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Profesora: María Antonia Rojas Serrano

EL CICLO CELULAREl ciclo celular es la secuencia de acontecimientos que tiene lugar a lo largo de la vida de una célula.

Se divide en dos etapas:

• Interfase: la célula se dedica a crecer y a realizar sus funciones.

• Fase M: se trata de la división celular.

Interfase

Es el periodo de tiempo que transcurre entre dos divisiones sucesivas, y ocupa la mayor parte del ciclo celular.

Durante la interfase hay una gran actividad metabólica en la que se produce un aumento del tamaño de la célula.

Dentro de la interfase se distinguen tres fases:

Fase G1 : es la etapa comprendida entre la división y la síntesis de ADN, la célula lleva a cabo procesos biosintéticos, como síntesis de proteínas.

Algunas células permanecen en estado de reposo y no se dividen, en este caso la fase se denomina G0.

Fase S: en esta etapa tiene lugar la duplicación de ADN.

Fase G2: la célula se prepara para la división; el ADN, ya duplicado, empieza a condensarse formando cromosomas.

DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS

Tras la interfase se produce la fase M o división celular, que consta de dos procesos:

• La mitosis propiamente dicha, en la que se produce la división del núcleo.

• Y la citocinesis, que consiste en la división del citoplasma.

El objeto de la división celular es producir dos células hijas con idéntico material genético.

Mitosis La mitosis, también llamada cariocinesis, tiene por objeto repartir de manera equitativa el material hereditario entre las dos células hijas.

Se divide en las siguientes etapas:

PROFASE

Se produce una condensación de la cromatina, con lo que los cromosomas comienzan a hacerse visibles. Como ya se ha producido la replicación durante la fase S, cada uno está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero.

Los centriolos, que se duplicaron en la fase G2, comienzan a separarse hasta que se sitúan en polos opuestos de la célula.

A medida que se separan los centriolos, se forman entre ellos 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 cinetocoros situados en los centrómeros de cada cromosoma se forman 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 microtúbulos cinetocóricos empujan a los cromosomas de manera lenta y progresiva hasta situarlos en el plano medio del huso acromático, donde forman la placa ecuatorial o metafásica.

Los centrómeros se colocan perpendiculares al eje formado por los dos centriolos, de manera que cada una de las cromátidas que forman el cromosoma metafásico queda orientada hacia un polo.

ANAFASE

Las dos cromátidas de cada cromosoma inician de forma simultánea un movimiento de separación hacia los polos opuestos.

La anafase concluye cuando los cromosomas llegan a los polos.

TELOFASE

Los núcleos reaparecen y los cromosomas comienzan a descondensarse, con lo que dejan de ser visibles.

La membrana nuclear reaparece alrededor de cada grupo de cromosomas, delimitándose así dos zonas nucleares, una en cada polo de la célula. Las membranas se forman a partir del retículo endoplasmático.

Citocinesis

La división celular no termina con la mitosis; con ella se ha repartido la dotación genética de la célula, pero aún es necesario que el citoplasma se divida entre las dos células hijas y que los orgánulos citoplasmáticos se repartan.

Este proceso es distinto en las células animales y vegetales.

CITOCINESIS EN CÉLULAS ANIMALES

En las células animales se produce un estrangulamiento que divide en dos a la célula madre.

A la altura de la placa ecuatorial aparece un anillo contráctil formado por filamentos de actina y miosina. Este anillo se va estrechando, y origina un surco de segmentación que cada vez se hace más estrecho hasta que se produce el estrangulamiento total y la separación de las dos células hijas.

CITOCINESIS EN CÉLULAS VEGETALES

En las células vegetales, a la altura de la placa ecuatorial se forma un tabique de separación entre las dos células hijas denominado fragmoplasto.

Se forma por fusión de las vesículas del aparato de Golgi, que contienen los componentes que originan la pared celular, y los restos de los microtúbulos que formaban el huso acromático.

