Post on 20-Feb-2016
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AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
FACULTAD: CIENCIAS DE LA SALUDCARRERA : PSICOLOGIA
TEMA:
CITOLOGIA , BIOLOGIA MOLECUALR, METABOLISMO,DIVISION CELULAR,
DOCENTE : Mg.JUAN CARLOS CASTRO INGA ALUMNA : IRENE YUILINA RODRIGUEZ TORRESCICLO : PRIMEROASIGNATURA : BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR
HUANCAYO – PERU2015
A nuestros padres por su constante apoyo incondicional en lo económico moral, para poder ser buenos profesionales de éxito, para el orgullo de nuestra familia
Los autores.
INTRODUCCION
Todos los objetos que nos rodean y los materiales que utilizamos diariamente están formados por mezclas de compuestos químicos cuyas propiedades, aplicaciones y transformaciones dependen de su estructura.
Por ello esta monografía se divide en 5 capítulos, el primer capítulo se presenta la importancia de la citologia, y métodos citologicos. En el segundo capítulo trataremos sobre la biología molecular, etc. En el tercer capítulo habla sobre los Metabolismo celular, en la que se requieren para las edificaciones capítulo y por último en el cuarto capítulo hablaremos sobre la división celular
Es importante porque nos da seguridad, comodidad, ahorro energético, preservación del medio ambiente, siendo trascendental ya que las mejoras tecnológicas al presente crecen a pasos gigantescos en la medicina , complementándolo con los beneficios financieros, ambientales y el ahorro energético en las futuras sociedades.
La presente investigación pretende dar a conocer diferentes temas en la bioquímica tanto también en la biología y en la ingeniería genética que día a dia nos da a conocer la tecnología que se permite acceder.
Los autores.
CAPITULO I1.1 CITOLOGÍA
En el siglo XVII, el inglés Robert Hooke dio a conocer la estructura del corcho y
otros tejidos vegetales, y llamó células a los pequeños huecos poliédricos que
lo integraban a modo de celdillas de un panal. Tuvieron que pasar dos siglos
para que los biólogos dieran la importancia que se merece al contenido de esas
celdillas. En el siglo XIX, el concepto de célula experimenta una considerable
variación: la célula ya no es la estructura poliédrica de Hooke, sino lo que hay
en su interior. Es más, muchas células carecen de esa pared y no por eso
dejan de ser células. Pero el hecho fundamental del siglo XIX es el
establecimiento de la teoría celular, que afirma y reconoce la célula como la
unidad básica de estructura y función de todos los seres vivos. Es decir, a
pesar de la diferente diversidad de formas, tamaños y funciones de los seres
vivos, en todos hay un fondo común elemental: la célula.
Esta idea revolucionaria constituye uno de los pilares fundamentales
sobre los que se apoya la Biología moderna, y sirvió para desplazar en gran
medida el centro de gravedad de las investigaciones hacia el terreno
microscópico. Pronto se descubrieron el núcleo, los cromosomas, el aparato de
Golgi y otros orgánulos celulares, y la introducción en Biología del microscopio
electrónico reveló innumerables detalles de las ultraestructura celular, poniendo
aún en más de manifiesto esa unidad existente entre todos los seres vivos, a
pesar de la aparente diversidad. Los hallazgos conseguidos por este
procedimiento, junto con los descubrimientos iniciados a finales del siglo XIX
sobre la relación existente entre la estructura y la función de los orgánulos
celulares, resultaron en parte de la unión de técnicas histológicas, citológicas y
químicas, cuyo resultdo fue la aparición de la histoquímica y de la citoquímica.
Al descubrirse que la base material de la herencia son los cromosomas y que la
molécula portadora de la información que se transmite de una generación a
otra es el ADN, se establecieron las bases de la citogenética. En la actualidad
son tantos los campos de la Biología que han enriquecido a la citología, y han
sido tan importantes y transcendentales las repercusiones de estos
conocimientos a todos los niveles de organización, que la célula ha pasado a
ser el centro de la atención de muchos investigadores y a constituir por sí sóla
un capítulo importante entre las ciencias biológicas, al que por mérito propio se
llama “Biología celular”.
1.2 MÉTODOS CITOLÓGICOS.
Las primeras técnicas utilizadas para el estudio de la célula fueron
rudimentarias: una simple cuchilla de barbero, para obtener una capa muy
delgada de material biológico, y una lupa más o menos modificada, para
aumentar el tamaño aparente de las estructuras que se querían observar.
Hasta prácticamente mediados del siglo XIX todo lo que se sabía de las células
se había logrado por estos procedimientos. Por supuesto la construcción de
instrumentos científicos se había perfeccionado, pero, comparados con los
actuales, los microscopios de 1800 son primitivos.
Cuando se observan células o cualquier otro material, con un
microscopio, cabe la duda de si aquello que se corresponde a la realidad o es
un artificio introducido por la técnica, o, simplemente, el resultado de la
destrucción y transformación parcial que provocamos con nuestras
manipulaciones. Para salvar todos estos inconvenientes, los citólogos han
desarrollado métodos especiales que pretenden preservar el material que va a
ser estudiado. Son las técnicas de fijación, con las que se intenta conservar sin
cambios la estructura global de la célula tal como era antes de nustra
intervención.
Una vez fijado el material, se hace imprescindible obtener piezas muy
delgadas, del espesor de una sóla célula si es posible, para que, al obtenerlas
al microscopio, no se superpongan demasiados planos, sea más fácil la
iluminación y, en fin, obtengamos una imagen más nítida y precisa del producto
biológico que pretendemos estudiar. La obtención de cortes de esas
características se logra con aparatos llamados microtomos, que exige
previamente la inclusión del tejido en una sustencia de suficiente consistencia,
tal como la parafina. Para evitar esta larga y costosa operación no exenta de
posibles errores, se han desarrollado otros aparatos: criomicrotomos, en los
que el tejido adquiere la suficiente consistencia como para ser cortado
mediante su congelación.
Una vez obtenidos los cortes, se someten a técnicas de tinción, que son
muy variadas, pero en general todas persiguen el mismo objetivo: lograr que el
índice de refracción de las distintas estructuras celulares sea diferente, para
que al ser atravasadas por la luz den una imagen no homogénea. Si no se
usaron colorantes, los rayos de luz pasarían a través de las células sin
modificar su trayectoria, o modificándola muy poco, y nos darían una imagen
muy homogénea, casi sin ningúna accidente. El microscopio electrónico
sustituye los rayos de luz por haces de electrones. Para aumentar el contraste
de una estructura celular respecto de otras, no es entonces suficiente un
colorante. En estos casos se usan metales pesados, como el osmio, que al
depositarse sobre un determinado componente celular impiden total o
parcialmente el paso del haz de electrones y proporcionan una imagen
diferencial.
Otras técnicas de introducción relativamente recientes, que estás
suministrando gran cantidad de información, son: la autorradiografía, que
permite averiguar la localización precisa de moléculas marcadas con isótopos
radiactivos suministrados previamente a la célula, y las técnicas citoquímicas,
que persiguen el objetivo de localizar un tipo particular de moléculas, usando
para ello reacciones coloreadas específicas de una determinado grupo
químico.
ORGÁNULOS CELULARES.
El citoplasma de las células eucariotas se encuentra atravesado por un
conjunto de tubos, vesículas y cisternas, que presentan la estructura básica de
la membrana citoplásmica. Entre esos elementos existen frecuentemente
intercomunicaciones, y adoptan la forma de una especie de red, entre cuyas
mayas se encuentra el citoplasma. Este sistema membranoso es llamado en la
actualidad sistema vacuolar citoplásmico, integrándose en él la membrana
nuclear, el retículo endoplásmico y el complejo de Golgi.
