Fundamentos de la genética y la biología celular

Teoría Celular

La célula es la forma de vida más pequeña que constituye la unidad elemental de los seres vivos. Toda célula de un ser vivo procede de otra célula preexistente. La información necesaria para la vida de las células se transmite de una generación a la siguiente.

Teoría Cromosómica de la Herencia

Se denomina gen a cada fragmento del ADN que lleva la información para un determinado carácter. Los genes se encuentran alineados, es decir, uno a continuación de otro, en los cromosomas. Cada gen está situado en un lugar concreto (loci). Cada carácter está localizado en una pareja de cromosomas homólogos y se encuentran en el mismo lugar. Un organismo es homocigoto si contiene la misma información; es heterocigoto si contiene diferente información. Se denomina genotipo al conjunto de genes heredados por un organismo y que están en todas sus células. El fenotipo es el resultado de la expresión del genotipo en un ambiente determinado.

ADN

Este ácido nucleico se localiza en el núcleo celular y contiene la información genética que manda las funciones celulares y guía el desarrollo del individuo. En las células eucariotas, el ADN se encuentra en forma de numerosas moléculas lineales que constituyen, junto a algunas proteínas, la cromatina. Los nucleótidos de ADN contienen desoxirribosa y las bases que lo forman son adenina, citosina, guanina y timina.

Mitosis

El comienzo de la mitosis se reconoce por la aparición de cromosomas como formas distinguibles. Conforme se hacen visibles, los cromosomas adoptan una apariencia de doble filamento denominada cromátidas. Estas se mantienen juntas en una región llamada centrómero, y es en este momento cuando desaparecen los nucleolos. La membrana nuclear empieza a fragmentarse y el nucleoplasma y el citoplasma se hacen uno solo. En esta fase puede aparecer el huso cromático y tomar los cromosomas. Un huso cromático empieza a formarse fuera del núcleo celular, mientras los cromosomas se condensan. Se rompe la envoltura celular y los microtúbulos del huso capturan los cromosomas. Cada cromátida corresponde a una larga cadena de ADN. Al final de la profase ha desaparecido la membrana nuclear y el nucléolo, muy condensado.

Metafase

En esta fase, los cromosomas se desplazan al plano ecuatorial de la célula, y cada uno de ellos se fija por el centrómero a las fibras del huso nuclear. Los cromosomas se alinean en un punto medio formando una placa metafásica. Se inicia con la aparición del huso, donde se insertan los cromosomas y se van desplazando hasta situarse en el ecuador del huso, formando la placa metafásica o ecuatorial.

Anafase

Esta fase comienza con la separación de las dos cromátidas hermanas, moviéndose cada una a un polo de la célula. El proceso de separación comienza en el centrómero, que parece haberse dividido igualmente. Las cromátidas hermanas se separan bruscamente y son conducidas a los polos opuestos del huso, mientras que el alargamiento del huso aumenta más la separación de los polos. En ella, el centrómero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas. Los centrómeros emigran a lo largo de las fibras del huso en direcciones opuestas, arrastrando cada uno en su desplazamiento a una cromátida. La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.

Telofase

Ahora, los cromosomas se desenrollan y reaparecen los nucleolos, lo cual significa la regeneración de núcleos interfásicos. Para entonces, el huso se ha dispersado y una nueva membrana ha dividido el citoplasma en dos. El huso continúa alargándose mientras los cromosomas van llegando a los polos y se liberan de los microtúbulos del huso; posteriormente, la membrana se comienza a adelgazar por el centro y finalmente se rompe. Después de esto, en torno a los cromosomas se reconstruye la envoltura nuclear. Los dos grupos de cromátidas comienzan a descondensarse, se reconstruye la membrana nuclear alrededor de cada conjunto cromosómico, lo cual definirá los nuevos núcleos hijos. A continuación, tiene lugar la división del citoplasma.

Leyes de Mendel

1ª Ley: Ley de la Uniformidad de la Primera Generación Filial

Al cruzar dos variedades o razas puras pertenecientes a una misma especie, los productos conseguidos en la primera generación filial son todos iguales fenotípica y genotípicamente.

2ª Ley: Ley de la Disyunción de los Genes Antagónicos o de la Pureza de los Gametos

Mendel dedujo esta segunda ley por medio del estudio de la segunda generación filial, como resultado del apareamiento entre sí de los individuos de la F-1. Hasta aquí, pues, se comprueba que los genes opuestos o antagónicos que permanecieron juntos en los cigotos de la F-1, van a separarse en algunos de los F-2, apareciendo así de nuevo los genotipos puros de los abuelos. La disyunción de estos genes antagónicos constituye la principal conclusión sacada por Mendel en sus experimentos.

3ª Ley: Ley de la Independencia de los Genes y de su Libre Combinación al Azar en la Tercera Generación Filial

Mendel, para llegar a esta conclusión, trabajó con dihíbridos, o sea, con individuos que difieren en dos caracteres; concretamente, con guisantes amarillos de tegumento liso y guisantes verdes con tegumento rugoso.

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