Meme domingo, 8 de septiembre de 2013


UNIDAD II


INFORMACIÓN GENÉTICA


CONTENIDO 2: La División Celular

Propósito:

  • Conocer el cariotipo humano.
  • Identificar los procesos en lo que ocurre la división celular.
  • Diferenciar las fases de la mitosis y la meiosis.
  • Reconocer la importancia de la gametogénesis para los individuos con reproducción sexual.



 
EL CICLO CELULAR

            Es un proceso dinámico por el que pasan todas las células. Toda célula nace de la división de la correspondiente célula madre; dicho proceso es cíclico, ya que es un proceso que se repite en lapsos de tiempo de duración variable  de acuerdo a los tipos de células y a las condiciones ambientales del medio. Para comprender mejor el proceso de la mitosis es conveniente ubicarlo dentro del contexto del ciclo celular. El ciclo celular comprende un período de crecimiento (interfase) y otro de división (mitosis), cuyas fases son las siguientes:
A.- Período de Crecimiento (interfase): la mayor parte del tiempo del ciclo celular, la célula lo pasa en interfase (G1 + S + G2) donde la célula aparenta estar en un largo momento de inactividad, pero eso no es así, dado que durante este momento sucede lo siguiente:
* Crecimiento inicial (G1): es un momento que se caracteriza por un crecimiento general de la célula joven que acaba de dividirse.
* Replicación cromosómica (S): que implica la duplicación o síntesis del ADN (Ácido Desoxirribonucleico) material genético que forma cromosomas.
* Continúa el Crecimiento (G2): hasta que la célula adquiera un tamaño en el que se dé una relación adecuada entre el tamaño del citoplasma y el tamaño del núcleo.
B.- La División Celular o Mitosis (M): es el momento de la vida celular en el que es posible observar microscópicamente cambios a nivel nuclear, dado que los cromosomas (cromatina) se condensan, se hacen más gruesos, se mueven y ordenan en el centro de la célula, se separan y forman don núcleos y divide también el citoplasma. Esta parte del ciclo (la mitosis) se realiza en un tiempo relativamente corto, con relación al resto del tiempo del ciclo celular.


LA MITOSIS

       

Tipo de división celular en el que a partir de una célula madre se originan dos células hijas con el mismo número de cromosomas y la misma información genética con el fin de mantener constante la dotación cromosómica de las células resultantes. Se lleva a cabo mediante 4 fases siendo éstas las siguientes:

- Interfase. El período existente entre las divisiones celulares activas se denomina interfase. Durante este período el DNA y sus proteínas asociadas tienen el aspecto de hilos de cromatina dispersos dentro del núcleo.
Cuando comienza la replicación, las dos cadenas de cada molécula de DNA se separan y cada una de ellas sirve de modelo para la producción de una nueva cadena de DNA. Cada una de las dos nuevas moléculas de DNA producidas posee una cadena de nucleótidos derivados de la molécula de DNA original y una recién sintetizada. Durante la interfase, también se duplican los centríolos situados dentro del centrosoma.

- Profase. Los filamentos de cromatina se condensan para formar cromosomas, cada uno de los cuales está compuesto por dos fibras separadas denominadas cromátides, que están unidas en un punto mediante una región especializada, el centrómero. A medida que avanza la profase, un centriolo se desplaza a cada uno de los lados de la célula. Cerca de los centriolos se forman microtúbulos, que se proyectan en todas las direcciones. Algunos de ellos terminan en ciego y son llamados fibras astrales.
Otros, conocidos como fibras fusales, se proyectan hacia el ecuador y se superponen a las fibras procedentes de los otros centríolos o bien se adhieren a los centrómeros de los cromosomas. Al final de la profase, la cubierta nuclear degenera y los nucleolos han desaparecido.

- Metafase. Los cromosomas se alinean en el ecuador con las fibras fusales procedentes de cada para de centríolos sujetas a sus centrómeros.

- Anafase. Los centrómeros se separan, y cada cromátide es ahora un cromosoma. Cuando los centrómeros se dividen, el número de cromosomas se duplica, produciendo dos copias idénticas de 46. Las dos copias de cromosomas son atraídas por las fibras del huso hacia los polos de la célula. El citoplasma se estrecha a lo largo de las células del ecuador a medida que las membranas celulares se mueven unas hacia otras.
- Telofase. A partir del retículo endoplásmico se forma una nueva cápsula nuclear y reaparecen los nucléolos como organelas diferenciadas. Los núcleos de las dos células hijas adquieren el aspecto de los núcleos en la interfase. Se ha completado el proceso de la mitosis.