EL RETÍCULO ENDOPLÁSMICO
Se denomina así por encontrarse más encontrado en esa región de la célula, si
bien su desarrollo puede veriar considerablemente de unos tipos celulares a
otros,. Se ha podido comprobar que las células en las que existe una
biosíntesis proteica activa tiene un retículo endoplásmico bien desarrollado y
con muchos ribosomas adheridos, por lo que se denomina retículo
endoplásmico rugoso. Por el contrario, en las células con metabolismo
predominante lipídico, el retículo endoplásmico está poco desarrollado. En
células que acumulan glucógeno, tales como las células hepáticas, existe una
variedad de retículo endoplásmico sin ribosomas adheridos, el retículo
endoplásmico liso o agranular.
La llamada membrana nuclear parece ser, en relidad, una cisterna
aplanada que se encuentra aplicada sobre la superficie del núcleo. Hay, por
tanto, en ella dos unidades de membrana, una externa y otra interna. La capa
externa es porosa, mientras que la interna es continua. No obstante, los poros
están normalmente obturados. Un detalle importante es que en la superficie
externa de la membrana hay gran cantidad de ribosomas.
Al perecer, la membrana nuclear presenta también permebilidad selectiva y
delimita dos zonas, el carioplasma y el citoplasma, entre la que existe una
diferencia de potencial.
EL COMPLEJO DE GOLGI
está formado por sacos aplanados, vesículas densas y grandes vacuolas
claras. Estos dos últimos componentes pueden ser el resultado de la
modificación de los sacos aplanados. Es característico que el complejo de
Golgi, que se tiñe relativamente con tetróxido de osmio y sales de plata, tenga
una localización, un tamaño y un desarrollo característico en cada estirpe
celular, aunque puedan variar de acuerdo con el estado fisiológico. El complejo
de Golgi está relacionado con procesos de secreción celular.
LAS MITOCONDRIAS
son orgánulos granulares y filamentosos que se encuentran como flotando en
el citoplasma de todas las células eucariotas. Aunque su distribución dentro de
la célula es generalmente uniforme, existen numerosas excepciones. Por otro
lado, las mitocondrias pueden desplazarse de una parte a otra de la célula. El
tamaño es también variable, pero es frecuente que la anchura sea de media
micra, y de longitud, de cinco micras o más. En promedio, hay unas 2000
mitocondrias por célula, pero las células que desarrollan trabajos intensos,
como las musculares, tienen un número mayor que las poco activas, como por
ejemplo las epiteliales.
Una mitocondria está rodeada por una membrana mitocondrial externa,
dentro de la cual hay otra estructura membranosa, la membrana mitocondrial
interna, que emite pliegues hacia el interior para formar las llamadas crestas
mitocondriales. Éstas a su vez se encuentran tapizadas de pequeños salientes
denominados partículas elementales. Entre las dos membranas mitocondriales
queda un espacio llamado cámara externa, mientras que la cámara interna es
un espacio limitado por la membrana por la membrana mitocondrial interna,
que se encuentra llena de una material denominado matriz mitocondrial. En el
interior de las mitocondrias, localizadas en distintas porciones, se han podido
identificar las enzimas que intervienen en el ciclo de Krebs, así como las que
participan en las cadenas de transporte de electrones y la fosforificación
oxidativa. Esto ha hecho que se compare a las mitocondrias con calderas en
las que los seres vivos queman (oxidan) diferentes componentes para
recuperar la energía que contienen y convertirla en ATP (ácido adenosín
trifosfótico). Es muy probable que la mayoría de las mitocondrias, si no todas,
se originen por fragmentación de otras ya existentes, antes de la división
celular.
LOS CLOROPLASTOS
Son orgánulos celulares exclusivos de las células vegetales. Tienen un tamaño
variable de unas plantas a otras, pero en las plantas superiores es de alrededor
de cinco micras de diámetro. Al igual que las mitocondrias, los cloroplastos
tienen la capacidad de multiplicarse por división. El número de cloroplastos
varía de unas especies a otras, desde las que tienen una sóla por célula, que
se divide sincrónicamente con el núcleo, hasta las que tienen cincuenta o más.
Los cloroplastos tienen también una doble membrana limitante. La membrana
interna emite prolongaciones al espacio interior. Estas prolongaciones son
tubulares, pero de trecho en trecho se ensanchan y aplanan formando discos.
Los discos, a su vez, pueden apilarse para formar una estructura llamada
grana, en las que son muy abundantes sustancias tales como las clorofilas y
los corotenoides. En los cloroplastos se lleva a cabo la función clorofílica, de la
que depende en la actualidad toda la vida del planeta. Es frecuente encontrar
en muchos de ellos acúmulos de almidón, formados al polimerizarse la glucosa
obtenida durante los procesos de asimilación fotosintética del anhídrido
carbónico.
Los lisosomas son pequeños sacos, de media micra aproximadamente,
provistos de una membrana. Están llenos de enzimas digestivas del grupo de
las hidrolasas, por lo que se pueden considerar como paquetes de enzimas
listas para actuar en el momento oportuno. Se piensa que están emparentados
con el retículo endoplásmico y con el complejo de Golgi. En las células que se
alimentan por fagocitosis, la vacula digestiva se forma por la asociación de uno
o más lisosomas con la vacuola primitiva o fagosama resultante de la ingestión
de partículas. Durante el ayuno, las células animales utilizan parte de sus
estructuras para obtener la energía que les permita subsistir. A tal fin forman
una vacuola autofágica, en la que se lleva a cabo la digestión de algunas
porciones del citoplasma y algunos orgánulos.
Muchas células animales, vegetales y de protistas poseen cilios y
flagelos. En la base de todos ellos existe una estructura semejante al centriolo.
Este orgánulo se ha encontrado hasta ahora en las células animales y en
algunos vegetales inferiores. Al microscopio electrónico, el centriolo aparece
como un cilindro de unas 150 milimicras de diámetro. La porción periférica es
más densa a los electrones que la porción central, que tiene escasa densidad
electrónica. La porción periférica contiene pequeños cilindros de un diámetro
que oscila entre las 15 y las 20 milimicras, orientados paralelamente al eje del
cilindro mayor. Existen nueve grupos de túbulos, cada uno de los cuales tiene
tres subunidades cilíndricas. La posición del centriolo suele ser fija para cada
tipo de células. Se ha observado que de un centrilo pueden surgir centrilos
hijos. Éstos parecen originarse como brotes en ángulo recto y forman, junto con
el centriolo materno, una estructura denominada diplosoma, que participa en la
formación del huso acromático que se desarrolla durante la mitosis.
NÚCLEO.
Con la excepción de unos pocos casos, como por ejemplo los glóbulos
rojos de la sangre de los mamíferos, todas las células tienen por lo menos un
núcleo. En las células eucariotas (con núcleo verdadero), éste se encuentra
separado del citoplasma por la membrana nuclear, que lo delimita. La forma del
núcleo es frecuentemente esférica o elíptica, aunque en algunas células es
completamente irregular. En general, acupa una posición característica y
constante para cada tipo de célula. El tamaño del núcleo guarda relación con
el volumen citoplasmático. En las células procariotas no existe una membrana
nuclear definida, pero con técnicas adecuadas se puede demostrar la
presencia de microfibrillas de ADN (ácido desoxirribonucleico), organizadas en
un solo cromosoma.
La estructura del núcleo eucariótico varía considerablemente a lo largo
de la vida de una célula. Por este motivo, llamó poderosamente la atención a
los citólogos desde su descubrimiento como elemento constante de la célula.
