Función de reproducción

Cromosoma: forma de espiralizarse el ADN del núcleo celular cuando la célula se va a dividir (mitosis y meiosis) Cromatina: forma desespiralizada que presenta el ADN del núcleo cuando la célula está en estado de reposo. Cromosoma Partes de un cromosoma Cromátida: cada una de las unidades longitudinales de u cromosoma duplicado Centrómero: constricción primaria por donde se unen las cromátidas hermanas. En él convergen las fibras del huso acromático. Cinetocoro: parte del centrómero que se une a las fibras del huso acromático Telómero: extremos de los cromosomas. Constricción secundaria: secuencia de ADN ribosómico que están relacionadas con las regiones organizadoras del nucleolo. Satélite: porción esférica del cromosoma que se encuentra a continuación del la constricción secundaria.

Juego cromosómico: es el conjunto de cromosomas diferentes propio de una especie, portador de la información genética básica de dicha especie. Haploide: célula o individuo que presenta un juego cromosómico. En una célula o individuo diploide existe una copia de cada gen. Generalmente nos referimos a su dotación cromosómica como n. Diploide: célula o individuo que presenta dos juegos cromosómicos. Los cromosomas de un individuo diploide son iguales dos a dos y reciben el nombre de cromosomas homólogos. En una célula o individuo diploide existen dos copias de cada gen. Generalmente nos referimos a su dotación cromosómica como 2n. Haploide: n = 3 Diploide: 2n = 6 n = 3

Tipos de reproducciones: Reproducción asexual Reproducción sexual Reproducción asexual: también llamada vegetativa. En ella no existen células especializadas en la reproducción. Una célula o una porción del cuerpo de un organismo se desprende y se desarrolla un nuevo individuo idéntico al anterior. Ventajas: es muy rápida y simple No requiere producir ni mantener células sexuales (gran gasto energético) No requiere de mecanismos previos a la fecundación (gran gasto energético) A partir de un individuo se pueden producir numerosos nuevos individuos. Desventajas: Todos los individuos son iguales genéticamente, no existe variabilidad genética. La especie puede desaparecer ante condiciones adversas del

Reproducción sexual: también llamada gamética Reproducción sexual: también llamada gamética. En ella existen células especializadas en la reproducción. Esas células se llaman gametos (óvulo y espermatozoide). Los descendientes son parecidos a los parentales pero no son iguales. Desventajas : es muy lenta y compleja Bajo número de descendientes Requiere producir y mantener células sexuales (gran gasto energético) Requiere de mecanismos previos a la fecundación, búsqueda de la pareja (gran gasto energético) Ventajas: Todos los individuos son diferentes genéticamente, existe gran variabilidad genética. La especie puede sobrevivir ante condiciones adversas del medio

LA DIVISIÓN CELULAR: La división celular es, en realidad, un proceso doble. Estos dos procesos son: - la división nuclear, o CARIOCINESIS - la división citoplásmica, o CITOCINESIS Ambos procesos pueden darse asociados, uno detrás del otro, o de forma independiente, primero uno, y algún tiempo después el otro. Para que pueda darse la división nuclear es necesario que se de previamente otro proceso, que es la replicación del ADN. Interfase Ciclo celular: Interfase Replicación División celular División celular Replicación División celular: replicación, cariocinesis y citocinesis. Proyecto biosfera

Replicación del ADN El primer proceso clave para que se de la división nuclear es que todas las cadenas de ADN se dupliquen (REPLICACIÓN del ADN); esto se da inmediatamente antes de que comience la división, en un período del ciclo celular llamado INTERFASE, que es aquel momento de la vida celular en que ésta no se está dividiendo. En INTERFASE los cromosomas sólo presentan una cromátida. Tras la replicación tendremos dos juegos de cadenas de ADN, por lo que la mitosis consistirá en separar esas cadenas y llevarlas a las células hijas. Para conseguir esto se da otro proceso crucial que es la conversión de la CROMATINA en CROMOSOMAS.

Célula madre en Interfase Célula madre al final de la Interfase Animación de la replicación Célula madre en Interfase Célula madre al final de la Interfase Célula madre en división Material hereditario en forma de cadenas aisladas que constituyen la CROMATINA. En la especie humana: 2n = 46 cadenas Material hereditario se duplica por la REPLICACIÓN, cada cadena está dos veces; la cromatina está formada por pares de cadenas IDÉNTICAS. En la especie humana: 2n = 92 cadenas (iguales dos a dos) Las dos cadenas de ADN idénticas se espiralizan y se convierten en CROMOSOMAS. En la especie humana 2n = 46 cromosomas (formados por dos cadenas idénticas cada uno)

DIVISIÓN NUCLEAR (CARIOCINESIS) La mitosis no es una reproducción en sí misma, sino que es un proceso de división nuclear que sirve para repartir las cadenas de ADN de forma que todas las células hijas que se originan tengan la MISMA INFORMACIÓN GENÉTICA que su madre y entre ellas. La mitosis es continua, sin interrupciones, relativamente rápida, que para ser estudiada se suele dividir en varias fases, que son la PROFASE, la METAFASE, la ANAFASE y la TELOFASE.

