DIVICION CELULAR

DIVICION CELULAR

La mitosis

La mitosis se define como un proceso de división celular 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 y por tanto, la mitosis da lugar a dos células exactamente iguales

Fases de la mitosis

Interfase de la mitosis

En la biología celular, la interfase es la etapa previa a la mitosis donde la célula se prepara para dividirse, en esta, los centriolos y la cromatina se duplican, aparecen los cromosomas los cuales se observan dobles. 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 el momento de la vida celular en que ésta no se está dividiendo.

Tras la replicación, se generan 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.¹

Profase de la mitosis

Durante la profase las hebras de ADN se condensan y van adquiriendo una forma determinada llamada cromosoma. Desaparecen el involucro nuclear y el nucléolo. Los centríolos se ubican en puntos opuestos en la célula y comienzan a formar unos finos filamentos que en conjunto se llaman huso mitótico

Metafase de la mitosis

En la metafase las fibras del huso mitótico se unen a cada centrómero de los cromosomas. Estos se ordenan en el plano ecuatorial de la célula, cada uno unido a su duplicado

Telofase de la mitosis

Finalmente, en la telofase las cromátidas llegan a los polos opuestos de la célula y se forman así las nuevas membranas alrededor de los núcleos hijos. Los cromosomas se dispersan y ya no son visibles al microscopio óptico.

Citocinesis

En esta fase se forman dos células hijas pero con el mismo número de cromosomas de la célula madre.

 LA MEIOSIS

La meiosis es el proceso de división celular mediante el cual se obtienen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas. La meiosis se produce en dos etapas principales: meiosis I y meiosis II.

La importancia evolutiva de la meiosis es fundamental ya que mediante este proceso se produce la recombinación genética, responsable de la variabilidad genética y en última instancia, de la capacidad de evolucionar de las especies.

Primera división meiótica:

En síntesis, en la primera división meiótica (meiosis I) se evidencian los cromosomas, cada uno de ellos formados por dos cromatidas. Estos cromosomas, mitad de ellos de origen materna y la otra mitad de origen paterno, después de haber sufrido algunos procesos durante la profase (en particular el crossing-over o recombinación del ADN, del cual hablaremos más delante), se disponen en zona ecuatorial de la célula.

Aquí no se dividen en las dos cromatidas, pero se unen a las fibras del huso mitótico para poder migrar a los dos polos. En este modo cada pareja de cromosomas homólogos, una se dirige a un polo mientras la otra pareja al otro. A final de la primera división meiótica, se han producido dos células y cada una de ellas con la mitad de los cromosomas homólogos, esta es la diferencia fundamental con la mitosis.

Ahora veremos más en detalle este proceso de división meiótica.

Como en la mitosis, también la meiosis está formada por 4 fases que veremos acontinuacion

Profase  I de la meiosis

La cromatina visible en el núcleo celular se condensa de modo que se forman estructuras con una forma de bastoncillo, llamados cromosomas. Cada cromosoma aparece en forma de X, ya que está formado por dos cromatidas hermanas, unidos en un punto llamado centrómero. Las cromatidas derivan del proceso de duplicación del ADN, por lo tanto cada uno es idéntico genéticamente al otro.

En esta fase, y es el aspecto más importante de la meiosis, una vez que los cromosomas homólogos están unidos entre sí, se realizan intercambios cruzados (crossing-over o recombinación genética) véase foto 6. La membrana que rodea el núcleo desaparece y se forman unos microtúbulos proteicos, que se extienden de un polo a otro de la célula. La importancia de la recombinación genética radica en que es el proceso por el cual se aporta variabilidad a la composición genética de las células resultantes.

Metafase I de la meiosis

Los cuatro homólogos están dispuestos simétricamente en una línea imaginaria, en el plano ecuatorial, transversal a la zona. De esta manera, cada uno se dirige hacia uno de los dos polos de la célula.

Anafase I de la meiosis

Las fibras del huso mitótico se ponen en contacto con los centrómeros; cada tétrada migra a un polo de la célula.