Esto hizo que le dedicaran, y le sigan dedicando, gran parte de su atención.
Los cambios de la estructura del núcleo son regulares y constantes, y están
relacionados con la división celular. Cuando la célula llega a esa fase de su
ciclo vital, se comprueba que desaparecen la membrana nuclear y el nucléolo,
al mismo tiempo que se hacen aparentes los cromosomas.
Cada especia biológica tiene un número constante de cromosomas en
sus células somáticas que, si bien sólo se distinguen como unidades
independientes durante la división celular, conservan su individualidad
permanente. Se considera que durante el período que transcurre entre dos
divisiones celulares, etapa a la que se llama interfase, los cromosomas están
representados por unos filamentos o grupos retorcidos de cromatina, sustancia
llamada así por que se tiñe especialmente con determinados colorantes
básicos. La cromatina, al igual que el nucléolo, se encuentra dispersa en el
jugo nuclear o carioplasma.
CROMOSOMAS.
Los cromosomas son el soporte físico y material de la herencia. En el
momento de su máxima complejidad estructural, durante la división de la
célula, los cromosomas aparecen como cuerpos alargados que se tiñen
intensamente con los colorantes básicos. Están formados por ácido
desoxirribonucleico (ADN) y proteínas. Es muchos casos, los cromosomas
están acodados o doblados, mientras que en otros son completamente rectos.
No obstante, en todos existe una especie de estrangulación, la llamada
constricción primaria, que separa dos ramas o brazos del cromosoma, dejando
entre ellas dos una porción llamada centrómero.
Por la posición del centrómero, los cromosomas se pueden clasificar en
tres grandes grupos: 1) Metacéntricos, cuando las dos ramas o brazos son
aproximadamente iguales por ser el centrómero medial. Los cromosomas
toman en este caso la apariencia de una V; 2) submetacénticos, cuendo el
centrómero separa dos brazos de distinta longitud, por lo que el cromosoma
aparece en forma de L, y 3) acrocéntricos, si el centrómero se encuentra en un
extremo y uno de los brazos es muy pequeño o incluso no existe. En estos
casos, el cromosoma tiene forma de bastón.
En algunos cromosomas existe otra estrangulación, la constricción
secundaria, que separa un fragmento cromosómico llamado satélite, de tamaño
y localización fijos cuando existe. Dentro del cromosoma se pueden visualizar,
en algunos momentos, unos filamentos trenzados en espiral. Pueden ser
simples o estar constituidos por dos o cuatro unidades, a las que se llama
cromonemas. El cromonema aparece en ciertas etapas de su ciclo como un
collar o un rosario, formado por regiones delgadas que se alternan con otras
más gruesas. Estas últimas se llaman cronómeros y representan zonas en las
que se produce una superposición de espirales. El microscopio electrónico ha
permitido demostrar que, en contra de algunas opiniones antiguas, el
cromosoma carece de una envuelta membranosa, y entre las vueltas de la
espiral no existe ningún tipo de matriz amorfa que las separe.
La forma de cada cromosoma se mantiene constante de una generación
a otra, y es la misma para todos los individuos normales de la misma especie.
Las proporciones relativas de los brazos entre sí y el tamaño relativo de los
cromosomas son también constantes. Cada especie biológica tiene un número
característico de cromosomas en todas sus células, a excepción de los
gametos. La especie humana tiene por ejemplo 46 (44 autosonas y 2
heterocromosomas o cromosomas sexuales). Los autosomas son iguales dos a
dos, por lo que se puede decir que, en la especie humana, hay 22 pares de
autosomas y un par de cromosomas sexuales. Los miembros de un par de
cromosomas se denominan homólogos. El número de parejas de cromosomas
homólogos (23 en la especie humana) es el número haploide de la especie. El
número total de cromosomas (46 en la especie humana) es el número diploide.
Se denomina cariotipo al grupo de características que pueden tomarse
en cuenta para identificar un juego cromosómico particular. El cariotipo es
característico de cada individuo, de la especie, del género o incluso de grupos
más grandes. El cariotipo se puede representar por medio de un diafragma
llamado idiograma, en el que se ordenan los pares homólogos en series de
tamaño decreciente.
MITOSIS.
El crecimiento y el desarrollo de los organismos pluricelulares depende
de la multiplicación de las células. El volumen de las células individuales tiende
a ser constante para cada estirpe celular y está relacionado con el núcleo
mediante la llamada relación o índice nucleocitoplasmástico. A su vez, el
tamaño de núcleo guarda relación con su contenido en ADN, que contiene la
información precisa para regular los procesos morfogenéticos y las
características generales de cada organismo. Por todo ello es necesario
presevar el número original de cromosomas de cada célula, durante las
sucesivas divisiones implicadas en el crecimiento y el desarrollo. Esto se logra
por medio de un especial de distribución del material genético, denominado
mitosis.
La mitosis comprende una serie de acontecimientos nuclearer y
citoplásmicos agrupados en fases. Éstas han recibido en nombre de profase,
prometafase, metafase, anafase y telofase. En realidad, el proceso visible al
microscopio es continuo y representa sólo la parte final de un conjunto de
cambios ocurridos a nivel molecular. Previamente a la división de la célula por
mitosis se han duplicado todos los componentes fundamenteles,
especialmente, los relacionados con la herencia de caracteres.
Al comienzo de la profase, los cromosomas aparecen como filamentos
extendidos y delgados, distribuidos al azar dentro de la cavidad nuclear. Cada
cromosoma está formado entonces por dos filamentos llamados cromátidas,
íntimamente asociados a lo largo de toda su longitud. A medida que progresa la
profase, los cromosomas se convierten en bastones cortos y compactos, y se
desplazan hacia el borde de la membrana nuclear, dejando vacía la cavidad
central del núcleo. Mientras ocurren estos cambios nucleares, en el citoplasma
los centrilos se rodean de una zona clara, la centrosfera, de la que irradian una
serie de fibrillas que constituyen la astrosfera o áster. Cada centriolo, que suele
ser en realidad doble (diplosoma), migra, describiendo un camino semicircular,
hasta quedar ambos en posición antipodales. Entre los ásteres de los dos
centriolos se forman una serie de filamentos, que en conjunto adoptan la forma
de un huso, por lo que se denominan huso acromático. Este tipo de mitosis, en
la que el aparato acromático está formado por los centriolos y ásteres, recibe el
nombre de mitosis astral o anfiastral, y es la más frecuente en las células
animales. Existe otro tipo de mitosis, llamada anastral, en el que los centriolos
se encuentran ya colocados en los polos de la célula, antes que comienca la
división y de que se forme el huso acromático. Este tipo de mitosis se observa
en la mayoría de los vegetales.
El final de la profase y el comienzo de la prometafase quedan marcados
con la desaparición del nucléolo y la desintegración de la membrana nuclear.
Queda entonces en el centro de la célula una zona más fluída, es la que los
cromosomas se mueven con mayor libertad. En esta fase, cada cromosoma se
dirige, con independencia de los demás, hacia el ecuador de la célula.
Se considera que comienza la metafase cuando los cromosomas han
alcanzado el plano ecuatorial. En él se disponen radialmente, en la periferia del
huso, formando la llamada placa ecuatorial. En esta situación, los cromosomas
establecen conexión con algunas fibras del huso a través de los centrómeros.
En ese momento, el centrómero de cada cromosoma de duplica, y los
centrómeros hijos se separan, arrastrando tras de sí una cromátida cada uno.
