La reproducción celular PDF

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Apuntes de primero Nuria Pastor...

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TEMA 5: LA REPRODUCCIÓN CELULAR

1. INTRODUCCIÓN Todas las células proceden de una anterior. La división celular permite la formación de un nuevo individuo, ya que la división celular permite obtener de una célula dos células hijas idénticas a su progenitora. Ciertos tejidos (como los epiteliales que sufren erosión y se generan continuamente) se van renovando por lo que la división celular es la fuente. Esto ocurre tanto en animales como en vegetales. 2. EL CICLO CELULAR El ciclo celular es el conjunto de cambios que sufre una célula desde que se ha formada, por división de otra anterior, hasta que se divide para dar origen a dos células hijas. En las células eucariotas el ciclo celular se divide en dos fases: interfase y división celular. 2.1. INTERFASE

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Interfase: Es el tiempo que transcurre cuando termina la división. Se fabrican nuevas proteínas y la célula aumenta su tamaño. Hay células que no entran nunca en mitosis (división celular) como por ejemplos las neuronas, las células musculares, glóbulos rojos y blancos, por lo que siempre está en esta fase y recibe el nombre de G0 o G1. En esta fase la célula tiene 1 sola cromátida.

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Fase S o Síntesis del ADN: Se produce la replicación de ADN y se fabrican las proteínas asociadas a él. En esta fase la célula tiene 2 cromátidas.

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Fase G2: La célula se prepara para dividirse. En esta fase la célula tiene 2 cromátidas.

2.2. DIVISIÓN CELULAR

Su objetivo es producir dos células hijas con idéntico material genético. La división celular consta de dos procesos: la mitosis (división del núcleo) y la citocinesis (división del citoplasma) 2.2.1. MITOSIS El objetivo de la mitosis es repartir de forma equitativa el material hereditario, entre las dos células hijas que se van a producir. Los cromosomas se condensan para separarlos. En la fase S, los cromosomas están muy dispersos, por lo que se empiezan a condensar para poder separase, esto ocurre en la interfase tardía (final de G2), la célula se asegura que todo ha ido bien.

Fases que componen la mitosis:

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Profase: el material genético empieza a condensarse y desaparece el nucléolo. El huso mitótico, compuesto de microtúbulos, empieza a formarse.

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Prometafase: no se distingue de la anterior fase, se rompe la envoltura nuclear para que los microtúbulos entren en contacto con los cromosomas.

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Metafase: El huso mitótico está formado entre los dos polos de la célula. Los cromosomas condensados se enganchan cada uno a una fibra del huso y forman la placa metafísica. Los cromosomas se encuentran alineados en el centro de la célula.

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Anafase: Se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma hacia los polos opuestos esto ocurre ya que los microtúbulos tiran de ellas. El final de esta fase se da cuando las cromáticas llegan a los polos opuestos.

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Telofase: Los nucléolos reaparecen y los cromosomas comienzan a descondensarse y dejan de ser visibles. La membrana nuclear reaparece alrededor de cada grupo de cromosomas delimitando así dos zonas nucleares una en cada polo de la célula.

2.2.2. CITOCINESIS Consiste en la rotura de la célula en dos, una vez repartido el material genético, esto suele suceder al final de la mitosis una vez que se produce la telofase. Este proceso ocurre de manera diferente en las células animales y vegetales. 

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Células animales: Se produce la división por estrangulamiento que divide la célula madre en dos. Los microfilamentos forman un anillo contráctil que se va estrechando y originan un surco de segmentación, cada vez más estrecho hasta que estrangula totalmente separando las dos células hijas. Células vegetales: No existe estrangulamiento del citoplasma. A la altura del ecuador forma un tabique de separación entre las dos células hijas llamado fragmoplasto. Se forman por fusión de vesículas del aparato de Golgi, que contienen los componentes de la membrana y la pared celular.

Este ciclo celular es controlado y se tiene que dar la homeostasis celular (equilibrio) y los problemas que pueda tener originan los cánceres. En el caso de que haya problemas en los procesos que la célula realiza, realiza la apoptosis, es decir, la muerte celular programada. Los puntos de control o de restricción son zonas en los que se asegura el correcto funcionamiento del ciclo.

3. MEIOSIS Es un tipo especial de división celular que se produce en los gametos (células sexuales). Abarca dos divisiones celulares sucesivas con una sola ronda de replicación del ADN, se obtienen cuatro células haploides (n) con la mitad de cromosomas a partir de una célula diploide (2n). -División meiótica I: separación de cromosomas homólogos -División meiótica II: separación de cromátidas hermanas Importancia biológica: tiene como ventaja aumentar el número de células de un individuo y permite mantener el número de cromosomas en la especie. Favorece la variabilidad genética (mezcla de genes). Idiograma: apareamiento de los cromosomas de una especie. Una pareja de cromosomas está formada por dos cromosomas homólogos que portan la misma información genética, pero no idéntica. Tienen cromátidas hermanas con idéntica información que la otra, ya que es una copia. Catiotipo: Conjunto de cromosomas de una célula. Cromosoma somático: Determina la especie en el caso de los humanos son 23 parejas. Cromosoma sexual: Responsable de la determinación del sexo.