- Citocinesis: Paralelamente en el citoplasma también se producen cambios que se materializan en su distribución o reparto junto con sus organelos, ordinariamernte en partes iguales entre las dos células hijas; este fenómeno constituye la citocinesis (del griego cito, citoplasma y Kinesis, movimiento) también se le llama citodiéresis.







LA MEIOSIS
           

     Es la división celular que permite la reproducción sexual. Comprende dos divisiones sucesivas: una primera división meiótica, que es una división reduccional, ya que de una célula madre diploide (2n) se obtienen dos células hijas haploides (n); y una segunda división meiótica, que es una división ecuacional, ya que las células hijas tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre (como la división mitótica). Así, dos células n de la primera división meiótica se obtiene cuatro células n. Igual que en la mitosis, antes de la primera división meiótica hay un período de interfase en el que se duplica el ADN. Sin embargo, en la interfase de la segunda división meiótica no hay duplicación del ADN. Sus fases son: 


     Las características típicas de la meiosis I, solo se hacen evidentes después de la replicación del DNA, en lugar de separarse las cromátidas hermanas se comportan como bivalente o una unidad, como si no hubiera ocurrido duplicación formando una estructura bivalente que en si contiene cuatro cromátidas. Las estructuras bivalentes se alinean sobre el huso, posteriormente los dos homólogos duplicados se separan desplazándose hacia polos opuestos, a consecuencia de que las dos cromátidas hermanas se comportan como una unidad, cuando la célula meiótica se divide cada célula hija recibe dos copias de uno de los dos homólogos. Por lo tanto las dos progenies de esta división contienen una cantidad doble de DNA, pero estas difieren de las células diploides normales.
Profase I
Leptoteno:
            En esta fase, los cromosomas se hacen visibles, como hebras largas y finas. Otro aspecto de la fase leptoteno es el desarrollo de pequeñas áreas de engrosamiento a lo largo del cromosoma, llamadas cromómeros, que le dan la apariencia de un collar de perlas.
Cigoteno:
     
Es un período de apareamiento activo en el que se hace evidente que la dotación cromosómica del meiocito corresponde de hecho a dos conjuntos completos de cromosomas. Así pues, cada cromosoma tiene su pareja, cada pareja se denomina par homólogo y los dos miembros de la misma se llaman cromosomas homólogos.
Paquiteno:
 
     Esta fase se caracteriza por la apariencia de los cromosomas como hebras gruesas indicativas de una sinapsis completa. Así pues, el número de unidades en el núcleo es igual al número n. A menudo, los nucleolos son muy importantes en esta fase. Los engrosamientos cromosómicos en forma de perlas, están alineados de forma precisa en las parejas homólogas, formando en cada una de ellas un patrón distintivo
Diploteno:
 
     Ocurre la duplicación longitudinal de cada cromosoma homólogo, al ocurrir este apareamiento las cromátidas homólogas parecen repelerse y separarse ligeramente y pueden apreciarse unas estructuras llamadas quiasmas entre las cromátidas.ademas La aparición de estos quiasmas nos hace visible el entrecruzamiento ocurrido en esta fase.
Diacinesis:
 
    Esta etapa no se diferencia sensiblemente del diploteno, salvo por una mayor contracción cromosómica. Los cromosomas de la interfase, en forma de largos filamentos, se han convertido en unidades compactas mucho más manejables para los desplazamientos de la división meiótica.
Metafase I 
 
      Al llegar a esta etapa la membrana nuclear y los nucleolos han desaparecido y cada pareja de cromosomas homólogos ocupa un lugar en el plano ecuatorial. En esta fase los centrómeros no se dividen; esta ausencia de división presenta una diferencia importante con la meiosis. Los dos centrómeros de una pareja de cromosomas homólogos se unen a fibras del huso de polos opuestos.
Anafase I   
 
     Como la mitosis la anafase comienza con los cromosomas moviéndose hacia los polos. Cada miembro de una pareja homologa se dirige a un polo opuesto.
Telofase I   
        
Esta telofase y la interfase que le sigue, llamada intercinesis, son aspectos variables de la meiosis I. En muchos organismos, estas etapas ni siquiera se producen; no se forma de nuevo la membrana nuclear y las células pasan directamente a la meiosis II.
       En otros organismos la telofase I y la intercinesis duran poco; los cromosomas se alargan y se hacen difusos, y se forma una nueva membrana nuclear. En todo caso, nunca se produce nueva síntesis de DNA y no cambia el estado genético de los cromosomas.

Profase II  
      Esta fase se caracteriza por la presencia de cromosomas compactos en número haploide.
 Los centriolos se desplazan hacia los polos opuestos de las células
Metafase II
 
     En esta fase, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial. En este caso, las cromátidas aparecen, con frecuencia, parcialmente separadas una de otra en lugar de permanecer perfectamente adosadas, como en la mitosis.
Anafase II  
 
     Los centrómeros se separan y las cromátidas son arrastradas por las fibras del huso acromático hacia los polos opuestos.
Telofase II 
 
    En los polos, se forman de nuevo los núcleos alrededor de los cromosomas.