La separación marca el comienzo de la anafase. Durante la misma, cada
cromátida, procedente de un determinado cromosoma, emigra a un polo
diferente, por lo que se van a separar los dos grupos de cromátidas, llamadas
ahora cromosomas hijos, idénticos entre sí e iguales al de cromosomas de la
célula madre.
La telofase comienza cuando los cromosomas hijos terminan de migrar
hscia los polos. En el transcurso de la misma ocurren cambios inversos a los
de la profase: reaparecen la membrana nuclear y los nucleótidos, al mismo
tiempo que los cromosomas se van desdibujando y se vuelven invisibles al
observador. Simultaneamente se produce la distribución de los componentes
citoplásmicos, incluyendo las mitocondrias y el complejo de Golgi, así como los
cloroplastos en las células vegetales, y la segmentación del citoplasma o
citocinesis, con lo que se consuma la división celular.
MEIOSIS.
En los seres vivos que se repruducen sexualmente, el nuevo organismo
se forma tras la unión de dos células, los gametos, procedentes cada una de
un progenitor. Puesto que las células de los individuos de la misma especie
tienen el mismo número de cromosomas, hay que pensar que durante la
gametogénesis, o proceso de formación de los gametos, existe un mecanismo
que reduce a la mitad la dotación cromosómica de las células germinales
precursoras, de modo que el número diploide de la especie quede comvertido
en haploide en los gametos. Ese mecanismo en la meiosis, consistente en dos
divisiones nucleares sucesivas con una sóla división de los cromosomas. Cada
una de las divisiones meióticas es equiparable a una mitosis, si bien la primera
de ellas es mucho más larga y complicada, desarrollándose con algunos
rasgos diferenciales.
Mientras que en una mitosis típica cada cromosoma tenía un
comportamiento independiente de los demás y se duplicaba individualmente,
en la primera divión de la meiosis los cromosomas homólogos se ponen en
contacto íntimo durante la profase, intercambiándo segmentos las cromátidas
de un cromosoma con las de su homólogo. En vez de migrar aisladas hacia el
ecuador de la célula, lo hacen también agrupados, para formar una placa
ecuatorial en la que cada pareja de cromosomas homólogos, con sus dos
cromátidas cada uno, se sitúa de tal forma que el centrómero de uno, todavía
sin dividir, queda en la región celular de opuesta al centrómero del otro,
separados ambos por el plano ecuatorial ideal. De esta manera, en la anafase
de la primera división de la meiosis migran a cada polo cromosomas enteros
formados por dos cromátidas, que serán en parte híbridas como consecuencia
del sobrecruzamiento o intercambio de material que ocurrió en la profase. Cada
célula resultante tendrá un juego haplide de cromosomas, por lo que se
acostumbra a decir que la primera división de la meosis es una división
reduccional.
La segunda división de la meisis es una mitosis típica, en la que cada
cromosoma se escinde en dos cromátidas después de dividirse en dos el
centrómero, y cada una de ellas se transforma en un cromosoma hijo. Pero
como cada célula de las que hacen de progenitores en el inicio de esta
segunda división es haploide, las células hijas resultantes, que luego se
transformarán en gametos, son también haploides.
CÉLULA VEGETAL.
La célula vegetal típica se caracteriza por estar envuelta en una
membrana celular de naturaleza celulósica y por tener plásticos, unos
orgánulos especiales que contienen pigmentos y a los que deben las plantas su
color. Normalmente los plastos contienen clorofila, el pigmento verde que da
color a las hojas, y entonces se llaman cloroplastos; pero pueden tener otros
pigmentos, como carotina, de color anaranjado, y xantofila, de color amarillo,
que son lo que dan color a las hojas en otoño, a la raíz de la zanahoria y a los
pétalos de algunas flores, se llaman cromoplastos. Los plastos que no están
impregnados de pigmento y que por eso están en células incoloras se llaman
leucoplastos.
Las células vegetales contienen granos de almidón como sustancia de
reserva, y en las células jóvenes hay vacuolas pequeñas; más tarde se
fusionan formando una vacuola grande que contiene jugo vacuolar con
sustancias en disolución; al secarse las vacuolas aparecen, frecuentemente,
granos de aleurona, sustancia de reserva alimenticia de naturaleza
albuminiodea, que el embrión de la semilla utiliza durante la germinación; estos
granos son muy frecuentes en leguminosas y cereales y de otras semillas que
sirven de alimento al hombre. Las células vegetales tienen otras muchas
sustancias, como aceites (en la aceituna, semilla de ricino), azúcares (en las
frutas, caña de azúcar, remolacha), ácidos (en naranjas y limones) y otros
compuestos.
Aunque en las plantas la membrana celular típica es la celulosa, a veces
puede quedar impregnada de sustancias minerales u otras sustancias, como
lignina, que es muy consistente y forma el leño; suberina, que es impermeable
y forma el corcho, y cutina, que cubre los tallos jóvenes y las hojas. A las
transformaciones correspondientes se les llama mineralización, lignificación,
suberización y cutinización, respectivamente.
Las células vegetales propiamente dichas no tienen ninguna dimensión
predominante; las que son muy alargadas y fusiformes se llaman fibras, y las
que sirven para conducir las sustancias alimenticias se llaman tubos, si están
vivas, y vasos, si están muertas.
CAPITULO II
BIOLOGÍA MOLECULAR
Biología celular, citología (citos = célula) y logos estudio o tratado.
La biología celular es una ciencia que se encarga de estudio de las células en
cuanto a sus propiedades, estructura, funciones, orgánulos que contienen, su
interacción con el ambiente y su ciclo vital. Es decir estudia la organización
única de un organismo vivo.
Las células fueron visibles hasta el siglo XVII, cuando se inventó el
microscopio.
El descubrimiento de la célula se acreditó a Robert Hooke, un microscopista
inglés.
Hooke llamó a estas estructuras células debido a que se asemejaban a las
celdas habitadas por los monjes de un monasterio.
Leeuwenhoek fue el primero en examinar una gota de agua estancada bajo el
microscopio, observó gran cantidad de “animáculos” en el campo del
microscopio.
Schwann concluyó que las células de plantas y animales son estructuras
similares y propuso dos de los principios de la TEORÍA CELULAR:
Todos los organismos están compuestos de una o más células
La célula es la unidad estructural de la vida.
Para 1855, Rudolf Virchow había formulado un argumento convincente para el
tercer postulado de la TEORÍA CELULAR:
Las células sólo pueden originarse por división de una célula preexistente.
Al microscopio óptico le han seguido la microscopía con contraste de fase,
microscopía de fluorescencia, microscopía de barrido, microscopía electrónica
de transmisión, microscopía electrónica de barrido y hasta la microscopía de
fuerza atómica.
Las células son las unidades fundamentales de la vida y mediante la biología
celular debemos encontrar la respuesta a la pregunta de qué es la vida y cómo
funciona.
Todos los organismos vivos están formados por células que son unidades
pequeñas rodeadas de una membrana que contienen una solución acuosa
concentrada de sustancias químicas dotadas de la extraordinaria capacidad
para crear copias de sí mismas mediante el crecimiento y la división en dos
células.
Las células aisladas son las formas de vida más simples.
Los organismos superiores, como el hombre, son comunidades de células que
derivan del crecimiento y la división de una célula fundadora única.
Cada animal, vegetal y hongo es una colonia extensa de células individuales
que efectúa funciones especializadas.
Las células varían unas a otras en tanto a su forma, tamaño o función.
Pese a la gran variación que puede existir entre las células, tienen similitudes.
Las células se parecen en los detalles de sus procesos químicos y comparten
la misma maquinaria para la mayoría de las funciones básicas.
Aquéllas células que tienen núcleo son denominadas eucariotes ó eucariontes
(del griego eu que significa “bien” o “verdadero” y carion que significa núcleo).
