CICLO VITAL DE UNA CLULA SOMTICA

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Introduccin

En todo organismo superior, cada clula somtica (no sexual) posee un

juego de cromosomas heredados del precursor masculino y otro del precursor femenino.

El nmero de cromosomas de este doble juego se llama nmero diploide

(2n). Las clulas sexuales o gametos tienen un nmero haploide de cromosomas (n).

Un genoma en un conjunto de cromosomas que corresponden al conjunto

haploide de una especie. El nmero diploide de cromosomas de cada clula

somtica es el mismo en todos los miembros de una especie en particular; las clulas somticas de la especie humana es de 46 cromosomas.

Morfologa de los cromosomas

La estructura de los cromosomas es ms fcil de observar durante algunas fases de la divisin nuclear. Cada cromosoma en el genoma puede

diferenciarse de los dems siguiendo varios criterios, incluyendo longitud

relativa de los cromosomas, la posicin de una estructura denominada centrmera, la cual divide al cromosoma en 2 brazos de longitud variable, la

presencia y posicin de tamaos alargados conocidos como crommeras, la

presencia terminales muy pequeas de material cromtico denominadas

satlites, etc. - Metacntrico: cromosoma con centrmera en la mitad. Brazos de

igual tamao.

- Submetacntrico y acrocntrico: brazos de longitudes desiguales. - Telocntrico: cuando centrmera est muy cerca de los extremos.

Cada cromosoma del genoma (excepto sexuales) se nombra

progresivamente de acuerdo con su longitud comenzando por el ms largo. Cromosomas autosmicos y sexuales

En los seres humanos el sexo se asocia a un par de cromosomas

morfolgicamente diferentes (heteromrficos) llamados cromosomas

sexuales. Se les designa con el nombre X e Y. los factores genticos del cromosoma Y determina la masculinidad. Las hembras poseen 2

cromosomas X morfolgicamente idnticos.

Los miembros de cualquier otro par de cromosomas iguales (homlogos) son morfolgicamente indiferenciables pero suelen ser visiblemente

diferentes de otros pares (cromosomas no homlogos)

A los cromosomas no sexuales se les denomina autosomas.

Mitosis Es un proceso de reproduccin celular por la cual, a partir de una clula

madre se originan clulas hijas idnticas morfolgicamente y

cromosmicamente a la madre. Todas las clulas somticas de un organismo multicelular son descendientes

de una clula precursora, la cigota por medio de la mitosis.

La funcin de la mitosis es distribuir el material gentico de la madre de forma idntica en cada una de las 2 clulas hijas.

La interfase es el periodo que transcurre entre 2 divisiones celulares

sucesivas.

Cuando la clula se encuentra en la etapa de mitosis cada molcula de ADN ha replicado el material gentico, ha formado una copia exacta de s misma.

Este proceso de copiado durante la interfase produce un cromosoma con

dos filamentos.

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La mitosis tiene 4 fases:

a. Profase:

Cromosomas visibles en el microscopio debido a su enrollamiento, acortamiento, engrosamiento y a la adicin a su

masa de una matriz proteica.

Al final de esta etapa se pueden observar dos cromtidas idnticas o hermanas.

Los centriolos emigran hacia los extremos opuestos de la clula

y establecen los centros mitticos a partir de los cuales se

organizan las fibras del huso acromtico que se extienden hacia los centrmeros.

La membrana nuclear empieza a degenerar

b. Metafase: Membrana nuclear se desintegra completamente

Los centrmeros se dirigen al centro de la clula, a una

posicin llamada plano ecuatorial o placa de metafase Se organizan totalmente las fibras del huso acromtico

c. Anafase:

Comienza cuando el centrmero se separa en 2 lo que permite

que cada cromtida hermana se aleja hacia un polo de la clula Cada cromtida separada se le designa como cromosoma

Los brazos de cada cromosoma son arrastrados lo que les da

forma caracterstica: o Cromosomas metacntricos: forma de V

o Cromosomas submetacntricos: forma de J

o Telocntricos: forma de varilla d. Telofase:

Se concentra un conjunto idntico de cromosomas en cada

polo de la clula.

Los cromosomas empiezan a desarrollarse y vuelven a un estado de interfase.

El huso se integra y se forma una nueva membrana nuclear

Se divide el citoplasma en la citocinesis La clula se comprime hasta formar 2 clulas hijas

El periodo durante el cual la clula realiza la mitosis se llama periodo o fase

M.

El tiempo requerido para cada fase de la mitosis es muy diferente. La profase requiere ms tiempo que el resto.

En las clulas nucleadas la sntesis de ADN comienza en varias posiciones

en cada cromosoma, reduciendo as el tiempo necesario para la replicacin de las cromtidas hermanas. El periodo entre la fase M y la fase S se

conoce como fase G2 (postsntesis de ADN). A la mitosis le sigue un periodo

denominado fase G1 (parntesis de ADN) que precede a la replicacin de cromosomas.

La interfase entre una mitosis y la subsiguiente incluye las gases G1, S y

G2. Las 4 fases (M, G1, S, G2) constituyen el ciclo de la vida de una clula

somtica llamado ciclo celular. Las clulas de normales de mamferos cultivadas en tejidos necesitan 18-24 horas a 37 C para completar el ciclo

celular. La duracin de las fases vara de un tipo celular a otro.

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Meiosis

La reproduccin sexual implica la formacin de gametos (gametognesis) y

su unin (fecundacin). La gametognesis slo se de en clulas especializadas de los rganos reproductores.

Los gametos (vulos y espermatozoides) poseen un nmero haploide de

cromosomas, pero se originan en clulas diploides de la lnea germinal. Para ello el nmero de cromosomas se debe reducir a la mitad durante la

gametognesis, mediante la meiosis que implica dos mitosis.

