La Replicación Celular
Un acontecimiento clave en el ciclo celular para que se realice la división celular, es la replicación del ADN que ocurre en la fase S.
La Replicación Semiconservativa
Meselson y Stahl demostraron que el modelo correcto era el semiconservativo. En primer lugar, comprobaron en un experimento control que el ADN de bacterias cultivadas durante varias generaciones en un medio con 15N era más pesado que el ADN de bacterias cultivadas en un medio normal con 14N.
Experimento:
- Cultivaron bacterias durante varias generaciones en un medio con 15N.
- Transfirieron las bacterias a un medio con 14N y dejaron que se produjeran varias generaciones.
En la primera generación obtuvieron una sola banda en posición intermedia. Este resultado descartaba el modelo conservativo. En la segunda y en la tercera generación se mantuvo la banda intermedia y apareció una banda correspondiente a ADN con 14N, descartando la hipótesis dispersiva. El único modelo compatible con los resultados era el modelo semiconservativo.
División Celular: Mitosis y Citocinesis
Tras la replicación del ADN se puede llevar a cabo la división celular o fase M. La división celular, tanto en las células animales como en los vegetales, consta de dos procesos: la mitosis, en la que se produce la división del núcleo, y la citocinesis, que consiste en la división del citoplasma.
La Mitosis
También llamada cariocinesis, tiene por objetivo repartir de manera equitativa el material hereditario que se ha duplicado en la fase S.
– Profase:
Se produce una condensación de la cromatina y los cromosomas comienzan a hacerse visibles; cada uno está formado por dos cromátidas hermanas idénticas unidas por el centrómero.
En las células que tienen centriolos ya duplicados en la fase G2, comienzan a separarse hasta que se sitúan en los polos opuestos de la célula. Se forman entre ellos, por polimerización, los microtúbulos polares que constituyen el huso acromático o huso mitótico.
La membrana nuclear y el nucléolo desaparecen y los cromosomas se dispersan por el citoplasma.
En los centrómeros de cada cromosoma se forman los cinetocoros, a partir de los cuales se originan los microtúbulos cinetocóricos.
– Metafase:
- Los cromosomas alcanzan el grado máximo de condensación.
- El huso acromático está formado y se extiende entre los dos polos de la célula.
- Los cromosomas están situados en el plano medio, donde forman la placa ecuatorial o metafásica.
- Cada una de las cromátidas que forman el cromosoma metafásico queda orientado hacia el polo.
– Anafase:
Las dos cromátidas de cada cromosoma inician un movimiento de separación hacia los polos opuestos, arrastradas por los microtúbulos cinetocóricos. La anafase concluye cuando los cromosomas llegan a los polos.
– Telofase:
Los nucléolos reaparecen y los cromosomas comienzan a descondensarse. La membrana nuclear reaparece.
La Meiosis
La meiosis es un tipo de división celular que tiene la misma finalidad en todo tipo de células: producir células haploides, es decir, con la mitad del contenido de ADN y de información genética. Estas células son los gametos de los organismos que se reproducen sexualmente.
A partir de una célula diploide denominada meiocito se obtienen cuatro células haploides genéticamente diferentes entre sí y diferentes de la célula madre.
Se produce un fenómeno de recombinación genética o intercambio del material hereditario entre las cromátidas de los cromosomas homólogos.
Fases de la Profase I
Leptoteno:
Los cromosomas se condensan y cada uno está formado por dos cromátidas.
Cigoteno:
Los cromosomas homólogos se aparean; este apareamiento se llama sinapsis.
Paquiteno:
Se produce el sobrecruzamiento o intercambio de material cromático entre las cromátidas de los cromosomas homólogos, y la consecuencia es el intercambio de genes o recombinación genética.
Diploteno:
Los cromosomas homólogos inician su separación, permaneciendo unidos por los puntos denominados quiasmas.
Diacinesis:
Los cromosomas se condensan al máximo y sus dos cromátidas ya son visibles, desaparece el nucléolo y la membrana nuclear, se forma el huso acromático y comienzan a formarse las fibras cinetocóricas.
Metafase I
En la placa ecuatorial se disponen las tétradas.
Anafase I
Los pares de cromosomas homólogos comienzan a separarse; no se separan cromátidas, sino cromosomas completos.
Telofase I
Se obtienen dos células hijas con la mitad de los cromosomas que tenía la célula madre.
Meiosis II
Se desarrolla del mismo modo que la mitosis.
Profase II
Desaparece la membrana nuclear, los cromosomas se condensan y se forma el huso acromático.
Metafase II
Los cromosomas se sitúan en la placa ecuatorial; cada uno está formado por dos cromátidas.
Anafase II
Se separan los centrómeros y cada cromátida emigra hacia los polos opuestos.
Telofase II
Se forma la membrana nuclear alrededor de los cromosomas, que se descondensan, y se obtienen cuatro células hijas. Son células haploides y genéticamente distintas.