El fragmoplasto no se cierra completamente, sino que se halla perforado por finos puentes citoplasmáticos o plasmodesmos que aseguran la comunicación entre las dos células hijas.

CITOCINESIS EN CÉLULAS ANIMALES

CITOCINESIS EN CÉLULAS VEGETALES

MEIOSIS

Es la división de los gametos (células sexuales), reduciendo el número de cromosomas a la mitad.

La meiosis presenta dos características:

• A partir de una célula diploide (2n) se producen cuatro haploides (n) diferentes entre sí y a la célula madre.

• Se produce recombinación genética (intercambio de material hereditario) entre las cromátidas de los cromosomas homólogos.

La meiosis consiste en dos divisiones sucesivas: meiosis I y meiosis II, que a su vez están divididas en varias etapas.

Meiosis IEn esta primera división meiótica se aparean los cromosomas homólogos y se produce el intercambio de material genético. A su vez se divide en:

PROFASE I

Es la etapa más compleja y está divida en 5 etapas:

o Leptoteno: los cromosomas se condensan hasta hacerse visibles al microscopio óptico.

o Cada uno está formado por dos cromátidas estrechamente unidas, que no se distinguen hasta el final de la profase.

o Cada cromosoma está unido por sus extremos a la envoltura nuclear mediante placas de unión.

o Zigoteno: los cromosomas homólogos se aparean hasta estar completamente alineados, punto por punto, en toda su longitud. Este apareamiento se llama sinapsis, y la estructura que se forma es el complejo sinaptonémico. Cada gen se sitúa sobre su homólogo en el otro cromosoma, constituyendo la tétrada o cromosoma bivalente.

o Paquiteno: se produce el sobrecruzamiento, o intercambio de material cromosómico entre las cromátidas de los cromosomas homólogos. La consecuencia de este intercambio de genes es la recombinación genética.

oDiploteno: los cromosomas homólogos inician su separación, permaneciendo unidos, por los puntos donde ha tenido lugar el sobrecruzamiento, denominados quiasmas.

oDiacinesis: los cromosomas se condensan al máximo y sus dos cromátidas, ya son visibles. Cada par de cromátidas hermanas está unido por el centrómero, mientras que cada par de cromosomas permanece unido por los quiasmas entre cromátidas no hermanas. Desaparece el nucléolo y la membrana nuclear, se forma el huso acromático.

METAFASE I

Es similar a la metafase mitótica, pero con la diferencia de que en la placa ecuatorial se disponen las tétradas, unidas por los quiasmas. Los centrómeros de cada par de homólogos se disponen en lados opuestos de la placa.

ANAFASE I

Los pares de cromosomas homólogos comienzan a separarse al ser arrastrados por las fibras del huso acromático hacia los polos opuestos de la célula. No se separan cromátidas, sino cromosomas completos.

TELOFASE I

Reaparecen la membrana nuclear y el nucléolo, mientras que los cromosomas sufren una pequeña descondensación. Se obtienen dos células hijas, con la mitad de los cromosomas que tenía la célula madre y con dos cromátidas por cromosoma.

Meiosis IIEs la segunda división meiótica. Se desarrolla del mismo modo que la mitosis y ocurre simultáneamente en las dos células hijas.Antes de comenzar se produce una corta interfase en la que no hay síntesis de ADN.Sus etapas son las mismas que las de la mitosis: PROFASE IIDesaparece la membrana nuclear, los cromosomas se condensan y se forma el huso acromático. METAFASE IILos cromosomas se sitúan en la placa ecuatorial. Cada uno está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero. ANAFASE IISe separan los centrómeros y cada cromátida emigra hacia polos opuestos. TELOFASE IISe forma la membrana nuclear alrededor de los cromosomas, que se descondensan. Se produce la citocinesis y se obtienen cuatro células hijas haploides y genéticamente distintas.