Ciclo Celular

Mitosis

La mitosis es un proceso de división del núcleo por el cual se forman dos núcleos hijos con el mismo número de cromosomas que tenía la célula materna. Consta de cuatro fases:

• Profase: Las fibras de cromatina que se duplicaron en la interfase se condensan y forman los cromosomas. La membrana nuclear y el nucleolo se desintegran y desaparecen. Los centriolos se separan y se dirigen a polos opuestos de la célula; entre ellos, crecen unos filamentos que forman una estructura, el huso mitótico, que permite el movimiento de los cromosomas.
• Metafase: Los cromosomas alcanzan la máxima condensación. Se sitúan en el centro de la célula, perpendiculares a los filamentos del huso mitótico y unidos a ellos por los centrómeros, formando la placa ecuatorial.
• Anafase: Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan al ser arrastradas por los filamentos del huso. Cada cromátida se dirige a un extremo de la célula, formando dos cromosomas hijos.
• Telofase: Los cromosomas hijo terminan de migrar al extremo celular. Una vez allí, se desespiralizan y vuelven a formar la madeja de cromatina. Las fibras del huso desaparecen y se reconstituyen el nucléolo y la membrana nuclear. Al finalizar, la célula tiene dos núcleos, cada uno de ellos con la dotación genética 2n.

Citocinesis

La citocinesis es la división del citoplasma.

• En las células animales, la división del citoplasma se produce por estrangulación: en el medio de la célula, debajo de la membrana, se crea un anillo contráctil que, al contraerse, termina dividiendo la célula en dos.
• En las células vegetales, en la mitad de la célula, se fusionan pequeñas vesículas que se desprenden del aparato de Golgi y se forma un tabique, llamado fragmoplasto, que crece del centro a la periferia y que dará lugar a dos células hijas.

Reproducción Sexual

La reproducción sexual se produce por la unión de dos células sexuales o gametos, procedentes de dos progenitores. Se desarrolla en tres fases:

1. La formación de gametos o células sexuales.
2. La fusión de gametos, que ocurre gracias a la fecundación, en la cual el gameto masculino y el femenino unen sus núcleos, formando una nueva célula llamada cigoto.
3. El desarrollo del cigoto, que se divide sucesivamente y origina un individuo completo.

Origen de los Gametos

En los organismos con reproducción sexual, hay dos tipos de células:

• Células somáticas: Son las células que forman el cuerpo del organismo. Son células diploides (2n), en las que, de cada par de cromosomas homólogos, uno es de origen paterno y otro, materno. La división por mitosis de estas células produce el crecimiento del organismo y el reemplazo de las células muertas.
• Células germinales: Son células diploides a partir de las cuales se originan las células sexuales o gametos, que son haploides (n), a través de la meiosis.

Meiosis

La meiosis es un proceso de división celular por el que se forman células haploides, como los gametos. Tras la meiosis, los gametos tienen la mitad de cromosomas (n) que la célula de la que proceden (células 2n). En la meiosis se producen dos divisiones celulares: la meiosis I (4 fases) y la meiosis II (4 fases).

Meiosis I

• Profase I: Es la etapa más larga. Las fibras de cromatina que se duplicaron en la interfase se condensan y los cromosomas se hacen visibles; cada uno está formado por dos cromátidas. Los cromosomas homólogos se aparean (sinapsis) e intercambian fragmentos entre ellos (sobrecruzamiento), lo que hará que las células hija sean genéticamente distintas a la célula madre. Durante esta fase, desaparece la membrana nuclear.
• Metafase I: Las parejas de cromosomas homólogos se sitúan en el ecuador de la célula, sujetos a los filamentos del huso por el centrómero.
• Anafase I: Las fibras del huso mitótico se acortan y separan los cromosomas homólogos. Cada cromosoma homólogo migra a un extremo diferente de la célula.
• Telofase I: Los cromosomas homólogos se descondensan y se forma la membrana nuclear; el huso desaparece. El resultado son dos células hija con la mitad de cromosomas, pero con dos cromátidas cada uno.

Meiosis II

• Profase II: Esta división se produce simultáneamente en las dos células resultantes de la primera división. Se forma de nuevo el huso, desaparece la membrana nuclear y los cromosomas se vuelven a condensar.
• Metafase II: Los cromosomas se sitúan en el ecuador de la célula y forman la placa ecuatorial.
• Anafase II: Las dos cromátidas de cada cromosoma se separan, arrastradas por las fibras del huso. Cada cromátida, que constituye un cromosoma hijo, se dirige hacia un extremo de la célula.
• Telofase II: Los cromosomas se descondensan y se forma la cromatina. Se constituye la membrana nuclear y desaparece el huso.

Citocinesis

Tiene lugar la división del citoplasma y el reparto de orgánulos entre las células hija. El resultado final es la formación de cuatro células hija (n), es decir, que tienen la mitad de cromosomas que la célula madre (2n).

Interfase

Es la etapa más larga del ciclo celular. Las células hija alcanzan el tamaño de las adultas. Al finalizar, el ADN se replica; la cromatina presente en el núcleo se duplica. También se duplican los centriolos.

División Celular

En ella tiene lugar la mitosis, en la que el ADN se reparte entre las dos células que se están formando y se divide el citoplasma, formando las dos células hija.

Ácidos Nucleicos

ARN

El ARN (ácido ribonucleico) es un ácido nucleico con composición química similar al ADN, también formado por nucleótidos. Su azúcar es la ribosa y en sus bases no tiene timina (T), sino uracilo (U). Su estructura es una sola cadena de nucleótidos; es, por tanto, monocatenario. Existen tres tipos principales de ARN:

• ARNm (ARN mensajero): Cadena de nucleótidos cuyas bases son complementarias de una de las dos cadenas del ADN. Copia la información de un gen y la transporta hasta los ribosomas.
• ARNr (ARN ribosómico): Forma parte de los ribosomas junto con ciertas proteínas.
• ARNt (ARN de transferencia): Transporta los aminoácidos hasta los ribosomas para que formen las proteínas.

Los tres tipos de ARN colaboran en la síntesis de proteínas.

Transcripción

La transcripción es el paso de información desde el ADN al ARNm. A partir de una de las dos cadenas del ADN, se forma un ARNm con las bases complementarias. La complementariedad entre las bases del ADN y del ARN es: G-C, A-U, T-A, C-G. Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN y están formadas por una cadena simple. Finalmente, el ARN sale del núcleo. En el citoplasma, la información que lleva el ARN es leída por los ribosomas para formar proteínas.

Traducción

En el citoplasma, el ARNm se une a los ribosomas y los aminoácidos libres se unen al ARN de transferencia (ARNt), que transferirá cada aminoácido hacia el ARNm. Cada aminoácido unido a su ARNt reconoce una secuencia concreta de tres bases del ARNm (triplete o codón) y se une a ella, originando la cadena de aminoácidos necesaria para formar una proteína. Una vez leída toda la cadena de ARNm, la proteína se separa del ribosoma y queda libre en el citoplasma. La información genética que lleva el ARNm, al llegar a los ribosomas, se traduce y se fabrican las proteínas, utilizando para ello un código genético. El código genético establece una relación de correspondencia entre las bases nitrogenadas del ARNm y los aminoácidos de una proteína.

Estructura del ADN

El ADN está formado por una doble cadena de nucleótidos, en forma de doble hélice. Una cadena se une a la otra mediante enlaces entre las bases de una cadena con las de la otra. La unión se realiza siempre entre bases complementarias: A con T y C con G.