EL CICLO CELULAR
El ciclo celular es una secuencia de procesos que suceden desde el nacimiento de la célula hasta su división. Esta secuencia, que se da en la célula madre, se repite también en cada una de las células hijas y así sucesivamente de ahí el nombre del ciclo celular. En resumen durante el ciclo tiene que ocurrir: División en 2 células hijas, Crecimiento: recuperación del tamaño y volumen original, Reproducción de todos los orgánulos y del material genético, Preparación para la siguiente mitosis.
PROCESOS EN Células EUCARIOTAS.
INTERFASE
Corresponde al periodo comprendido entre 2 divisiones celulares. Constituye la fase de crecimiento. En esta etapa se produce una intensa actividad metabólica, la célula crece y sintetiza diversas sustancias incluido el ADN, se produce la duplicación del ADN. La interfase puede ).
FASE G1
Sigue a la citocinesis. Periodo de mucha actividad bioquímica. Va desde que finaliza la división hasta que se duplica ADN. Periodo de crecimiento general y de formación de orgánulos citoplasmáticos (ribosomas, mitocondria,…). Síntesis de ARNm y proteínas. Duración muy variable.
FASE S:
La fase S sigue a la fase G1. En ella se réplica réplica ADN y se sintetizan las histonas. Tras la Fase S, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al final de La fase G1.
FASE G2
Es la última etapa antes de la MITOSISLa célula aumenta de tamaño. : Duplicación de los orgánulos para un reparto equitativo entre las células hijas. En las células animale el centrosoma se duplica. La cromatina recién duplicada comienza a descomponerse lentamente para originar los cromosomas
MITOSIS
Es el periodo celular durante el cual se produce el reparto equitativo del material genético y la división del citoplasma.
1 Profase
La cromatina se condensa lentamente da lugar a cromosomas. Cada cromosoma —formado por una molécula de ADN que previamente se ha duplicado durante la fase Sconsta de dos cromátidas hermanas (cada cromátida es una molécula de ADN idéntica a su hermana) unidas en el centrómero. La condensación de los cromosomas hace sue desa arezca el nucléolo. En las células animales, los centrosomas —duplicados en G2se separan, migran a los polos opuestos de la célula entre ellos se desarrolla el huso mitótico astra , ya que en su formación intervienen las fibras del áster del centrosoma.
e En las células ve+etales, que carecen de centrosoma, el huso mitótico se organiza a partir de dos regiones citoplasmáticas densas ue actúan como centros organizadores de microtúbulos (COM).
En este caso, se trata de un huso mitótico anastral, pues en su formación no intervienen las fibras del áster.
Citocinesis es la división del citoplasma, posterior a la segregación cromosomica.
Huso mitótico
El huso mitótico es una estructura microtubular
compleja, en la que se pueden diferenciar tres tipos
de microtúbulos:
• Microtúbulos polares.
Constituyen el armazón del
huso y se extienden desde cada polo de la célula
y hasta el ecuador celular, donde se estabilizan, al
solaparse con los que proceden del polo opuesto.
• Microtúbulos astrales.
Son microtúbulos que
irradian de los centriolos o del centro organizadorde microtúbulos.
–
Microtúbulos cinetocóricos
Son microtúbulosque crecen desde los centriolos o desde el centro
organizador de microtúbulos, hasta unirse a los
cinetocoros de los cromosomas.
La profase I es la etapa más larga; puede durar meses, e incluso, años. En ella ñ ocurren,dentro del núcleo, dos acontecimientos responsables de la variabilidad genética: elsobrecruzamiento y la recombinación genética. Se subdivide, a su vez, en cinco etapas:leptoteno, cigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis. Envoltura nuclear
leptoteno los cromosomas duplicados comienzan a condensarse y los homólogos se aproximan.
cigoteno se inicia la sinapsis; los cromosomas homólogos se aparean en toda su longitud.
la parejas de cromosomas homólogos apareados se llaman bivalentes
paquiteno se produce un sobrecruzamiento entre las cromatidas homologas. Esto supone la recombinación genética o el intercambio de genes
diploteno los cromosomas homólogos comienzan a separarse aunque permanecen unidos en los puntos de sobrecruzamiento denominados quiasmas
diacinesis los bivalentes, unidos en los quiasmas alcanzan su máxima condensación en cada bivalente se observan cuatro cormatidas
⁶Funciones de las mitocondrias
Las mitocondrias son orgánulos que generan energía (ATP) mediante un conjunto procesos catabólicos conocidos como respiración celular.
Sus principales funciones son:
• Oxidación de metabolitos a través de la descarboxilación oxidativa del piruvato, el ciclo de Krebs y la B-oxidación de ácidos grasos.