3.1. DIVISIÓN MEIÓTICA I

Esta es una fase reduccional. En al interfase previa a la división meiótica I, al replicarse el ADN, los cromosomas se duplica y quedan formador por dos cromátidas unidas por el centrómero. Se divide en las siguientes fases:

 Profase I: Los cromosomas se condensan hasta hacerse visibles. Los cromosomas homólogos se separan en toda su longitud, formando 4 cromátidas y se entrecruzan intercambiando ADN entre las cromátidas de los cromosomas homólogos, la consecuencia es el intercambio de los genes entre los cromosomas maternos y paternos. Desaparece el nucléolo y la membrana nuclear y comienza a formarse el huso.  Metafase I: En la placa metafísica se disponen las 4 cromátidas, de forma que cada pareja de homólogo queda enganchada a la misma fibra del huso.  Anafase I: Los pares de cromosomas homólogos se separan hacia polos opuestos de la célula quedando unidas las cromátidas hermanas, es decir, no se separan las cromátidas, sino cromosomas completos.  Telofase I: Reaparecen la membrana nuclear y el nucléolo.

Se produce la división del citoplasma (citocinesis), obteniendo dos células hijas (n) con la mitad de los cromosomas que tenía la célula madre (2n) y con dos cromatidas cada cromosoma.

3.2. DIVISIÓN MEIÓTICA II

No se duplica el ADN entra ambas divisiones. Se desarrolla igual que la mitosis y ocurre a la vez en las dos células hijas.  Profase II: Desaparece la membrana nuclear, los cromosomas se condensa y se forma el huso.  Metafase II: Cada cromosoma, con dos cromátidas, se enganchan a una fibra del huso.  Anafase II: Cada cromátida de los cromosomas, emigran hacia polos opuestos.  Telofase II: Se forman las membranas nucleares y los nucléolo, los cromosomas se descondensan. Se vuelve a producir la citocinesis y de obtienen cuatro células hijas, cada una de ellas con la mitad de cromosomas de la célula madre. Son células haploides y genéticamente distintas ya que tiene algunos cromosomas recombinados.

DIFERENCIAS ENTRE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS MITOSIS Se da en gametos De una célula diploide (2n) se obtienen cuatro diploides (n) distintas Dos divisiones celulares Entrecruzamiento de cromátidas hermanas Se separan cromosomas homólogos y después cromátidas hermanas

MEIOSIS Se da en todas las células De una célula diploide (2n) se obtienen dos diploides (2n) distintas Una división celular No se da entrecruzamiento Se separan cromátidas hermanas

4. REPRODUCCIÓN SEXUAL Tanto la mitosis como la meiosis son dos tipos de división celular, pero su función es diferente: La mitosis interviene en el crecimiento de los organismos pluricelulares y en la reproducción asexual de los organismos. La meiosis es imprescindible en la reproducción sexual. En la reproducción sexual intervienen dos individuos que combinan su información genética para formar un nuevo individuo que tendrá una mezcla de los caracteres de los dos progenitores. El cigoto es la primera célula del nuevo individuo y su desarrollo dará al organismo adulto. 4.1. GAMETOS Y GAMETOGÉNESIS.

4.1.1. GAMETOS Se forman en los aparatos reproductores, concretamente en los órganos sexuales o gónadas (testículos y ovarios).  

El óvulo se forma por la ovogénesis, es una célula inmóvil y de gran tamaño. El espermatozoide se forma por la espermatogénesis, es móvil y pequeño. Está formado por la cabeza donde lleva el núcleo (n) y el acrosoma, con enzimas para disolver la membrana del ovulo; la cola, formada por un largo flagelo, comienza de la pieza intermedia, donde hay numerosas mitocondrias que suministran energía.

4.1.2. GAMETOGÉNESIS Es el proceso de formación de gametos o células sexuales (n). La formación de espermatozoides se llama espermatogénesis y la formación de óvulos, ovogénesis.  La formación de los espermatozoides se produce desde la pubertad hasta la muerte, ocurre el ciclo continuamente, es decir, no hay parada. De cada célula se producen dos células y así sucesivamente, durante la meiosis (de una célula diploide se obtienen cuatro haploides). Las espermátidas son los espermatozoides últimos.  En la mujer, las primeras fases ocurren durante el desarrollo embrionario, los ovocitos se detienen hasta la pubertad. Solo un ovocito entra en meiosis (ciclo menstrual). Permanecen en la profase, y no hacen la segunda división meiótica hasta que el óvulo va a ser fecundado. Hay una parte que se pierde llamado cuerpo bipolar. De una célula diploide se obtiene una célula haploide grande (el óvulo se interesa que sea grande) y las otras tres son cuerpos polares.

4.2. FECUNDACIÓN

La vida empieza con la unión de dos gametos; el espermatozoide y el óvulo, esta unión se produce en el oviducto. Cuando estos se unen originan un cigoto, esta nueva célula reúne los cromosomas de ambos gametos. Esta fusión de células sexuales es lo que se denomina Fecundación. Todos los espermatozoides intentan entrar en el óvulo, pero éste se encuentra rodeado de células accesorias y azúcares que se encargan de eliminar los espermatozoides (zona pelúdica). El último espermatozoide que llega es el que entra y perfora la membrana del óvulo gracias a las enzimas del acrosoma. Se producen reacciones muy rápidas y se fusionan las membranas de los dos gametos y la cabeza del espermatozoide entra en el óvulo, que forma su membrana de fecundación para evitar la polispermia (un óvulo con dos espermatozoides). Una vez dentro, el pronúcleo masculino y el pronúcleo femenino se fusionan para formar el núcleo del cigoto....