Reproducción Celular

Es el proceso por el cual a partir de una célula inicial o cuela madre se originan nuevas células llamadas células hijas.

Durante los procesos de reproducción celular, las moléculas de ADN se condensan y forman los cromosomas. Los cromosomas son estructuras con forma de bastoncillos que presentan una estrangulación o centrómero que los divide en dos sectores o brazos. Hay tres tipos de cromosomas: acrocéntrico, submetacéntrico y metacéntrico.

Mitosis

Es la división nuclear asociada a la división de las células somáticas. Las células somáticas de un organismo eucariótico son todas aquellas que no van a convertirse en células sexuales.

La mitosis es el proceso de división o reproducción de cualquier célula que no sea germinal (sexual), en ella, una de las estructuras más importantes son los cromosomas, formados por el ADN y las proteínas.

¿En qué tipo de células tiene lugar la mitosis? ¿Qué función tiene?

En las células que tiene lugar la mitosis es en todas las células del cuerpo, a excepción de las neuronas, también en todas las células somáticas a excepción de las células germinales en los cuales se presenta como división la meiosis.

Sus funciones son:

Reparar células y tejidos lesionados o dañados en todas las células somáticas o formadoras del cuerpo.

Origina células hijas diploides (contiene la misma cantidad de cromosomas que la célula progenitora.

FASES DE LA MITOSIS

PROFASE: Los cromosomas se visualizan como largos filamentos dobles, que se van acortando y engrosando, cada uno está formado por un par de cromáticas que permanecen unidas solo a nivel de centrómero, en esta etapa los cromosomas pasan de la forma laxa de trabajo a la forma compacta de transporte, la envoltura nuclear se fracciona en una serie de cisternas que ya no se distinguen del RE (retículo endoplasmatico) de manera que se vuelve invisible con el microscopio óptico, también los nucléolos desaparecen, se dispersan en el citoplasma en forma de ribosomas.

METAFASE: Aparece el huso mitótico o acromático formado por haces de microtúbulos, los cromosomas se unen a algunos microtúbulos a través de una estructura proteica laminar situada a cada lado del centrómero, denominada cinetocoro, también hay microtúbulos polares, más largos que se solapan en la región ecuatorial de la célula. Los cromosomas muestran el máximo acortamiento y condensación y son desplazados por los microtúbulos hasta que todos los centrómeros quedan en el plano ecuatorial. Al final de la metafase se produce la auto duplicación del ADN del centrómero, y en consecuencia su división.  

ANAFASE: Se separan los centrómeros hijos, y las cromatinas, que ahora se convierten en cromosomas hijos, cada juego de cromosomas hijos migra hacia un polo de la célula, el huso mitótico es la estructura que llega a cabo la distribución de los cromosomas hijos en los dos núcleos hijos. El movimiento se realiza gracias a la actividad de los microtúbulos cromosómicos, que se van acortando en el extremo unido al cinetocoro, los microtúbulos polares se deslizan en sentido contrario, distanciando los dos grupos de cromosomas hijos.

TELOFASE: Comienza cuando los cromosomas hijos llegan a los polos de la célula. Los cromosomas hijos se alargan, pierden condensación, la envoltura nuclear se forma nuevamente a partir del RER (retículo endoplasmatico rugoso) y se forma el nucléolo a partir de la región organizadora del nucléolo de los cromosomas.

Meiosis

Es la división celular que permite la reproducción sexual, comprende dos divisiones sucesivas: una primer división meiótica, que es una división o reduccional, ya que de una célula madre diploide (zn) se obtiene dos células hijas (n) y una segunda división meiótica: que es una división ecuacional, ya que las células hijas tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre. Así dos células n de la primera división meiótica se obtiene cuatro células n, igual que en la mitosis, antes de la primera división meiótica hay un período de interfase en el que se duplica el ADN, sin embargo, en la interfase de la segunda división meiótica no hay duplicación del ADN.

¿Dónde tiene lugar la meiosis y qué función tiene?

La meiosis se da en células germinales eucariontes que formarán gametos (ovulo y esperma).

La función esencial de la meiosis es originar células germinales o células sexuadas aptas para la fecundación o reproducción sexual mediante la cual los organismos que se reproducen sexualmente perpetúan la especie en el tiempo.

