LOS CROMOSOMAS Y EL CICLO CELULAR (4º ESO)
LOS CROMOSOMAS
FORMA, TAMAÑO Y NÚMERO DE CROMOSOMAS
Todas las células de un organismo y todos los organismos de una misma especie tienen un número determinado de cromosomas, que se caracterizan por su forma y su tamaño
La forma
La posición que ocupa el centrómero determina la longitud de los brazos del cromosoma. Esta particularidad permite clasificar a los cromosomas en: metacéntricos (de brazos con la misma longitud), submetacéntricos (la longitud de un brazo es algo mayor que la del otro), acrocéntricos (con un brazo más grande que el otro) y telocéntricos (con un solo brazo).
El tamaño
Los distintos cromosomas de una célula se distinguen por su tamaño.
El número
El número de cromosomas se conserva de padres a hijos. Este número varía de unas especies a otras; por ejemplo, en el ser humano de cuarenta y seis.
En la mayoría de los organismos, entre ellos el ser humano, los cromosomas se encuentran por pares, teniendo los dos miembros del par las mismas características. A los cromosomas de la pareja se les denomina homólogos y su número se dice que es diploide y se representa como 2n. En algunos organismos, el número puede ser 3n, 4n, 5n, etc. En este caso, el número de cromosomas es poliploide.
EL CARIOTIPO
Es la constitución cromosómica de un organismo, ordenada en parejas de cromosomas homólogos por tamaños, dispuestos de mayor a menor. El estudio del cariotipo permite descubrir muchas enfermedades genéticas.
CROMOSOMAS Y SEXO EN LA ESPECIE HUMANA
Autosomas
Como ya sabes, el número diploide de cromosomas en la especie humana es de 46, y el número haploide es de 23. En cada una de las parejas de cromosomas, excepto en una, el par de cromosomas es idéntico tanto en los hombres como en las mujeres: estos cromosomas son los autosomas.
Cromosomas sexuales
Hay una pareja donde la situación varía, ya que no son idénticos y, como está relacionada con el sexo, es por lo que se denominaron cromosomas sexuales. Así, en la especie humana existen 22 parejas de autosomas y una pareja de cromosomas sexuales.
Los cromosomas sexuales se descubrieron entre los años 1891 y 1905, al observar que durante la espermatogénesis se producían dos clases distintas de de espermatozoides, que se diferenciaban en que cada uno tenía un tipo especial de cromosoma. A uno se le denominó X y, al otro, Y. Sin embargo, en la ovogénesis, los óvulos eran del mismo tipo, ya que todos contenían el cromosoma X.
Determinación del sexo
La unión al azar de uno de los dos tipos de espermatozoides con un óvulo es lo que determina el sexo masculino o femenino de un ser humano. Un nuevo ser vivo sera del sexo masculino si, tras la fecundación, lleva una pareja de cromosomas sexuales XY, y del sexo femenino si la pareja es XX.
Cariotipo humano en el que se muestran los 23 pares (46) cromosomas humanos
TRANSMISIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO. DIVISIÓN CELULAR
La división celular es un proceso que se conoce desde hace mucho tiempo y puede observarse con el microscopio. En este proceso, los organismos pluricelulares crecen y los unicelulares se reproducen asegurando su supervivencia.
La división celular consiste en que una célula progenitora divide su contenido entre dos células hijas. Pero antes, la célula debe duplicar todos los elementos que contiene para asegurar que sus células hijas reciban los componentes que necesitan para su desarrollo, entre ellos una copia exacta de cada uno de los cromosomas.
Pero, ¿cómo se conserva el número de cromosomas de generación en generación? Para contestar a esta pregunta, vamos a estudiar los comportamientos durante la división celular.
LA DIVISIÓN CELULAR EN LOS PROCARIOTAS
La división celular comienza con el crecimiento de una célula, que, cuando alcanza cierto tamaño, desarrolla un tabique transversal que crece hacia el interior y separa a la célula en dos células hijas. Este proceso se denomina fisión binaria.
Durante la etapa de crecimiento, el cromosoma procariótico se duplica, formando dos copias idénticas, que se unen en un punto distinto de la parte interna de la membrana plasmática. Cuando ésta crece, se separan los dos cromosomas y, por tanto, cada célula hija recibe una copia exacta del material genético. En tan solo 20 minutos, una célula procariota puede completar un ciclo de crecimiento y división celular.
Fisión binaria. Esquema del proceso
División de células procariotas (bacterias) por fisión binaria. El vídeo está acelerado 540 veces para poder apreciar con mayor detalle todo el proceso.
LA DIVISIÓN CELULAR EN LOS EUCARIOTAS
Las células eucariotas, a lo largo de su vida, sufren una serie de procesos repetidos de crecimiento y división que se conocen como ciclo celular. En un ciclo celular se distinguen dos etapas:
La etapa de crecimiento
También llamada interfase, es el periodo más largo del ciclo. Transcurre entre dos mitosis y registra una gran actividad celular. Dentro de ella se distinguen tres fases: G1, S y G2.
La etapa de división
Durante la división de una célula eucariota se produce, en primer lugar, la división del núcleo (mitosis) y, a continuación, la división del citoplasma (citocinesis). Este proceso es mucha más complejo que en células procariotas, debido a la gran cantidad de material genético que contiene una célula eucariota y a que se debe controlar que cada célula hija reciba una copia exacta del material genético. Toda la fase de división celular (mitosis y citocinesis) se llama fase M. Esta es muy corta y solo dura alrededor del 10% del ciclo celular.
Las células eucariotas pueden completar un ciclo celular entre las 8 horas y los 100 días, dependiendo de la célula. Algunas, cuando llegar a la madurez, no se dividen nunca y permanecen en fase G1, como ocurre, por ejemplo, con las neuronas.
Fases del ciclo celular
Este vídeo nos muestra las diferentes fases del ciclo celular. Ver hasta el minuto 5:00 aproximadamente.
MITOSIS
Es un proceso que asegura que permanezca constante el número de cromosomas de las células de generación en generación. La formación de los cromosomas durante la mitosis facilita que cada uno forme una copia exacta de sí mismo, y que cada copia se reparta entre las dos células con el mismo número de cromosomas y del mismo tipo que la célula progenitora. Es un proceso continuo, que, para estudiarlo mejor, se divide en cuatro etapas: profase, metafase, anafase y telofase.
Profase
La mitosis se inicia cuando la cromatina se condensa y forma los cromosomas que se acortan progresivamente. Cuando se hacen visibles al microscopio, se ve que están formados por dos mitades separadas a lo largo de las cromátidas, que permanecen unidas por el centrómero. Los centríolos se duplican, y cada pareja emigra a un extremo y entre ellas se van formando unas fibras que se denominan huso mitótico. En esta fase, la membrana nuclear se fragmenta y los cromosomas quedan dispersos por el citoplasma.
Metafase
Durante esta fase, los cromosomas, más cortos y gruesos, se mueven hacia el planto ecuatorial (central) de la célula por la acción de las fibras del huso mitótico, a las que se unen por los centrómeros. Es en esta etapa cuando se ven mejor los cromosomas, que adquieren una forma de X.
Anafase
Comienza con la separación de las cromátidas hermanas debido al acortamiento de las fibras del huso mitótico que tiran del centrómero. al desplazarse cada cromátida adquiere forma de V, ya que el centrómero es el primero que avanza y los brazos van retrasados. Cada cromátida de un par se mueve a cada polo de la célula y constituye un nuevo cromosoma de la célula hija.
Telofase
Esta fase se inicia cuando los cromosomas alcanzan los polos celulares. En este momento se vuelve a formar la membrana nuclear, las fibras del huso mitótico desaparecen y los cromosomas se desenrollan para constituir de nuevo la cromatina.
Este vídeo nos muestra con detalle las diferentes fases que componen la mitosis celular
CITOCINESIS
Consiste en la división del citoplasma. Este proceso se hace visible durante la telofase y divide a la célula en dos células hijas de menor tamaño. Este proceso se produce de forma diferente en las células vegetales, que tienen pared celular, y en las animales, que carecen de ella.
En las células vegetales
La pared celular impide el estrangulamiento de la célula materna. La división se inicia con la formación de un tabique en el ecuador que progresa desde el centro; este tabique se denomina fragmoplasto y dará lugar a la pared celular entre las células hijas.
En las células animales
Se produce por división transversal con un estrangulamiento progresivo de la membrana alrededor del ecuador de la célula.
Extraído de:
2005, Balibrea, S., Álvarez, A., Sáez, A., Reyes, M., Correa, J. 4º Biología y Geología. Ciencias de la Naturaleza. GRUPO ANAYA, S.A., 2005 - Depósito legal: M - 19864 - 2005 - ISBN: 84-667-2001-4
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