Mitosis: etapas y características del proceso de división celular

Mitosis: los cromosomas duplicados se separan en 2 núcleos, cada uno de ellos con una copia fiel. Se reducen las actividades metabólicas y la respuesta de la célula a estímulos externos es pequeña. Se trata de un proceso continuo. Etapas:

  • 1º PROFASE: es el 40% de la mitosis. Se condensa la cromatina y al hacerlo se distinguen los cromosomas mitóticos. Las cromáticas están unidas por el centrómero y a lo largo por la cohesina. El citoplasma está formado por 2 centrosomas. Disolución de la envoltura nuclear.
  • 2º PROMETAFASE: transición de la profase y metafase. Se desintegra la envoltura nuclear. El huso mitótico y los cromosomas se desplazan hacia la posición central. El nucleolo desaparece y todo su material pasa a formar parte de los cromosomas.
  • 3º METAFASE: es el 20% de la mitosis. Los cromosomas se alinean en el ecuador del huso y cada cromátida se conecta a un polo. En esta etapa se comprueba en el punto M que la situación de cada cromosoma es correcta y esto es gracias al complejo de ciclinas-CDK.
  • 4º ANAFASE: es el 10% de la mitosis. Se crea un aumento rápido y transitorio de la concentración de Ca++. Aquí es donde da comienzo la citoquinesis. Existe la anafase A donde las cromátidas hermanas se separan e inician la migración a los polos, y la anafase B donde se crea el alargamiento del huso por acción de quinesina.
  • 5º TELOFASE: los cromosomas se dispersan. Se reorganiza el nucleolo y el complejo de Golgi y el R.E se reconstruyen. Reaparece el citoesqueleto y la forma celular.

Contracción muscular: cuando queremos mover una parte de nuestro cuerpo, el cerebro genera un impulso nervioso que es transmitido a través de las neuronas motoras y que se encarga de viajar hasta el extremo de un axón. Este está en contacto con nuestros músculos en la llamada unión neuromuscular. El impulso nervioso llega por el axón de la motoneurona a la unión neuromuscular liberando un neurotransmisor llamado acetilcolina. La acetilcolina contacta con la miofibrilla haciendo que la fibra muscular libere calcio. En el interior de la miofibrilla podemos distinguir dos tipos de filamentos, Actina y Miosina. El calcio que ha sido liberado se distribuye por esos filamentos. En el filamento de la Actina podemos distinguir la troponina y la tropomiosina. En los filamentos de la Miosina podemos distinguir las cabezas de la miosina, y adenosin-trifosfato o ATP. De la molécula de ATP que encontramos en la miosina, se desprende 1 de los 3 fosfatos, convirtiendo el ATP en ADP. Por lo que la energía pasaría de ser química a ser mecánica. Esta energía es utilizada por las cabezas de la miosina para tirar de los filamentos de la actina. Por efecto de CPK sobre la fosfocreatina, el ADP vuelve a convertirse en ATP para poder dar comienzo a un nuevo ciclo.

Miofibrillas: cada fibra posee millones de miofibrillas. Con zonas con índice de refracción alto o bajo (estriación). La estructura básica de la miofibrilla es la sarcomera. Las miofibrillas se agrupan en fascículos visibles en cortes transversales (campos de Cohnhein). Sarcomero: es la unidad anatómica y funcional del músculo estriado. Se encuentra limitado por dos líneas Z con una zona A y dos semizonas. Banda S: compuesta por filamentos gruesos de 140 A de miosina y finos de actina. Banda I: se distinguen filamentos de actina que nacen de los Z. Banda H: solo filamentos de miosina. Banda M: la miosina se encuentra unida a la miosina adyacente, en la cual se contraen los músculos internos. Discos Z: se encuentran unidas la actina adyacentes y se mantiene la continuidad con el sarcomero subsiguiente. Durante la contracción muscular desaparece la banda H y se comprime la banda. En la contracción muscular se deslizan los miofilamentos de actina sobre los miofilamentos de la miosina, regulado por la intervención nerviosa.