• Obtención de ATP mediante la fosforilación oxidativa, que es dependiente de la cadena
transportadora de electrones.
• Formación de precursores de las principales rutas anabólicas. En sus ribosomas sintetizan una parte de sus proteínas.
PARTES
t. Membrana Externa2- Membrana luterna3.Crestas Mitocondriales4. Matrit mitocondrialS. Mitorribosomas
6. ADN mitocondrial
Funciones de los cloroplastos
Los cloroplastos son orgánulos presentes en el citoplasma de todas las células vegetales fotosintéticas. Se ocupan de realizar la fotosíntesis, que transcurre en dos fases:
1. Fase luminosa.
Se realiza en la membrana de los tilacoides, donde se hallan los fotosistemas, la cadena de transporte de electrones y la ATP sintasa. Todos intervienen en la conversión de la energía lumínica en energía química (ATP) y en la generación de una fuente de poder reductor (NADPH)
2.
Fase oscura
Se produce en el estroma, en el que se encuentra la enzima RuBisCo, que se encarga de la fijación del Co, mediante el ciclo de Calvin.I Mewbrana externa2. Mewbrana interna3. Espacio intratila coidal4. ADN cloroplastico 5. Estroma 6. Plastorribosomas
7. Tilacoides de estroma 8. Espacio intra tila coidal
9. Tilacoides de grana
El centriolo
Estructura
Es un cilindro hueco, cuya pared está formada por nueve tripletes de microtúbulos de tubulina, designados como A, B y C:
• Microtúbulo A.
Es de sección circular (13 protofilamentos) y el más próximo al centro del cilindro.
• Microtúbulo B.
Su sección tiene forma de media luna y comparte tres protofilamentos con el microtúbulo A.
• Microtúbulo C.
Su sección tiene forma de media luna y comparte tres protofilamentos con el microtúbulo B. Es el más externo.
El microtúbulo A de cada triplete está conectado con el microtúbulo C del triplete anterior mediante un puente proteico de nexina. El interior del centriolo puede aparecer vacío o estar ocupado por una estructura en rueda de carro de nexina.
Funciones
Los centriolos son centros organizadores de microtúbulos. En consecuencia, se encargan de la formación de:
• Los undulipodios (cilios y flagelos).
• El huso mitótico.
Los componentes microtubulares del citoesqueleto.
Estructura de los undulipodios
En un corte longitudinal de un cilio o de un flagelo se distinguen estas partes: corpúsculo basal, tallo y zona de transición.
Corpúsculo basal
Se sitúa debajo de la membrana plasmática y posee la misma estructura interna que el centriolo.
Tallo
Es la zona que sobresale de la célula y está rodeada por la membrana plasmática. En una sección transversal, se distingue el axonema (9 + 2). El anoxema está constituido por nueve dobletes de microtúbulos dispuestos en forma de cilindro y un par de microtúbulos centrales, separados el uno del otro y rodeados por una vaina proteica de nexina.
En cada doblete, los microtúbulos se designan como A y B. A es el más próximo al centro y su sección es circular; B es más externo y su sección tiene forma de media luna, pues comparte tres protofilamentos con el microtúbulo A. Cada microtúbulo A está conectado con el microtúbulo B del triplete anterior mediante un puente proteico de nexina, y con la vaina centrala través de unas fibras radiales de nexina. Además, el microtúbulo A presenta dos brazos proteicos de dineína, con actividad ATPásica, que hidrolizan ATP, lo que proporciona energía para el movimiento de cilios o flagelos.
Zona de transición
En ella se produce el cambio anatómico del corpúsculo basal al axonema:
• Los microtúbulos centrales se organizan a partir de una placa basal.
• Los microtúbulos A y B del corpúsculo basal crecen para formar los correspondientes microtúbulos A y B del tallo.
• Los microtúbulos C desarrollan unas fibras de transición que anclan el corpúsculo basal a la membrana plasmática.
Los ribosomas son partículas ribonucleoproteicas, compactas y no delimitadas por membrana, formadas por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas estructurales.
Están presentes en el citoplasma de las células eucariotas y procariotas, en la matriz mitocondrial y en el estroma de los cloroplastos. Los ribosomas están formados por dos subunidades, la subunidad grande y la subunidad pequeña, que se unen durante el proceso de síntesis proteica. Se conocen dos tipos de ribosomas, que se diferencian en su tamaño y en su coeficiente de sedimentación: ribosomas 70 S y ribosomas 80 S.
