2. Ciclo celular y mitosis Flashcards
Organización del material genético
En las células eucariontes, el estado del material genético depende de la etapa del ciclo celular en
la cual se encuentran. Es por ello que puede estar descondensado, formando la cromatina; o en su
máxima condensación, formando los cromosomas.
En el proceso de condensación del ADN participan las proteínas histonas, las que constituyen unidades
denominadas nucleosomas.
Las células somáticas (células no sexuales)
poseen dos juegos de cromosomas y se designan como
diploides (2n). Los gametos (células sexuales) tienen un solo juego cromosómico, denominándose
células haploides (n). La cantidad de ADN de un gameto, cuyos cromosomas están constituidos por
una sola cromátida, se representa como c.
Los cromosomas de un mismo par que presentan el mismo tamaño y forma se conocen como
cromosomas homólogos. Tienen la misma secuencia de genes, pero no poseen exactamente la
misma información (alelo), ya que cada uno procede de un progenitor distinto.
El número de cromosomas que identifica a una especie se denomina dotación cromosómica. Por
ejemplo, para la especie humana es 46 (44 cromosomas autosómicos y 2 cromosomas sexuales). La
descripción del conjunto de cromosomas de una especie determinada, según morfología y tamaño,
constituye el cariotipo.
La ploidía
La ploidía de una célula se denomina con la letra n y representa el número de juegos cromosómicos
presentes. Una célula con solo un juego cromosómico se denomina haploide (n) y una célula
que presenta pares homólogos recibe el nombre de diploide (2n).
En el caso de las células diploides, los cromosomas homólogos proviene cada uno de un progenitor;
en las células haploides no hay pares homólogos, un ejemplo de este tipo celular son los gametos
o células reproductivas.
Por otro lado, la cantidad de ADN o número de cromátidas que posee un cromosoma o par
cromosómico se representa con la letra c, donde una célula c es aquella que posee una cromátida
o una molécula de ADN para cada tipo de cromosoma, mientras que una célula 2c presenta dos
cromátidas (puede ser un cromosoma replicado o un par homólogo sin replicar por cada tipo
de cromosoma).
Cariotipo
Corresponde a la representación del conjunto de cromosomas de una célula, ordenados por
morfología y tamaño. Para realizarlo se extraen los cromosomas de una célula que se está
dividiendo.
El cariotipo permite conocer la dotación cromosómica de una especie e identificar mutaciones
asociadas al número de cromosomas o a la estructura de estos.
Ciclo celular
El ciclo celular se puede definir como el ciclo de vida de una célula. Se puede dividir en dos grandes
etapas: la interfase, durante la cual la célula desarrolla las funciones para las que se ha diferenciado,
sintetiza ADN y se prepara para la división celular, que comprende la división del núcleo: mitosis o
meiosis y finalmente, la división del citoplasma o citodiéresis.
- Mitosis
La mitosis tiene como objetivo la formación de dos células con la misma información genética que la
célula madre. En organismos eucariontes pluricelulares con reproducción sexual (ej. mamíferos) lleva
a cabo las funciones de crecimiento, renovación celular y reparación de tejidos. En otros organismos,
es sinónimo de reproducción.
Etapas de la mitosis
Profase temprana
Profase tardía
Metafase
Anafase temprana
Anafase tardía
Telofase tardía
Citocinesis
La citodiéresis o citocinesis
es el proceso de división del citoplasma para formar las células hijas y
presenta diferencias entre las células animales y las vegetales.
En la profase temprana,
, la célula comienza a deshacer algunas estructuras y construir otras, y así prepara el escenario para la división de los cromosomas.
Los cromosomas comienzan a condensarse (lo que hace que sea más fácil separarlos después).
El huso mitótico comienza a formarse. El huso es una estructura hecha de microtúbulos, fibras fuertes que son parte del “esqueleto” de la célula. Su función es organizar los cromosomas y moverlos durante la mitosis. El huso crece entre los centrosomas a medida que se separan.
El nucléolo, que es una parte del núcleo donde se hacen los ribosomas, desaparece. Esto es una señal de que el núcleo se está alistando para descomponerse.
En la profase tardía (a veces también llamada prometafase),
el huso mitótico comienza a capturar y a organizar los cromosomas.
Los cromosomas se condensan aún más, por lo que están muy compactos.
La envoltura nuclear se descompone y los cromosomas se liberan.
El huso mitótico crece más y algunos de los microtúbulos empiezan a “capturar” cromosomas.
anatomia del huso
Los microtúbulos puede unirse a los cromosomas en el cinetocoro, una sección de proteína en el centrómero de cada cromátida hermana. (Los centrómeros son las regiones de ADN donde las cromátidas hermanas están conectadas más fuertemente).
Los microtúbulos que unen a un cromosoma se llaman microtúbulos del cinetocoro. Los microtúbulos que no se unen a cinetocoros pueden agarrarse de los microtúbulos del polo opuesto, lo que estabiliza el huso. Microtúbulos adiconales irradian de cada centrosoma hacia el borde de la célula, formando una estructura llamada áster.
En la metafase,
el huso ha capturado todos los cromosomas y los ha alineado en el centro de la célula, listos para dividirse.
Todos los cromosomas se alinean en la placa metafásica (no una estructura física, solo un término para el plano donde se alinean los cromosomas).
En esta etapa, los dos cinetocoros de cada cromosoma deben unirse a los microtúbulos de los polos opuestos del huso.
Antes de proceder a la anafase, la célula comprobará que todos los cromosomas estén en la placa metafásica con sus cinetocoros unidos correctamente a los microtúbulos. Esto se llama punto de control del huso y ayuda a asegurar que las cromátidas hermanas se dividan uniformemente entre las dos células hijas cuando se separan en el paso siguiente. Si un cromosoma no está correctamente alineado o unido, la célula detendrá la división hasta que se resuelva el problema.
En la anafase,
, las cromátidas hermanas se separan una de la otra y son jaladas hacia los polos opuestos de la célula.
El “pegamento” proteico que mantiene juntas a las cromátidas hermanas se degrada, lo que permite que se separen. Cada una ahora es su propio cromosoma. Los cromosomas de cada par son jalados hacia extremos opuestos de la célula.
Los microtúbulos no unidos a los cromosomas se elongan y empujan para separar los polos y hacer más larga a la célula.
Todos estos procesos son impulsados por proteínas motoras, máquinas moleculares que pueden “caminar” a lo largo de circuitos de microtúbulos y llevar una carga. En la mitosis, las proteínas motoras llevan cromosomas u otros microtúbulos mientras caminan.
En la telofase,
la célula casi ha terminado de dividirse y comienza a restablecer sus estructuras normales mientras ocurre la citocinesis (división del contenido de la célula).
El huso mitótico se descompone en sus componentes básicos.
Se forman dos nuevos núcleos, uno para cada conjunto de cromosomas. Las membranas nucleares y los nucléolos reaparecen.
Los cromosomas comienzan a descondensarse y vuelven a su forma “fibrosa”.
La citocinesis,
la división del citoplasma para formar dos nuevas células, se superpone con las etapas finales de la mitosis. Puede comenzar en la anafase o telofase, según la célula, y finaliza poco después de la telofase.
En las células animales, la citocinesis es contráctil, pellizca la célula en dos como un monedero con un cordón ajustable. El “cordón” es una banda de filamentos hechos de una proteína llamada actina y el pliegue del cordón se conoce como surco de división. Las células vegetales no pueden dividirse de esta forma porque tienen una pared celular y son demasiado rígidas. En vez de eso, se forma una estructura llamada placa celular en el centro de la célula que la divide en dos células hijas separadas por una nueva pared.
