Reproducción Sexual y Asexual, Ciclo Celular y Cromosomas: Biología Celular Explicada
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Reproducción Sexual
La reproducción sexual se caracteriza por los siguientes procesos:
Formación de gametos
En los animales, los gametos son los espermatozoides y los óvulos. En las plantas, los gametos son los anterozoides y las oosferas.
Fecundación
Consiste en la unión de los gametos masculino y femenino, lo que forma el cigoto.
Desarrollo embrionario
Se forman los órganos del adulto mediante divisiones sucesivas del cigoto.
Reproducción Asexual
La reproducción asexual no requiere la unión de gametos. Presenta distintas modalidades:
Bipartición
Se da en organismos unicelulares. La célula madre divide su núcleo y su citoplasma, originando células hijas de igual tamaño.
Gemación
Puede darse en organismos unicelulares y pluricelulares. En la superficie del progenitor se origina una protuberancia (yema) que da lugar a un nuevo individuo. Este puede separarse o permanecer unido, formando colonias.
Pluripartición
Típica de los protozoos. El núcleo se divide repetidamente y los núcleos hijos se reparten el citoplasma, rodeándose de membrana plasmática y formando células hijas. Quedan en libertad al romperse la membrana de la célula madre.
Esporulación
Es un caso de pluripartición. Las esporas se rodean de una cubierta protectora que retrasa la formación del individuo.
Fragmentación
El organismo pluricelular se divide en fragmentos, y cada uno origina un organismo completo. Es común en algas, animales y plantas.
Ciclo Celular
El ciclo celular comprende dos grandes etapas:
Fase M
Corresponde a la división celular. Incluye la mitosis (división del núcleo) y la citocinesis (división del citoplasma).
Interfase
Es el período comprendido entre dos divisiones celulares, y se divide en:
- Fase G1: la célula aumenta de tamaño y sintetiza proteínas y componentes celulares.
- Fase S: es la fase más importante. El ADN se duplica para que las células hijas tengan la misma información genética.
- Fase G2: continúa el crecimiento celular y se realiza un control antes de la siguiente división. Finaliza la síntesis de componentes celulares.
Cromosomas
Según la posición del centrómero, los cromosomas se clasifican en:
- Metacéntrico: el centrómero se encuentra en el centro del cromosoma, con brazos de igual longitud.
- Submetacéntrico: el centrómero está ligeramente desplazado del centro, con brazos de longitud desigual.
- Acrocéntrico: el centrómero está cerca del extremo, con un brazo muy largo y otro muy corto.
- Telocéntrico: el centrómero se encuentra en el extremo del cromosoma.
Células diploides y haploides
Las células diploides presentan dos series de cromosomas. Los cromosomas homólogos tienen la misma morfología, tamaño y posición, y cada miembro procede de un progenitor distinto.
Las células haploides poseen un solo juego de cromosomas. Al unirse dos células haploides se forma una célula diploide.
Cariotipo
El cariotipo es el conjunto de parejas de cromosomas de una célula, clasificados según su forma y tamaño.
Envoltura Nuclear y Estructuras del Núcleo
- Envoltura nuclear: formada por una doble membrana (externa e interna) que rodea el material genético de las células eucariotas. Presenta poros que permiten el paso de moléculas pequeñas y controlan el paso de moléculas de gran tamaño, como proteínas y ARN.
- Lámina nuclear: estructura proteica situada en la cara interna de la envoltura nuclear, donde se anclan las moléculas de ADN.
- Nucleoplasma: contenido interno del núcleo. En él se encuentra la mayor parte del ADN, en forma de moléculas de gran longitud.
- Cromatina: formada por ADN y proteínas (histonas). El ADN se enrolla cada cierta distancia sobre las histonas, formando un collar de cuentas. Presenta distintos grados de compactación: la eucromatina es menos compacta y la heterocromatina es más densa.
- Nucléolos: cuerpos que fabrican moléculas de ARN, las cuales se transfieren al citoplasma para la construcción de los ribosomas.
Diferencias entre ADN y ARN
- Cada molécula de ARN tiene una sola cadena de nucleótidos, mientras que el ADN tiene dos.
- El azúcar de los nucleótidos del ARN es la ribosa; en el ADN es la desoxirribosa.
- El ARN presenta las mismas bases que el ADN, excepto la timina, que es sustituida por el uracilo.
Función de los Ácidos Nucleicos
La información genética está contenida en la secuencia de nucleótidos de la molécula de ADN y se conserva mediante la replicación, proceso en el que la molécula se copia a sí misma. Esta información se transmite al ARN mensajero mediante la transcripción, y el mensaje transcrito permite la fabricación de proteínas en los ribosomas mediante la traducción.
Transcripción
Proceso por el que la información genética del ADN se transmite en forma de ARNm.
Traducción
Proceso que hace posible la fabricación de una proteína en los ribosomas a partir del mensaje transcrito en el ARNm.
Mutaciones Cromosómicas
Son alteraciones visibles al microscopio óptico que afectan a grandes fragmentos de cromosomas o a cromosomas enteros, es decir, a muchos genes.
Mutaciones estructurales
Modifican la estructura del cromosoma por roturas y nuevas uniones de fragmentos:
- Deleciones: pérdida de un fragmento del cromosoma. Se producen dos roturas en el mismo cromosoma y se pierde el fragmento comprendido entre ellas.
- Inversiones: cambio de sentido de un trozo del cromosoma. Se producen dos roturas en el mismo cromosoma y el fragmento intermedio se une de forma invertida.
- Translocaciones: un segmento del cromosoma se escinde y se une a otro cromosoma no homólogo.
Mutaciones numéricas
Afectan al número normal de cromosomas de una especie:
- Haploidías: el número de cromosomas del organismo coincide con el de los gametos de su especie.
- Poliploidías: el organismo presenta más de dos juegos completos de cromosomas. Por ejemplo, triploide (3 juegos) y tetraploide (4 juegos).
- Nulisomías: falta una pareja de cromosomas homólogos en el organismo.
- Monosomías: falta un cromosoma de una pareja de cromosomas homólogos.
- Trisomías: existe un cromosoma adicional en una pareja de cromosomas homólogos.