Ciclo Celular

Unidad Reproducción Celular:

Ciclo Celular: Interfase y división Celular

CICLO CELULAR:

La teoría celular expresa que todas las células se forman a partir de células preexistentes.

En crecimiento y desarrollo de los organismos vivo depende del crecimiento y multiplicación de sus células, cuando una célula se divide la información genética contenida en su ADN debe duplicarse de manera precisa y luego las copias se transmiten a cada célula hija

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El ciclo celular es una secuencia regular repetitiva de crecimiento y división celular que comprende cuatro fases sucesivas: G1, S, G2 y M.

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Al observar el núcleo de una célula en interfase, da la impresión de que se encuentra en reposo.

Lejos de ello, se está produciendo una gran cantidad de eventos fundamentales para la división celular.

Se trata de un estado de preparación en cuanto al crecimiento, generación de energía y replicación del material genético.

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Fase G1: En esta fase tiene lugar una intensa

actividad biosintética, ya que los genes se transcriben y traducen para sintetizar las proteínas necesarias para el crecimiento celular.

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Comienza a partir de la citocinesis de la división anterior, la célula hija resulta pequeña y posee un bajo contenido en ATP resultante del gasto experimentado del ciclo anterior, por lo que en este periodo se produce la acumulación de ATP necesario y el incremento del tamaño celular.

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En un ciclo celular típico esta fase tiene una duración de 6 a 12 horas en esta etapa la célula decide seguir con el ciclo o detenerse en G0

FASE Go

FASE G1

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Fase S: Fase de síntesis o de replicación del ADN.

Comienza cuando la célula adquiere el tamaño suficiente y ATP necesario.

Una vez que ambas acciones se hayan llevado a cabo se inicia la síntesis de ADN y la replicación de los cromosomas con el fin de que cada una de las células hijas contenga una copia idéntica del genoma

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El ADN es una doble hélice que se abre y cada cadena es usada como molde para la producción de una nueva cadena, que queda unida a la original usada como molde

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Los Los nuevos “ADNs” quedan unidos por nuevos “ADNs” quedan unidos por el centrómero hasta la mitosis, el centrómero hasta la mitosis, recibiendo el nombre de cromátidasrecibiendo el nombre de cromátidas hermanas, la fase S tiene una duración hermanas, la fase S tiene una duración de 6 a 8 horasde 6 a 8 horas

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Fase G2 Con una duración de aproximadamente 4

horas se dan los últimos preparativos para la división celular; es el tiempo que transcurre entre la duplicación del ADN y el inicio de la mitosis

Es la segunda fase de crecimiento en la que se transcriben y traducen ciertos genes para sintetizar determinadas proteínas necesarias para la división de la célula

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Los cromosomas ya duplicados, dispersos en el núcleo en forma de filamentos de cromatina empiezan a condensarse en estructuras más compactas.

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Mitosis

Profase, Metafase, Anafase y telofase

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Mitosis Completado el proceso de interfase, la célula

se encuentra preparada para dividirse por mitosis y repartir su material genético duplicado en dos células hijas a través de la separación de las cromátidas hermanas.

Para su mejor comprensión, en el siguiente esquema este proceso dinámico fue segmentado en cuatro etapas o fases, cada una caracterizada por el comportamiento de los cromosomas

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Profase 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, que servirá para arrastrar las cromátidas de cada cromosoma hacia los polos opuestos

Finalmente, la lámina fibrosa se disgrega y empieza a desaparecer la envoltura nuclear.

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Metafase Desaparece la membrana nuclear y el huso

mitótico se extiende de un polo a otro. En él se diferencian tres tipos de microtúbulos:

Cinetocóricos

polares

astrales

Los microtúbulos polares del huso se alargan en dirección a los cromosomas y cuando se encuentra con el cinetoro de uno de estos, lo captura.

Estos microtúbulos unidos a sus cinetocoros son denomidados, microtubulos cinetocóricos

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Estos microtúbulos sitúan a los cromosomas en el plano ecuatorial del huso, cuyas cromátidas miran a un polo distinto de la célula. Los cromosomas alineados en el plano ecuatorial forman la placa ecuatorial, que es la estructura que caracteriza la metafase.

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Anafase Los cromosomas se rompen por el

centrómero y las cromátidas se transforma en un cromosoma individual. Los microtúbulos polares y cinetocóricos son los responsables del movimiento de las cromátidas hacia polos apuestos.

Se alarga el huso por medio de los microtúbulos polares y astrales y se separan los polos celulares

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Telofase

Los microtúbulos polares se alargan, separando al máximo los dos polos de la célula, mientras que los 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, comienzan a formarse de nuevo la lámina fibrosa y la doble membrana nuclear. Reaparece el nucleolo.

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Los nuevos cromosomas inician el proceso de desenrollamiento

Los microtúbulos del huso se sueldan y forman un eje en el centro de la célula, que se rompe, a la vez que se inicia la citocinesis. Los microtúbulos se reorganizan y vuelve a aparecer el citoesqueleto

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Citocinesis

Es un proceso distinto al de la mitosis, aunque están sincronizados. Consiste en la fragmentación del citoplasma, que se reparte entre las dos células hijas, mediante una serie de procesos distintos, según se trate de células animales o vegetales

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DEFINICION: es una de las formas de reproducción celular. Es un

proceso divisional celular , en el cuál una célula diploide (2n) experimentará dos divisiones celulares sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploide.

Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas, primera y segunda división meiótica o simplemente Meiosis I y Meiosis II. Ambas comprenden Profase, Metafase, Anafase y Telofase.

Durante la meiosis I los miembros de cada par homólogo de cromosomas se unen primero y luego se separan y se distribuyen en diferentes núcleos. En la Meiosis II, las cromátidas hermanas que forman cada cromosoma se separan y se distribuyen en los núcleos de las células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe la etapa S (duplicación del ADN).

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La reproducción sexual se caracteriza por la fusión de dos células sexuales haploides para formar un cigoto diploide, por lo que se deduce, en un ciclo vital sexual, debe ocurrir la meiosis antes de que los gametos puedan reproducirse.

En animales y otros pocos organismos la meiosis precede de manera inmediata a la formación de gametos. Las células del cuerpo somáticas de un organismo individual se multiplican por mitosis y son diploides; las únicas células haploides son los gametos.

La formación de gametos recibe el nombre de gametogenesis.

La gametogenesis masculina denominada espermatogénesis da por resultado la formación de cuatro espermatozoides haploides por cada célula que entra en la meiosis.

En contraste, la gametogenesis femenina llamada ovogénesis genera un solo ovulo por cada celular que entra en la meiosis, esto se realiza por un proceso que asigna virtualmente todo el citoplasma a uno solo de dos núcleos en cada división meiótica.

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Los pasos preparatorios que conducen a la meiosis son idénticos en patrón y nombre a la interfase del ciclo mitótico de la célula.

La interfase se divide en tres fases:

1. Fase G1

2. Fase S (síntesis)

3. Fase G2

La interfase es seguida inmediatamente por la meiosis I y II.

1. Meiosis I consiste en la segregación de cada uno de los cromosomas homólogos, dividiendo posteriormente la célula diploide en dos células diploides pero con la mitad de cromosomas.

2. La meiosis II consiste en desemparejar cada uno de las cromátidas del cromosoma, que se segregarán una a cada polo, con lo que tras una división se producen cuatro células haploides.

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Profase I:

La profase I de la primera división meiótica es la etapa más compleja del proceso y a su vez se divide en 5 subetapas, que son:

1. Leptoteno2. Zigoteno3. Paquiteno 4. Diploteno 5. Diacinesis

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Prometafase I: La membrana nuclear desaparece. Un cinetocoro se forma por cada cromosoma, no uno por cada cromátida, y los cromosomas adosados a fibras del huso comienzan a moverse. Algunas veces las tétradas son visibles al microscopio. Las cromatidas hermanas continúan estrechamente alineadas en toda su longitud, pero los cromosomas homólogos ya no lo están y su centrómeros y cinetocoros encuentran separados entre sí.

Metafase I: Los cromosomas homólogos se alinean en el plano de ecuatorial. La orientación es al azar, con cada homologo paterno en un lado. Esto quiere decir que hay un 50% de posibilidad de que las células hijas reciban el homólogo del padre o de la madre por cada cromosoma. Los microtubulos del huso de cada centríolo se unen a sus respectivos cinetocoros.

Anafase I: Los quiasmas se separan. Los microtúbulos del huso se acortan en la región del cinetocoro, con lo que se consigue remolcar los cromosomas homólogos a lados opuestos de la célula, junto con la ayuda de proteínas motoras. Ya que cada cromosoma homólogo tiene solo un cinetocoro, se forma un juego haploide (n) en cada lado. En la repartición de cromosomas homólogos, para cada par, el cromosoma materno se dirige a un polo y el paterno al contrario.

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Telofase I: Cada célula hija ahora tiene la mitad del número de cromosomas pero cada cromosoma consiste en un par de cromátidas. Los microtubulos que componen la red del huso mitótico desaparece, y una

membrana nuclear nueva rodea cada sistema haploide. Los cromosomas se desenrollan nuevamente

dentro de la cromatina.Ocurre la citocinesis (proceso paralelo en el que

se separa la membrana celular en las células animales o la formación de esta en las células vegetales, finalizando con la creación de dos células hijas).

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Profase II -Profase Temprana II: Comienza a desaparecer la

envoltura nuclear y el nucleolo. Se hacen evidentes largos cuerpos filamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como cromosomas visibles

-Profase Tardía II: Los cromosomas continúan acortándose y engrosándose. Se forma el huso entre los centríolos, que se han desplazado a los polos de la célula

Metafase II Las fibras del huso se unen a los cinetocóros de los

cromosomas. Éstos últimos se alinean a lo largo del plano ecuatorial de la célula. La primera y segunda metafase pueden distinguirse con facilidad, en la metafase I las cromatidas se disponen en haces de cuatro (tétrada) y en la metafase II lo hacen en grupos de dos (como en la metafase mitótica).

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Anafase II

Las cromátidas se separan en sus centrómeros, y un juego de cromosomas se desplaza hacia cada polo. Durante la Anafase II las cromatidas, unidas a fibras del huso en sus cinetocóros, se separan y se desplazan a polos opuestos, como lo hacen en la anafase mitótica. Como en la mitosis, cada cromátida se denomina ahora cromosoma.

Telofase II

En la telofase II hay un miembro de cada par homologo en cada polo. Cada uno es un cromosoma no duplicado. Se reensamblan las envolturas nucleares, desaparece el huso acromático, los cromosomas se alargan en forma gradual para formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis. Los acontecimientos de la profase se invierten al formarse de nuevo los nucleolos, y la división celular se completa cuando la citocinesis ha producidos dos células hijas.

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