Sinapsis: es el punto de contacto entre 2 neuronas o entre una neurona y un efector. Si se diera el caso de que dos neuronas están en contacto pero no se están pasando información, no se está produciendo una sinapsis. Existen varias relaciones para pasarse la información, y pueden ser neurona-receptor o neurona-neurona. Existen varios tipos de contacto, pero el más importante y habitual es el formado por axón-dendrita o axón-soma. La sinapsis es donde se produce la transmisión del impulso nervioso. La neurona que transmite el mensaje recibe el nombre de presináptica y la que lo recibe postsináptica. Hay dos tipos de sinapsis: Eléctricas: es la más común en los invertebrados. En el hombre se suelen dar en el SNC. Las células están íntimamente unidas y comunicadas por uniones comunicantes (hendidura o GAP), a través de las cuales pasan los iones libremente. Estas uniones que se producen son de tipo nexus. Es una sinapsis rápida y viaja de forma bidireccional. Químicas: no hay contacto directo entre las células que se comunican. En esta sinapsis contamos con una neurona presináptica y otra neurona postsináptica. Al existir una separación entre ellas (hendidura sináptica), necesitan algo que les permita comunicarse, por lo que usan unas sustancias químicas llamadas neurotransmisores. Existen 2 tipos de neurotransmisores, los inhibitorios y los excitatorios. Esta sinapsis es más lenta y es unidireccional. PASOS: si el potencial de acción es el adecuado, provoca la apertura de los canales de Ca2+ regulados por el voltaje permitiendo su entrada al interior de la presináptica. El calcio se une a las vesículas sinápticas produciendo exocitosis de las mismas y así fusionarse con la membrana plasmática. De esta manera los NT son volcados al espacio sináptico. Una vez liberados los NT, se difunden hasta la postsináptica donde son separados por unos receptores. Aquí pueden ocurrir dos cosas, que se abran canales de Na+ provocando una despolarización, por lo que se trataría de una sinapsis excitatoria. O que se abran los canales de K+ provocando una hiperpolarización, por lo que sería inhibitoria.

Impulso nervioso: en reposo la neurona se encuentra polarizada. El potencial de membrana de la neurona es negativo debido a la acción de la bomba Na+K+, que es la que se encarga de expulsar un mayor de cationes fuera de la célula (3Na+) con respecto a los cationes que entran en la misma (2K+). Esto provoca que en interior de la célula tenga una carga negativa que el exterior celular. La membrana neuronal posee canales iónicos regulados por voltaje, así que cuando se produce un estímulo se crea una alteración de la permeabilidad de la membrana y los canales regulados por Na+ quedan abiertos, permitiendo el paso del sodio al interior de la célula. Este proceso produce una despolarización de la membrana o un potencial de acción. La despolarización es secuencial, a medida que se propaga los canales de Na+ adyacentes también se abren. Esto provoca un cambio en el potencial eléctrico de la membrana y se produce el impulso nervioso que corre a través del axón. Este proceso es de corta duración, ya que cuando el potencial de la membrana alcanza un valor de +35mV, los canales de sodio se cierran y los canales de K+ se abren. Esto produce un mayor tiempo de reacción. El canal K+ se abre por el exceso de cargas positivas. Por tanto se inicia la repolarización, en la cual el potencial de la membrana vuelve a ser -70mV. En este momento los canales de K+ se cierran.

Ciclo celular: es la fase para la reproducción de los organismos. Es la secuencia ordenada de acontecimientos por las que una célula duplica su contenido y luego se divide en 2. Las células muestran dos estados, la mitosis y la interfase. La proliferación celular se encarga de aumentar el número de células gracias a su crecimiento y multiplicación celular. Ésta es fundamental para la regeneración de tejidos dañados o viejos. La función del ciclo celular es la formación completa de una nueva célula y evitar que se formen células con errores. Etapas: G: gap (intervalos) S: síntesis del ADN M: mitosis. El estado de la interfase ocupa la mayor parte del tiempo de la vida celular, por lo que dentro de cada ellas encontramos. 1º G1: periodo de tiempo de 6 a 12 horas; 2º S: periodo de tiempo de 6 a 8 horas; 3º G2: periodo de tiempo de 3 a 4 horas; 4º M: periodo de tiempo de 1 hora; 5º G0: en reposo. El ciclo celular está sometido constantemente a fallos en su funcionamiento, por lo que aparecen unos puntos de control para que éste se desarrolle sin ningún tipo de problema. Puntos de control: R: se encuentra al final de la G1. Aquí se comprueba si el tamaño celular es el adecuado, si las condiciones de la célula son favorables y si da lugar al inicio de la síntesis del ADN. G2: se presenta al final de la G2. Aquí se comprueba si la replicación de ADN es correcta y completa. Prepara a la célula para la mitosis. M: aparece en las primeras etapas de la misma. Comprueba la correcta alineación de los cromosomas durante la separación de las cromátidas hermanas.

