Unidad 10 División Celular[1]
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La División Celular Meiosis y Variabilidad genética Gametogénesis La reproducción de los Organismos Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 1 El presente material de trabajo ha sido diseñado con el propósito de orientar al alumno en el proceso de aprendizaje de la Biología. El alumno podrá alcanzar un óptimo rendimiento en la cursada de esta materia, cuando logre una modificación significativa y estable de sus conocimientos y sus pautas “previas” en lo referente a las Ciencias Biológicas. Con el objeto de ayudar a superar las dificultades que suelen plantearse durante el aprendizaje de esta asignatura, se efectúan algunas sugerencias acerca del uso del material didáctico y de la modalidad de cursada: - Lea atentamente los OBJETIVOS y los CONTENIDOS de cada unidad del programa. Esto le permitirá saber qué se espera que usted pueda lograr mediante el aprendizaje de la unidad (Objetivos) y qué temas serán tratados durante las clases (Contenidos). - Resuelva la totalidad de los ejercicios, problemas y actividades que se proponen en cada unidad. Para hacerlo, recurra al material denominado Marco Teórico de la Unidad, donde encontrará información orientadora, y a la bibliografía recomendada en clase. - No dude en acudir al docente cada vez que lo crea necesario. - Efectúe todas las Autoevaluaciones propuestas. Esto le permitirá hacer una estimación “propia” acerca de la evolución de sus conocimientos. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. OBJETIVOS: • Comprender los diferentes mecanismos de División Celular • Diferenciar entre los conceptos de Haploide, Diploide, Cromosomas Homólogos y Cromátidas Hermanas • Comprender los procesos involucrados en la Gametogénesis Humana • Distinguir entre Reproducción Sexual y Asexual CONTENIDOS: • La etapa de División en el Ciclo Celular • Mitosis • Meiosis • Cariocinesis y Citocinesis • Ovogénesis y Espermatogénesis en humanos • Formas de Reproducción de los organismos 2 Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 3 Lea atentamente: La vida es un proceso continuo en el tiempo que exige una renovación permanente o un retorno al estado inicial, de manera que puede ocurrir una y otra vez ... Ya en el siglo pasado se estableció la idea de que la vida proviene de vida preexistente; y las células de células preexistentes. Cada generación nueva es resultado de la reproducción. En los organismos eucariontes que se reproducen asexualmente, la transferencia de información se realiza a través de la mitosis, mientras que en la reproducción sexual se efectúa el mecanismo de meiosis. La formación de un nuevo individuo que se inicia con la fecundación, es un complejo proceso que incluye fenómenos de crecimiento, diferenciación y recambio permanente de células. 1- ¿Cómo se caracteriza una célula haploide?, ¿y una célula diploide? .................................................................................................................................................. 2- Defina cromosomas homólogos. .................................................................................................................................................. 3- Responda utilizando n ó 2n : Las células sexuales son............................ Las células somáticas son......................... 4-Luego que ocurre el proceso de duplicación, las dos copias resultantes de cada molécula de ADN permanecen unidas a nivel del centrómero y constituyen dos cromátidas que se denominan hermanas. Las informaciones de esas cromátidas son idénticas ya que provienen de la duplicación exacta del material genético original. ¿A partir qué etapa del ciclo celular se cumple lo anteriormente explicado?..................... ............................................................................................................................................. 5- Observe los esquemas e indique en qué caso se trata de una célula n o de una célula 2n respectivamente. A.- B. - .................................................................................................................................................. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 4 6- Una de las fases del ciclo celular es la reproducción. ¿Qué importancia biológica tiene este proceso? ............................................................................................................................... 7- Diferencie entre reproducción asexual y sexual. Relacione con conceptos aprendidos anteriormente. ............................................................................................................................... 8- Esquematice la división celular de un organismo procarionte. 9- ¿Qué diferencias presenta con la reproducción en eucariontes?.(Relacione con la pregunta anterior). ............................................................................................................................... 10- Caracterice brevemente cada etapa del ciclo celular, completando las líneas de puntos: INTERFASE G1.................................................................. S .................................................................. G2.................................................................. DIVISIÓN ............................................................................ 11Repase el concepto de Ciclo Celular. ¿Qué es Go? ............................................................................................................................... 12- ¿Qué es lo que determina que una célula continúe hacia el período S, y por lo tanto se divida o que no lo haga y permanezca en Go? Repase atentamente el Marco Teórico de la Unidad 8. ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 13- ¿Qué es APOPTOSIS? ☺ Investigue sobre este tema. ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 5 Lea atentamente: A pesar que la mitosis es un fenómeno contínuo, tradicionalmente se la ha descripto dividiéndola en etapas que se caracterizan pory algún evento ende particular. La constitución de un organismo multicelular, su crecimiento la regeneración sus partes Es importante entender este proceso desde lo conceptual, más allá de los detalles dañadas, está a cargo de un mecanismo multiplicador de células. que seobjetivos refierenbiológicos a la morfología. Paraes facilitar su que comprensión muestran Por los que persigue, necesario este procesose genere célulasa continuación una serie de esquemas que evidencian: exactamente iguales a la original. -En el A caso la izquierda: el aspecto generalladeformación la célula. de los organismos unicelulares, de células iguales significará un proceso de la reproducción asexual. la condensación y la ubicación de los -reproducción, En el centro: a mayor aumento, Perocromosomas en ambos casos nos referimos al mismo tipo de división celular : “LA MITOSIS” - A la derecha: la constitución de un cromosoma individual. 14- Describa con sus palabras el concepto de MITOSIS. ............................................................................................................................... 17- Señale sobre las líneas de puntos el nombre de cada fase. 15Reflexione sobre casos: Recuerde el estado delos la siguientes célula al final de la interfase. -Si bien células embrionarias, que se multiplican hasta conformar la estructura total del el ADN se encuentra bajo la forma de cromatina, cuando comienza la división ya organismo. está duplicado de tal manera que cada cromosoma estará formado por dos cromátides - células pertenecientes a tejidos sometidos a desgaste continuo, como los de la hermanas. epidermis y del tubo digestivo. a. ¿Qué tipo de división se lleva a cabo?...................................................... b. Piense en otros ejemplos. ..................................................................... ¿Cómo se asegura a través de la mitosis la distribución precisa de una copia del material ............. genético a cada célula hija? 16- Observe atentamente y describa cada etapa. ¿Se trata de una célula n ó 2n?. ..................................................................... ............................................................................... ............. .............................................................................. ............................................................................... .............................................................................. ..................................................................... ............. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 6 ..................................................................... ..................................................................... ............................ ..................................................................... ..................................................................... 18- Hasta este punto se ha conducido a una división celular que recibe el nombre de .............................. Generalmente, la última etapa de este proceso ocurre simultáneamente con la división del citoplasma o ............................... . Como resultado de esta, se forman dos células independientes, idénticas a la célula madre. 19- Compare la citocinesis entre célula animal y vegetal. ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 7 20-Observe el esquema de una preparación microscópica de raíz de cebolla. a)Identifique en que etapa (interfase o mitosis) del ciclo celular se encuentran las células señaladas. b)Si están en mitosis, indique la fase correspondiente. Lea atentamente: Uno de los puntos de la reproducción sexual , es la fecundación , el momento en que las dos gametas provenientes de los progenitores unen sus informaciones para dar una cigota. Como consecuencia de este suceso, el huevo o cigota cuenta con la suma de las informaciones genéticas contenidas en los cromosomas de ambas gametas. Si consideramos que el número de cromosomas de una especie es una constante, y la fecundación duplica esa cantidad, es necesario que se realice una reducción a la mitad del número de cromosomas. El mecanismo que lleva a cabo este proceso se denomina “MEIOSIS”. 21- Describa con sus palabras el concepto de MEIOSIS. ................................................................................................................................................ Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 22- Responda brevemente: a)¿Qué ocurre en la primera división meiótica o Meiosis I? ............................................................................................................................... b)¿Qué ocurre en la segunda división meiótica o Meiosis II? ............................................................................................................................... 23- Observe el siguiente esquema e interprete el concepto general de la Meiosis. 8 Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 9 Por cada célula inicial, se conduce a la formación de cuatro células hijas. Sin embargo este no es un mecanismo multiplicador, sino que mediante la MEIOSIS se obtienen células especializadas para intervenir en la reproducción sexual. Es muy importante que analice el comportamiento de los cromosomas. Los esquemas que se plantean a continuación tienen el mismo criterio que los correspondientes a la MITOSIS. 24- Complete las líneas de puntos con los nombres de cada fase y describa brevemente cada uno de los esquemas. Meiosis I ó .................................. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 10 25-Las cromátidas homólogas paternas y maternas presentan instrucciones referidas a los mismos rasgos, pero no necesariamente la misma información respecto a ellos. Si se realiza un intercambio de segmentos entre dos cromátidas homólogas, cada cromátida ya no poseerá su información original, sino que ahora presentará una recombinación de informaciones. ¿Qué representa el siguiente esquema? .................................................................................................................. 26-Continúe completando los esquemas. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 11 Como resultado de la primera división meiótica, han quedado constituídas dos células hijas, cada una con la mitad de los juegos cromosómicos de la célula original. Sin embargo, el proceso meiótico no termina aquí. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 12 Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 13 27- Responda con V si es verdadero o F si es falso. Justifique. (las célulasresultantes de una meiosis no sólo difieren de la original en cuanto a la cantidad sino también en cuanto a la calidad de su información) ................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 14 28-Observe el siguiente esquema basado en la separación al azar de los pares homólogos. Complete las células que se encuentran “vacías”. (Aquí se plantean dos alternativas de ubicación de los cromosomas, durante la Metafase I).Al terminar la meiosis (sin tener en cuenta el crossing over), se han obtenido.............. modelos distintos de distribución de cromosomas. 29- Considere que en cada par homólogo ocurrió un entrecruzamiento entre cromátidas homólogas. En la Meiosis II, cuando las cromátidas recombinadas deben separarse, no lo hacen en una orientación prefijada. Dado que ahora no son idénticos debido al entrecruzamiento de informaciones materna y paterna; la separación al azar introduce mayor diversidad genética en las células resultantes. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. Observe atentamente el esquema. 15 Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 16 30- Normalmente el material genético se reparten en partes iguales pero puede ocurrir que por algún error en el proceso de segregación, esto no suceda. Explique. Lea el Marco Teórico Referancial. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. 31- ¿Qué es la GAMETOGENESIS? .................................................................................................................................................. 32- Observe atentamente los siguientes esquemas y complete las líneas de puntos. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 17 TITULO: ....................................................... 