Los organismos cuyas células no tienen núcleo diferenciado son denominados
procariontes o procariotes (del griego pro que significa “antes”).
Células procariotes tienen una cubierta protectora resistente alrededor de la
membrana plasmática llamada pared celular.
Este tipo de células se reproducen con rapidez en dos partes (fisión).
Aunque la mayoría de los procariotes viven como organismos unicelulares,
algunos se unen para formar cadenas, grupos, u otras estructuras
multicelulares organizadas.
Los procariotes se pueden clasificar en dos dominios diferentes denominados
eubacterias (o simplemente bacterias) y archaea.
La mayoría de los procariotes de la vida cotidiana pertenecen a las eubacterias.
Células eucariotes son en general más grandes y más complejos que los
procariotes.
Algunas llevan vida independientes como organismos unicelulares como las
levaduras.
Otras forman agrupaciones pluricelulares.
Los organismos pluricelulares más complejos como los animales están
formados por células eucarióticas.
Por definición todas las células eucariotes tienen un núcleo definido.
Tienen también orgánelos intracelulares la mayoría de los cuales son comunes
para todos los organismos eucariotes.
Así, el núcleo tiene como función principal almacenar el ADN.
Las mitocondrias generan energía (ATP).
El retículo endoplásmico tiene como función producir la mayoría de los
componentes de la membrana celular.
El aparato de Golgi modifica las moléculas producidas en el retículo
endoplásmico y las expulsa de la célula o hacia otras localizaciones.
Los lisosomas llevan a cabo la digestión intracelular.
Las células eucarióticas tienen una longitud 10 veces mayor y un volumen 1000
veces mayor que los procariotas.
Características de las células eucarióticas y procarióticas:
CARACTERÍSTICAS COMUNES:Membrana plasmática de estructura similar.
Información genética codificada en el ADN mediante códigos genéticos
idénticos.
Rutas metabólicas compartidas.
Aparato similar para conservar la energía en forma de ATP
Mecanismos parecidos para sintetizar e insertar proteínas de membrana.
CARACTERÍSTICAS PRESENTES SÓLO EN EUCARIÓTAS:
División de la célula en núcleo y citoplasma, separados por una envoltura
nuclear que contiene estructuras complejas de poros.
Cromosomas complejos y compuestos por ADN.
Poseen organelos citoplasmáticos.
Cilios y flagelos complejos.
Tres enzimas diferentes sintetizan ARN.
Reproducción sexual que requiere meiosis y fecundación.
Sistema complejo de citoesqueleto (microtúbulos, microfilamentos).
Características presentes solo en células vegetales
Contienen pared celular además de la membrana plasmática.
Poseen plástidos, cloroplastos y vacuolas.
ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Las células están delimitadas por una membrana, que es una estructura fina,
resistente y flexible, constituida por lípidos, proteínas y carbohidratos.
Las membranas definen los límites externos de las células y separan
compartimentos dentro de ellas.
Son componentes esenciales de todas las células vivas.
Están formadas por bicapas lipídicas y muchas proteínas embebidas en ellas.
Las proteínas controlan el transporte de iones y de moléculas que entran y
salen de las células.
TRANSPORTE PASIVO Y TRANSPORTE ACTIVO
El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas de una sustancia a
través de la membrana plasmática.
No hay gasto de energía que aporta la célula.
Va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga
eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde
hay menor.
El proceso celular pasivo se realiza por difusión simple o por difusión facilitada.
DIFUSIÓN SIMPLE
La difusión es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de
mayor concentración a una de menor concentración sin requerir gasto de
energía.
Por lo general la velocidad de la difusión simple depende del gradiente de
concentración, del tamaño de la molécula y de la facilidad con la que se
disuelven en lípidos.
Las moléculas solubles en lípidos, como el alcohol etílico y la vitamina A, se
difunden fácilmente a través de la bicapa fosfolipídica, lo mismo que las
moléculas muy pequeñas, entre ellas el agua y gases disueltos, como oxígeno
y dióxido de carbono. Este proceso se llama difusión simple.
DIFUSIÓN FACILITADA:
Es el movimiento de moléculas que no pueden pasar a través de la membrana
plasmática y necesita ayuda de una proteína.
Esta proteína puede ser: proteína de canal o proteína portadora.
Las moléculas solubles en agua, como los iones (K+, Na+, Ca+2), aminoácidos y
monosacáridos, sólo pueden difundirse al otro lado con la ayuda de uno de dos
tipos de transporte: proteínas de canal y proteínas portadoras (carriers).
Las proteínas de canal forman poros o canales, en la bicapa lipídica, a través
de los cuales ciertos iones pueden cruzar la membrana.
Las proteínas portadoras se unen a moléculas específicas, como ciertos
aminoácidos, azúcares o proteínas pequeñas, provenientes del citoplasma o
del fluido extracelular.
La unión provoca un cambio en la forma de las proteínas portadora, el que
permite a las moléculas pasar a través de las proteínas y llegar al otro lado de
la membrana plasmática.
CAPITULO IIIMETABOLISMO CELULAR
Es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las
células de un organismo, mediante las cuales los nutrientes que llegan a ellas
desde el exterior se transforman. Estas reacciones están catalizadas por
enzimas específicas.
El metabolismo tiene principalmente dos finalidades:
Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena en forma de
ATP.
Esta energía se obtiene por degradación de los nutrientes que se toman
directamente del exterior o bien por degradación de otros compuestos que
se han fabricado con esos nutrientes y que se almacenan como reserva.
Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que serán utilizados
para crear sus estructuras o para almacenarlos como reserva.
ENZIMAS
Las enzimas son catalizadores biológicos. Actúan disminuyendo la energía de
activación de las reacciones metabólicas.
Propiedades:
Las mayoría de las enzimas son proteínas.
Sus estructuras se ven afectadas por la temperatura y el pH.
Son altamente específicas.
Participan de una determinada reacción, reconociendo y actuando sobre
un sustrato en particular.
Son eficientes en pequeñas cantidades.
Se recuperan luego de la reacción.
No alteran el equilibrio de las reacciones que catalizan.
CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS
Enzimas simples: La parte proteica por si sola posee actividad catalítica.
Enzimas conjugadas:Requieren de otra sustancia de naturaleza no proteica (que generalmente será
termoestable) para alcanzar la capacidad catalítica.
La parte proteica sola, recibe el nombre de apoenzima, mientras que la
parte no proteica (que generalmente interacciona con la apoenzima de forma
transitoria) se denomina cofactor enzimático, y pueden ser de distintos tipos:
Iones inorgánicos: Mg2+ , Cu2+, Zn2+,etc.
RUTAS METABÓLICAS.
En las células se producen una gran cantidad de reacciones metabólicas, estás
no son independientes sino que están asociadas formando las denominadas
rutas metabólicas. Por consiguiente una ruta o vía metabólica es una secuencia
ordenada de reacciones en las que el producto final de una reacción es el
sustrato inicial de la siguiente.
En una ruta un sustrato inicial se transforma mediante las distintas
reacciones que constituyen la ruta en un producto final, los compuestos
intermedios de la ruta se denomina metabolitos.
Cada una de las reacciones de una ruta metabólica esta catalizada por
un enzima específica. Para aumentar la eficacia de las rutas, las enzimas que
participan se asocian y forman complejos multienzimáticos o se sitúan en un
mismo compartimento celular.
Tipos de rutas metabólicas. Las rutas metabólicas pueden ser:
Lineales. Cuando el sustrato de la primera reacción (sustrato inicial) es
diferente al producto final de la última reacción.
