REPRODUCCIÓN CELULAR

REPRODUCCIÓN CELULAR

Las plantas y los animales están formados por miles de millones
de células individuales organizadas en tejidos y órganos que
cumplen funciones específicas.
Todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir
de una única célula inicial —el óvulo fecundado— por un proceso
de división y posterior diferenciación.

Las células se reproducen duplicando tanto su contenido
nuclear como el citoplasmático y luego dividiéndose en dos.
La etapa o fase de división posterior es el medio fundamental a
través del cual todos los seres vivos se propagan.
En especies unicelulares como las bacterias y las levaduras, cada
división de la célula única produce un nuevo organismo.

Es especies pluricelulares se requieren muchas secuencias de
divisiones celulares para crear un nuevo individuo; la división
celular también es necesaria en el cuerpo adulto para reemplazar
las células perdidas por desgaste, deterioro o por muerte celular
programada.
Así, un humano adulto debe producir muchos millones de nuevas
células cada segundo simplemente para mantener el estado de
equilibrio y si la división celular se detiene el individuo moriría en
pocos días.

Células en proceso de división

El ciclo celular comprende el conjunto de procesos que una célula debe
realizar para cumplir la replicación exacta del ADN y la segregación
(separación o división) de los cromosomas replicados en dos células
distintas.
La gran mayoría de las células también doblan su masa y duplican todos
sus orgánulos citoplasmáticos en cada ciclo celular: De este modo,
durante el ciclo celular un conjunto complejo de procesos citoplasmáticos y
nucleares tienen que coordinarse unos con otros.

Ciclo Celular

Ciclo Celular

Tipos de división Celular
En lo que respecta a la división o reproducción del núcleo
celular (segunda etapa del ciclo celular), existen dos variantes,
dependiendo del tipo de célula que deba dividirse o reproducirse:
la mitosis y la meiosis.

MITOSIS
Proceso de reproducción de una célula
que consiste, fundamentalmente, en la
división longitudinal de los cromosomas y
en la división del núcleo y del citoplasma;
como resultado se constituyen dos células
hijas con el mismo número de
cromosomas y la misma información
genética que la célula madre.

MITOSIS
La mitosis es un proceso que ocurre en el núcleo de las células eucariotas y que
precede inmediatamente a la división celular, consistente en el reparto equitativo
del material hereditario (ADN) característico.
Este tipo de división ocurre en las células somáticas y normalmente concluye con la
formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la separación del
citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas.
La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el
fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual.
La otra forma de división del material genético de un núcleo se denomina meiosis y
es un proceso que, aunque comparte mecanismos con la mitosis, no debe
confundirse con ella ya que es propio de la división celular de los gametos.
Produce células genéticamente distintas y, combinada con la fecundación, es el
fundamento de la reproducción sexual y la variabilidad genética.

MITOSIS
Resultado:
- 2 células hijas idénticas a
su progenitora.
- 46 cromosomas cada
célula hijas (diploides 2n)

Cromosomas
Los estructura de los cromosomas replicados y condensados tiene
varios aspectos de interés.

Cromosomas
El cinetocoro es el punto donde "anclan" los microtúbulos del huso mitótico.
Los cromosomas replicados consisten en dos moléculas de ADN (junto con sus
proteínas asociadas: las histonas) que se conocen con el nombre de cromátidas.
El área donde ambas cromátidas se encuentran en contacto se conoce como
centrómero, el cinetocoro se encuentra en la parte externa del centrómero. Se
debe hacer hincapié en que los cromosomas son cromatina (ADN más histonas)
y señalar la particularidad que en los extremos del cromosoma (que toman el
nombre de telómero) se encuentran secuencias repetidas de ADN.

MEIOSIS
Proceso de división celular, propio de las
células reproductoras, en el que se reduce
a la mitad el número de cromosomas.

MEIOSIS
En la mayoría de las plantas y animales cuando ciertas células se
dividen el resultado no es un par de nuevas células somáticas con
la dotación cromosómica completa (diploides o 2n) sino que
originan células con la mitad del número cromosómico
(haploides o ). Estas células reproductivas son los gametos, y la
división que los origina es la MEIOSIS.
Cuando un gameto femenino se une al masculino el resultado es un
nuevo organismo o CIGOTO con la dotación cromosómica nuevamente
diploide (2n). Este tipo de reproducción que involucra unión de diferentes
gametas es la REPRODUCCIÓN SEXUAL.
La reproducción sexual ocurre solo en eucariotas. Durante la formación
de los gametos, el número de cromosomas se reduce a la mitad y retornan
al número completo cuando los dos gametos se unen durante
la fecundación.

