lunes, 6 de junio de 2016

Mitosis y Meiosis.



Mitosis y Meiosis.



Mitosis.

La mitosis se define como un proceso de división celular asociada a la división de las células somáticas. Las células somáticas de un organismo eucariótico son todas aquellas que no van a convertirse en células sexuales y por tanto, la mitosis da lugar a dos células exactamente iguales.

Fases de la mitosis:

Interfase de la mitosis:

La interfase es el tiempo que pasa entre dos mitosis o división del núcleo celular. Durante esta fase, sucede la duplicación del número de cromosomas (es decir, del ADN). Así, cada hebra de ADN forma una copia idéntica a la inicial. Las hebras de ADN duplicadas se mantienen unidas por el centrómero. La finalidad de esta duplicación es entregar a cada célula nueva formada la misma cantidad de material genético que posee la célula original. Además, también se duplican otros orgánulos celulares como, por ejemplo, los centríolos que participan directamente en la mitosis.


Terminada la interfase, empieza la división celular, así como la conocemos, formada por las cuatro fases: Profase, Metafase, Anafase, Telofase.


Profase de la mitosis:

Durante la profase las hebras de ADN se condensan y van adquiriendo una forma determinada llamada cromosomas. Desaparecen el involucro nuclear y el nucléolo. Los centríolos se ubican en puntos opuestos en la célula y comienzan a formar unos finos filamentos que en conjunto se llaman huso mitótico.

Metafase de la mitosis:

En la metafase las fibras del huso mitótico se unen a cada centrómero de los cromosomas. Estos se ordenan en el plano ecuatorial de la célula, cada uno unido a su duplicado.

Anafase de la mitosis:

En la anafase los pares de cromosomas se separan en los centrómeros y se mueven a lados opuestos de la célula. El movimiento es el resultado de una combinación del movimiento del centrómero a lo largo de los microtúbulos del huso y la interacción física de los microtúbulos polares.

Telofase de la mitosis:

Finalmente, en la telofase las cromátidas llegan a los polos opuestos de la célula y se forman así las nuevas membranas alrededor de los núcleos hijos. Los cromosomas se dispersan y ya no son visibles al microscopio óptico.







Meiosis.


La meiosis es el proceso de división celular mediante el cual se obtienen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas. La meiosis se produce en dos etapas principales: meiosis I y meiosis II.


La importancia evolutiva de la meiosis es fundamental ya que mediante este proceso se produce la recombinación genética, responsable de la variabilidad genética y en última instancia, de la capacidad de evolucionar de las especies.

Primera división meiótica:

En síntesis, en la primera división meiótica (meiosis I) se evidencian los cromosomas, cada uno de ellos formados por dos cromatidas. Estos cromosomas, mitad de ellos de origen materna y la otra mitad de origen paterno, después de haber sufrido algunos procesos durante la profase (en particular el crossing-over o recombinación del ADN, del cual hablaremos más delante), se disponen en zona ecuatorial de la célula.


Aquí no se dividen en las dos cromatidas, pero se unen a las fibras del huso mitótico para poder migrar a los dos polos. En este modo cada pareja de cromosomas homólogos, una se dirige a un polo mientras la otra pareja al otro. A final de la primera división meiótica, se han producido dos células y cada una de ellas con la mitad de los cromosomas homólogos, esta es la diferencia fundamental con la mitosis.


Ahora veremos más en detalle este proceso de división meiótica.


Como en la mitosis, también la meiosis está formada por 4 fases que veremos a continuación.

Profase I de la meiosis:

La cromatina visible en el núcleo celular se condensa de modo que se forman estructuras con una forma de bastoncillo, llamados cromosomas. Cada cromosoma aparece en forma de X, ya que está formado por dos cromatidas hermanas, unidos en un punto llamado centrómero. Las cromatidas derivan del proceso de duplicación del ADN, por lo tanto cada uno es idéntico genéticamente al otro.


En esta fase, y es el aspecto más importante de la meiosis, una vez que los cromosomas homólogos están unidos entre sí, se realizan intercambios cruzados (crossing-over o recombinación genética) véase foto 6. La membrana que rodea el núcleo desaparece y se forman unos microtúbulos proteicos, que se extienden de un polo a otro de la célula. La importancia de la recombinación genética radica en que es el proceso por el cual se aporta variabilidad a la composición genética de las células resultantes.

Metafase I de la meiosis:

Los cuatro homólogos están dispuestos simétricamente en una línea imaginaria, en el plano ecuatorial, transversal a la zona. De esta manera, cada uno se dirige hacia uno de los dos polos de la célula.

