Reproducción
Celular
Es el proceso por el cual a partir de una célula inicial o célula madre se originan nuevas células llamadas células hijas.
Durante los procesos de reproducción celular, las moléculas de ADN se condensan y forman los cromosomas. Los cromosomas son estructuras con forma de bastoncillos que presentan una estrangulación o centrometro que los divide en dos sectores o brazos.
Hay tres tipos de cromosomas:
- Acrocéntrico.
- Submetacéntrico.
- Metacentrico.
Es la división nuclear asociada a la división de las células somáticas. Las células somáticas de un organismo eucariótico son todas aquellas que no van a convertirse en células sexuales.
La mitosis es el proceso de división o reproducción de cualquier célula que no sea germinal (sexual), en ella, una de las estructuras más importantes son los cromosomas, formados por el ADN y las proteínas.
¿En qué
tipo de células tiene lugar la mitosis y qué función tiene?
En las células que tiene lugar la mitosis es en todas las células del cuerpo, a excepción de las neuronas, también en todas las células somáticas a excepción de las células germinales en los cuales se presenta como división la meiosis.
Sus funciones son:
- Reparar células y tejidos lesionados o dañados en todas las células somáticas o formadoras del cuerpo.
- Origina células hijas diploides (contiene la misma cantidad de cromosomas que la célula progenitora.
Fases de
la Mitosis
- Profase
Es la primera fase de la mitosis y de la meiosis, en ella se produce la condensación de todo material genético (ADN) que normalmente existe en forma de cromatina condensada dentro de una estructura altamente ordenada llamada cromosoma y el desarrollo bipolar del huso acromático (es el conjunto celular). Uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales es la migración de dos partes de centríolos hacia extremos opuestos de la célula. Uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales es la duplicación del centrosoma; los dos centrosomas hijos migran a los extremos de la célula actúan como centros organizadores de unas estructuras fibrosas, los microtúbulos, controlando su información mediante la polimerazación de tubulina soluble. En la profase tardía desaparece el nucléolo y se desorganiza la envoltura nuclear.
- Metafase
Sucede después de la profase en la que esta pierde la envoltura y aparecen los microtúbulos del huso acrómatico. Este alineamiento equilibrado en la línea media del huso se debe a las fuerzas iguales y opuestas que se generan por los cinetocoros hermanos. El nombre "metafase" significa después. También hay microtúbulos polares, más largos, que se solapan en le región ecuatorial de la célula. Los cromosomas muestran el máximo acortamiento y condensación, y son desplazados por los microtúbulos hasta que todos los centrómetros quedan en el plano ecuatorial. Al final de la metafase se produce la autoduplicación del ADN del centrómetro y en consecuencia su división.
- Anafase
Es la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original, entonces tienen lugar a dos sucesos. Primero, las proteínas que mantenían unidas ambas cromatinas hermanas, son cortadas, lo que permite la separación de las cromatinas. Estas cromatinas hermanas, que ahora son cromosomas hermanos diferentes, son separados por los microtúbulos anclados a sus cinetocoros al desensamblarse, dirigiendose hacia los centro somas respectivos. Después los microtúbulos no asociados a cinetocoros se alargan, empujando a los centrosomas hacia los extremos opuestos de la célula. Este movimiento parece estar generado por el rápido ensamblaje de los microtúbulos. Estos dos estados se denominan a veces anafase temprana y anafase tardía. La anafase temprana viene definida por la separación de cromatinas hermanas, mientras que la tardía por la elongación de los microtúbulos que produce la separación de los centrosomas.
Al final de la Anafase, la célula ha conseguido separar dos juegos idénticos de material genético en dos grupos definidos, cada uno alrededor de un centrosoma.
- Telofase
Durante la Telofase, los microtúbulos no unidos a cinetocoros continúan alargándose, estirando aún más la célula. Los cromosomas hermanos se encuentran cada uno asociado a uno de los polos. La Membrana nuclear se reforma alrededor de ambos grupos cromosómicos, utilizando fragmentos de la membrana nuclear de la célula original. Ambos juegos de cromosomas, ahora formando dos nuevos núcleos, se descondensan de nuevo en cromatina la cariocinesis ha terminado.
Interfase
Fase G
En ella se replican orgánulos y estructuras del citoplasma y como consecuencia la célula crece y vuelve a tener el volumen celular normal, ya que éste se había reducido al dividirse la célula a la mitad duranta la mitosis. Se prodice una intensa actividad metabólica ya que se sintetiza el ARN y proteínas esenciales para la replicación del ADN.
Fase S
También se llama fase de síntesis. Es un período corto durante el cual se replica el ADN y que se completa poco antes de que comience la mitosis, con el único fin de que cada célula hija tenga una copia idéntica del genoma.
Fase G2
Ocurre justo antes de la mitosis y en ella las células se preparan para la actividad mitótica: se produce una segunda fase de crecimiento, se acumula energía y se sintetizan las proteínas esenciales para la división celular.