Telofase I  de la meiosis

En los dos polos de la célula madre se forman dos grupos de cromosomas haploides, donde solo hay un cromosoma de cada tipo. Los cromosomas se encuentran todavía en la fase tétrada. El citoplasma de las dos células se distribuye y se realiza a citocinesis, es decir la división celular de la célula madre en dos células hijas separadas. Las fibras del huso mitótico se desintegran y los cromosomas se dispersan.

Segunda   división meiótica

La segunda división meiótica no incluye replicación del ADN. Los cromosomas formados por dos cromatidas, se desplazan a la línea ecuatorial y se pegan al huso mitótico: Las dos cromatidas de cada uno de los cromosomas se separan y migran a los polos.

De este modo se forman cuatro células, cada una de ellas con un conjunto haploide de cromosomas y sobre todo con una variedad de distintos cromosomas (origen materno y paterno). Durante esta separación se verifica una distribución independiente de los cromosomas maternos y paternos, así que al final habrá una variedad diferente de cromosomas en las cuatro células hijas.

Profase II de la meiosis

La cromatina se condensa de nuevo, de modo que se pueden ver los cromosomas, formados por dos cromátidas unidos por el centrómero. Otra vez se formará el huso mitótico de los microtúbulos.

Metafase II de la meiosis

Los cromosomas están dispuestos en una línea ecuatorial, transversal respecto a las fibras del huso mitótico, de modo que cada cromátidas mire a uno de los polos de la célula. Los centrómeros pierden contacto con las fibras.

Anafase II de la meiosis

Las cromatidas migran cada uno de ellos a los polos de la célula, moviéndose a través del huso mitótico, de esta manera cada cromátida se convierte en un cromosoma.

Telofase II

En los dos polos de la célula, se forman dos grupos de cromosomas, las fibras del huso mitótico se disgregan, los cromosomas empiezan a desaparecer y al final se forma una membrana nuclear. El citoplasma de la célula se divide en dos, y eso lleva a la formación de dos células hijas haploides.

REPRODUCCION ASEXUAL

BIPARTICION

La fisión binaria o bipartición es una forma de reproducción asexual que se lleva a cabo en organismos unicelulares: (arqueobacterias, bacterias, levaduras de fisión, algas unicelulares) y protozoos.es el proceso biológico a través del cual un organismo crea copias genéticamente similares a sí mismo.

Uno de los tipos de reproducción asexual es la bipartición o fisión binaria, que es el mecanismo más sencillo en organismos unicelularesConsiste en la división del núcleo (cariocinesis), seguidas de la división del citoplasma (citocinesis), dando lugar a dos células hijas idénticas.

Tipos de Fusión Binaria o Bipartición:

La fisión binaria puede dividirse en diferentes grupos dependiendo del plano de división:

Regular: una célula se divide simétricamente en dos partes de igual tamaño.

Tipo ameba: La división es un tanto irregular con respecto al citoplasma y perpendicular respecto al eje del huso. Divisiones de este tipo, tienen lugar en rizópodos.

Longitudinal: El eje de la división es longitudinal. Los flagelados poseen divisiones de este tipo.

Transversal: Ocurre en ciliados como el Paramecium, el citoplasma se divide de forma perpendicular al eje del huso.

Oblicua: Sucede en opalinidas, que poseen filas oblicuas de cilios. La división comienza siendo longitudinal pero luego se vuelve paralela a estas filas de cilios. Es intermedia entre la longitudinal y la transversal.

Esporulación

Este proceso de reproducción consiste en la división del núcleo en diferentes  partes ,las cuales se rodean por el citoplasma y de esta forma se produce la conformación de esporas ,este proceso de reproducción se produce asexualmente por medio de mitosporas y en la culminación de un proceso de reproducción sexual por medio de esporulación meiónica . Este proceso es un proceso de diferenciación celular con el fin de la generación de esporas y su expulsión al ambiente este tipo de reproducción se produce en hongos ,amebas , líquenes ,casos específicos de bacterias ,protozoos esporofitos y frecuentemente en vegetales.