Cariotipo
El cariotipo es el conjunto de todos los cromosomas de una célula metafásica ordenados según un patrón, establecido por convenio, en el que se clasifican en función de su morfología (metacéntricos,submetacéntricos, acrocéntricos y telocéntricos) y de su longitud у relativa.
El cariotipo de cada especie es único y la define como tal. Así, por ejemplo, el cariotipo de la especie humana posee 46 cromosomas.
ENVOLTURA NUCLEAR
La envoltura nuclear delimita el contenido del núcleo y el citoplasma, lo que permite que ambos funcionen como dos compartimentos metabólicos independientes. Complejos de poro nuclear.Está constituida por dos membranas nucleares, una lámina nuclear adherida a su cara interna y los complejos de poro nuclear
Membranas nucleares
Existen dos membranas nucleares: externa e interna. Entre ellas se sitúa un delgado espacio perinuclear.
La membrana nuclear externa es una prolongación de la membrana del retículo endoplasmático rugoso, de tal forma que existe una continuidad entre el lumen del retículo y el espacio perinuclear. Al igual que el RER, lleva adosados ribosomas en su cara citoplasmática.
La membrana nuclear interna tiene, en cambio, proteínas únicas y exclusivas del núcleo, y nunca lleva ribosomas.
Lámina nuclear
Es una red de filamentos proteicos, entrelazados y subyacentes a la membrana nuclear interna. Estabiliza la envoltura nuclear e interviene en su formación tras la mitosis y en su desensamblaje, al comienzo de esta; ayuda al empaquetamiento de la cromatina y al proceso de replicación del ADN.
Complejos de poro nuclear
Son zonas en las que se unen las membranas nucleares externa e interna. Constituyen canales de paso que permiten el intercambio de pequeñas moléculas polares y macromoléculas (glúcidos,lípidos, ARN, proteínas y subunidades ribosómicas) entre el núcleo y el citoplasma. Cada complejo está constituido por la asociación de numerosas proteínas, las nucleoporinas, que presentan una disposición octamérica, de modo que delimitan un canal central de apertura regulable.
NUCLEOPLASMA
Es el medio interno del núcleo. Está formado por una dispersión coloidal en estado gel en la que hay agua, iones, nucleótidos, ARN y proteínas relacionadas con el empaquetamiento del ADN y la expresión génica.
Nucléolo
Se trata de una regíón heterocromatinica, más o menos esférica, del interior del núcleo que no está delimitada por membrana. La constituyen ADN ribosomal (ADN), ARNI y proteínas.La función del nucléolo es la biosíntesis de ribosomas en células con una síntesis proteica intensa hay muchos nucleolos.
En el nucléolo se distinguen dos regiones:
• Centro fibrilar. Corresponde a los ADNr, esto es, a los filamentos de cromatina en los que se localizan los genes de los ARNr, en diferentes grados de transcripción
• Exterior granular. Es la zona donde las subunidades ribosómicas se encuentran en diferentes grados de ensamblaje y maduración.
CROMATINA
La cromatina corresponde a los niveles de compactación superiores del ADN. Gracias a su asociación con histonas (fibra núcleosómica, fibra cromatínica y bucles radiales).
En el núcleo interfásico de las células eucariotas, se observa como un entramado fibrilarde gran afinidad por los colorantes básicos.
PRINCIPIOS DE KOS CROMOSOMAS
el estudio de los cariotipos de diferentes especies permite extrapolar estas características sobre el número de cromosomas:
• El número de cromosomas es constante para cada especie y no guarda relación con la complejidad evolutiva del organismo. La cantidad de cromosomas que tiene una especie se denomina ploidia y se simboliza como n, 2n…, dependiendo del tipo de célula de que se trate.
• El número de cromosomas de las células somáticas (no reproductoras) de la mayoría de las especies es par, pues cada célula somática posee dos juegos de cromosomas; así, cada cromosoma de un juego tiene su equivalente en el otro juego, con carácterísticas idénticas. Estos cromosomas repetidos se conocen como parejas de cromosomas homólogos y proceden de la fusión de gametos durante la fecundación. Los cromosomas homólogos tienen la misma morfología, tamaño y disposición de genes, aunque la información que contienen no tiene por qué ser igual.
• El número de cromosomas de cada juego se denomina número haploide (n).
• El número de cromosomas de ambos juegos recibe el nombre de número diploide (2n).
• En la mayoría de las especies, los cariotipos del macho y la hembra son diferentes. Se distinguen en una pareja de cromosomas, los cromosomas sexuales o heterocromosomas. El resto de cromosomas son equivalentes y se denominan autosomas.
Se conocen tres tipos de sistemas de determinación cromosómica del sexo: