BLOQUE 1 - Reproducción Celular

Primer bloque!!! En este bloque estudiaremos todo acerca de la genetica de la celula como sus caracteristicas, estructuras y reproduccion.

TEMAS

1.1- Tipos de Reproducción.

1.2- Estructuras quimicas y biologicas.

1.3- Ciclo celular.

1.4- Enfermedades relacionadas con el desorden del Ciclo celular.

1.5- Avances Cientifico/Tecnologicos.

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1.1  TIPOS DE REPRODUCCIÓN

Reproducirse significa engendrar a otros seres con los mismos caracteres biologicos, y existen diferentes categorias o tipos de reproduccion que enunciaremos a continuacion:

REPRODUCCIÓN ASEXUAL

En este tipo de reproducción solo interviene un individuo y no existen células especializadas o gametos sexuales. Es el método de organismos unicelulares, sus descendientes son identicos a su progenitor, las copias se producen por división, etc.

Tipos de Reproducción Asexual 

Bipartición.- La unidad reproductora es la célula, ocurre en organismos unicelulares y es mediante división en dos partes.

Gemación.- Sucede en organismos unicelulares y pluricelulares, es mediante división y las dos células hijas son irregularmente iguales entre sí en tamaño.

Esporulación.- El núcleo sufre divisiones sucesivas y cada porción esta rodeado de citolasma también se liberan las esporas al romperse la membrana de la célula madre.

Regeneración.- Sucede cuando se reconstruyen partes perdidas o dañadas. En ocasiones un pequeño fragmento permite regenerar un organismo completo.

Escisión.- Es la rotura eespontánea de un organismo progenitor en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales dará origen a un individuo nuevo.

Partenogénesis.- Es la segmentación del óvulo sin fecundar, por consecuencia de factores ambientales, químicos, descargas eléctricas, etc; y, dada la ausencia de cromosomas masculinos, el producto siempre será una hembra.

REPRODUCCIÓN VEGETATIVA

Se lleva a cabo en algunas plantas y se realiza por porciones no especializadas de la planta ya sea de tallos, raíz, hojas, rama, entre otros.

Natural

Tubérculos: Tallos subterraneos engrosados que almacenan almidón.

Bulbos: Tallos subterraneos formados por hojas carnosas.

Estolones: Tallos aéreos horizontales que cuando son muy largos y tocan el suelo, generan raíces y tallos verticales.

Rizomas: Tallos subterráneos horizontales que cada cierta distancia emiten tallos verticales.

Artificial

Injertos: Consiste en insertar en una planta, una rama similar de otra planta.

Estacas: Consiste en cortar la rama con brotes o yemas, plantarla en otro lugar y obtener así una nueva planta.

Esquejes: Tallos que se preparan en recipientes en tierra húmeda, donde forman nuevas raíces, tras lo cual pueden plantarse.

REPRODUCCIÓN SEXUAL

En la reproducción sexual intervienen dos progenitores de distinto sexo, donde cada uno aporta sus gametos con la mitad de la información genética para que a la unión se forme un individuo que posea la información genética recominada.

1.2  ESTRUCTURAS QUÍMICAS Y BIOLÓGICAS

Cuando ocurre la división celular, el ADN de una célula se reparte entre dos nuevas células hijas. En las células Procariontes la mayor parte del ADN esta en forma de lo que es el cromosoma. Los cromosomas hijos se anclan a la membrana celular, cuando la célula alcanza el doble de su tamaño se duplican las dos células nuevas.

En las células Eucariontes es mucho más complejo su proceso de división. Una célula eucarionte contiene mil veces más ADN que una procarionte y su división se lleva a cabo por la Mitosís.

1.3  CICLO CELULAR

El ciclo celular es el conjunto de etapas por las que atraviesa una célula desde que se divide hasta que vuelve a hacerlo.

Las fases del ciclo celular son:

Mitosis: Es la separación del genoma celular duplicado en dos conjuntos de cromosomas idénticos. La mitosis se realiza únicamente en células eucarióticas. 

Las fases de la mitosis son:

- Profase: Los nucleosomas se compactan densamente y estructuran cromosomas.

Cada cromosoma ya está duplicado, y consiste en dos cromátidas hermanas unidas por la proteína cohesina. Los dos centrosomas se desplazan hacia polos opuestos de la célula y desde ahí organizan los microtúbulos que forman el huso.

-Prometafase: La membrana nuclear se fragmenta. Proteínas se unen a los centrómeros, y forman dos cinetocoros, uno unido a cada cromátida. Los cinetocoros se unen a microtúbulos, y los cromosomas comienzan a alinearse.

