Cuando una célula se reproduce, cada uno de sus descendientes celulares, hereda información codificada en el ADN original junto con suficiente citoplasma para iniciar sus propias funciones. El ADN contiene instrucciones para la síntesis de proteínas. Algunas de ellas son material estructural y otras son enzimas que aceleran la síntesis de las moléculas orgánicas.
- Mitosis, meiosis y los procariontes
- Estructura de los cromosomas
- Resumen
Mitosis, meiosis y los procariontes
Una célula eucarionte no puede sólo dividirse en dos, porque al hacerlo sólo una de las mitades se quedaría con el núcleo, y por lo tanto, con todo el ADN.
Mitosis
Es un mecanismo de división celular que tiene lugar en las células somáticas de los eucariontes multicelulares. La mitosis y la división del citoplasma son la base del aumento de tamaño corporal en el desarrollo, y el reemplazo continuo de células dañadas o muertas. En especies unicelulares y en muchas multicelulares, también es la base de la reproducción asexual.
Meiosis
Mecanismo de división celular que precede a la formación de gametos o esporas y constituye la base de la reproducción sexual. En los humanos y todos los demás mamíferos, los gametos llamados espermatozoides, y óvulos se desarrollan a partir de células reproductivas inmaduras. Las esporas, que protegen y permiten la dispersión de nuevas generaciones, se forman durante el ciclo vital de hongos, plantas y muchos tipos de protistas.
Comparación entre mecanismos de división celular
| Mecanismo | Función |
|---|---|
| Mitosis, división de citoplasma | En todos los eucariontes multicelulares, es la base de: 1. Aumento del tamaño corporal durante el crecimiento. 2. Reemplazo de las células muertas o dañadas. 3. Reparación de tejidos dañados. En especies unicelulares y en muchas multicelulares, también es la base de la reproducción asexual. |
| Meiosis, división de citoplasma | En eucariontes unicelulares y multicelulares es la base de la reproducción sexual, forma parte de los procesos por los cuales los gametos y las esporas sexuales se forman. |
| Fisión procarionte | En las bacterias y las arqueas únicamente es la base de la reproducción asexual. |
Estructura de los cromosomas
Antes de que una célula eucarionte entre a la mitosis o la meiosis, cada uno de los cromosomas que tiene, consta de una molécula de ADN de doble cadena. Después de que los cromosomas se duplican, cada uno consta de dos moléculas de doble cadena. Estas dos moléculas de ADN permanecen unidas como un cromosoma único hasta una etapa tardía en la división nuclear. Hasta que se separan reciben el nombre de cromátidas hermanas.
La organización estructural del cromosoma se deriva de interacciones entre cada molécula de ADN y las proteínas asociadas con él.
Una molécula de ADN de doble cadena se enrolla dos veces en torno a “carretes” de proteínas llamadas histonas. En una microfotografía, estos carretes de ADN e histonas tienen la apariencia de cuentas de un collar (collar de perlas). Cada cuenta es un nucleosoma, la unidad más pequeña de organización estructural en los cromosomas eucariontes.
Cuando un cromosoma duplicado se condensa, sus cromátidas hermanas experimentan constricción y se unen una a otra. Esta región de constricción se llama centrómero. La ubicación del centrómero difiere en cada tipo de cromosoma. Durante la división nuclear, se forma un cinetocoro en el centrómero. Los cinetocoros son sitios de enlace para los microtúbulos que se unen a las cromátidas.
A manera de esquema puedes verlo como:
- Los cromosomas se condensan. Existen múltiples niveles de enrollamiento del ADN y las proteínas.
- Cuando el cromosoma se encuentra más condensado, su ADN está empacado en asas comprimidas.
- Cuando las asas se desenrollan, una molécula del ADN cromosomal y las proteínas asociadas a ella se organizan en forma de fibra cilíndrica.
- La fibra aflojada, muestra una organización similar a un collar de perlas. El collar es la molécula de ADN y cada cuenta es un nucleosoma.
- Un nucleosoma consta de una parte de molécula de ADN enrollada dos veces y media en torno a un núcleo de proteínas de histona.
Resumen
- Cuando una célula se divide, cada una de las estructuras descendientes recibe el número necesario de cromosomas y algo de citoplasma. En las células eucariontes, el núcleo se divide primero y después el citoplasma.
- La mitosis es un mecanismo de división nuclear que constituye la base para el aumento de tamaño del cuerpo, los reemplazos de células y reparación de tejidos en los eucariontes multicelulares. Además la mitosis es la base de la reproducción asexual en los eucariontes unicelulares y algunos multicelulares.
- En los eucariontes, el mecanismo de división nuclear llamado meiosis precede la formación de gametos y en muchas especies de esporas, constituye la base de reproducción sexual.