33-Confeccione un cuadro comparativo entre MITOSIS y MEIOSIS teniendo en cuenta: - Número de células hijas. - Cantidad de material genético de las células hijas - Calidad del material genético de las células resultantes - Número de divisiones - Objetivo del proceso - Existencia de cromosomas homólogos - Separación de cromátidas hermanas. - Intercambio de segmentos de ADN. 34- Esquematice una célula n=6. 2n=4 Indique en qué caso se trata de una célula haploide o diploide respectivamente. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 18 Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 19 La etapa de División Celular La Teoría Celular postula que todos los organismos están formados por una o más células y que todas las células provienen de células preexistentes (ver Unidad 1, El Origen de la Vida). En este marco, se puede comprender la enorme importancia que tiene la reproducción celular para la continuidad de la vida en nuestro planeta. La reproducción de las células se lleva a cabo durante la etapa de División Celular del Ciclo de Vida de las células (ver Unidad 8, Ciclo Celular). Cuando una célula se divide transmite a sus células hijas dos requisitos esenciales para la vida: - la Información Genética o información hereditaria para dirigir los procesos metabólicos. - los materiales del citoplasma necesarios para vivir y utilizar dicha información. La división celular transmite un juego completo de material genético a cada célula hija La información hereditaria de todas las células vivas se encuentra en el ADN. Como muchas moléculas biológicas grandes, una molécula de ADN es un polímero de subunidades llamadas nucleótidos (ver Unidad 2, Ácidos Nucleicos). La unidad de la herencia, los genes, son segmentos de ADN de cientos o varios miles de nucleótidos de longitud, cuya secuencia constituye la información genética para producir tareas específicas. La secuencia de nucleótidos en un gen, codifica la información para sintetizar el ARN y las moléculas proteicas necesarias para construir estructuras y para llevar a cabo las reacciones metabólicas (ver Unidad 8, Código Genético). Para que cualquier célula sobreviva, debe tener un juego completo de instrucciones genéticas. Por lo tanto, cuando una célula se divide, no puede simplemente dividir sus genes por la mitad y darle a cada célula hija la mitad de un conjunto. En lugar de eso, la célula primero duplica su ADN, de igual manera que se obtienen fotocopias de un manual de operaciones. Cada célula hija recibe, entonces, un "manual de ADN" completo que contiene todos los genes. La división celular transmite a cada célula hija los elementos citoplásmicos esenciales. Igual que los planos de una casa, las instrucciones codificadas en el ADN son inútiles sin los materiales para poder trabajar. Cada célula recién formada debe recibir las moléculas necesarias para leer sus instrucciones genéticas, y también para conservarse viva el tiempo suficiente para adquirir nuevos materiales del medio y procesar nuevos componentes celulares. Es más, como ya se ha indicado en unidades anteriores, no pueden sintetizarse mitocondrias ni cloroplastos; estas organelas se originan sólo por la división de mitocondrias y cloroplastos que existían previamente. En general, cuando una célula se divide, su citoplasma se distribuye por igual entre las células hijas. Este mecanismo simple proporciona a las células hijas todas las organelas, nutrientes, enzimas y otras moléculas que requieren. Las células recién formadas adquieren nutrientes medio, producen sus propias estructuras y crecen. Después de un tiempo, dependiendo del organismo, del tipo de célula y de loa nutrientes de que dispone, la célula se divide. Esta descripción general Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 20 se aplica tanto a las células procariontes como a las eucariontes. Sin embargo, como las células procariontes son estructural y funcionalmente muy diferentes de las células eucariontes, sus ciclos celulares difieren en varios aspectos. Por lo tanto, la división de ambos tipos celulares será analizada por separado. La División Celular en Procariontes En condiciones favorables, los ciclos de vida de los organismos procariontes son mucho más breves que los de eucariontes. Por ejemplo, la bacteria Escherichia coli que habita el intestino humano, completa su ciclo vital en menos de treinta minutos. Luego de incorporar nutrientes y crecer, la bacteria comienza a duplicar la única molécula de ADN que posee. Como resultado de la replicación, quedan dos moléculas de ADN que se fijan a la membrana plasmática en puntos cercanos pero distintos. La célula se alarga y comienza a invaginarse la membrana entre ambas moléculas. Luego, la membrana crece hacia el interior celular y la célula original termina por dividirse en dos células hijas, cada una de las cuales recibe una molécula de ADN y la mitad del citoplasma. Con un juego completo de genes y con los materiales citoplasmáticos suficientes para metabolizar, cada célula hija crecerá y completará su propio ciclo. Esta forma de división se conoce como “fisión binaria”. Fisión Binaria Esquema de las sucesivas etapas del proceso de división celular en procariontes. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 21 La División Celular en Eucariontes La división celular es similar en todas las células eucariontes. Consta de dos procesos: cariocinesis o división del núcleo, y citocinesis o división del citoplasma. Durante la cariocinesis la envoltura nuclear se desorganiza, y el material genético del núcleo, que ya se había duplicado en la etapa S, se separa en dos partes. Una vez separado, se forma una nueva envoltura en torno a cada parte. El resultado de la cariocinesis es, entonces, una célula con dos núcleos. En la mayoría de los casos, se divide luego el citoplasma, y el resultado final son dos células con un núcleo cada una. La etapa de División Celular consta de Cariocinesis o División del Núcleo, seguida de Citocinesis o División del Citoplasma. Al proceso de cariocinesis se lo divide en etapas, para facilitar su estudio. Éstas son: profase – prometafase – metafase – anafase – telofase Esta división en etapas es arbitraria, pero sumamente útil para detallar los procesos más importantes que tienen lugar durante la división. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 22 La Mitosis en las Células Animales Profase Al iniciarse la profase, la cromatina –formada por ADN unido a proteínas- ya está duplicada debido al proceso que tuvo lugar en la etapa S. Por lo tanto, cada filamento de cromatina contiene dos moléculas de ADN idénticas entre sí. Cuando el núcleo se divide en dos, el material genético se reparte entre ambos núcleos hijos en partes iguales, y para ello, la cromatina, que durante la interfase se halla desespiralizada y en forma de filamentos, debe compactarse (ver Unidad 9, Enrolamiento del ADN Eucarionte). La compactación de la cromatina se produce en la profase, y da como resultado las estructuras llamadas cromosomas. Debido al grado de condensación, un filamento de cromatina que durante la interfase puede medir varios milímetros de longitud, se reduce a una estructura cientos de veces menor. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas hermanas unidas entre sí por una región llamada centrómero. Ambas cromátidas son idénticas, es decir, tienen la misma información genética; puesto que una es el duplicado de la otra. El centrómero está formado por regiones específicas de ADN de cada cromosoma. A ambos lados del centrómero, se forma una estructura proteica, plurilaminar, aplanada, llamada cinetocoro, cuyas zonas externas se unirán a los microtúbulos de las fibras del huso, fijando los cromosomas al mismo. Esta unión ocurrirá en la profase tardía o prometafase. Esquema de un cromosoma, formado por dos cromátidas hermanas idénticas. Obsérvese la región del centrómero y el cinetocoro, unido a las fibras del huso. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 23 En un proceso posterior, que ocurrirá luego de la profase, las cromátidas hermanas se separarán, y cada una se desplazará hacia un extremo o polo de la célula. Para que eso se lleve a cabo, es necesario que en la profase ocurran dos acontecimientos: - que se forme una estructura capaz de separar las cromátidas hermanas para transportarlas a los extremos de la célula - que la envoltura nuclear se desorganice para que las cromátidas se puedan desplazar. La estructura que separará a las cromátidas hermanas es el huso acromático, que comienza a formarse durante la profase y se completará en la prometafase.. El huso acromático se forma en torno a los centríolos , estructuras cilíndricas formadas por microtúbulos de tubulina (ver Unidad 5, Microtúbulos). Cuando la célula está en la etapa G1 de la Interfase, contiene un par de centríolos en el citoplasma, que se duplican en el período S, y dan origen a dos pares de centríolos. En la profase, cada par de centríolos comienza a migrar hacia cada extremo o polo de la célula y, mientras lo hacen, se organizan microtúbulos en disposición radiada en torno a ellos. A ese grupo de microtúbulos se lo denomina aster. A medida que se van separando, los microtúbulos van aumentando en longitud y en cantidad originando filamentos que en su conjunto, se denominan huso acromático. El Huso Acromático Esquema de los tres tipos de microtúbulos que forman el huso acromático. Los microtúbulos astrales, forman una estructura radial a partir de los centrosomas derivados de los centríolos. Los microtúbulos polares llegan hasta la zona ecuatorial de la célula y constituyen la mayor parte del huso. Los microtúbulos cinetocóricos se unen al cinetocoro de los cromosomas. Los microtúbulos están formados por unidades de tubulina, y aumentan de longitud porque continuamente se adicionan nuevas unidades de tubulina que se ensamblan. Este proceso de ensamble ocurre en una zona del citoplasma cercana a la envoltura nuclear, en torno a los centríolos, en un área poco visible al microscopio llamada centrosoma . El huso se va organizado por fuera del núcleo, entre los dos centrosomas. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 24 Profase mitótica La profase se inicia con la formación del huso y el comienzo de la desorganización del nucleolo. Cuando comienza la división, el ADN que posee la información necesaria para la síntesis de ARNr y que forma el organizador nucleolar (ver Unidad 9, Enrollamiento del ADN Eucarionte) se espiraliza y enrolla, y, por lo tanto, el nucleolo se dispersa. Prometafase Se considera que la Prometafase comienza cuando la envoltura nuclear se desorganiza, formando una enorme cantidad de pequeñas vesículas, que permanecen cerca del huso durante toda la mitosis. La formación de vesículas ocurre cuando se desorganiza la lámina nuclear, que es un polímero de la laminina, del tipo de los filamentos intermedios, ubicado por dentro del núcleo, en contacto con la envoltura. Al fosforilarse la laminina, se desarma la lámina nuclear, formándose pequeñas vesículas, y se desorganizan los poros nucleares. Al final de la mitosis, se des-fosforila la laminina y se repolimeriza, permitiendo la unión de todas las vesículas y la reorganización de la envoltura El huso acromático ocupa, entonces, la región del núcleo. Los cromosomas se unen a las fibras del huso a través del cinetocoro. Los microtúbulos que participan de esta unión son los Microtúbulos del Cinetocoro. Los restantes microtúbulos que forman las fibras del huso se llaman Microtúbulos Polares, y, los microtúbulos que están por fuera del huso, alrededor de los polos, son los Microtúbulos Astrales. En tanto, los cromosomas se hallan dispersos en el área que antes fue el interior del núcleo. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 25 Prometafase Se inicia con la desorganización de la envoltura nuclear en vesículas. Los cinetocoros unen los cromosomas al huso. Metafase Al inicio de la metafase, la célula presenta un par de ásteres en cada polo y las fibras del huso, que se organizaron desde ellos, se encuentran distribuidas a lo largo de la célula. Los cromosomas, unidos a los microtúbulos del cinetocoro, quedan entonces alineados en un plano, en la zona central de la célula, entre los polos, llamado plano ecuatorial . Metafase Los cromosomas quedan alineados en el plano ecuatorial por la unión de los microtúbulos cinetocóricos a la zona del al cinetocoro. Al terminar la metafase, todos los cromosomas se encuentran alineados en la placa ecuatorial y conectados a los filamentos del huso. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 26 Anafase En la anafase, las cromátidas hermanas, que están unidas por el cinetocoro, se separan, y cada una es arrastrada hacia los polos de la célula por las fibras del huso. Esto ocurre a partir de la separación de las placas del cinetocoro, que arrastran a cada cromátida hacia un polo. Las cromátidas migran todas a la misma velocidad (aproximadamente 1 µm por minuto), debido al acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos. Los microtúbulos polares, se elongan y los polos se van alejando. Anafase El acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos posibilita la separación de las cromátidas hermanas. En esta etapa, el material genético se distribuye en partes iguales que serán el material genético de los futuros núcleos. Cada cromátida que migra es ahora un cromosoma formado por una sola molécula, ya que no está más unida a su duplicado. Dicho de otra manera, un cromosoma puede tener dos cromátidas (antes de la anafase) o estar formado por una sola (a partir de la anafase). Telofase Cuando los cromosomas llegan a los polos, el material genético ya se repartió y por lo tanto, la cromatina se desenrolla y adquiere la estructura que presenta durante la interfase. Al mismo tiempo, también se reorganizan la envoltura nuclear y el nucleolo. En esta etapa culmina la cariocinesis, y el resultado final es una célula con dos núcleos con idéntica información genética. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 27 Telofase Las cromátidas llegan a los polos y se desorganizan los cinetocoros. La envoltura nuclear se vuelve a polimerizar. El ADN se desenrolla. Citocinesis Una vez obtenida la célula con dos núcleos, el citoplasma debe dividirse en dos porciones que darán lugar a dos nuevas células. Este proceso es la citocinesis. La división del citoplasma comienza a visualizarse con la formación de un surco alrededor de la célula, precisamente en el plano ecuatorial. El surco se distingue como si fuera un anillo en torno a la célula, que se profundiza cada vez más y así va estrangulando al citoplasma. El surco se forma debido a la acción de microfilamentos de actina y miosina que se ubican por debajo de la membrana (ver Unidad 5, Microfilamentos). A medida que los filamentos se contraen, van formando el surco que estrangula al citoplasma hasta que lo divide en dos. Anillo de microfilamentos Citocinesis Se produce el estrangulamiento del citoplasma debido a la formación de un surco en la zona ecuatorial, formado por la acción de los microfilamentos. Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 28 Como resultado final, se obtienen dos células hijas que entran en el período G1 de la interfase. No en todas las células la cariocinesis es seguida de la citocinesis. Un ejemplo característico son algunos hongos, donde el núcleo se divide varias veces y se origina una célula con varios núcleos. La Mitosis en las Células Vegetales La mitosis en las células vegetales no presenta grandes diferencias con respecto a las células animales, excepto en dos aspectos. Uno de ellos, es que en las células vegetales, no se han detectado centríolos; pese a esto, el huso acromático igualmente se organiza desde los polos de la célula, y también transporta a los cromosomas hacia ellos corno sucede durante la mitosis en las células animales. La otra diferencia es en la citocinesis. Las células vegetales están rodeadas por una pared celular rígida, y por esa razón, su citoplasma no se estrangula como en las células animales. Lo que ocurre .en las células vegetales, es que el citoplasma se divide porque se forma una membrana y una pared en el plano ecuatorial de la célula que la separa en dos compartimientos. Estos compartimientos serán las células hijas. Cuando se inicia la citocinesis, Ios restos de microtúbulos del huso acromático se disponen a lo largo de la célula en forma paralela y se concentran en el plano ecuatorial. A este conjunto de microtúbulos se lo llama fragmolasto. Cariocinesis en Vegetales Los microtúbulos del huso forman el fragmoplasto. Luego, con el aporte de material de las vesículas del Golgi, se forma la placa celular, que va creciendo hasta conformar la pared. Pared Celular con plasmodesmos Hecho el depósito que marca la ley 11.723. Prohibida su reproducción total o parcial. 29 AI mismo tiempo, vesículas del sistema de Golgi, que Ilevan el material para formar la pared, se desplazan a lo largo de los microtúbulos del fragmoplasto hacia el plano ecuatorial de la célula. AI llegar ahí, las vesículas se funden, y Ios polisacáridos que estaban dentro de ellas se van ensamblando, y así se va originando la pared. En tanto, las vesículas del Golgi se funden y forman la futura membrana plasmática. Esta pared o placa celular, comienza a formarse en el centro de la célula y continúa creciendo hacia los costados hasta encontrarse con la membrana plasmática de la célula. Una vez que Ilega, la célula va ha quedado dividida en dos compartimientos o células hijas. MEIOSIS: la División Celular como productora de Diversidad Las células de todos los tejidos de un organismo, a excepción de las reproductoras, se llaman células somáticas. Si utilizamos un microscopio para examinar los cromosomas de una célula somática durante la metafase de la mitosis, observaremos que cada cromosoma duplicado tiene un “gemelo” muy cercano que casi siempre es idéntico en longitud y posición del centrómero. En cada especie se observará un número diferente de cromosomas; el ser humano, por ejemplo, tiene cuarenta y seis cromosomas, el conejo cuarenta y cuatro, la rana veintiséis, y el pollo setenta y ocho. Es decir, el número de cromosomas es una característica propia de cada especie. En todos los casos, los cromosomas se observan en pares. Cuando se los trata con colorantes especiales, los cromosomas presentan los mismos patrones de tinción. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas hermanas unidas a la altura del centrómero. Los dos cromosomas de dicho par se llaman cromosomas homólogos, debido a que ambos portan genes que controlan las mismas características hereditarias. Por ejemplo, si el gen para el color de los ojos está localizado en un lugar en particular o locus (plural loci), en un cromosoma, entonces, el otro cromosoma del par (el homólogo) también tiene un gen para el color de los ojos en ese locus, a la misma altura. Centrómero Un par de cromosomas homólogos en metafase, donde el patrón de tinción está representado por bandas de color. La posición del centrómero y las badas coinciden.