1. La duplicación del material genético por medio de la meiosis es el primer paso de dicho proceso de esporulación.

2. seguido del inicio de la formación del septo de la espora y el inicio del aislamiento del material genético recién replicado a una pequeña porción de citoplasma.

3.  la membrana plasmática empieza a rodear al material genético citoplasma y membrana aislada anteriormente en el paso 2.

4. El septo de la espora rodea la porción aislada formándose la forespora.

5. se conforma una capa compuesta de peptidoglicano entre las membranas.

6. la espora se recubre de una  cubierta de resistencia.

7. liberación de la endospora al medio

DIVISIÓN MÚLTIPLE

Dentro del organismo, el núcleo se divide repetidas veces en varios núcleos, cada uno de los cuales se rodea de una parte citoplasma; de este modo, se forman en el interior del organismo pequeñas células hijas, que se liberan al romperse la membrana materna.

Debido a la necesidad de que la especie mantenga cierto grado de variabilidad genética, tras repetidas divisiones directas se ha comprobado que los organismos unicelulares se unen y fusionan entre si.

Tal proceso se obtiene mezclando su patrimonio cromosómico, tras lo cual repiten durante varias generaciones su reproducción por división directa.

Existe isogamia cuando los dos organismos que se fusionan tienen la misma dimensión e igual forma.

PARTENOGÉNESIS

Partenogénesis es un concepto que se emplea en la biología para nombrar a un mecanismo reproductivo que comparten ciertas especies animales y vegetales. La partenogénesis se lleva a cabo cuando las células sexuales femeninas se dividen repetidamente sin que se hayan vinculado con anterioridad a un gameto de tipo masculino.

Debido a sus características, la partenogénesis puede calificarse como una reproducción sexual de tipo monogamética (ya que cuenta con la intervención de una clase de célula sexual) o, incluso, como un mecanismo reproductivo asexual.

Distintas circunstancias llevan a que el óvulo se segmente antes de que se produzca su fecundación. Puede tratarse de un factor químico, ambiental o de otra clase el que produzca esta reproducción. Los científicos, por su parte, han comprobado que hay ciertas bacterias que pueden modificar los genes de los animales y ocasionar la partenogénesis.

A pesar de todos los estudios llevados a cabo hasta el momento sobre la partenogénesis, tampoco se ha podido descubrir demasiado sobre porqué se originó. Por ahora simplemente se ha podido hallar que una de las causantes es una bacteria que se incluye dentro de la orden Wolbachia y que, parece ser, penetró en el ADN de ciertos animales para modificarlo.

En el caso de las plantas, la apoximia es un mecanismo reproductivo que se lo asocia a la partenogénesis ya que implica la generación de semillas sin que haya fertilización o que se produzca la meiosis.

La partenogénesis puede calificarse como ameiótica (cuando no se desarrolla la meiosis, sino la mitosis, generando una célula diploide) o haploide (se lleva a cabo la meiosis y la célula que se crea es de tipo haploide).

No obstante, ese último tipo, a su vez, puede dividirse en otras tres modalidades más:

-Anfitoquia. Se identifica esta porque la descendencia se encuentra formada por individuos de los dos sexos.

-Arrenotoquia. Se produce, sobre todo, en el caso de los insectos, más concretamente en los de la especie Hymenoptera. Y tiene la particularidad de que mientras que los descendientes masculinos participantes son partenogenéticos, los femeninos son por reproducción sexual.

-Telitoquia. Este tercer tipo hay que decir que la casta o descendencia es claramente femenina. Entre las especies en las que más frecuentemente se da este están tanto los insectos palo como los popularmente conocidos pulgones.

En el caso de los animales mamíferos, la partenogénesis se ha conseguido (inducida por el hombre) en simios, ratones y conejos. También se han detectado o logrado casos de partenogénesis en otros animales no mamíferos, como codornices, pavos, geckos, dragones de Komodo, tiburones martillo, abejas y hormigas.

También está la llamada partenogénesis experimental o artificial. Como su mismo nombre indica es aquella que los investigadores y científicos se encargan de provocar en el laboratorio mediante el uso de ciertos elementos físicos o químicos.