DIFERENCIAS ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS




GAMETOGÉNESIS



        
 La palabra gametogénesis viene de la palabra gameto que significa célula sexual y génesis que significa origen, de tal forma que podemos definir a la gametogénesis como el proceso de la formación de los gametos que incluyen el proceso de la meiosis. En los machos, da como resultado la formación de los gametos masculinos o espermatozoides y recibe el nombre de espermatogénesis. En las hembras, da como resultado el gameto femenino u óvulo y recibe el nombre de ovogénesis.     
            A continuación se muestra el proceso que se sigue en ambas formas de gametogénesis:

ESPERMATOGÉNESIS

            Es la gametogénesis en los machos. Se realiza en las células diploides (2N) del epitelio germinal de los tubos seminíferos de las gónadas masculinas, los testículos. El proceso de la espermatogénesis se realiza en las siguientes fases o períodos y de la siguiente manera:
a.- Período proliferativo: la espermatogénesis se inicia con un proceso mediante el cual aumenta el número de células, gracias a sucesivas divisiones mitóticas, a partir de las células del epitelio germinal de las paredes de los tubos seminíferos del testículo. Las células que se obtienen al final de este proceso se conocen con el nombre de espermatogonias y son igual que las células germinales, célu7las diploides n (2N).
b.- Período de crecimiento: las espermatogonias crecen aumentados de tamaño por absorción de materiales del medio, se diferencian y transforman en espermatocitos primarios, los cuales son células diploides (2N). Este período se inicia cuando los machos han logrado la madurez física y capacidad reproductiva; en el hombre eso sucede en la adolescencia.
c.- Período de maduración: este período se lleva a cabo mediante la meiosis, produciéndose las divisiones sucesivas y continuas que caracterizan a esta división celular.  El espermatocito de primer orden (2N) se divide (división reduccional) y da origen a dos espermatocitos de segundo orden  (célula haploide N); en esta división, durante la profase, se llevan a cabo los cambios que afectan a los cromosomas homólogos (sinapsis-entrecruzamiento) de los que dependerá la variabilidad genética de las células hijas. La segunda división da origen a cuatro células haploides denominadas espermátidas (N); pero estas células, antes de que podamos llamarlas espermatozoides, deberán sufrir cambios a nivel del citoplasma, del que se desprenden y cambian de forma, para transformarse en células livianas, móviles y aerodinámicas, proceso que se conoce como espermiogénesis. Este fenómeno se lleva a cabo cuando se encuentran en la luz del tubo seminífero, dispuestas para intervenir en el proceso de la fecundación.

OVOGÉNESIS

a.- Período proliferativo: la ovogénesis se inicia con un proceso mediante el cual aumenta el número de células, gracias a sucesivas divisiones mitóticas, a partir de las células del epitelio germinal del ovario. Las células que se obtienen al final de este proceso se conocen con el nombre de ovogonias y son igual que las células germinales, célu7las diploides n (2N).
b.- Período de crecimiento: las ovogonias crecen aumentados de tamaño por absorción de materiales del medio, se diferencian y transforman en ovocitos primarios, los cuales son células diploides (2N). Este período se inicia cuando las hembras han logrado la madurez física y capacidad reproductiva; en la mujer eso sucede en la adolescencia.
c.- Período de maduración: este período se lleva a cabo mediante la meiosis, produciéndose las divisiones sucesivas y continuas que caracterizan a esta división celular.  El ovocito de primer orden (2N) se divide (división reduccional) y da origen a dos ovocitos de segundo orden  (célula haploide N); y el corpúsculo polar de primer orden o polocitos de primer orden, célula haploide (N). Ambas células se diferencian en cuanto al tamaño y contenido citoplasmático; el ovocito de segundo orden tiene mucho citoplasma y el polocito de primer orden tiene poco citoplasma. Ambas células entran en la segunda división dando origen al siguiente resultado: el ovocito de segundo orden, al óvulo (N) y un corpúsculo polar o polocito de primer orden (N); el corpúsculo polar de primer orden a dos polocitos o corpúsculos  polares de segundo orden.
            El resultado final de la ovogénesis es que se obtienen 4 células haploides (N), el óvulo y 3 polocitos de segundo orden (N), estos últimos no son funcionalmente aptos por carecer de los nutrientes necesarios y en consecuencia son absorbidos por el organismo femenino y no intervienen como células sexuales.
 

DIFERENCIAS ENTRE ESPERMATOGÉNESIS Y OVOGÉNESIS