-Metafase: Los cinetocoros y microtúbulos del huso alinean a los cromosomas en la placa metafásica, en el plano medio del núcleo. Aquí hay un punto de control de cinetocoros ordenados por pares. La célula se asegura de que en la transición a anafase, las dos copias de cada cromosoma se dirijan hacia centrosomas opuestos.

-Anafase: La proteína separina libera a la cohesina y las cromátidas hermanas se separan.

Los cinetocoros remolcan a los cromosomas hermanos (ya no son cromátidas hermanas) hacia centrosomas opuestos, guiados por los microtúbulos del huso.

-Telofase: Se forman nuevas membranas nucleares a partir de fragmentos de membrana nuclear parental. Los cromosomas se desempacan y los nucleosomas se extienden parcialmente. Las fibras del huso se dispersan.

-Citocinesis: En células animales, un anillo de proteína actina contrae la membrana celular en el plano medio en donde estaba la placa metafásica, y divide a la célula en dos células hijas, cada una con un núcleo. En células vegetales, se sintetiza una pared celular entre las dos células hijas.

Interfase: La interfase celular, es el periodo entre las divisiones celulares, y es la fase más larga en duración (Corresponde al 95% del ciclo completo); Transcurre entre dos mitosis y consta de 3 etapas.

Las fases de la Interfase:

G1: Es la primera fase tras la mitosis. En esta etapa, la célula lleva a cabo su actividad normal y su cantidad de material genético es la equivalente a una cromátida por cromosoma. (2n cromátidas)

S: Fase de duplicación del ADN, condición necesaria para poder repartirlo luego en las dos células hijas resultado de la siguiente mitosis.

G2: La célula sigue creciendo y se fabrican las proteínas necesarias para la división celular. La célula tiene una cantidad de material genético equivalente a dos cromátidas por cromosoma. (2n cromosomas)

MEIOSIS

La meiosis es un proceso en el que, a partir de una célula con un número diploide de cromosomas, se obtienen cuatro células hijas haploides, cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre. Este tipo de división reduccional sólo se da en la reproducción sexual, y es necesario para evitar que el número de cromosomas se vaya duplicando en cada generación.

El proceso de gametogénesis o formación de gametos, se realiza mediando dos divisiones meióticas sucesivas:

Primera división meiótica: Una célula inicial o germinal diploide se divide en dos células hijas haploides.

Segunda división meiótica: Las dos células haploides procedentes de la primera fase se dividen originando cada una de ellas dos células hijas haploides.

Las fases de la meiosis son:

PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA:

Interfase o fase de reposo. En una célula en la que hay una masa de ADN procendente del padre y otra procedente de la madre se va a iniciar una meiosis.

Final de la interfase. Duplicación del ADN.

Profase I A: Formación de los cromosomas.

Profase I B: Entrecruzamiento. Los cromosomas homólogos intercambian sectores. El núcleo se rompe.

Metafase I: Aparece el huso acromático. Los cromosomas se fijan por el centrómero a las fibras del huso.

Anafase I: Las fibras del huso se contraen separando los cromosomas y arrastrándolos hacia los polos celulares.

Telofase I: Se forman los núcleos y se originan dos células hijas. Los cromosomas liberan la cromatina.

SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA:

Profase II: Se forman los cromosomas y se rompe el núcleo.

Metafase II: Los cromosomas se colocan en el centro celular y se fijan al huso acromático.

Anafase II: Los cromosomas se separan y son llevados a los polos de la célula.

Telofase II: Se forman los núcleos. Los cromosomas se convierten en cromatina y se forman las células hijas, cada una con una información genética distinta.

1.4  ENFERMEDADES DEL DESORDEN DEL CICLO CELULAR

El cáncer es el principal desorden del ciclo celular.

Fundamentos:

En una célula normal, el ciclo celular está altamente regulado. Sin embargo, hay células que pierden el control sobre su crecimiento y progresan indefinidamente a través de ciclos celulares sucesivos.

El cáncer es la proliferación celular incontrolada, en la que el ciclo celular ha perdido la capacidad de bloquearse por estar dañado el genoma.

Las causas del cáncer son factores que dañan el ADN, por ejemplo:

 Exposición a radiación de alta energía 

 Exposición a materiales radioactivos

 Exposición a reactivos tóxicos

 Exposición a humo de tabaco 

 Ataque por virus oncogénicos

1.5  AVANCES CIENTIFICOS TECNOLÓGICO

La Biomedicina y la biotecnología han tenido avances y descubrimiento importantes, entre ellos las técnicas de reproducción asistida o (TRA) , que son alternativas para tratar la esterilidad en hombre y mujeres.

La fecundación In vitro, con transferencia de embriones, es la de mayor complejidad técnica.