REPRODUCCIÓN CELULAR.

En la vida celular se pueden distinguir cuatro etapas: nacimiento, crecimiento, diferenciación y reproducción o muerte celular. Todas las células, tras un tiempo más o menos largo, se reproducen y dan lugar a nuevas células hijas, o bien mueren. En general la mayoría de las células tienen una vida que oscila entre 8 horas y 200 días. En el cuerpo humano hay unas 10 ¹³ células y la tasa de generación es de millones de células por segundo. No todas las células del cuerpo humano se regeneran con la misma rapidez, unas lo hacen muy rápido como las del epitelio intestinal, pulmonar y las células que son muy especializadas se mantienen vivas durante años, la mayoría de ellas durante toda la vida del individuo. El ritmo de reproducción celular depende fundamentalmente del tipo de célula, pero también influyen otros factores, entre ellos. Aumento excesivo del tamaño del citoplasma. Aumento del tamaño total de la célula. Disponibilidad de espacio. Presencia de factores de crecimiento o agentes mitógenos. Las células de las especies eucariotas pluricelulares pueden ser diploides o haploides. Existen dos tipos de reproducción celular: mitosis, se generan células con igual número de cromosomas y meisois, se generan células con la mitad de cromosomas.

El ciclo celular comprende el período de tiempo que va desde que una célula nace hasta que se divide y genera otras nuevas. En un ciclo celular se diferencian dos etapas: Interfase División La interfase es una etapa de larga duración, consta de tres fases, G1, S, G2. En la fase G1, es desde que nace la célula hasta que llega la fase S. En ella se produce la síntesis de ARNm y proteínas. La célula presenta un solo diplosoma. En un ciclo imaginario de 24 horas esta fase duraría 11 horas, pero en algunos ciclos celulares puede durar días o años. Al final de G1 hay un punto de control denominado punto de restricción (punto R), a partir del cual ya es imposible impedir que se sucedan las fases S, G2 y M. En algunas células debido al proceso de diferenciación celular, antes de llegar al punto R, se manifiestan algunos genes concretos, que producen la especialización de determinadas células. En este estado, pueden permanecer días o meses sin alcanzar el punto R.. En estos casos se dice que las células han entrado en fase G0. Posteriormente, bajo el efecto de activadores mitóticos, como determinadas hormonas, pueden volver a la fase G1 y alcanzar el punto R. En los casos de células muy especializadas como las neuronas o células musculares esqueléticas, quedan detenidas permanentemente en el período G0.

Fase S: En ella se produce la duplicación del ADN, lo cual es imprescindible para que se pueda realizar el reparto de ADN entre las células hijas. Además continua la síntesis del ARNm y proteínas, sobre todo de histonas. En un ciclo celular imaginario de 24 horas duraría 8 horas esta fase. Fase G2: Se inicia al acabar la síntesis del ADN y finaliza la formación de cromosomas. En esta fase la célula contiene el doble de ADN que en la fase G1. Continua la síntesis de ARNm y proteínas sobre todo de la histona H1, que permite la formación de la fibra de 300Å y de las proteínas que formarán los microtúbulos del huso mitótico. Al final de esta fase la célula ya tiene dos diplosomas inmaduros. Esta fase duraría 4 horas en un ciclo imaginario de 24 horas.

El ciclo celular Fase G 0 Fase G 1 Fase permanente en células que no entran nunca en mitosis. Estado de quiescencia. Síntesis de proteínas y aumento del tamaño celular. Replicación del ADN y síntesis de histonas. Transcripción y traducción de genes que codifican proteínas necesarias para la división. Duplicación de los centriolos División celular Fase de mitosis División del citoplasma Citocinesis Fase S Interfase Fase G 2

Síntesis de ARNm Síntesis de proteína s Punto R Go Duplicación de ADN Síntesis de proteínas histonas Síntesis de ARNm Síntesis de H1 y proteínas que forman el huso mitótico Síntesis de ARNm

Control por ciclinas y quinasas: final de G1 Final de G2 metafase

Control del ciclo celular: Las diferentes fases del ciclo celular están sujetas a un control que evita que la célula se dividida de forma desordenada. El control se establece a través de diferentes tipos de proteínas (ciclinas y quinasas) y se lleva a cabo en tres puntos de control: uno al final de G1, otro al final de G2 y el tercero durante la metafase. En estos puntos la célula sigue adelante o no dependiendo de ciertas señales internas ( tamaño de la célula, posición correcta de cromosomas, replicación correcta del ADN) y externas (disponibilidad de alimento, presencia de factores de crecimiento, densidad celular del tejido en el que se encuentra…)

MITOSIS A partir de células diploides 2n se obtienen células hijas diploides. Permite aumentar el número de células a partir del cigoto y reparar tejidos dañados.

