Hormonas Vegetales y Ciclo Celular: Funciones y Procesos

Las Hormonas Vegetales

Las hormonas vegetales: son sustancias de composición química variada que regulan y coordinan las funciones vitales de las plantas:

• Auxinas: su lugar de síntesis es en el meristemo de las yemas apicales, en el embrión de las semillas y en hojas jóvenes. Funciones:
  • Crecimiento de la planta
  • Inducen la formación de nuevas raíces laterales
  • Relacionadas con los procesos de fototropismo y geotropismo

• Giberelinas: su lugar de síntesis es en los meristemos apicales del tallo y las raíces, en hojas jóvenes y en el embrión. Funciones:
  • Alargamiento de los tallos
  • Estimulación de la germinación

• Citoquininas: su lugar de síntesis es en los ápices de las raíces y en las semillas en germinación. Funciones:
  • Estimulan las divisiones celulares en los meristemos
  • Inducen la formación de nuevos brotes
  • Inhiben el letargo de las semillas

• Ácido abscísico: su lugar de síntesis es en los tallos, hojas, semillas maduras y frutos verdes. Funciones:
  • Inhiben el crecimiento de los tallos
  • Estimulan el cierre de los estomas
  • Favorece la senescencia de las hojas
  • Reposo estacional de las yemas en plantas leñosas

• Etileno: su lugar de síntesis es en los tejidos de frutos durante la maduración, en hojas y flores senescentes. Funciones:
  • Estimula la maduración de los frutos
  • Estimulan la senescencia y caída de las hojas

El Ciclo Celular

El ciclo celular es una secuencia de estados y procesos celulares relacionados con el crecimiento y la división celular que se producen cíclicamente desde el nacimiento hasta la muerte de una línea celular. Comprende dos etapas:

Interfase

Periodo comprendido entre dos divisiones sucesivas. Es la etapa más larga y con una intensa actividad metabólica. Se compone de varias fases:

• Fase G1: Es inmediata a la división, es la más larga de la interfase. Se caracteriza por una intensa biosíntesis de material celular, fundamentalmente proteínas, por lo que es una fase de crecimiento celular. También se repara el ADN y la célula decide si comenzar un nuevo ciclo de división o permanecer en reposo (fase G0).

La fase G0 se llama de reposo porque la célula no se divide, pero es una fase celular muy activa, ocurre la diferenciación celular y las células se especializan para realizar sus funciones. Hay células que permanecen indefinidamente en G0 y pierden la capacidad de dividirse (ej: neuronas), células que están temporalmente en G0 pero que, en determinadas circunstancias, se estimulan y pueden retornar a G1, pasar el punto de restricción y volver a dividirse (ej: fibroblastos de la piel), y células que no entran nunca en G0 y se dividen continuamente (ej: células madre y células cancerígenas).

• Fase S: Ocurre la replicación del ADN. También se replican las mitocondrias y los centriolos de las células animales.
• Fase G2: Fase última preparatoria de la división celular, se sintetizan componentes necesarios para la división celular. Al final de esta fase los cromosomas comienzan a condensarse.

División Celular

Es la etapa más corta, llamada fase M. La célula se divide en sus células hijas. Ocurre la mitosis en la que se reparte el contenido nuclear y la citocinesis en la que se reparte el citoplasma.

División Celular: Mitosis y Citocinesis

División Celular: Mitosis y Citocinesis: La división celular por mitosis es un proceso de multiplicación celular por el que una célula madre se divide en dos células hijas genéticamente iguales entre sí e iguales a la madre. Implica dos procesos secuenciados: mitosis y citocinesis. Constituye el sistema de reproducción asexual en los seres vivos unicelulares y algunos pluricelulares. En seres vivos pluricelulares permite el crecimiento, desarrollo y renovación de tejidos. Por eso todas las células de un ser pluricelular son genéticamente idénticas (salvo los gametos).

Mitosis: Es el proceso por el cual el ADN previamente duplicado se reparte equitativamente en dos núcleos para que las dos células hijas tengan la misma información genética que la madre, asegura la transmisión, sin variación, del material genético.

Se divide en cuatro fases:

1. Profase:
   • Comienza a condensarse el ADN y empiezan a verse los cromosomas con las cromátidas unidas por el centrómero.
   • Desaparecen los nucleolos.
   • Comienza a formarse el huso mitótico. En las células animales se forma a partir de los dos pares de centriolos que se duplicaron en la fase S y que tienen alrededor de ellos una zona densa llamada centro organizador de microtúbulos (COM). En las células vegetales no hay centriolos pero sí una zona densa que actúa igualmente como COM.
   • Al final se desintegra la lámina fibrosa y desaparece la envuelta nuclear que se fragmenta en pequeñas vesículas.
2. Metafase:
   • Se caracteriza por el máximo empaquetamiento de los cromosomas.
   • Los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial unidos a los microtúbulos cinetocóricos. Cada cromátida mira hacia un polo de la célula.
   • Se distinguen también claramente los microtúbulos polares.
3. Anafase:
   • Se produce la rotura de los centrómeros y se separan las cromátidas hermanas.
   • Acortamiento progresivo de los microtúbulos cinetocóricos y separación de las cromátidas que migran hacia polos opuestos.
   • Alargamiento de los microtúbulos polares en el ecuador, lo que produce un alargamiento del huso y contribuye a la separación de las cromátidas.
4. Telofase: Constituye el final de la mitosis.
   • Reorganización de los microtúbulos, los cinetocóricos desaparecen una vez que las cromátidas han alcanzado los polos.
   • Inicio de descompactación de los cromosomas.
   • Reorganización de la lámina fibrosa y de la envoltura nuclear formando los dos núcleos hijos.
   • Reaparición del nucleolo.

Citocinesis: La citocinesis consiste en el reparto del citoplasma entre las dos células hijas y en su fragmentación. Suele iniciarse en telofase y el proceso es distinto en células animales y vegetales.

En animales: En la región situada entre los dos núcleos, se forma un anillo contráctil de microfilamentos de actina y miosina. Éste va constriñendo el ecuador de la célula madre hasta la separación de las células hijas por estrangulamiento del citoplasma.

En vegetales: La citocinesis no se produce por estrangulamiento, debido a la rigidez de la pared celular, sino por tabicación. En la zona media de la célula, se acumulan y fusionan vesículas, procedentes del aparato de Golgi, que contienen elementos de la pared celular. Forman un tabique, llamado fragmoplasto, que contacta con las paredes laterales de la célula parental y da lugar a las dos membranas de las células hijas, separadas por la lámina media.

Meiosis: Es un tipo especial de división del núcleo que origina cuatro núcleos haploides distintos entre sí, a partir de un núcleo diploide. Ocurre en individuos diploides con reproducción sexual para la formación de gametos, con la mitad del número de cromosomas propio de la especie, que cuando fusionan en un cigoto, mantienen el número de cromosomas de la especie. Se inicia tras una interfase normal, en la que se ha replicado el ADN y algunos orgánulos, y consiste en dos divisiones sucesivas del núcleo entre las cuales no se produce replicación del ADN.

Comparación entre Mitosis y Meiosis:

1. En mitosis todos los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial para la segregación de sus cromátidas. En meiosis se alinean por parejas de homólogos de forma que segregarán los cromosomas, cada cromosoma homólogo doble entero viajará a un polo.
2. En mitosis ocurre una sola división del núcleo y citoplasma. En la meiosis hay dos, sin duplicación de ADN intermedia.
3. La mitosis da 2 células diploides (con los dos juegos de homólogos) en G1 con igual información genética que la madre. La meiosis da 4 células haploides (con un solo cromosoma de cada homólogo) y distintas entre sí, debido a la segregación de los cromosomas y a la recombinación.