En esta etapa, los cromosomas formados por dos cromátidas empiezan a condensarse.
¿Dónde
tiene lugar la meiosis y qué función tiene?
La meiosis se da en células germinales eucariontes que formarán gametos (ovulo y esperma).
La función esencial de la meiosis es originar células germinales o células sexuadas aptas para la fecundación o reproducción sexual mediante la cual los organismos que se reproducen sexualmente perpetúan la especie en el tiempo.
Fases de la Meiosis
Primera División de la Meiosis
Profase I
Es la fase más larga y compleja de la meiosis, en ella los cromosomas homólogos se emparejan e intercambian fragmentos de material hereditario, se divide en cinco sub fases:
- Leptóteno
- Zigoteno
Se inicia con la sinopsis o emparejamiento, gen a gen, entre los dos homólogos. En general, la sinopsis empieza por dos extremos u se extiende como una cremallera por todo el cromosoma, cada pareja cromosomática resultante de la sinopsis se llama bivalente o tétrada, ya que cada cromosoma está formado por dos cromátidas hermanas.
- Paquíteno
Empieza cuando se completa la sinopsis en todos los cromosomas, en esta fase los cromosomas homólogos están estrechamente unidos, lo que permite el entrecruzamiento cromosómico, en el que se intercambian fragmentos de ADN entre cromosomas homólogos, gracias a ello se produce una recombinación genética del material hereditario.
- Diplóteno
Empieza con la separación de los cromosomas y aumenta de tamaño y se separan del envoltorio nuclear, se observa que cada tétrada está formada por cuatro cromátidas.
Metafase I
Las tétradas se alinean en el ecuador de la célula, habiéndose sintetizado ya el huso mitótico para orientarlas, haciendo la placa metafásica, la metafase es la fase de la mitosis y de la meiosis que sucede después de la profase en la que esta pierde la envoltura y apareen las microtubillas, este alineamiento equilibrado en la línea media del huso se debe a las fuerzas iguales y opuestas que se generan por los cinetocoros hermanos.
Anafase I
Se separan los cromosomas homólogos de cada tétrada y se desplazan hacia los polos opuestos de la célula.
Telofase I
Se forman las membranas nucleares alrededor de los dos núcleos hijos y se produce la citocinesis o división del citoplasma.
Segunda División de la Meiosis
Profase II
Se rompe el envoltorio nuclear y se forma el nuevo huso mitótico.
Metafase II
Los n cromosomas, formados cada uno de ellos por dos cromátidas hermanas, se alinean en la placa metafásica o en línea ecuatorial.
Anafase II
Se separan las cromátidas hermanas de cada cromosomas, como una mitosis normal, la célula es diploide.
Telofase II
Se forman los envoltorios nucleares alrededor de los cuatro núcleos haploides y se produce la citocinesis en las cuatro.
Ovogénesis y Espermatogénesis
Es la formación de células sexuales femeninas, llamadas óvulos, que tiene lugar en los ovarios de los animales superiores. Tal como sucede con la espermatogénesis, la ovogénesis se lleva a cabo por medio de la mitosis y la meiosis, partiendo de células germinales diploides, tras dos divisiones sucesivas, meiosis I y II, se producen cuatro células con caracteres hereditarios recombinados y la mitad de la carga genética (haploides). La ovogénesis y la espermatogénesis es un proceso de formación de gametos, que en conjunto se denomina gametogénesis.
Errores de la Meiosis
Síndrome de Down
El síndrome de Down se debe a la trisonomía del cromosoma 21 (presencia de un cromosoma 21 extra), es decir, 47,xx,+21 o 47,xy+21 (el cariotipo normal de una mujer es de 46,xx y el de un hombre es de 46,xy).
La incidencia global del síndrome de Down se aproxima a uno de cada 700 nacimientos pero se ha observado que en caso de edad materna avanzada el riesgo es mucho mayor. Este síndrome es considerado la causa más frecuente de discapacidad psíquica, congénita y representa el 25% de todos los casos de retraso mental. Los individuos con esta condición tienen además un fenotipo muy característico que engloba entre otros: estatura baja, cabeza redondeada, frente alta y aplanada, lengua y labios secos y fisurados.
La principal causa de trisonomía 21 son errores en la meiosis de los ovocitos. En casos de edad materna avanzada y debido a un envejecimiento de la reserva ovárica, se produce un mayor riesgo de que los ovocitos realicen la meiosis de forma incorrecta, haciendo mal el reparto de los cromosomas a las células hijas y dando lugar a embriones con más o menos cromosomas.
Otra posible causa de trisonomía 21 son ciertas alteraciones del cariotipo (anomalías cromosomática) que pueden producir la formación de espermatozoides/óvulos portadores de alteraciones cromosomática.
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