La Celula

1.- LA REPRODUCCIÓN

La reproducción es una función encaminada a autoperpetuar la especie, a evitar que la especie se extinga y desaparezca; es una función que, a nivel celular, implica la desaparición de la célula que se reproduce en beneficio de su especie; incluso en algunos seres pluricelulares más complejos también puede implicar la muerte de los individuos reproductores (plantas que se reproducen y mueren, hembras que devoran a los machos, crías que devoran a la madre, etc.).

Existen dos tipos de reproducción, tanto en seres unicelulares, como en seres pluricelulares, aunque en éstos los procesos se complican algo más, pero los mecanismos básicos son los mismos:

a) Reproducción asexual

b) Reproducción sexual

a.- Reproducción asexual

Es el tipo más primitivo y más sencillo, ya que no requiere ni estructuras ni células especializadas; en el caso más sencillo, el de los seres unicelulares, consiste en que a partir de una célula, llamada CÉLULA MADRE, se forman dos o más células, llamadas CÉLULAS HIJAS, que son idénticas a la célula madre, sin cambios.

Este tipo de reproducción posee como principal ventaja el ser muy rápida, lo que permite colonizar amplios espacios en muy poco tiempo, sin embargo tiene el gran inconveniente de que no permite cambios y por tanto no permite evolucionar.

Existen tres tipos más frecuentes de reproducción asexual en seres unicelulares:

-BIPARTICIÓN: La célula madre se parte en dos células hijas idénticas a ella.

-GEMACIÓN: La célula madre emite protuberancias (yemas) que crecen poco a poco hasta que se separan originando células hijas más pequeñas.

-ESPORULACIÓN: La célula madre divide muchas veces su núcleo y alrededor de cada núcleo se forma una membrana, originándose muchas células pequeñas llamadas ESPORAS, que se liberarán al romperse la membrana de la célula madre.

En cualquiera de los tres casos hay que diferenciar entre la división del citoplasma (CITOCINESIS), que no supone ningún problema, y la división del núcleo (CARIOCINESIS), que tiene que ser una división de tal manera que ninguna de las células hijas pierda ni gane ADN, o lo que es lo mismo, información genética, para lo cual existe un mecanismo especial de división nuclear llamado MITOSIS.

En seres pluricelulares existen también tres tipos que son comparables a los tipos unicelulares:

- la FRAGMENTACIÓN: a partir de fragmentos un individuo "madre" se obtienen individuos "hijos" completos.

- la GEMACIÓN: en ciertas zonas del adulto se producen acúmulos de células embrionarias que al separarse de la "madre" pueden originar a un adulto completo.

- la ESPORULACIÓN: un individuo "madre" produce muchas células "hijas" (= esporas) que originan nuevos adultos.

Actividad 1

b.- Reproducción sexual:

Es más evolucionada que la asexual y más compleja, ya que se requieren células y órganos especializados y, generalmente, dos individuos distintos para llevarla a cabo. Las células especializadas se denominan GAMETOS y se forman en las GÓNADAS, que son los órganos especializados. Lo más importante es que la reproducción sexual implica cambios genéticos, por lo que las generaciones descendientes son distintas que las generaciones parentales, pueden mejorar y obtenerse combinaciones genéticas más favorables.

En la reproducción sexual se llevan a cabo tres procesos diferentes:

1.- GAMETOGÉNESIS: Proceso de formación de gametos; a partir de una célula madre se forman 4 gametos.

2.- FECUNDACIÓN: Dos gametos de distintos individuos se fusionan (se unen sus citoplasmas y sus núcleos) originando una nueva célula denominada ZIGOTO.

3.- DESARROLLO EMBRIONARIO: Procesos por los cuales un zigoto se transforma para dar un adulto.

Los seres unicelulares presentan una gametogénesis sencilla y un desarrollo embrionario prácticamente inexistente.

La fecundación implica un serio problema, ya que cada vez que se unen dos núcleos, se unen dos dotaciones cromosómicas, por lo que si los adultos tenían 20 cromosomas, el zigoto tendrá 40 y por lo tanto dará lugar a nuevos adultos con 40 cromosomas, lo cual no puede ser, ya que se modificaría el número cromosómico de la especie, y este número tiene que permanecer estable.

Para mantener esa estabilidad en el número de cromosomas se ha desarrollado un mecanismo especial de división nuclear que es la MEIOSIS.