T ambién debemos indicar que en algunas ocasiones, por ejemplo en los hongos, a la cariocinesis no sigue una citocinesis y el resultado es la formación de masas de células no separadas por membranas plasmáticas y que parecen una gran célula con muchos núcleos envueltos en una única membrana. Esta formación multicelular recibe el nombre de plasmodio.

En la citocinesis de las células vegetales hay algunas diferencias con las células de los animales: Falta de centriolos en las células de los vegetales superiores La citocinesis se realiza por tabicación. En las células vegetales al principio de la profase, cerca del núcleo aparece una zona exenta de orgánulos denominada zona clara, que es un centro organizador de microtúbulos, por lo que pasado un tiempo queda rodeada de microtúbulos. Posteriormente se alarga y acaba dando lugar a dos centros organizadores denominados casquetes polares, en los que aparecen microtúbulos polares, constituyendo al final de la profase los dos polos del huso mitótico, es decir actúan como los ásteres de las células animales. Este tipo de huso mitótico sin ásteres se denomina huso anastral mientras que el huso mitótico con ásteres se denomina huso astral.

TIPOS DE REPRODUCCIÓN

Formas de reproducción asexual. En organismos unicelulares: bipartición, pluripartición y gemación. En animales, puede realizarse por gemación, como en Poríferos y Cnidarios o fragmentación en Anélidos. Muchas plantas se reproducen asexualmente, produce importantes ventajas adaptativas ya que un único individuo puede producir una gran cantidad de descendientes iguales. Puede realizarse mediante esporas o por multiplicación vegetativa a partir de células somáticas.

Meiosporas en hongos y plantas. Gametos en animales y plantas. Partenogénesis. A partir de un gameto femenino sin fecundar surge un nuevo individuo.

REPRODUCCIÓN EN PLANTAS

PASAR LA PRESENTACIÓN DE FECUNDACIÓN EN LAS FLORES.

CICLOS BIOLÓGICOS

Individuos adultos haploides Meiosis cigótica Individuos adultos diploides Meiosis gamética Individuos adultos haploides y diploides Meiosis esporógénica

MEIOSIS A partir de una célula diploide 2n se forman cuatro células hijas haploides n. Es el proceso para la formación de los gametos. Variabilidad genética: recombinación y orientación al azar de los bivalentes.

Complejo sinaptinémico.

Coorientación

Orientación al azar de los bivalentes: variabilidad

Se separ an crom átida s herm anas

MITOSISMEIOSIS A NIVEL GENÉTICO Reparto exacto del material genético Segregación al azar de los cromosomas homólogos y sobrecruzamiento como fuente de variabilidad genética. A NIVEL CELULAR Como consecuencia de lo anterior se forman células genéticamente iguales (clones) Reducción del juego de cromosomas a la mitad exacta de los cromosomas homólogos A NIVEL DE ORGANISMO Se da este tipo de división en organismos unicelulares con reproducción asexual y en pluricelulares para el desarrollo, crecimiento y reparación de tejidos. En la aparición de las células sexuales. Formación de los gametos para que sea posible la fecundación y el origen de un nuevo ser. Significado biológico de mitosis y meiosis

DIFERENCIAS FUNDAMENTALES ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS MITOSISMEIOSIS 1.Tiene lugar una sola división celular, sólo se forman dos células hijas. 2.En profase mitótica no ocurre apareamiento entre homólogos. 3.En metafase se forma una placa metafásica sencilla. 4.En anafase se separan cromátidas hermanas (cromosomas hijos para las células resultantes). Se divide el centrómero. 1.Tienen lugar dos divisiones sucesivas, por cada célula madre se forman cuatro células hijas (primera división, reduccional; segunda división, mitótica). 2.En profase I hay apareamiento de homólogos con posible sobrecruzamiento e intercambio génico. 3.En metafase I se forma una placa metafásica doble. 4.En anafase I se separan cromosomas con sus dos cromátidas. No se divide el centrómero.