La Mitosis: Proceso y Fases de la División Celular Somática
La Mitosis es el proceso por el que, a partir del núcleo de una célula madre, se obtienen dos núcleos hijos con el mismo número de cromosomas que el núcleo materno.
Fases de la Mitosis
- Profase (Prof): Cada par de centriolos se dirige a un polo celular y entre ellos se forma el huso acromático. La cromatina se condensa y aparecen los cromosomas, formados por dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero.
- Metafase (Metaf): Los cromosomas alcanzan su máxima condensación y se sitúan en el ecuador de la célula, unidos por los cinetocoros.
- Anafase (Anaf): Las fibras del huso se acortan, provocando la separación de las dos cromátidas de cada cromosoma, que migran a cada uno de los polos celulares.
- Telofase (Telof): Las cromátidas pierden su condensación y vuelven a su estado de cromatina. Se inicia la citocinesis y reaparecen la membrana nuclear y el nucléolo. Al final, habrá dos núcleos hijos con 2n cromosomas de una cromátida cada uno.
La Citocinesis
La Citocinesis es la separación del citoplasma, originando dos células hijas independientes.
- Células Animales: La división del citoplasma se produce por estrangulación. En el ecuador de la célula se forma un anillo contráctil que divide el citoplasma en dos.
- Células Vegetales: La pared celular impide que se produzca la estrangulación, por lo que en el ecuador se forma el fragmoplasto que divide a la célula en dos.
La Meiosis: Reducción Cromosómica y Variabilidad Genética
La Meiosis es un proceso de división celular por el que se forman células hijas con la mitad de cromosomas que las células de las que proceden, como los gametos.
Significado Biológico de la Meiosis
- Reducción Cromosómica: Reduce a la mitad el número de cromosomas de las células hijas. A partir de células diploides (2n) se obtienen células haploides (n).
- Variabilidad Genética: Aumenta la variabilidad genética mediante el sobrecruzamiento, cuya consecuencia genética es la aparición de nuevas combinaciones de genes que aumentan las posibilidades de supervivencia. Este proceso se denomina recombinación genética.
Fases de la Meiosis
Meiosis I (División Reduccional)
- Profase I: Los cromosomas homólogos se aparean formando pares de cromosomas. Se produce el sobrecruzamiento, dándose una recombinación genética, por lo que las células hijas son distintas genéticamente a la madre.
- Metafase I: Los pares de cromosomas homólogos se sitúan en el ecuador de la célula, unidos a las fibras del huso acromático.
- Anafase I: Cada cromosoma homólogo se separa y se dirige a un polo celular.
- Telofase I: Los cromosomas llegan a los polos celulares, dando como resultado dos células hijas haploides con la mitad del número de cromosomas.
Meiosis II (División Ecuacional)
- Profase II: Se produce en las dos células resultantes. Se forman de nuevo los husos, desaparece la membrana nuclear y los cromosomas se condensan.
- Metafase II: Los cromosomas se sitúan en el ecuador celular y forman la placa ecuatorial.
- Anafase II: Las dos cromátidas de cada cromosoma se separan, constituyendo un cromosoma hijo que se dirige a un extremo celular.
- Telofase II y Citocinesis: Los cromosomas se descondensan formando la cromatina. Después tiene lugar la división del citoplasma y el reparto de los orgánulos. Como resultado, se forman 4 células hijas con la mitad de cromosomas de la célula madre y distinta composición genética.
Tipos de Reproducción Celular
La Reproducción Asexual y la Mitosis
La Reproducción Asexual ocurre cuando una o varias células de un único individuo parental generan, por mitosis y posterior especialización de las células hijas, descendientes idénticos a los progenitores.
Reproducción Asexual en Seres Unicelulares
- Bipartición: División de la célula madre en dos células hijas de igual tamaño.
- Gemación: División de la célula madre en dos células hijas, una de las cuales se desarrolla como una pequeña yema sobre la otra.
- Esporulación: El interior de la célula madre forma numerosas células hijas (esporas) que permanecen en el interior hasta que la membrana se rompe.
Reproducción Asexual en Seres Pluricelulares
Puede ocurrir:
- A partir de una única célula del parental (esporulación).
- A partir de varias células del cuerpo del parental (escisión, regeneración y gemación).
Mecanismos en Pluricelulares
- Esporulación: Se produce a partir de esporas capaces de germinar y originar nuevos individuos cuando las condiciones del medio son favorables. Es un mecanismo muy extendido en casi todas las plantas, hongos y algunos protoctistas.
- Escisión o Fragmentación y Regeneración: Rotura del organismo progenitor en uno o varios fragmentos de los que se origina un individuo completo. Un caso especial de fragmentación es la regeneración, en el que la rotura se produce accidentalmente.
- Gemación: El organismo progenitor forma una yema (conjunto de células capaz de desarrollar un individuo completo). Se produce en animales como los poríferos.
Ventajas e Inconvenientes de la Reproducción Asexual
Ventajas
- No requiere estructuras corporales complejas ni especializadas.
- No necesita buscar un individuo de otro sexo, ahorrando energía.
- Permite el aumento rápido de individuos de la especie cuando las condiciones ambientales son favorables.
Inconvenientes
Los descendientes son genéticamente idénticos (no hay variabilidad genética) y, en caso de que las condiciones ambientales sean desfavorables, la población puede desaparecer.
La Reproducción Sexual y la Meiosis
La Reproducción Sexual se produce por la unión de dos células sexuales o gametos que proceden de dos progenitores de sexos distintos.
Fases de la Reproducción Sexual
- La Formación de los Gametos o Gametogénesis:
Los gametos tienen la mitad de cromosomas que las células germinales gracias a la meiosis. En los organismos pluricelulares:
- La espermatogénesis produce espermatozoides (en animales) y anterozoides (en plantas y algas).
- La oogénesis produce los óvulos (en animales) y oosferas (en plantas y algas).
- La Fusión de los Gametos (Fecundación):
Para que se produzca es necesario que entren en contacto los gametos mediante la fecundación, que puede ser externa o interna (en el aparato reproductor femenino). Tras la fecundación se produce la cariogamia (fusión de núcleos), formando la célula huevo o cigoto.
- El Desarrollo del Cigoto:
El cigoto comienza a dividirse y pasa a llamarse embrión. Tras sucesivas divisiones celulares (ciclo embrionario), da origen a un individuo con nuevos caracteres, mezcla de ambos progenitores.