El ciclo celular Es una secuencia regular repetitiva de crecimiento y división celular que comprende cuatro fases sucesivas. ·Fase G1: comienza inmediatamente después del nacimiento de la célula. Es la primera fase del crecimiento y se caracteriza por una intensa actividad biosintética, ya que los genes se transcriben y traducen para sintetizar las proteínas necesarias para el crecimiento celular. ·Fase G0: fase de reposo. Es la fase de diferenciación celular en la que las células especializadas mantienen una febril actividad metabólica, ya que están realizando las funciones propias de su especialidad: transmitir impulsos nerviosos, fagocitar cuerpos extraños, transportar oxígeno… ·Fase S: una vez que la célula ha doblado su tamaño , se inicia la síntesis de ADN y la replicación de los cromosomas con el fin de cada que las células hijas contengan una copia idéntica del genoma. Se duplican los centriolos de cada centrosoma, si no hay se forman los procentriolos, síntesis de histonas. ·Fase G2: Se transcriben y traducen ciertos genes para sintetizar determinadas proteínas necesarias para la división de la célula. Los cromosomas ya duplicados,, dispersos en el núcleo en forma de filamentos de cromatina, empiezan a condensarse en estructuras más compactas. Síntesis de la histona H1, proteínas que formarán el huso acromático. ·Fase M: en la que los cromosomas y el contenido citoplasmático se distribuye equitativamente entre las células hijas, incluye la mitosis (división del núcleo) y la citocinesis (división del citoplasma). Durante esta fase se detienen todos los procesos. Nucleolo El nucléolo es una estructura, densa y de contorno irregular, rodeada por nucleoplasma. Es el lugar donde se procesan los ARNr y donde se ensamblan formando los ribosomas. En cada núcleo celular existen múltiples copias del gen que codifican para el ARN nucleolar 45 S. Estos genes genes se localizan en la región organizadora del nucléolo (RON) y se encuentran repartidos en uno o varios cromosomas, denominados cromosomas organizadores del nucléolo. >>Parte amorfa. >>Parte densa. >Centro fibrilar >Componente fibrilar denso. >Componente granular.

Cromatina En el núcleo de las células eucariotas, el ADN siempre se encuentra combinado con proteínas. Este complejo nucleoproteíco se denomina cromatina. Tipos: -Eucromatina: su actividad de transcripción es importante, pues los bucles de ADN se encuentran suficientemente distendidos y permiten el acceso de la enzima ARN polimerasa y el resto que intervengan en la transcripción. CONTIENE LA FRACCIÓN GÉNICA QUE SE EXPRESA EN CADA TIPO CELULAR. -Heterocromatina: su actividad de transcripción es baja o nula pues el ADN es genéticamente inactivo. PUEDE PARTICIPAR EN LA REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA. Existen dos tipos: ·Het. Facultativa: representa el conjunto de genes que se inactivan de manera específica en cada estirpe celular durante el proceso de diferenciación embrionaria. ·Het. Constitutiva: es la heterocromatina que aparece condensada durante todo el ciclo celular en todas las células del organismo y su ADN no se transcribe nunca. En los seres humanos se localiza en el ADN satélite y en el centrómero. Función estructural. Cromosomas El cromosoma mitótico no es más que un cromosoma doble (empaquetado) que se desplaza durante la división celular con el fin de que las cromátidas de cada cromosoma se repartan entre dos células hijas sin ninguna dificultad. Se origina por la progresiva condensación de las fibras de cromatina de 30 nm y alcanzan su máxima compactación en metafase.

Partes: ·Cromátida: cada una de las dos partes simétricas y genéticamente idénticas del cromosoma metafísico. ·Centrómero: zona adelgazada que une entre sí las cromátidas. ·Bandas: son segmentos en la cromátida que presentan diferentes intensidades de coloración cuando son teñidos con un colorante. ·Constricciones secundarias: zonas asociadas a los nucléolos. Se conocen como regiones de organización nucleolar (RON). Cuando se sitúan cerca de los telómeros, delimitan un corto segmento de ADN denominado satélite. ·Telómero: del mismo modo que los protectores situados en los extremos de los cordones de los zapatos impiden que se deshilachen, también los telómeros impiden que los cromosomas se <<deshilachen>> y se adhieran unos con otro por sus extremos, lo que provocaría la muerte celular. ·Cinetocoro: zona específica de la región centrométrica. Está formado por un complejo de proteínas donde se insertan los microtúbulos cinetocóricos. Estos microtúbulos actúan como un dispositivo para la separación controlada de las cromátidas de cada cromosoma durante la anafase de la mitosis y de la meiosis. Los dos cinetocoros están orientados de manera simétrica y opuesta, con lo que los microtúbulos insertos en ellos forman dos haces que apuntan cada una a un polo de la célula. Tipos: ·Metacéntrico: los dos brazos son iguales porque el centrómero se localiza en la mitad del cromosoma. ·Submetacéntrico: los dos brazos son ligeramente desiguales. ·Acrocéntrico: los dos brazos son muy desiguales, porque el centrómero está muy desplazado hacia uno de los extremos. ·Telocéntrico: el cromosoma posee un solo brazo porque el centrómero se localiza en uno de sus extremos. Cromosomas gigantes: ·Cromosomas politénicos: se originan cuando, tras sucesivas replicaciones del ADN, las cromátidas no se separan y permanecen juntas. ·Cromosomas plumosos: propios de ovocitos que están en un estado de la meiosis llamado diploteno. Sus cromátidas contienen regiones donde los bucles están extendidos y se transcriben, por lo que presentan una estructura plumosa semejante a un cromosoma deshilachado. Número de cromosomas: ·Diploides (2n): tienen sus células dos juegos de cromosomas, uno de origen paterno y otro de origen materno. HOMÓLOGOSàparejas. ·Haploides (n): contienen un solo juego cromosómico. ·También hay triploides, tetraploides y poliploides.