Estos mecanismos se combinan con el sistema de ciclinas y quinasas, que son moléculas sintetizadas. Aquí existe un sistema de regulación y es el siguiente: Quinasas: es una proteína que fosforila otras proteínas y tiene una acción reversible al asociarse a ciclinas (CDK; 1-2 Y 4-6). Clases de ciclinas: G1 (D,E): durante la fase G1 hay un aumento de ciclinas D-E, que activan CDK 4-6 produciendo una fosforilación en la proteína RB. M (A,B): en la fase G2 aumentan las ciclinas A-B que activan CDK 1-2 produciendo una fosforilación de la proteína RB, dando lugar a la mitosis.

Neurotransmisores: son sustancias químicas que intervienen en la transmisión de los impulsos nerviosos. Existen NT excitadores e inhibidores. Un mismo NT puede ser excitador e inhibidor. Su efecto puede modularse, aumentando su síntesis, liberación o recaptación y bloqueando o activando su receptor. Existen varios ejemplos de NT como son: 1. Acetilcolina (+excitador en músculo esquelético y -inhibidor en músculo cardiaco), 2. Aminoácidos (+ glutamato, -gaba. ATP+) y 3. Aminas (+NA, – dopamina). Circuitos neuronales: existe el circuito simple (una sinapsis cada vez), el circuito divergente, circuito paralelo, circuito convergente y circuito revergente. Existen alteraciones de la transmisión sináptica: 1. Alcalosis: pH >7.45 (aumenta excitabilidad neuronal), 2. Acidosis: pH<7.35 (disminuye excitabilidad neuronal), >7.35>3. Presión mecánica: bloquean la conducción del impulso eléctrico. 4. Fármacos: disminuye la excitabilidad (tranquilizantes, anestésicos, hipnóticos) aumenta la excitabilidad (cafeína, teína). Sinapsis excitatorias: son aquellas en las cuales el NT desencadena un potencial de acción en la neurona postsináptica. Sinapsis inhibitorias: la membrana postsináptica se hiperpolariza, es decir, se hace aún más negativa. Esto la aleja de la posibilidad de generar un potencial de acción.

Fecundación: Proceso por el cual dos gametos se fusionan para crear un nuevo individuo. Encontramos 2 fines principales, la combinación de genes derivados de ambos progenitores y la reproducción. Gametos: son células haploides de los organismos pluricelulares originados por meiosis. Los gametos proceden de una estirpe celular específica llamada línea germinal, diferenciada en etapas y se llaman óvulo y espermatozoide. Una vez se fusionan, producen la célula llamada cigoto, que contiene dos conjuntos de cromosomas, por lo que es diploide. Fases: se produce un contacto y reconocimiento entre el óvulo y el espermatozoide. es la regulación interacción. Solo un espermatozoide debe fecundar el óvulo. fusión del material genético (por ambos gametos). formación del cigoto y su desarrollo. El proceso de fecundación se inicia con el contacto entre los gametos. El tracto reproductivo femenino es muy importante, ya que facilita que el espermatozoide llegue a la trompa de Falopio gracias al movimiento muscular que ejerce el útero. Ovulación: proceso del ciclo menstrual de la mujer. Un folículo ovárico se rompe y libera un óvulo a la cavidad peritoneal donde es captado por las fimbrias de las trompas de Falopio e impulsado hacia el útero. Aquí el ovocito ya habrá completado la primera división meiótica, dando lugar a dos células. La segunda división meiótica comenzará y se quedará estancada en la metafase 2 hasta que sea fecundado por un espermatozoide, solo en este momento el ovocito completará totalmente la meiosis. Si dicha fecundación no ocurriera, el ovocito degeneraría a las 24 horas siguientes a la ovulación. Esperma: su maduración es en el epidídimo (cambios en la membrana plasmática, desarrollo de motilidad, incorporación de sustancias reconocibles por el óvulo y adición de un factor decapacitante) depositados en 1/3 sup. vagina, pasan el cérvix uterino, alcanzan el istmo en 5-20 minutos, favorecen la progresión y llegan a su destino solo unos 200-400 espermatozoides. Capacitación: después de la entrada del espermatozoide en el tracto reproductivo femenino, ocurre un proceso de capacitación, el cual busca facilitar la fertilización removiendo ciertos factores inhibitorios y barreras. Son los cambios que el espermatozoide sufre para poder ser competente para fecundar. Penetración de la corona radiada: es el comienzo de la fecundación. Es una capa formada por proteínas y una alta concentración de carbohidratos, en especial de ácido hialurónico. Es una secuencia de los acontecimientos de la penetración de las cubiertas del ovocito y la membrana plasmática del ovocito (A-B: penetración de la corona, C-D: anclaje a la zona pelúcida y reacción acrosómica y E-F: unión a la membrana y entrada del EZ.)

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