Anafase I de la meiosis:

Las fibras del huso mitótico se ponen en contacto con los centrómeros; cada tétrada migra a un polo de la célula.

Telofase I de la meiosis:

En los dos polos de la célula madre se forman dos grupos de cromosomas haploides, donde solo hay un cromosoma de cada tipo. Los cromosomas se encuentran todavía en la fase tétrada. El citoplasma de las dos células se distribuye y se realiza a citocinesis, es decir la división celular de la célula madre en dos células hijas separadas. Las fibras del huso mitótico se desintegran y los cromosomas se dispersan.

Segunda división meiótica:

La segunda división meiótica no incluye replicación del ADN. Los cromosomas formados por dos cromatidas, se desplazan a la línea ecuatorial y se pegan al huso mitótico: Las dos cromatidas de cada uno de los cromosomas se separan y migran a los polos.


De este modo se forman cuatro células, cada una de ellas con un conjunto haploide de cromosomas y sobre todo con una variedad de distintos cromosomas (origen materno y paterno). Durante esta separación se verifica una distribución independiente de los cromosomas maternos y paternos, así que al final habrá una variedad diferente de cromosomas en las cuatro células hijas.

Profase II de la meiosis:

La cromatina se condensa de nuevo, de modo que se pueden ver los cromosomas, formados por dos cromátidas unidos por el centrómero. Otra vez se formará el huso mitótico de los microtúbulos.

Metafase II de la meiosis:

Los cromosomas están dispuestos en una línea ecuatorial, transversal respecto a las fibras del huso mitótico, de modo que cada cromátidas mire a uno de los polos de la célula. Los centrómeros pierden contacto con las fibras.

Anafase II de la meiosis:

Las cromatidas migran cada uno de ellos a los polos de la célula, moviéndose a través del huso mitótico, de esta manera cada cromátida se convierte en un cromosoma.

Telofase II:

En los dos polos de la célula, se forman dos grupos de cromosomas, las fibras del huso mitótico se disgregan, los cromosomas empiezan a desaparecer y al final se forma una membrana nuclear. El citoplasma de la célula se divide en dos, y eso lleva a la formación de dos células hijas haploides.


VIDEO:


Bioelementos y Biomoléculas.

Cualquiera de los elementos químicos que entren la composición de la materia viva, como el carbono.
El carbono, el hidrogeno, el oxígeno y el nitrógeno son los cuatro elementos químicos predominados en la materia viva ah estos le podemos añadir al (azufre y fósforo), por lo que reciben el nombre de bioelementos o elementos biogenéticos y, juntamente con el calcio, el fosforo, el sodio, el cloro, el magnesio, y el azufre constituyen los elementos de plásticos o constituyentes fundamentales (Gispert, S/F).
El resto de la materia viva está compuesta por los oligoelementos, presentes en cantidades muy pequeñas.
Todos estos elementos se encuentran combinados en forma molecular y se pueden separar en unas clases principales: orgánicos e inorgánicos.
El componente más abundante de la materia viva es el agua (entre el 60% y 70% de los seres vivos), que, dadas sus características, propiedades físicas (disolventes universal), desempeña un papel importante en el organismo, además del agua, el organismo contiene sales minerales (G., 2011).

El estudio ha facilitado y adquiere coherencia si se supone que las diferentes familias y especies moleculares derivan por adición, de diversos grupos funcionales: alcohol, aldehído, cetona, carboxilo, amino, entre otras, una característica esencial de los principios inmediatos orgánicos son: glúcidos, carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos (Gomez, 2012).


 a)    ¿Por qué los compuestos orgánicos, por lo general son más complejos que los inorgánicos?
Los compuestos orgánicos básicamente tienen un peso molecular, además,  tienen una estructura muy compleja. Estos compuestos no son buenos conductores de calor y electricidad, se descomponen por el efecto del calor, tiempo y luz, por lo general estos si se combustionan y tienen reacciones químicas lentas.
En cambio, los compuestos inorgánicos tienen un peso molecular bajo por el hecho de tener una estructura muy simple. Estos compuestos son buenos conductores de calor y electricidad, no se descomponen por el efecto del calor, tiempo y luz, por lo tanto estos no se combustionan, y tiene reacciones químicas rápidas.

