculas idénticas, y la síntesis de ARN, en la que segmentos de ADN se copian en el lenguaje del ARN. La interfase se divide en G1, fase S (síntesis de ADN) y G2. La síntesis de ARN tiene lugar en las tres fases, mientras que la replicación del ADN ocurre solo en la fase S.

Fase de División (Mitótica)

En esta fase se produce la multiplicación celular. Las células que no vuelven a dividirse abandonan el ciclo antes del periodo S. Este proceso (mitosis) lo componen la profase, metafase, anafase, telofase y citocinesis.

Mitosis

La mitosis comienza al final del periodo G2 del ciclo celular. Consiste en la división del núcleo en la que se separan las dos copias del ADN (producidas durante la interfase) para formar otros dos núcleos con la misma información genética.

• Profase: La envoltura nuclear comienza a desestructurarse y la cromatina se condensa. El centriolo, ya duplicado, se divide y cada centriolo hijo emigra a un polo celular. Entre los centriolos hay un sistema de microtúbulos que es llamado huso acromático. Al final de la profase la envoltura nuclear ha desaparecido.
• Metafase: La cromatina alcanza el máximo de condensación. Los cromosomas son muy visibles y están replicados en dos cromátidas. Los cromosomas se unen a los microtúbulos por un punto cercano al centrómero y emigran al plano ecuatorial, donde forman la placa metafásica.
• Anafase: Los microtúbulos se acortan y tiran en sentido contrario de cada una de las cromátidas de cada cromosoma. Las cromátidas ya separadas son arrastradas hacia polos diferentes de la célula.
• Telofase: Las cromátidas, convertidas en cromosomas hijos y situadas ya en los polos, se rodean de membrana nuclear y comienzan a descondensarse. Desaparecen los microtúbulos y finalmente quedan constituidos los dos núcleos hijos.
• Citocinesis: Es la división del citoplasma una vez dividido el núcleo. En los animales se forma un anillo contráctil que los va estrechando hasta dividirla, y en los vegetales se forma un tabique llamado fragmoplasto, formado a partir de vesículas del aparato de Golgi, que fabrica su propia pared a partir de glucosa.

Tipos de Reproducción Asexual

• Bipartición: Una única célula se divide en dos.
• Gemación: Tanto en organismos unicelulares como pluricelulares. En los unicelulares se divide desigualmente en tamaño y en los pluricelulares se separa una yema que dará lugar al nuevo individuo.
• Escisión o fragmentación: Consiste en la rotura espontánea del organismo en dos o más fragmentos.
• Regeneración: Por ejemplo, en la estrella de mar.
• Esporulación: Formación de esporas.

Reproducción Sexual: Isogamia y Anisogamia

• Isogamia: Se da en protistas y organismos pluricelulares sencillos. Sus gametos son morfológicamente iguales, pero de comportamiento distinto. Se diferencian por «+» y «-«.
• Anisogamia: Los gametos son distintos. El gameto masculino se llama espermatozoide en animales y anterozoide en vegetales. El gameto femenino se llama oosfera en vegetales y óvulo en animales. Los gametos se forman en gónadas en los animales y gametangios en los vegetales.
• Partenogénesis: Desarrollo de óvulos sin fecundar. Según la dotación cromosómica del nuevo individuo, la partenogénesis puede ser meiótica o ameiótica (es diploide y se forma el nuevo individuo por mitosis).

Meiosis

La principal diferencia entre mitosis y meiosis es que en la profase de la primera división meiótica los cromosomas homólogos se emparejan e intercambian material hereditario.

Profase I

1. Los filamentos de ADN, ya duplicados, comienzan a condensarse. Son visibles y se observa que cada uno está replicado en dos cromátidas.
2. Cada cromosoma se aparea longitudinalmente, gen a gen, con su homólogo correspondiente. Esto se denomina sinapsis.
3. Las dos cromátidas homólogas adyacentes se unen en algunos puntos formando quiasmas. En ellos tienen lugar roturas en los filamentos de las cromátidas homólogas e intercambian segmentos de ADN entre ellas.
4. El entrecruzamiento origina cromosomas con fragmentos intercambiados que llevan nuevas combinaciones de genes. 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, formada por pares de cromosomas homólogos.

Anafase I

Se separan los cromosomas homólogos, yendo un cromosoma de cada par hacia 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, todavía replicados en dos cromátidas.

Segunda División Meiótica

Se inicia tras una breve interfase en la cual el ADN no se duplica.

• Profase II: Tras la breve interfase, los cromosomas se condensan nuevamente.
• Metafase II: Los cromosomas de las células hijas se alinean en el plano ecuatorial, dando lugar a la placa metafásica sencilla.
• Anafase II: Se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma, emigrando a su respectivo polo celular.
• Telofase II: Se construyen los núcleos de las células hijas. Cada núcleo ha recibido un solo juego completo de cromosomas formados por una única cromátida.