La primera divisin meitica (meiosis I) es una divisin reductiva que

produce 2 clulas haploides a partir de un una sola clula diploide. La segunda divisin meitica (meiosis II) es una divisin que separa las

cromtidas hermanas de las clulas haploides.

La profase de la meiosis I difiere de la profase mittica en que los cromosomas homlogos se disponen uno al lado del otro en un proceso de

apareamiento denominado sinapsis como par bivalente, ya que est

formada por 4 cromtidas con filamentos cromosmicos, denominada ttrada.

Durante la sinapsis las cromtidas no hermanas pueden romperse y unirse

nuevamente unas con otras en un proceso denominado entrecruzamiento

en una zona denominada quiasma.

Mitosis Meiosis

Divisin ecuacional que separa las

cromtidas hermanas

La primera etapa es una divisin

reduccional que separa los

cromosomas homlogos en la anafase I. las cromtidas hermanas

se separan en una divisin

ecuacional en la anafase II

Una divisin por ciclo, es decir, una

divisin citoplasmtica (citocinesis)

por cada divisin cromosmica

ecuacional

2 divisiones por ciclo, es decir, 2

divisiones citoplasmticas

(citocinesis) una despus de la

divisin cromosmica reduccional y otra despus de la divisin

cromosmica ecuacional

No hacen sinapsis los cromosomas, no se forman quiasmas, no hay

intercambio gentico entre los

cromosomas homlogos

Los cromosomas homlogos se unen (hacen sinapsis) y forman quiasmas,

en estos sitios se efecta el

intercambio gentico entre los

cromosomas

2 clulas hijas producidas en cada

ciclo

4 clulas hijas producidas en cada

ciclo

Igualdad del contenido gentico de

los elementos mitticos

El contenido gentico de los

productos meiticos es diferente, las centrmeras pueden ser rplicas de

las centrmeras paterna o materna

en diversas combinaciones

El nmero de cromosomas de las

clulas hijas es el mismo que el

nmero de cromosomas de la clula

madre

El nmero de cromosomas de las

clulas hijas es la mitad de los

cromosomas de la clula madre

Los productos mitticos pueden

realizar otras divisiones mitticas

Los productos meiticos no pueden

experimentar otra divisin meitica

aunque si divisiones mitticas

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Se lleva a cabo en casi todas las

clulas somticas

Solo se da en clulas especializadas

de la lnea germinal

Comienza en la etapa de cigoto y contina durante toda la vida del

organismo

En los organismos superiores se efecta despus que el individuo ha

comenzado a madurar

Durante la metafase I, los pare bivalentes se orientan por s solos al zar en

un plano ecuatorial. Al comienzo dela anafase, las centrmeras no se dividen, sino que

continan uniendo las cromtidas hermanas, despus los cromosomas

homlogos se separan y se dirigen a polos opuestos, es decir, que cromosomas completos, cada uno con 2 cromtidas, se separan y es esto lo

que reduce el nmero de cromosomas del estado diploide a haploide.

La citocinesis en la telofase I divide la clula precursora diploide en dos

clulas hijas haploides. Esto finaliza en la primera divisin meitica. La fase entre la primera y segunda meiosis se llama intercinecis. En la profase II se

vuelve a formar el huso acromtico, en la metafase II las centrmeras se

han alineado en el palo ecuatorial, y durante la anafase II se dividen las centrmeras de cada cromosoma, lo que permite que se separen las

cromtidas hermanas; la citocinesis, en la telofase II divide a las 2 clulas

en 4.

Gametognesis Es el proceso completo de produccin y maduracin de gametos.

Gametognesis en hombres (espermatognesis)

Se efecta en el epitelio germinal de los tbulos seminferos de las gnadas masculinas (testculos) a partir de clulas primordiales diploides. Sufren

varias divisiones mitticas para formar una poblacin de espermatogonias,

al crecer la espermatogonia se diferencia en espermatocito primario diploide con capacidad para llevar acabo meiosis. La primera meiosis se

produce en los espermatocitos primarios produciendo espermatocitos

secundarios hapolides. La segunda divisin meitica por cada espermatocito

primario forma 4 espermtides haploides. Casi todo el citoplasma se elimina y se forma entonces una cola de forma similar a un ltigo, durante este

proceso de maduracin la clula se transforma en el gameto masculino

denominado espermatozoide. Clula primordial (2n)

espermatogonias (2n)

espermatocito primario (2n)

espermatocito secundario (n)

espermtides (n)

espermatozoides

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Gametognesis en mujeres (ovognesis)

Se origina en el epitelio germinal de las gnadas femeninas (ovarios) en las

clulas diploides denominadas oogonia que por almacenamiento de citoplasma o vitelo para ser usado como alimento por el embrin se

transforma en ovocito primario diploide con capacidad para llevar a cabo

meiosis. La primera divisin meitica reduce el nmero de cromosomas a la mitad y distribuye cantidades muy diferentes de citoplasma en los dos

productos por una citocinesis desigual, la clula ms grande se denomina

ovocito secundario y la ms pequea cuerpo polar primario, la segunda

divisin del ovocito implica una citocinesis desigual produciendo una ovotide y un glbulo (cuerpo polar) secundario. La maduracin del ovotide

produce el vulo.

Oogonia (2n)

Ovocito primario (2n)

Ovocito secundario (n) glbulo (cuerpo polar) primario (n)

Ovotide (n) glbulo (cuerpo polar) secundario (n)

vulo (n) Degeneracin

La unin de espermatozoide y vulo se conoce como fecundacin y

reestablece el nmero diploide de la clula resultante denominada cigota.

La cabeza del espermatozoide entra al vulo, las divisiones mitticas producen numerosas clulas del embrin que se organizan en tejidos y

stos en rganos del nuevo individuo.