b)   ¿Por qué considera que la variedad de proteínas es mucho mayor que la de los carbohidratos y de los lípidos?
Básicamente desempeñan funciones metabólicas y reguladoras, como la asimilación de nutrientes, transporte de oxigeno de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos; también se considera que hay mayor variedad y cantidad de proteínas ya que estas desempeñan las funciones de las células en los seres vivos y forman parte de la estructura básica. Estos son la base del código genético (ADN), y detecta en los sistemas  de inmunitario organismos extraños.

c)    Elabora una matriz en la que se comparen los carbohidratos, lípidos y proteínas. Tomar  en consideración los elementos que los conforman   y de las funciones que cumplen en los seres vivos.

d)    Si un gramo de grasa produce 2.5 veces más energía que una cantidad igual de glucosa. ¿Por qué el organismo normalmente emplea la glucosa para obtener energía y almacena la grasa, en lugar de utilizar la grasa y almacenar la glucosa?
El cuerpo humano utiliza los carbohidratos en forma de glucosa y es así como a partir de este organismo pueden realizar múltiples funciones donde es necesaria la energía, la glucosa también sirve como fuente de energía para el cerebro ya que este necesita de ella para realizar sus diversas funciones.
Se utilizan los carbohidrato como principal fuente de energía y no a las grasas (lípidos), esto se debe que el metabolismo de los carbohidratos se interrelacionan más rápido que los lípidos.
VIDEO:

Bibliografía.

Ø  G., D. G. (2011). Armendaris 1. En D. G. G., Dr. Gerardo Armendaris G. Quito, Ecuador: Prodedim.
Ø  Gispert, C. (S/F). Atlas Visual de las Ciencias. En C. Gispert, Carlos Gispert. España: Oceano.
Ø  Gomez, E. (8 de Octubre de 2012). Bioelementos. Obtenido de Bioelementos: http://evelyngomez1.blogspot.com/


Membrana celular o plasmática.

La célula está rodeada por una membrana denomina “Membrana Plasmática”, es una envoltura continua que separa dos compartimientos: el Citoplasma y el Medio Extracelular. Es tan delgada que no se puede observar con el microscopio óptico, siendo solo visible con el microscopio electrónico.
Efectivamente, la membrana plasmática estaría constituida por una doble lámina de fosfolípidos con su parte hidrófoba (cadenas de los ácidos grasos), dirigida hacia el interior, recubierta, externa e internamente, por una capa de proteínas, con un grosor total de 7,5-10 nm.
El modelo actual de membrana postula que, si bien tiene una estructura ordenada, es de naturaleza fluida. Por otro lado, desde los años cincuenta se admite el concepto de membrana unitaria, es decir, que todas las membranas celulares; la plasmática, pero también la de los diferentes orgánulos; tienen una estructura análoga. La membrana celular, plasmática o citoplasmática es una estructura laminar formada principalmente por lípidos y proteínas que recubren a las células y sus límites.










Microtúbulos.

Los michrotúbulos están implicados en dar y mantener la forma de la célula, sirve también como rampas a modo de vías de tren por lo que caminan moléculas motoras asociadas cargadas con orgánulos y vesículas de transporte, también son filamentos del citoesqueleto que se caracterizan por estar construidos a partir de tubulina, proteína dimérica (subunidades beta y alfa) que se autoensambla para originar microtúbulos en un proceso dependiendo de GTP. Pueden encontrarse dispersos en todo el citoplasma o bien formar estructuras estables como cilios, flagelos y centriolos.
Los microtúbulos son estructuras celulares largas en forma de tubos compuestos de la proteína tubulina, pueden tener desde 200 nanómetros a 25 micrómetros de longitud y tienen un diámetro de aproximadamente 25 nanómetros. El citoesqueleto proporciona el marco estructural para la celular y está compuesta de microtúbulos. Además, de su  estructura los microtúbulos tienen funciones especiales en la división celular y en el transporte de orgánulos dentro de la célula.






VIDEO:

Bibliografía

Ø  Formosa, U. d. (29 de Octubre de 2008). El proyecto Biologico . Obtenido de El proyecto Biologico : http://www.biologia.arizona.edu
Ø  Fuertes, M. d. (2004). Microtúbulos. En M. d. Fuertes, Biología biogénesis y microorganismos. México: Pearson Educación .
Ø  García, L. F. (2003). Microtúbulos. En L. F. García, Biología Celular y Molecular. México: Letica Gaona Figueroa.
Ø  Lodish, H. (2006). Microtúbulos. En H. Lodish, Biología Celular y Molecular. Bogotá: Panamericana S.A.
Ø  RESINO, S. (S/F). Epidemiología Molecular de Enfermedades Infecciosas. Obtenido de Epidemiología Molecular de Enfermedades Infecciosas: http://epidemiologiamolecular.com

