Tema 5 – La reproducción celular

1.- La reproducción de los seres vivosLa reproducción es el proceso mediante el cual los sere vivos producen nuevas generaciones de individuos de su misma especie. Los nuevos seres vivos pueden originar a partir de células individuales, de grupos de células o de porciones diferenciadas de los organísmos progenitores.

Existen dos modalidades fundamentales de reproducción: sexual y asexual.

1.1.- Reproducción sexualEs la forma de reproducción en la que intervienen generalmente dos progenitores, que producen unas células especializadas denominadas gametos.

En la reproducción sexual ocurren tres procesos sucesivos:

1. Gametogénesis. Es el proceso de formación de los gametos masculinos y femeninos. Espermatozoides y óvulos; y en las plantas, anterozoides y oosferas.

2. Fecundación. Es el proceso de unicón del gameto masculino con el femenino para formar la célula o cigoto.

3. Desarrollo embrionario. Es el proceso de formación de un organismo adulto a partir de divisiones sucesivas del cigoto.

La unicón de gametos originan variabilidad en el material hederitario y, por tanto, en las características de los organismos que lo poseen. Tal variabilidad supone, una ventaja desde el punto de vista evolutivo, ya que el ambiente selecciona de forma natural a los individuos de cada población que tienen las mejores características para vivir en él.

1.2.- Reproducción asexualEn la reproducción asexual, un solo progenitor puede producir nuevas generaciones de individuos de su especie. Existen varias modalidades de reproducción axesual:

División binaria o bipartición: Se da en organismos de una sola célula, como protozoos y algunas algas. Una célula denominada madre divide primero su núcle y después el cito plasmta, dando lugar a dos células hijas de igual tamaño.

Gemación: Esta modalidad ocurre en organismos unicelulares, como las levaduras, y en organismos pluricelulares, como las esponjas y los celentéreos. En la superficie del progenitor se origina una protuberancia, denoiminada, yema, a partir de la cual se origina un nuevo individuo. Este nuevo individuo se puede separar del progenitor y formar un nuevo individuo independiente, o puede permanecer unido a él para constituir colonias.

Pluripartición: Es frecuente en protozoos y consiste en la división repetida del núcleo de la célula. Los numerosos núcleos y formados reparten el citoplasma y se rodean de

membrana plasmática, formando células hijas pequeño tamaño que quedan en libertad a romperse la membrana de la célula madre.

Esporulación. Es un caso particular de la pluripartición en el que las células hijas, denominadas esporas, se rodean de una cubierta protectora que perminte retrasar en el tiempo la formación del nuevo individuo.

Frgmentación o escisión: Un organismo pluricelular se divide en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales puede originar un organismo completo.

La reproducción asexual es más sencilla que la sexual y asegura un rápido y eficaz creciomiento de las poblaciones.

2.- El ciclo celular

El ciclo celular es la secuencia de acontecimientos que va desde el momento en que se forma una célula hasta que se divide y da lugar a nuevas células.

Comprende dos grandes periodos: la fase M o de división, y la interfase.

1. Fase M o de división. Es el período de tiempo durante el cual se produce la división celular. En esta etapa ocurre la mitosis o divisioón del núcleo y la citocinesis o división del citoplasma.

2. Interfase. Es el período comprendido entre una división celular y la siguiente. Sucenden en tres estados.

Fase G1. En este intervalo de tiempo la célula aumenta de tamaño y sintetiza proteínas y otros componentes celulares

Fase S. El material hederitario se duplica. Fase G2. Prosigue el crecimiento y el control celular, necesario para que se de

la siguiente división. Finaliza la síntesis de componente celulares para asegurar un reparto, más o menos, equitativo.

2.1.- El núcleo en interfase. La cromatina

Los componentes fundamentales del núcleo que se observan durante esta fase son los siguientes:

Envoltura nuclear. Doble membrana que envuelve el material genético. Presenta una serie de poros que permiten la enrtada y salida de moléculas de pequeño tamaño. También controlan y regulan selectivamente el paso de moléculas de gran tamaño, fundamentalmente, proteínas y ADN.

Lámina nuclear. Localizada en la cara interna de la envoltura nuclear, donde se encuentran ancladas las moléculas de ADN.

Nucleoplasma. Contenido interno del núcleo. Cromatina. Formada por ADN y por unas proteínas denominadas histonas.

La cromatina presenta zonas con distinto grado de compactación, las zonas menos compactas se denominan eucromatina y las zonas más densas se denominan heterocromatina.

2.2.- El núcleo en división. Los cromosomas

La lámina nuclear y los nucleólos dejan de visualizarse y se desorganiza la envoltura nuclear. El nucleoplasma se mezcla con el citosol y el contenido nuclear se distribuye por el citiplasma.

Los cromosomas son moléculas de ADN unidas a proteinas que se originan por condensación y empaquetamiento de la comatina.

Función de los cromosomas

Las moléculas hijas de ADN resultantes de la duplicación en la fase S dejan de estar enmarañadas en el nucleoplasta y pasan a estar ordenadas una al lado de otra, facilitando su separación posterior.

Las largas moléculas de ADN son frágiles; al estar empaquetas se hacen más resistentes a la rotura durante la división celular.

Tipos de cromosomas

Los cromosomas aparecen como bastones dobles unidos por un estrechamiento denominado centrómero. Cada una de las mitades se denomina cromática. Las cromátidas son las moléculas de ADN idénticas que resultan de la duplicación en la interfase, razón por la cual reciben el nombre de cromátidas hermanas.

Los fragmentos de cada cromátida separados por el centrómero reciben el nombre de brazos y los extremos del cromosoma alejados del centrómero se llaman telómeros.

Metacéntrico Submetacéntrico Acrocéntrico TelocéntricoEl centrómero está en el centro del cromosoma y los brazos son de igual longitud.

El contrómero está ligeamente desplazado del centro, y como consecuencia, los brazos también son ligeramente desiguales.

El centrómero está cerca de uno de los extremos y los brazos son de longitud muy desigual.

El centrómero está en un extremo del cromosoma.

2.3.- Células haploides y diploides

Células diploides. Son las que contienen dos series o juegos de cromosomas. En ellas es posible formar parejas de cromosomas en función de su morfología, tamaño, posición del centrómero, etc… Los cromosomas de esa parejas tienen el mismo aspecto y se llaman cromosomas homólogos. Cada uno de los miembros de la pareja procede de uno de los progenitores.

Células haploides. Son aquellas en las que aparece un solo juego de cromosomas. Esos cromosomas son diferentes entre sí y no se pueden emparejar unos con otros; no son cromosomas homólogos. Por lo general, las células haploides suelen ser células reprodutoras que, al unirse, originan células diploides durante la reproducción sexual.

En los mamíferos, en muchos insectos y en algunas plantas, los machos tienen cromosoma X e Y, son heterogaméticos, y las hembras tienen XX, por lo que son homogaméticos.

2.4.- El cariotipo

Un cariotipo es el conjunto completo de parejas de cromosomas de una célula, clasificados y ordenados según su forma y tamaño.

El número de cromosomas en las células de un ser vivo es característico de cada especie.