En este caso el sustrato de la primera reacción es el sustrato inicial de la ruta y
el producto de la última reacción es el producto final de la ruta metabólica.
Cíclica. Cuando el producto de la última reacción es el sustrato de la reacción
inicial, en estos casos el sustrato inicial de la ruta es un compuesto que se
incorpora en la primera reacción y el producto final de la ruta es algún
compuesto que se forma en alguna etapa intermedia y que sale de la ruta.
Frecuentemente los metabolitos o los productos finales de una ruta suelen ser
sustratos de reacciones de otras rutas, por lo que las rutas están enlazadas
entre sí formando redes metabólicas complejas.
Según que las rutas sean degradativas o de síntesis podrán ser: rutas
catabólicas o anabólicas respectivamente.
TIPOS DE PROCESOS METABÓLICOS.
Dentro del metabolismo se diferencian dos tipos de procesos: catabolismo y
anabolismo
El catabolismo o fase destructiva.Es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas
orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos etc), que proceden del
medio externo o de reservas internas, se degradan total o parcialmente
transformándose en otras moléculas más sencillas (CO2, H2O, ac.láctico,
amoniaco etc) y liberándose energía en mayor o menor cantidad que se
almacena en forma de ATP. Esta energía será utilizada por la célula para
realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción muscular,
síntesis de moléculas, etc) .
Las reacciones catabólicas se caracterizan por lo siguiente:
Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se
transforman en otros más sencillos.
Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los compuestos
orgánicos más o menos reducidos, liberándose electrones que son captados
por coenzimas oxidados que se reducen.
Son reacciones exergónicas en las que se libera energía que se almacena en
forma de ATP.
Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de compuestos muy
diferentes se obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, pirúvico, etanol,
etc).
El anabolismo o fase constructiva:Es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales a partir de
compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sintetizan moléculas más
complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por lo que
se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP.
Las moléculas sintetizadas se utilizaran por las células para formar sus
componentes celulares y así poder crecer y renovarse o serán
almacenadas como reserva para su posterior utilización como fuente de
energía.
Las reacciones anabólicas se caracterizan por lo siguiente:
Son reacciones de síntesis, mediante ellas a partir de compuestos
sencillos se sintetizan otros más complejos.
Son reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más
oxidados se reducen, para ello se necesita electrones que se los ceden
los coenzimas reducidos (NADH, FADH2 etc) que al cederlos se oxidan.
Son reacciones endergónicas que requieren un aporte de energía
que procede de la hidrólisis del ATP.
Son procesos divergentes debido a que, a partir de unos pocos
compuestos se pueden obtener una gran variedad de productos.
TIPOS METABOLICOS DE SERES VIVOS
Si tenemos en cuenta todos estos aspectos conjuntamente, se pueden
diferenciar 4 tipos metabólicos de seres vivos:
Fotolitótrofos o fotoautotrofos: También se denominan fotosintéticos. Son seres que para sintetizar sus
biomoléculas, utilizan como fuente de carbono el CO2, como fuente de
hidrógenos compuestos inorgánicos y como fuente de energía la luz solar. A
este grupo pertenecen: las plantas, las algas, las bacterias fotosintéticas del
azufre, cianofíceas.
FOTOORGANÓTROFOS O FOTOHETERÓTROFOS: Son seres que utilizan como fuente de carbono compuestos orgánicos, como
fuente de hidrógeno compuestos orgánicos y como
fuente de energía la luz. A este grupo pertenecen bacterias púrpuras no
sulfuradas.
QUIMIOLITÓTROFOS O QUIMIOAUTÓTROFOS: Se les denomina también quimiosintéticos. Son seres que utilizan como
fuente de carbono el CO2, como fuente de hidrógenos
compuestos inorgánicos y como fuente de energía la que se desprende en
reacciones químicas redox de compuestos inorgánicos. A este grupo
pertenecen las llamadas bacterias quimiosintéticas como las bacterias
nitrificantes, las ferrobacterias, etc.
QUIMIOORGANÓTROFOS O QUIMIOHETERÓTROFOS:También se les denomina heterótrofos. Son seres que utilizan como fuente de
carbono compuestos orgánicos, como fuente de hidrógenos compuestos
orgánicos y como fuente de energía la que se desprende en las reacciones
redox de los compuestos orgánicos. A este grupo pertenecen los animales, los
hongos, los protozoos y la mayoría de las bacterias.
Según cual sea el aceptor último de los hidrógenos que se liberan en las
oxidaciones que ocurren en ellos en las que se desprende energía, pueden ser:
Aerobios, si el aceptor último es el oxígeno.
Anaerobios, si el aceptor último es otra sustancia orgánica o inorgánica
diferente del oxígeno.
PROCESOS DE OXIDO-REDUCCION EN EL METABOLISMO
Las reacciones metabólicas de los seres vivos son reacciones de oxidación y
reducción o reacciones de oxido-reducción o también llamadas reacciones
redox.
En general la oxidación consiste en la perdida de electrones y la
reducción en la ganancia de electrones.
oxidación Fe2+ ⎯⎯⎯→ Fe3+ + e-
reducción Cl + e- ⎯⎯⎯⎯→ Cl- .
Para que un compuesto se oxide es necesario que otro se reduzca, es decir la
oxidación de un compuesto siempre va acoplada a la reducción de otro.
Frecuentemente la pérdida o ganancia de electrones va acompañada de
la pérdida o ganancia de hidrogeniones (H+), de forma que el efecto neto es
la pérdida o ganancia de hidrógenos puesto que:
e- + H+ ⎯⎯⎯→ H
Por consiguiente las oxidaciones son deshidrogenaciones y las
reducciones son hidrogenaciones, la mayoría de las oxidaciones y
reducciones biológicas son de este tipo. Las oxidaciones, también se
denominan combustiones y en ellas se desprende energía mientras que en las
reducciones se requiere un aporte energético
Los procesos de oxido-reducción tienen gran importancia en el
metabolismo, porque muchas de las reacciones del catabolismo son
oxidaciones en las que se liberan electrones; mientras que muchas de las
reacciones anabólicas son reducciones en las que se requieren electrones.
Los electrones son transportados desde las reacciones catabólicas de
oxidación en las que se libera, hasta las reacciones anabólicas de
reducción en las que se necesitan. Este transporte lo realizan
principalmente 3 coenzimas: NAD+, NADP y FAD. Estos coenzimas no se
gastan, ya que actúan únicamente como intermediarios, cuando captan los
electrones
se reducen y al cederlos se oxidan regenerándose de nuevo.
INTERCAMBIOS DE ENERGIA EN EL METABOLISMO
En el metabolismo hay procesos en los que se libera energía (exergónicos)
como los catabólicos y otros en los que se consume (endergónicos) como los
anabólicos. Estos procesos no tienen por qué ocurrir al mismo tiempo ni en el
mismo lugar de la célula. Por lo tanto tiene que existir un mecanismo capaz de
almacenar y transporta la energía desde los procesos en los que se libera
hasta los procesos en los que se consume. Este mecanismo se basa en la
creación y destrucción de enlaces químicos de alta energía en los que se
acumula (cuando se forman) y se libera (cuando se rompen) gran cantidad de
energía.
El ATP (adenosín trifosfato) es la molécula que más se utiliza para almacenar y
transportar energía de unos procesos metabólicos a otros, aunque no la única
existen otros nucleótidos UTP, GTP etc que hacen una función similar.
El ATP almacena la energía en los dos enlaces éster fosfóricos que unen entre
sí a las moléculas de fosfórico.