División celular Dos procesos que transcurren de manera secuencial: mitosis o proceso de división del núcleo y citocinesis o proceso de división del citoplasma y separación de las dos células hijas. MITOSIS Unicelulares à asexuales. Pluricelulares à desarrollo embrionario, crecimiento y regeneración de los tejidos que proceden del zigoto. ·Profase: >>El nucléolo empaqueta toda su maquinaria de transcripción y la reparte entre los distintos cromosomas organizadores del nucléolo, lo que provoca su desintegración = en membrana nuclear. >>Los cromosomas se condensan y comienzan a hacerse visibles con sus dos cromátidas unidas por el centrómero. >>Los microtúbulos del citoesqueleto se reorganizan y se forma el huso mitótico, un extraordinario sistema de microtúbulos, que servirá para arrastrar las cromátidas de cada cromosoma hacia los polos opuestos de la célula. >En las células vegetales que carecen de centriolos, los microtúbulos del huso parten de dos zonas más densas del citoplasma que ejercen la función de organizador microtubular. >En las células animales el centrosoma contiene dos pares de centriolos, debido a la duplicación que experimentaron durante la fase S. >>La lámina fibrosa se disgrega y empieza a desaparecer la envoltura nuclear, pues la doble membrana se fragmenta en vesículas membranosas similares a las del retículo endoplasmático, lo que permite la mezcla del citoplasma con el nucleoplasma. Metafase >>Se completa la desaparición de la membrana nuclear y el huso mitótico, que está perfectamente desarrollado, se extiende de un polo a otro de la célula. En él se diferencian con claridad tres tipos de microtúbulos: cinetocóricos, polares y astrales. >>Cuando un microtúbulo polar se encuentra con el cinetocoro de un cromosoma, lo captura, mientras que los microtúbulos restantes siguen buscando cinetocoros. Estos microtúbulos unidos a sus cinetocoros reciben ahora el nombre de microtúbulos cinetocóricos. >>Los microtúbulos cinetocóricos, tras una serie de tensiones sitúan a los cromosomas en el plano ecuatorial del huso. Cada cromátida mira hacia un polo de la célula. Los cromosomas alineados en el plano ecuatorial forman la placa ecuatorial.

*Del reparto de los orgánulos se encarga el citoesqueleto. Anafase Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan bruscamente, como si respondiesen a una señal. Cada cromátida se transforma en un cromosoma individual. >>Anafase A: se produce el desplazamiento de los grupos de cromátidas que son arrastradas hacia polos opuestos de la célula por el acortamiento progresivo de los microtúbulos cinetocóricos. >>Anafase B: se alarga el huso y se separan los polos celulares, lo que contribuye a la migración de las cromátidas. Este alargamiento progresivo está provocado por los microtúbulos polares. Los microtúbulos astrales también contribuyen al alargamiento del huso. Telofase >>Los microtúbulos polares se alargan separando al máximo los dos polos de la célula, mientras que los microtúbulos cinetocóricos se acortan hasta desaparecer, de manera que las cromátidas llegan a los polos de la célula. >>Alrededor de cada grupo de cromátidas, libres ya de microtúbulos, comienza a formarse de nuevo la lámina fibrosa y la doble membrana nuclear. Reaparece el nucleolo. >>Las cromátidas, que en realidad son ahora los nuevos cromosomas inician el proceso de desenrollamiento y, una vez concluida toda esta serie de reorganizaciones, adoptan de nuevo la estructura de fibra cromatínica. >>Los microtúbulos del huso se sueldan y forman un eje en el centro de la célula, que se rompe, por la regla general, a la vez que se inicia la citocinesis. Los microtúbulos se reorganizan, reaparece el citoesqueleto. Se vuelve a adoptar la forma típica de la interfase. *Los restos del huso acromático se dirigen a la interzona (zona entre los núcleos). Forman anillo contráctil (se estrecha y separa el citoplasma en 2).