Actividad 2

2.- LOS CROMOSOMAS:

Los cromosomas (término que significa "cuerpos coloreados", por la intensidad con la que fijan determinados colorantes al ser teñidos para poder observarlos al microscopio), son un componente del núcleo celular que sólo aparecen cuando la célula está en división, ya sea mitosis o meiosis; tiene una estructura filiforme, en forma de cadena lineal, más o menos alargada, en el caso de eucariotas, o en forma de anillo circular cerrado, en el caso de procariotas, y están compuestos por ácidos nucleicos y proteínas.

Los cromosomas contienen el ácido nucleico ADN (ácido desoxirribonucleico), el cual está formado por la unión de pequeñas moléculas que se llaman NUCLEÓTIDOS; en el ADN sólo existen cuatro tipos de nucleótidos distintos, diferenciándose sólamente en uno de sus componentes, las llamadas BASES NITROGENADAS:

- nucleótidos con ADENINA = A

- nucleótidos con GUANINA = G

- nucleótidos con CITOSINA = C

- nucleótidos con TIMINA = T

Como lo único que cambia en el ADN son las bases nitrogenadas, el ADN se puede representar por su secuencia de bases:

...AAAGAACTGTAACCTGCACAGTCACGTGACGTAGTCCCAGTGCACGTGC...

Este conjunto de letras sin sentido aparente es un fragmento de ADN, y es la materia que constituye los GENES. Un gen no es más que un fragmento de ADN, es decir, un conjunto de nucleótidos unidos entre sí, con información para un carácter determinado, de tal manera que un cromosoma se puede considerar como un conjunto de genes. Los genes determinan las características hereditarias de cada célula u organismo.

A los genes que están juntos en un mismo cromosoma se les llama GENES LIGADOS.

Los cromosomas en realidad están formados por dos cadenas de ADN repetidas que se espiralizan y se mantienen unidas, de forma que en un cromosoma se distinguen dos partes que son idénticas y reciben el nombre de CROMÁTIDAS, que se unen por un punto llamado CENTRÓMERO. El centrómero divide a las cromátidas en dos partes que se denominan BRAZOS.

Estas cadenas repetidas surgen al final de la Interfase, antes de la división celular, a partir de la replicación de la única cadena que existe en la Interfase; esto quiere decir que una célula que no está en división tiene en su núcleo cadenas individuales de ADN que forman la CROMATINA, mientras que cuando está en división

tiene pares de cadenas duplicadas que forman CROMOSOMAS.

Actividad 2b

(Contiene vídeo)

Un cromosoma está formado por dos cromátidas, que son cadenas iguales de ADN, es decir, con los mismos genes y los mismos alelos.

Los cromosomas se clasifican según la longitud relativa de sus brazos, es decir, según la posición del centrómero, en:

- METACÉNTRICOS: cuando los dos brazos son aproximadamente iguales y el centrómero está en el centro.

- SUBMETACÉNTRICOS: el centrómero está ligeramente desplazado hacia un lado dando dos brazos algo desiguales

- TELOCÉNTRICOS: cuando el centrómero está más cerca de un extremo, dando dos brazos muy desiguales

- ACROCÉNTRICOS: el centrómero está en un extremo, por lo que en realidad sólo existe un brazo.

Actividad 3

Actividad 3b

(Contiene vídeo)

3.- LA DIVISIÓN CELULAR:

La división celular es, en realidad, un proceso doble. Estos dos procesos son:

- la división nuclear, o CARIOCINESIS

- la división citoplásmica, o CITOCINESIS

Ambos procesos pueden darse asociados, uno detrás del otro, o de forma independiente, primero uno, y algún tiempo después el otro.

Para que pueda darse la división nuclear es necesario que se de previamente otro proceso, que es la replicación del ADN.

Replicación del ADN

El primer proceso clave para que se de la división nuclear es que todas las cadenas de ADN se dupliquen (REPLICACIÓN del ADN); esto se da inmediatamente antes de que comience la división, en un período del ciclo celular llamado INTERFASE, que es aquel momento de la vida celular en que ésta no se está dividiendo.

Tras la replicación tendremos dos juegos de cadenas de ADN, por lo que la mitosis consistirá en separar esas cadenas y llevarlas a las células hijas.

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