•Utilización de la energía almacenada en el ATP
El ATP se puede hidrolizar espontáneamente y liberar energía, esto permite
que se pueda
acoplar a procesos desfavorables energéticamente, es decir que no son
posibles sin un aporte de energía, como ocurre en los procesos anabólicos o
en otros trabajos celulares.
Al hidrolizarse el ATP se rompe el último enlaces éster fosfórico, formándose
ADP y
liberándose una molécula de fosfórico (desfosforilación) y energía
ATP + H2O ⎯⎯⎯⎯→ ADP + P + Energía (7,3 kcal/mol)
El ADP también puede hidrolizarse rompiéndose el otro enlace éster fosfórico
y liberarse
energía, aunque el enlace que más se utiliza para almacenar y transportar
energía es el que une los fosfatos 2º y 3º.
ADP + H2O ⎯⎯⎯⎯→ AMP + P + Energía (7,3 kcal /mol).
Por consiguiente la hidrólisis del ATP se produce acoplada a procesos que
requieren
energía como los anabólicos.
A + B ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ A-B
ATP ADP+P
En otros casos el ATP transfiere directamente un grupo fosfato a otra molécula,
que se fosforila y adquiere parte de la energía del ATP.
Glucosa + ATP ⎯⎯⎯⎯→ Glucosa-P + ADP.
•Formación del ATP
El ATP se forma por fosforilación del ADP, es un proceso endergónico,
requiere un
aporte energético. Este proceso tiene lugar en el interior de las células
acoplado a procesos exergónicos como los catabólicos.
A-B ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ A + B
ADP + P ATP
En las células existen dos mecanismos distintos para sintetizar ATP.
FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO:
Es una reacción acoplada entre una molécula fosforilada que contiene un grupo
fosfato y el ADP. En este caso se hidroliza el grupo fosfato de esta molécula
fosforilada y la energía liberada se utiliza para transferir dicho grupo fosfato al
ADP y formar ATP.
A-P ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ A ADP ATP
Fosforilación mediante el transporte de electrones.
En este caso la fosforilación del ADP se lleva a cabo en los complejos ATP-
sintetasas y se produce gracias a la energía que se desprende al transportar
electrones a través de una cadena transportadora de los mismos, desde una
molécula que se oxida y los cede hasta un aceptor final. Estas cadenas
transportadoras de electrones se sitúan en la membrana interna de las
mitocondrias y en la membrana tilacoidal de los cloroplastos, por lo tanto habrá
dos procesos de este tipo: la fosforilación oxidativa que tiene lugar en las
mitocondrias y fotofosforilación que se produce en los cloroplastos durante la
fase luminosa.
CAPITULO IV4.1 DIVISION CELULAR4.1.1 EL CICLO CELULAREl Ciclo celular es el tiempo que transcurre desde que una célula se forma por
división de una preexistente hasta que se divide y da origen a dos células hijas.
Su duración esmuy variable dependiendo del tipo de célula.
El ciclo vital de una célula se divide en dos fases muy definidas:
- Interfase: La célula aumenta de masa, expresa su material genético, sintetiza
proteínas y duplica su ADN. Se divide en 3 fases: G1, S y G2.
- División Celular: Es el proceso por el cual una célula origina dos células hijas
idénticas entre sí e idénticas a la célula madre que las originó. Consta de dos
procesos secuenciales: mitosis o cariocinesis y citocinesis.
4.2 LA INTERFASE
La interfase es el periodo comprendido entre el final de una mitosis y el inicio
de la siguiente. Es la fase más larga del ciclo celular (94% del mismo)
La interfase es de gran importancia para la célula. No es un momento de
reposo, pues en ella tiene lugar una gran actividad metabólica. La interfase se
puede subdividir para su estudio en tres periodos: G1, S y G2.
ETAPAS
Fase G1
Tiene una duración entre 6 y 12 horas. Corresponde al intervalo entre el final
de la mitosis y el comienzo de la duplicación del ADN. La célula es
metabólicamente activa y está creciendo, pero no duplica su ADN.
En cierto momento de la fase G1 se alcanza el llamado punto R o de no
retorno, pasado el cual la célula ya está obligada a completar la totalidad del
ciclo celular. Si la célula no sobrepasa el punto R, puede permanecer
indefinidamente en un estado de reposo, llamado fase G0, en el que no se
sintetizan proteínas cromosómicas ni el ARNm de las mismas.
Las células que no se dividen nunca (neuronas) permanecen de por vida en
esta fase G0 y se denominan quiescentes. Cuando una célula de este tipo sale
de este estado a destiempo y de forma descontrolada se produce cáncer.
Cerca del final de la fase G1 se sintetizan las histonas de la cromatina,
los desoxirribonucleótidos y los enzimas necesarios para la duplicación del
ADN.
Fase SDuración entre 6 y 8 horas. Es el periodo en el que se produce la duplicación
del ADN y la duplicación de los centriolos.
Fase G2
Duración entre 3 y 5 horas. Esta etapa prosigue el crecimiento de la célula y se
sintetizan proteínas en preparación para la mitosis, acaba cuando los
cromosomas empiezan a condensarse al inicio de la mitosis.
4.3 LA DIVISION CELULAREs el proceso por el cual una célula (célula madre) origina dos células hijas
idénticas entre sí e idénticas a la célula madre que las originó.
Permite la multiplicación de los organismos unicelulares y el crecimiento,
el desarrollo y la regeneración de órganos y tejidos de los organismos
pluricelulares.
Consta de dos procesos secuenciales:
Mitosis o cariocinesis (división del núcleo)
Citocinesis (reparto del contenido del citoplasma y orgánulos celulares)
4.3 LA MITOSIS
ConceptoProceso por el cual el material genético del núcleo se divide en dos
partes iguales para formar dos núcleos idénticos, con lo que las dos
células hijas que resultan serán genéticamente idénticas.
FunciónPermite el reparto equitativo e idéntico de la información genética. Ambas
células hijas tendrán la misma información y la misma que poseía la célula
madre.
- Permite la perpetuación de una estirpe celular y la formación de colonias de
células (clones celulares).
-Permite el crecimiento y desarrollo de los tejidos y de los órganos de los seres
pluricelulares así como la reparación y regeneración de los mismos.
-Todas las células (somáticas) de un organismo pluricelular, a excepción de las
células sexuales (gametos), disponen de idéntica información genética. En la
mitosis se mantieneconstante el número de cromosomas de las células. Los
cromosomas se presentan a pares, cada uno de un progenitor (hombre: 46
cromosomas, 23n). Los cromosomas de cada par se llaman cromosomas
homólogos.
ETAPASLa mitosis, en sus aspectos básicos, es similar para células vegetales y
animales, pudiéndose distinguir en ella cuatro fases: Profase, Metafase,
Anafase y Telofase que tienen como función realizar los movimientos
necesarios para repartir equitativamente el material genético.
Estas fases se suelen establecer con fines puramente didácticos, ya que en
realidad se trata de un proceso continuo en el que es difícil establecer los
límites entre cada una ellas.
PROFASE• La cromatina se condensa y se visualizan los cromosomas como 2 filamentos
gruesos (2 cromátidas).
• Las cromátidas están unidas por el centrómero.
• Los centriolos (2 pares) van desplazándose hacia los polos opuestos de la
célula, y se forma el huso acromático (en las células vegetales, que carecen de
centriolos, se forma un huso mitótico con aspecto de tonel a partir de
los casquetes polares). Los cromosomas están desordenados, pero unidos a
las fibras del huso.
• El nucleolo desaparece y la membrana nuclear se desintegra.
METAFASE
Los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial
Unidos por el centrómero a los filamentos del huso, formandola placa
ecuatorial.