CITOCINESIS Animales En la región situada entre los núcleos, se forma un anillo contráctil de haces de microfilamentos de actina y miosina. Este va constriñendo el ecuador de la célula madre, que adquiere la forma típica de reloj de arena. A medida que el anillo se estrecha, origina un surco de segmentación que termina por estrangular el citoplasma y separar completamente las dos células hijas. Vegetales La pared celulósica no permite el estrangulamiento, por lo que la citocinesis ocurre por formación de un tabique de separación (fragmoplasto) que divide a la célula madre en dos células hijas. El fragmoplasto (nueva pared celular) se origina en la zona previamente ocupada por laplaca ecuatorial a partir de la fusión de los microtúbulos polares residuales del huso mitótico con vesículas del aparato de Golgi cargadas de los precursores de la pared celulósica.

MEIOSIS Tipo especial de división celular que se realiza mediante dos divisiones celulares sucesivas, tras las cuales se obtienen cuatro células hijas haploides (n) genéticamente distintas entre sí que contienen la mitad del número de cromosomas que la célula madre diploide (2n) de la que proceden. Primera división meiótica Profase I La envoltura nuclear permanece intacta, aunque desaparece al final, al mismo tiempo que se desintegra el nucleolo y se forman los microtúbulos del huso. Se divide en 5 fases: ·Leptoteno: durante esta etapa se inicia la asociación de los cromosomas homólogos debido al apareamiento de las bases entre cadenas de ADN complementarias, antes de la condensación de la cromatina. Los cromosomas se han ensanchado y acortado, permanecen unidos por sus extremos a la lámina fibrosa mediante una estructura llamada placa de unión. ·Zigoteno: cada par de cromosomas homólogos comienza a asociarse estrechamente. Se produce la sinapsis (los cromosomas homólogos empiezan a aparearse hasta alinearse), posible por una estructura proteica entre cada par de cromosomas homólogos, denominado complejo sinaptonémico. ·Paquiteno: los cromosomas están estrechamente unidos y alineados el uno con el otro y se produce el intercambio de fragmentos cromatídicos entre cromátidas no hermanas. Una vez que se ha completado la sinapsis tiene lugar el sobrecruzamiento, mediante el cual se produce el intercambio de fragmentos cromatídicos entre cromátidas no hermanas de cada par de cromosomas homólogos. Al estar unidos los cromosomas homólogos íntimamente se llaman bivalentes. ·Diploteno: se caracteriza porque comienza la separación de cada par de homólogos y empiezan a ser visibles las dos cromátidas de cada cromosoma. Los cromosomas homólogos se separan pero siguen unidos por los puntos en los que ha tenido lugar el sobrecruzamiento, denominados quiasmas. ·Diacinesis: continúa el alargamiento y ensanchamiento de los cromosomas bajo el aspecto de tétradas (cromosomas bivalentes, cuatro cromátidas). Metafase I En la placa ecuatorial se sitúan las tétradas, ya que los cromosomas homólogos permanecen unidos por los quiasmas y cada par de cromátidas hermanas está enfrente de sus cromátidas homólogas, de manera que el plano ecuatorial corta los quiasmas y separa los cromosomas homólogos, pero no atraviesa los centrómeros ni separa cromátidas hermanas. Esto se debe a que los dos cinetocoros de cada cromosoma se fusionan y actúan como uno solo, de manera que los microtúbulos cinetocóricos de un polo se unen al cinetocoro fusionado de un cromosoma, mientras que los microtúbulos del polo opuesto se unen al cinetocoro fusionado del homólogo correspondiente.

Anafase I Se rompen los quiasmas y cada cromosoma homólogo se desplaza a un polo opuesto de la célula. Desaparecen los cinetocoros unidos al huso acromático. Telofase I Se regenera el nucleolo (los cromosomas se desarrollan) y la envoltura nuclear alrededor de cada núcleo. Al finalizar la primera división meiótica, se produce la primera citocinesis que separa el citoplasma y da lugar a dos células con la mitad del número de cromosomas dobles (cada uno de ellos con dos cromátidas). -Interfase: hay duplicación del ADN, sí de centriolos, si es vegetal se llama tabique. Segunda división meiótica Después de entrar en una breve interfase, en la que no se sintetiza ADN las dos células resultates sufrirán una nueva división en la que se producen cuatro núcleos haploides. Profase II Desaparecen las membranas nucleares y se forman dos nuevos husos. Metafase II Los cromosomas se disponen en la placa ecuatorial de cada célula. Anafase II Se rompen los centrómeros y cada cromátida emigra a un polo opuesto. Telofase II Los cromosomas se descondensan y se forman las nuevas membranas nucleares alrededor de los cuatro núcleos. Citocinesis Se divide el citoplasma, se forman cuatro células haploides (n), cada una de ellas con la mitad de cromosomas y que gracias a la recombinación génica, contienen una composición genética peculiar y ligeramente distinta entre sí.