MEIOSIS
Cada célula del cuerpo, SOMÁTICA de un individuo posee
un número idéntico de cromosomas (46 en el ser humano) los
cuales se presentan de a pares. Un miembro del par proviene
de cada padre.
Cada miembro del par se denomina HOMÓLOGO, así el ser
humano tiene 23 pares de cromosomas homólogos.
Los procesos esenciales de la meiosis consisten en:
- Reducción del número de cromosomas
- Segregación al azar de los cromosomas
- Recombinación genética por intercambio de segmentos
cromosómicos

MEIOSIS
Resultado:
- 4 células hijas diferentes
a su progenitora.
- 23 cromosomas cada
célula hijas (haploides n)

Consecuencias genéticas de la Meiosis
1. Reducción del número de cromosomas a la mitad: de una célula
diploide (ej: 46 cromosomas en el ser humano) se forman células
haploides (23 cromosomas). Esta reducción a la mitad es la que permite
que el fenómeno siguiente de la fecundación mantenga el número de
cromosomas de la especie.
2. Recombinación de información genética heredada del padre y la
madre: el apareamiento de los homólogos y consecuente crossing- over
permite que se intercambie la información. La consecuencia de este
fenómeno es que ningún hijo heredará un cromosoma íntegro de uno de
sus abuelos.
3. Segregación al azar de cromosomas maternos y paternos: la
separación de los cromosomas paternos y maternos recombinados,
durante la anafase I y II, se realiza completamente al azar, por lo que
contribuyen al aumento de la diversidad genética.
En el ser humano, con 23 pares de cromosomas homólogos, la
posibilidad de recombinación es 2 23 : 8.388.608 combinaciones, este
número es sin tener en cuenta las múltiples combinaciones dadas por la
recombinación durante el crossing-over.

Gametogénesis
Humana
Se denomina Gametogénesis al proceso de formación de gametos a partir
de la células haploides germinales.
La espermatogénesis es el proceso de formación de espermatozoides por
meiosis, en órganos especializados conocidos como gónadas (que en los
machos se denominan testículos).
Luego de la división las células se diferencian transformándose en
espermatozoides.
La ovogénesis es el proceso de formación de un óvulo por meiosis, en
órganos especializados conocidos como ovarios.
Debe destacarse que si bien en la espermatogénesis las cuatro células
derivadas de la meiosis se diferencian en espermatozoides, durante la
oogénesis el citoplasma y organelas van a una a una célula más grande: el
óvulo y las otras tres (llamadas cuerpos polares) no desarrollan.
En humanos, en el caso de las gónadas masculinas se producen cerca de
200.000.000 de espermatozoides por día, mientras que las femeninas
producen generalmente un óvulo mensual durante el ciclo menstrual.

Gametogénesis
Humana

Comparaciones de los procesos de
división celular

Tipos de división Celular

Dogma Central de la Biología
Molecular

Watson y Crick -Estructura del ADN-
Si el ADN era la molécula que transmitía la información
genética a las células hijas, esta debía funcionar como un
código.
A mitad de los años 1950: La secuencia de nucleótidos en el
ADN daba origen a una secuencia de polipéptidos.
Las Proteínas se sintetizan fuera del núcleo.
ADN
Proteínas

ARN
•Un esqueleto de azúcares y fosfatos
•ADN y ARN usan las mismas bases
nitrogenadas, pero ARN tiene
uracilo en vez de timina.
•El uracilo se puede unir a la
adenina como lo hace timina
•ARN es una cadena simple
El ADN se replica, luego transcribe
a ARN y este a su vez dirige la
producción de proteínas
(traducción)

La información fluye del ADN al ARN por vía del proceso
Transcripción, y luego a la proteína por el proceso de
traducción.
• Transcripción: proceso de fabricación ARN usando
ADN como molde
• Traducción: Construcción de una secuencia de
aminoácidos (polipéptido) con la información
proporcionada por la molécula de ARN.

• El ARNm es el molde para la construcción de la proteína.
• El ARNr se encuentra en el sitio donde se construye la
proteína: el ribosoma.
• El ARNt es el transportador que coloca el aminoácido
apropiado en el sitio correspondiente.

Temin:
La información no va siempre ADN→ARN, en algunos casos la
información puede fluir del ARN→ADN, es decir sintetizar ADN
tomando como molde ARN , teniendo lugar el fenómeno de la
transcripción inversa.

RESUMEN
• Dogma central de la biología molecular, hipótesis formulada por Crick en
1953.
ADN solo puede convertirse en ARN, y el ARN en proteínas.
• La información no va siempre ADN→ARN, en algunos casos la información
puede fluir del ARN→ADN. Transcripción inversa.
• Transcripción: proceso de fabricación ARN usando ADN como molde.
• Traducción: Construcción de una secuencia de aminoácidos con
información proporcionada por molécula de ARN.
• Los 20 aminoácidos representados en el cogido genético por tripletes.
• 64 codones que codifican para un aminoácido específico
• 61 para aminoácidos y 3 de terminación de traducción.
• Síntesis de proteínas ocurre en el ribosoma. 2 subunidades una liviana
para el ARNm y otra pesada,con 2 sitios para el ARNt.