Ciclo celular

Ciclo celular

c -> Mitad de la cantidad de ADN característico (23 moléculas)
2c -> Cantidad de moléculas normal (46 moléculas)
4c -> Doble de la cantidad de ADN (92 moléculas)

N -> Mitad del juego cromosómico (haploide 23 cromosomas)
2n -> Cantidad de cromosomas normal (46 cromosomas)

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Toda célula pasa por dos etapas:
Interfase
División

Las células que salen de división entran inmediatamente en interfase.
Una célula siempre es 2n durante el ciclo, lo que si puede variar es el ADN.



Interfase

Tiene mayor duración que la división, y se divide en 3 etapas:

* G1: Por su pequeño tamaño, en G1 la célula crece. Se desarrolla gran actividad metabólica (síntesis de proteínas). También se duplican los organelos, e inicia la duplicación de centríolos (solo en células animales).

* S (síntesis): La célula duplica su ADN (2n 4c).

* G2: Se continúan sintetizando proteínas, y se terminan de duplicar los centríolos. La célula continúa siendo 2n 4c.

Hay células que sólo quedan en interfase (específicamente en G1), como las neuronas, y se dice que han caído en G0. Hay otras que están interfase, pero si es necesario pueden volver a dividirse, como las células del hígado.



División

En los organismos multicelulares, sirve para reparar tejidos, y también para crecer. A los unicelulares, les sirve para reproducirse.
Se divide en 2 etapas:

* Mitosis: Aquí, la célula reparte el ADN en dos núcleos. Se divide, a su vez, en 4 etapas:

- Profase: La cromatina se condensa y comienzan a visualizarse poco a poco los cromosomas. El nucleolo y la carioteca (envoltura nuclear) desaparecen, y los centríolos se van a los polos opuestos (solo en células animales). Empieza a formarse el huso mitótico (fibra de proteínas). La célula es 2n 4c.

- Metafase: Los cromosomas llegan a su máxima condensación, es donde mejor se visualizan. Se alinean en el plano ecuatorial de la célula. La carioteca desaparece completamente. El huso mitótico se “ancla” a los centrómeros de los cromosomas. Aquí no hay membrana. La célula es 2n 4c.

- Anafase: Se separan las cromátidas moviéndose lentamente a los polos opuestos, arrastrados por las fibras del huso. En esta siempre habrá el doble de cromosomas (4n 4c).

- Telofase: Los cromosomas se encuentran en los polos, cada uno formado por una sola cromátida. Aparecen el nucleolo y la carioteca, y se deteriora el huso. Se comienzan a descompensar (desarmar) los cromosomas.

* Citocinesis o Citodiéresis: En esta, el citoplasma se divide en dos células. Ocurre paralela a la telofase.
- Si la célula es animal, esta se estrangula y divide en dos partes (no siempre equitativas). Estas tienen centríolos.
Si ocurre mitosis, pero no puede ocurrir citocinesis, se convierten en células multinucleadas (de dos núcleos, ya que no se divide). Esto pone en evidencia que la mitosis y la citodiéresis son procesos independientes.
- Si la célula es vegetal, tiene pared, por lo que no puede ser estrangulada. La citodiéresis ocurre gracias a la separación entre ambas células hijas. La separación comienza a expandirse hacia la periferia, aislando finalmente a ambos citoplasmas.


Meiosis

Es el proceso mediante el cual una célula diploide (2n) da origen a dos células haploides (n), que ocurre a través dedos divisiones consecutivas del núcleo:

* Meiosis I o primera división meiótica (etapa reduccionaria):

- Profase I: Es la más larga de la meiosis y está subdivida en Leptoteno, Zygoteno, Paquiteno, Diptoteno y Diacinesis. Aquí se forman los cromosomas y se juntan las parejas de homólogos. Estos intercambian material genético (crossing over). El punto donde se produce el intercambio es llamado “quasma”. Los cromosomas están en el mayor grado de condensación. La membrana nuclear se rompe y el nucleolo desaparece. Se comienza a formar el huso mitótico. La célula es 2n 4c.

- Metafase I: Los cromosomas homólogos se alinean en el plano ecuatorial. Se produce la “permutación cromosómica”. La célula es 2n 4c.

- Anafase I: Cada par de cromosomas homólogos se separan y migran a los polos opuestos, movidos por las fibras del huso. La célula es 2n 4c.

- Telofase I: Los cromosomas homólogos ya se encuentran en los polos, y comienzan a desenrollarse. Reaparecen la carioteca y los nucleolos y desaparece el huso. La célula es ahora n 2c.

- Citocinesis: Los cromosomas están difusos. La célula es n 2c.



* Meiosis II o etapa ecuacional

Luego de una corta interfase donde no hay duplicación de ADN, pero sí de centríolos, las células n 2c resultantes de la primera división, inician la segunda.

- Profase II: Se vuelven a visualizar los cromosomas, y desaparecen la carioteca y el nucleolo. La célula es n 2c.

- Metafase II: Los cinetocoros de las cromátidas se alinean en el plano ecuatorial de cada célula. La célula es n 2c.

- Anafase II: Las cromátidas de los cromosomas se separan, convirtiéndose en cromosomas “por sí mismos” y se dirigen a los polos opuestos. La célula es 2n 2c.

- Telofase II: Los cromosomas son rodeados por la membrana nuclear y las células se dividen. La célula es n c.

- Citocinesis: Las células ahora son n c.

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Organismo -> Células somáticas (mayoría). Son 2n 2c.
-> Gonios (minoría, se encuentran en las gónadas). Son 2n 2c.


Células somáticas
- 2n 2c
-Interfase (G1 – S – G2)
- 2n 4c (célula resultante)
- División por mitosis y citocinesis
- Dos células: 2n 2c – 2n 2c

Gonios
- 2n 2c
-Interfase (G1 – S – G2)
- 2n 4c (citoprimario)
- División por meiosis y citocinesis
- Dos células haploides: n 2c – n 2c

Meiosis: n c – n c – n c – n c
(23 cromosomas, 23 moléculas)
Estos pasan a ser gametos. Deben dividirse a la mitad para cuidar el nº de la especie.

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Separación o segregación de los cromosomas homólogos

La separación de los cromosomas homólogos (meiosis I) puede dar origen a diferentes gametos en cuanto a las combinaciones de los cromosomas que se presentan.

La separación o segregación de los cromosomas ocurre al azar. El fenómeno de repartición azarosa de los cromosomas homólogos recibe el nombre de permutación cromosómica.
El número de gametos diferentes que pueden formarse debido a la permutación de cromosomas durante la meiosis I, es de 2n, donde n representa el número de pares de cromosomas de la célula. Ejemplo: una especie con cariotipo 2n=6 (3 pares) podrá originar 23=8 gametos diferentes.


Gametogénesis

Es el proceso en el cual se forman los gametos o células sexuales, a partir de células germinales.


Gametos (células sexuales): Se forman por la fusión de las células femeninas y masculinas de los progenitores. Cada gameto contiene la mitad del núcleo total de cromosomas de la especie, es decir, es n c, para que cuando ambos gametos se junten, el resultado sea un cigoto (2n 2c), el que se divide hasta originar las millones de células que constituyen el organismo adulto.
La gametogénesis se divide en dos procesos:


* Espermatogénesis (gametos masculinos)

Es el proceso encargado de la producción de espermatozoides, que ocurre en los testículos (paredes de los túbulos seminíferos). Se inicia durante la pubertad, y cada hombre produce millones de espermatozoides al mes.
Por mitosis aumenta la cantidad de células germinales naturales ahí presentes (2n 2c), y las células resultantes son llamadas espermatogonias.

- Proliferación: Aumento de la cantidad de espermatogonias.
Estas comienzan a hacer interfase, lo que agranda su tamaño (2n 4c), y toman el nombre de espermatocitos 1 (cuatro espermatozoides).
Estos se dividen por meiosis. Luego, termina la división meiótica. Las células resultantes son n 2c, llamadas espermatocitos 2 (dos espermatozoides).
Las células resultantes de la 2º división meiótica son n c, y toman el nombre espermátidas (un espermatozoide).

- Crecimiento: La espermatogonia cambia a espermatocitos 1.

- Maduración: Los espermatocitos 1 y 2 experimentan meiosis.

- Diferenciación o espermiohistogénesis: Termina la 2º meiosis, de la cual resultan 4 espermátidas. Cada una de ellas se transformará en un espermatozoide. Para esto, pierde la mayor parte del citoplasma, forma el acrosoma, forma el flagelo, y continúa siendo n c.


*Ovogénesis (gametos femeninos)

Proceso por el cual se forman los gametos femeninos. Este ocurre en los ovarios.
En la pubertad, termina de madurar 1 ovocito cada 28 días. A los 14 días reanuda la meiosis, se detiene en metafase, y se dirige a las trompas de Falopio (si no han llegado espermatozoides, en caso contrario, el ovocito termina la 2º división meiótica).
En el ovario hay células germinales que son 2n 2c. Antes del nacimiento, las células germinales se dividen por meiosis, y las células resultantes son ovogonias (2n 2c).

- Crecimiento: G1 – S – G2. Realizado por ovogonias, teniendo células resultantes 2n 4c, y ahora toman el nombre de ovocito 1, el cual inicia la meiosis (maduración).

Cuando la mujer nace, posee ovocitos 1 en profase en los ovarios. Esto perdura así toda la niñez, hasta la pubertad.

Ahora, un ovocito 1 cada 28 días termina la meiosis 1. El resultado de esta son dos células n 2c, una grande (ovocito 2) y otra pequeña (1º cuerpo polar).

El ovocito 2 inicia la 2º meiosis. Cuando está en metafase 2, la detiene. En estas condiciones abandona el ovario y se va a las trompas de Falopio.
- Si no han llegado espermatozoides, el ovocito se destruye ahí.
- Si hay espermatozoides, y por lo tanto, es fecundado, termina la 2º división meiótica, y la célula chica también.

El resultado de la 2º división meiótica son 2 células n c, una grande (óvulo) y otra chica (2º cuerpo polar).
El resultado de la ovogénesis es 1 óvulo y 3 cuerpos polares.