FASES DE LA MEIOSIS

Primera división de la meiosis:

Profase I: Es la fase más larga y compleja de la meiosis, en ella los cromosomas homólogos se emparejan e intercambian fragmentos  de material hereditario, se divide en cinco sub fases:

Leptoteno: Los cromosomas se condensan y se hacen visibles. Se puede observar que los cromosomas están formados por largos hilos unidos por sus extremos al envoltorio nuclear, cada cromosomas está formado por dos cromátidas estrechamente unidas.

Zigoteno: Se inicia con la sinopsis o emparejamiento, gen a gen, entre los dos homólogos. En general, la sinopsis empieza por dos extremos u se extiende como una clemallera por todo el cromosoma, cada pareja cromosomática resultante de la sinopsis se llama bivalente o tétrada, ya que cada cromosoma está formado por dos  cromátidas hermanas.

Paquiteno: Empieza cuando se completa la sinopsis en todos los cromosomas, en esta fase los cromosomas homólogos están estrechamente unidos, lo que permite el entrecruzamiento cromosómico, en el que se intercambian fragmentos de ADN entre cromosomas homólogos, gracias a ello se produce una recombinación genética del material hereditario.

Diploteno: Empieza con la separación de los cromosomas y aumenta de tamaño y se separan del envoltorio nuclear, se observa que cada tétrada está formada por cuatro cromátidas.

Metafase I: Las tétradas se alinean en el ecuador de la célula, habiéndose sintetizado ya el huso mitótico para orientarlas, haciendo la placa metafásica, la metafase es la fase de la mitosis y de la meiosis que sucede después de la profase en la que esta pierde la envoltura y apareen las microtubillas, este alineamiento equilibrado en la línea media del huso se debe a las fuerzas iguales y opuestas que se generan por los cinetocoros hermanos.

Anafase I: Se separan los cromosomas homólogos de cada tétrada y se desplazan hacia los polos opuestos de la célula.

Telofase I: Se forman las membranas nucleares alrededor de los dos núcleos hijos y se produce la citocinesis o división del citoplasma.

Segunda división de la meiosis:

Profase II: Se rompe el envoltorio nuclear y se forma el nuevo huso mitótico.

Metafase II: los n cromosomas, formados cada uno de ellos por dos cromátidas hermanas, se alinean en la placa metafásica o en línea ecuatorial.

Anafase II: Se separan las cromátidas hermanas de cada cromosomas, como una mitosis normal, la célula es diploide.

Telofase II: Se forman los envoltorios nucleares alrededor de los cuatro núcleos haploides y se produce la citocinesis en las cuatro.

OVOGÉNESIS Y ESPERMATOGÉNESIS

Es la formación de células sexuales femeninas, llamadas óvulos, que tiene lugar en los ovarios de los animales superiores. Tal como sucede con la espermatogénesis, la ovogénesis se lleva a cabo por medio de la mitosis y la meiosis, partiendo de células germinales diploides, tras dos divisiones sucesivas, meiosis I y II, se producen cuatro células con caracteres hereditarios recombinados y la mitad de la carga genética (haploides). La ovogénesis y la espermatogénesis es un proceso de formación de gametos, que en conjunto se denomina gametogénesis.

ERRORES DE LA MEIOSIS (SÍNDROME DE DOWN)

El síndrome de Down se debe a la trisonomía del cromosoma 21 (presencia de un cromosoma 21 extra), es decir, 47,xx,+21 o 47,xy+21 (el cariotipo normal de una mujer es de 46,xx y el de un hombre es de 46,xy).

La incidencia global del síndrome de Down se aproxima a uno de cada 700 nacimientos pero se ha observado que en caso de edad materna avanzada el riesgo es mucho mayor. Este síndrome es considerado la causa más frecuente de discapacidad psíquica, congénita y representa el 25% de todos los casos de retraso mental. Los individuos con esta condición tienen además un fenotipo muy característico que engloba entre otros: estatura baja, cabeza redondeada, frente alta y aplanada, lengua y labios secos y fisurados.

La principal causa de trisonomía 21 son errores en la meiosis de los ovocitos. En casos de edad materna avanzada y debido a un envejecimiento de la reserva ovárica, se produce un mayor riesgo de que los ovocitos realicen la meiosis de forma incorrecta, haciendo mal el reparto de los cromosomas a las células hijas y dando lugar a embriones con más o menos cromosomas.

Otra posible causa de trisonomía 21 son ciertas alteraciones del cariotipo (anomalías cromosomática) que pueden producir la formación de espermatozoides/óvulos portadores de alteraciones cromosomática.