• El citoplasma está totalmente invadido por fibras del huso, hay 3 tipos de
microtúbulos:
• Astrales: irradian desde el centrosoma hacia la periferia celular.
• Cinetocóricos (fibras cromosómicas): unen los cromosomas a los polos.
• Polares (fibras continuas): se dirigen hacia el ecuador de la célula, en
donde interactúan con otras fibras polares del centríolo opuesto.
CITOCINESIS EN CELULAS VEGETALES
En las células vegetales vesículas procedentes del aparato de Golgi, cargadas
de componentes de la pared celular, se disponen en la zona ecuatorial de la
célula y forman un tabique llamado placa celular (fragmoplasto) que crece de
dentro hacia fuera hasta llegar a la periferia celular; en ese momento las dos
células hijas quedan independientes: las membranas de las vesículas originan
la membrana plasmática, y su contenido pasará a constituir la lámina media de
la pared celular de ambas células, que quedarán comunicadas por
plasmodesmos.
4.4 MEIOSIS
Concepto: La meiosis es un mecanismo de división celular que permite la obtención de
células haploides (n) con diferentes combinaciones de genes a partir de células
diploides (2n). Se produce en organismos con reproducción sexual: es un
mecanismo corrector que impide que el número de cromosomas se duplique en
cada generación:
-Ejemplo: las células somáticas de un organismo son diploides (2n), si los
gametos fueran también 2n, el zigoto resultante tendría el doble de
cromosomas (4n), la meiosis evita que esto ocurra al reducir el nº
de cromosomas a la mitad mediante dos divisiones celulares que originan 4
células haploides (nº de cromosomas de la especie se mantiene).
Un adulto diploide producirá gametos haploides por meiosis, y la fecundación
producirá un zigoto diploide que dará lugar a un adulto otra vez diploide.
FUNCIÓN:Permite la reducción del número de cromosomas de la célula a la mitad.
Se produce intercambio de material genético entre cromosomas homólogos
(paternomaterno).
Permite la reproducción sexual y por tanto la supervivencia y evolución de las
especies.
ETAPAS
• La reducción del número de cromosomas se realiza mediante dos divisiones celulares consecutivas (primera división meiótica I y segunda división meiótica), que ocurren tras una única duplicación del ADN.
• La división meiótica I comienza después de que finalice la interfase I (los cromosomas parentales se han duplicado para formar cromátidas hermanas idénticas).
• Durante la meiosis I los cromosomas homólogos primero se aparean y después se segregan a células hijas diferentes: las cromátidas hermanas permanecen unidas, por lo que tras la meiosis I se obtienen células hijas que
contienen un único miembro de cada par cromosómico (cada uno con dos cromátidas hermanas).
•La división meiótica II comienza después de que finalice la interfase II (los cromosomas no se duplican).
• Después se produce la meiosis II, las cromátidas hermanas se separan y segregan a diferentes células hijas.
Interfase I: duplicación del ADN.
• Primera división meiótica:
- Profase I: Leptonema, Zigonema, Paquinema, Diplonema, Diacinesis.
- Metafase I.
- Anafase I.
- Telofase I.
- Citocinesis I.
Interfase II: no duplicación del ADN.
SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA:
- Profase II.
- Metafase II.
- Anafase II.
- Telofase II.
- Citocinesis II.
Primera División Meiótica
Es una mitosis normal, es decir, lo que anteriormente hemos explicado en el punto 3
INTERFASE II:
•Suele ser un periodo muy corto que puede incluso faltar (tras la telofase I se
inicia sin interrupción la segunda división). En cualquier caso, nunca hay
síntesis de ADN; es decir, es una interfase sin periodo S.
PROFASE II•Es muy corta, se produce la condensación de los cromosomas, la rotura de la
envoltura nuclear y la formación del huso.
METAFASE II•Los cromosomas (n) con sus dos cromátidas hermanas se disponen en el
plano ecuatorial.
ANAFASE II •Los centrómeros se separan y las cromátidas hermanas de cada cromosoma
(cromosomas hijos) se dirigen hacia polos opuestos de la célula.
TELOFASE II•Se forman 4 núcleos hijos, cada uno tendrá un número haploide de
cromosomas y se produce la Citocinesis II, formándose 4 células haploides.
PROCESOS ESENCIALES DE LA MEIOSIS:1. Apareamiento de cromosomas homólogos.
2. Formación de quiasmas (expresión de la recombinación genética).
Intercambio de fragmentos entre cromátidas homólogas.
3. Segregación de los cromosomas homólogos: cada cromosoma homólogo se
va a una célula hija y en la 2ª división se separan las cromátidas.
4. Reparto de cada una de las cromátidas de los cromosomas homólogos a
una célula diferente.
CONSECUENCIAS GENÉTICAS DE LA MEIOSIS
1.- Reducción del número de cromosomas a la mitad: las células diploides se
convierten en haploides (gametos). Cada cromátida de los homólogos va a una
célula hija. Permite que tras la fecundación se mantenga constante el número
de cromosomas de la especie.
2.- La recombinación genética da lugar a la formación de cromosomas con una
nueva combinación genética (paterna-materna), lo que aumenta la variabilidad
genética de la especie.
3.- Es un mecanismo de distribución al azar de todos los genes de un individuo
entre sus gametos, lo que también aumenta la variabilidad
genética (no hay gametos iguales: importante para la evolución de las
especies).
4.- Las células resultantes de la meiosis se convierten en células de
reproducción sexual (gametos).
RECOMENDACIONES
La ética influye en las normas de conducta de una sociedad. Por ejemplo, es
ético que alguien consuma carne porque a priori no se está incumpliendo
ninguna norma social.
Por otro lado, la moral influye en las normas de conducta de una persona. Por
ejemplo, para una sociedad puede parecer ético cazar animales, mientras que
para unos individuos es inmoral hacerlo ya que esa práctica atenta contra la
libertad de los animales.
Mientras que la moral constituye un marco básico de conducta personal, es
decir, lo que es correcto o no. La ética supone un conjunto de directrices o
leyes que definen las prácticas aceptadas, así como el comportamiento de un
grupo de personas o sociedad.
Tanto ética como moral se encargan de nuestras costumbres y formas de
actuar en la medida en que pueden considerarse como correctas o incorrectas.
CONCLUSIONES
La Ética es la disciplina filosófica que se ocupa de la fundamentación
racional del comportamiento moral del hombre. La Moral y el Derecho;
se refieren a los valores asumidos y vividos por los individuos o grupos
determinados.
La Ética se ocupa del conjunto de principios inalterables. Ejemplo:
Derecho a la vida, el respeto por la persona humana, la confidencialidad,
etc. La Moral y el Derecho; se refieren a la dimensión subjetiva de
quienes asumen esos principios.
La Ética se fundamenta en la razón y depende de la Filosofía. La Moral
y el Derecho; se apoyan en las costumbres y la conforman un conjunto
de elementos normativos que la sociedad acepta como válidos.
La Moral y el Derecho; tienen una base social, tales como el conjunto de
normas establecidas en el seno de una sociedad ejerciendo una
influencia muy poderosa en la conducta de cada uno de sus integrantes.
La Ética surge en la interioridad de una persona como resultado de su
propia reflexión y elección.
La Moral y el Derecho; es el conjunto de normas que actúan en la
conducta desde el exterior o desde el inconsciente. La Ética influye en
la conducta de una persona, pero desde su misma conciencia y
voluntad.
BIBIBLIOGRAFIAAutor:
Elizabeth Ortizedvortiz@hotmail.com
http://educacion.uncomo.com/articulo/cual-es-la-diferencia-entre-etica-y-moral-21656.html#ixzz3oV1TbtEU