002. BIOLOGÍA - OCTAVO. CICLO CELULAR

CICLO CELULAR

Las células se reproducen  mediante el ciclo celular. El ciclo celular es un conjunto de etapas cíclicas que permite la división celular de una célula eucariota. Durante estas etapas  la célula crece  y se prepara para dar origen a dos células. Esta preparación incluye la duplicación de su material genético. De esta manera se asegura que cada una de las células hijas herede copias exactas de  los cromosomas de la célula madre. Cada célula hija también hereda una porción respectiva del citoplasma con sus correspondientes organelos. Esto con el fin que pueda realizar todas las funciones independientemente, ya sea de respiración, digestión e incluso la división posterior.

En las células procariotas el ciclo celular es sencillo, puesto que las células constan de una única copia de material genético, que es duplicado y repartido entre dos células resultantes, a través de un proceso conocido como fisión o simple división.

En las células eucariotas este proceso es más complicado. Su complejidad está relacionada con el material genético contenido en el núcleo y la forma como es repartido equitativamente entre las células hijas, puesto que cada una de éstas debe recibir copias exactas de los cromosomas y mitad del citoplasma.

El ciclo celular en las células eucarioticas abarca tres etapas que son: la interfase, la mitosis y la citokinesis.

·         La interfase es la etapa del ciclo celular durante la cual la célula crece y duplica sus cromosomas.

·         La mitosis es la etapa del ciclo celular en que se reparte equitativamente el material genético contenido en el núcleo celular.

·         La citokinesis es la etapa del ciclo celular que reparte por igual el citoplasma y los organelos celulares entre las dos células hijas.

CICLO CELULAR EN CELULAS VEGETALES

CICLO CELULAR EN CELULAS ANIMALES

INTERFASE

La célula realiza sus funciones normales: sintetiza proteínas, repara estructuras. Dura desde horas hasta meses.

El material genético es invisible al microscopio óptico; se dice que está en forma de cromatina. Los cromosomas son tan poco enrollados que no absorben colorantes. Varios cromosomas tienen adherido un nucléolo. Se considera que el nucléolo es una parte del cromosoma. Los científicos la han dividido en tres subetapas o fases que son: G1, S, y G2.

·         Fase G1. Es la fase con la que inicia su “vida” la nueva célula. Durante esta fase la célula crece y realiza  funciones atendiendo  a su especialización.

·         Fase S. En esta fase se produce la síntesis de ADN. Los cromosomas se duplican, lo que garantiza la repartición equitativa del material genético entre las dos células hijas. En esta fase, las células animales también duplican sus centriolos. Los centriolos son organelos citoplasmáticos propios de células animales, que intervienen activamente durante la división celular.

·         Fase G2. Es la última subetapa de la interfase. Durante la mayor parte de esta etapa, la célula termina sus preparativos para iniciar el proceso de división celular; sintetizando los materiales finales o moléculas necesarias de ADN.

MITOSIS

Si nos quemamos por el sol mueren muchas células. A los pocos días la piel se ha recuperado. Esas y otras células del organismo se han reproducido por mitosis.

Por mitosis se reproducen todas las células del organismo, excepto los óvulos y los espermatozoides.

Por meiosis se reproducen los gametos o células sexuales: óvulos y espermatozoides.

Mitosis y meiosis son dos procesos para distribuir el material genético en las células hijas.

La mitosis es la división ordenada del material genético presente en el núcleo celular. En otras palabras, la mitosis corresponde a la división del núcleo con el fin de que las células reciban el mismo número de cromosomas de la célula madre. A pesar de ser un proceso continuo, los científicos lo han dividido en cuatro etapas básicas para facilitar su estudio. Estas etapas son: profase, metafase, anafase y telofase.

·         Profase.  Es la primera etapa de la mitosis. Se caracteriza porque cada cromosoma duplicado, con sus cromátidas  unidas por el centrómero comienza a enrollarse y acortarse. Paralelamente se aprecia la desaparición de la membrana nuclear y del nucléolo.

En el citoplasma celular, el citoesqueleto se reacomoda para dar paso a una nueva estructura que se forma y se conoce con el nombre de huso mitótico o acromático. Esta estructura corresponde a una serie de micotúbulos que se estiran y dirigen a los cromosomas con el fin de adherirse  en su centrómero. En las células animales, se forman desde los centriolos unas fibras adicionales que se conocen colectivamente como áster. La profase es la etapa más larga  de la mitosis; puede durar hasta 30 minutos.

·         Metafase. En esta etapa, cada cromosoma duplicado se alinea en el plano ecuatorial del citoplasma. Desde ambos polos de la célula se observa la red de  fibras del uso acromático que al dirigirse al polo opuesto “ayudan” a los cromosomas duplicados a alinearse en el centro de la célula. Dependiendo del tipo de célula, esta fase puede durar 20 minutos.

·         Anafase. En esta etapa comienza la separación de los cromosomas duplicados. Las cromátidas hijas se separan en dos cromosomas hijos independientes. Las investigaciones señalan que las fibras del huso  son las responsables de que los cromosomas hijos migren cada uno hacia un extremo de la célula. De esta forma en cada polo celular quedará la misma cantidad de cromosomas hijos. Es la etapa más corta de la mitosis; dura aproximadamente cinco minutos.

·         Telofase. Se caracteriza por la llegada de los cromosomas hijos a los polos celulares. El huso se desintegra, los cromosomas comienzan a descondensarse, para volver a adoptar la apariencia de delgadas hebras y reaparece el nucléolo. Paralelamente, la membrana nuclear va empesando a reorganizarse para  aislar las copias del material genético del citoplasma. Esta etapa dura unos 20 minutos. Al final se aprecian dos núcleos casi completamente formados; ambos en un solo citoplasma.

CITOKINESIS  O CITOCINESIS

Para que el proceso de división celular concluya exitosamente, lo único que resta es que se divida el citoplasma. El proceso de división  del citoplasma o citocinesis en la gran mayoría de las células, se inicia durante la telofase. Por esta razón algunos biólogos consideran que el ciclo celular está conformado por dos etapas: la interfase y la mitosis, pues en esta última integran la citocinesis como resultado final de la telofase.

En las células animales la citocinesis es ocasionada por unas proteínas que se ubican en la parte ecuatorial de la célula  y abarcando todo el citoplasma, ejercen presión hacia  la parte central, estrechando la membrana celular, hasta lograr que la célula madre se divida en dos células hijas, cada una de las cuales contará con igual número de cromosomas y con los organelos necesarios para iniciar su etapa de interfase.

En las células vegetales el citoplasma se divide mediante la formación de una placa celular de lignina. La placa celular se forma además de sustancias  que son segregadas por el aparato de Golgi.

  ACTIVIDADES DE CLASE PARA EL EQUIPO:

1.       Realice un mapa conceptual sobre el ciclo celular, con sus respectivas  fases y etapas.

2.       En un cuadro haga una comparación entre la interfase, la mitosis y la citocinesis.

3.       De acuerdo a los eventos de cada una  y las fotografías de las fases y etapas del ciclo celular haga un cuadro  que explique cada una

4.       ¿Cuál etapa hace falta en las fotografías ? y cuál serían sus características?

5.       Realice un cuadro comparativo entre las fases de la mitosis para poder diferenciarlas

ACTIVIDAD DE TAREA INDIVIDUAL.

ü  Realizar los esquemas para el ciclo celular de una célula con 4 cromosomas.
consultar el link http://www2.uah.es/biomodel/biomodel-misc/anim/cel/mito.html para afianzar el proceso de mitosis.