MITOSIS Profase Comienza con la conversión de la CROMATINA en CROMOSOMAS (1) por un proceso de espiralización de las cadenas (igual que si tenemos un alambre largo y lo convertimos en un muelle), seguiremos teniendo lo mismo, pero de forma diferente: las dos cadenas que son completamente idénticas (ya que una se ha formado por replicación de la otra) se espiralizan juntas originando las cromátidas del cromosoma. Se duplican los centriolos (2). La membrana nuclear desaparece (3). Cuando ya ha desaparecido la membrana nuclear, los centriolos migran hacia los polos (extremos) de la célula (4), apareciendo entre los dos pares de centriolos una serie de fibras de proteína dispuestas de polo a polo que reciben el nombre en conjunto de HUSO ACROMÁTICO (5). Los cromosomas ya formados se mueven y se unen a una fibra del huso por su centrómero (un sólo cromosoma por fibra) (6), de manera que las cromátidas miran hacia los polos de la célula. Cuando se han unido se van moviendo hasta situarse en el centro de la célula. En la célula vegetal no existen centriolos y a veces no se ve el huso acromático. Mitosis: proyecto biosfera

Metafase Es una fase breve en la que todos los cromosomas se encuentran situados en el ecuador (parte media) de la célula, formando una figura muy característica llamada PLACA ECUATORIAL (1). Tras colocarse aquí comienza la siguiente fase.

Anafase Las cromátidas se separan y se desplazan hacia los centriolos, al tiempo que van desapareciendo las fibras del huso. En este momento ya se ha repartido el material hereditario (las cadenas de ADN) de forma idéntica en dos partes.

Telofase Es como una profase al revés, los cromosomas se desespiralizan y se transforman en cromatina (2); aparece la membrana nuclear (1), quedando una célula con dos núcleos. Aquí concluye la mitosis.

DIVISIÓN CITOPLASMÁTICA (CITOCINESIS) No es una fase de la mitosis. Es la división del citoplasma en dos partes, con la repartición aproximada de los orgánulos celulares. En las células animales se hace por estrangulación, desde fuera hacia adentro, y en las vegetales se hace por crecimiento de la pared celular desde dentro hacia afuera. El resultado final es que la célula madre se ha transformado en dos células hijas idénticas genéticamente. Animación mitosis

Meiosis tomada del proyecto biosfera DIVISIÓN I PROFASE I MEIOSIS DIVISIÓN I PROFASE I desaparece la membrana nuclear (3) - se espiralizan las cadenas de ADN, apareciendo los cromosomas (1) - se duplican los centriolos (2) y migran a los polos (4) - se forma el huso acromático (6) - cada par de cromosomas se une a una fibra del huso (5)  Se produce la recombinación genética Animación recombinación genética Meiosis tomada del proyecto biosfera

MEIOSIS DIVISIÓN I ANAFASE I METAFASE I Se produce la separación y migración de los cromosomas homólogos, por lo que a diferencia de lo que sucedía en la mitosis, los que se desplazan son cromosomas enteros en lugar de cromátidas. Al final de la anafase I tenemos dos juegos de cromosomas separados en los polos opuestos de la célula, uno de cada par, por lo que es en esta fase cuando se reduce a la mitad el número de cromosomas. METAFASE I Los pares de cromosomas homólogos se sitúan en la parte media de la célula formando la placa ecuatorial (1) Meiosis: proyecto biosfera

TELOFASE I Como en la telofase mitótica, se puede regenerar nuevamente el núcleo (1), iniciándose inmediatamente la División II La célula binucleada divide su citoplasma en dos, quedando dos células hijas que van a entrar en la segunda división meiótica. CITOCINESIS I

Animación de la primera división meiótica

Hipertextos del área de Biología DIVISIÓN II Es como una mitosis normal que se da simultáneamente en las dos células hijas; en profase II se unen cromosomas individuales a las fibras del huso y en anafase II se separan cromátidas; al final de la citocinesis II tendremos cuatro células hijas que tendrán cada una la mitad de las cadenas de ADN que tenían en la interfase; serán por tanto células haploides cuya función será la de intervenir en la fecundación, es decir, serán gametos. En las células vegetales la meiosis es similar pero con las mismas diferencias que en la mitosis normal Hipertextos del área de Biología

Animación de la meiosis

Ciclos biológicos Los seres pluricelulares suelen alternar mitosis y meiosis para conseguir realizar la fecundación. Según el orden en el que intervengan la mitosis y la meiosis, y según la preponderancia de una fase haploide o diploide se definen tres ciclos biológicos diferentes: Ciclo diplonte Ciclo haplonte Ciclo diplohaplonte/ haplodiponte Fecundación: unión del espermatozoide con el óvulo Zigoto: célula diploide que se forma por la unión del óvulo y el espermatozoide, ambos células haploides.

Ciclo diplonte Predomina el organismo diploide. La meiosis se realiza únicamente para formar los gametos (haploides). La fase haploide sólo corresponde a los gametos. Es típico de los animales, algunas algas, algunos hongos y la mayoría de los protozoos.

Ciclo haplonte Domina el organismo haploide La fase diploide queda reducida al cigoto, inmediatamente después de su formación se realiza la meiosis. Típico de algas primitivas y hongos

Ciclo dipohaplonte Se produce una alternancia de generaciones. Es una combinación de los ciclos anteriores. El individuo adulto (esporofito) sufre meiosis formando esporas (haploides). Estas por mitosis desarrollan otro individuo (gametofito) que es haploide y originan gametos (haploides) que se unen formando un cigoto (diploide) que desarrolla un esporofito (diploide) Típico de plantas y algunas algas