Organelos celulares

Organelo también se le conoce como orgánulo, una unidad que forma parte de un organismo unicelular o de una célula. Los organelos, dadas estas características, también recibe el nombre de elementos celulares. Se hallan dentro del citoplasma y son más frecuentes en las células eucariotas que en las procariotas.
Entre los diferentes organelos que se pueden encontrar en las células, se destacan:
  •   Retículo Endoplasmático    
  • Aparato de Golgi
  •  Mitocondrias
  • Vacuolas
  • Lisosomas
  • Ribosomas
  •   Centriolo
  • Núcleo
  • Nucléolo

En el citoplasma existen muchos elementos celulares u organelos, cada uno desempeña una función específica para las células; la mayoría tiene una forma propia. Algunos organelos son comunes a todas las células.



Organelo

Función

Estructura




Retículo Endoplasmático




  • Su función primordial es la síntesis de proteínas, la síntesis de lípidos constituyentes de membrana y la participación en procesos de detoxificación de la célula.

  • Consiste en una red de sáculos aplanados o cisternas, sáculos globosos o vesículas y túbulos sinuosos que se extienden por todo el citoplasma y comunican con la membrana nuclear externa. Dentro de esos sacos aplanados existe un espacio llamado lúmen que almacena las sustancias. Existen dos clases de retículo endoplasmático: R.E. rugoso (con ribosomas adheridos) y R.E. liso (libres de ribosomas asociados).







Aparato de Golgi.


  •  Transporte. Es el principal responsable del transporte de sustancias dentro de la célula. Sus membranas permiten transportar un gran número de moléculas precedentes del retículo endoplasmático.
  • Maduración. Contiene gran cantidad de proteínas de tipo enzimático, que transforman las sustancias iniciales durante su recorrido por los sáculos.
  • Acumulación y secreción de proteínas. Muchas proteínas, del retículo endoplasmático, varían su estructura o alteran las secuencias de aminoácidos y se activan. Después se concentran y pasan a las vesículas de secreción.
  • Glucosilación de lípidos y proteínas
  • Síntesis de polisacáridos.


  • Está formado por una o varias agrupaciones en paralelo de sáculos discoidales o cisternas acompañados de vesículas de secreción. Cada agrupación recibe el nombre de dictiosoma y comprende de cuatro a ocho cisternas.
  • El dictiosoma se encuentra polarizado, por lo que presentados caras:
  • Cara cis o de formación. Próxima al retículo rugoso, generalmente convexa, constituida por varias cisternas pequeñas y de membrana fina.
  • Cara trans o de maduración. Orientada hacia la membrana citoplasmática, generalmente cóncava, y constituida por cisternas muy grandes.











Mitocondrias.




  • La función más importante de la mitocondria es producir energía. Las moléculas más simples de la nutrición se envían a las mitocondrias para que ser procesadas y crear moléculas cargadas que son combinadas con oxígeno para producir ATP. Este proceso es conocido con el nombre de fosforilación oxidativa.
  • La mitocondria ayuda a la célula a mantener la concentración adecuada de iones de calcio dentro de los compartimentos de la célula.
  • La mitocondria también ayuda a construir ciertas partes de la sangre y de las hormonas como la testosterona y el estrógeno.
  • La mitocondria también desempeña un papel fundamental en el proceso de la apoptosis o la muerte celular programada.


  • La mitocondria es una estructura en forma de varilla que puede ser encontrada tanto en células animales como en plantas. Es un orgánulo unido por una doble membrana, por lo que tiene una membrana externa y otra interna, compuestas por fosfolípidos y proteínas.
  •      Membrana externa: Es lisa y está formada por la misma cantidad de fosfolípidos que de proteínas.
  •     Membrana interna: Es una estructura más compleja.





Vacuola.



  • La principal función de las vacuolas es el almacenamiento de sustancias de nutrición, de desecho y de reserva como por ejemplo: proteínas, lípidos, sales minerales y ácidos grasos entre otros.
  • Almacena sustancias: agua, sustancias nutritivas y sustancias de desechos.


  • Rodeadas por el tonoplasto, se caracteriza por ser una membrana sumamente elástica semipermeable con gran cantidad de proteínas de transporte.
  • En su interior se encuentra el jugo vacuolar, que está formado por agua y compuestos orgánicos e inorgánicos: de reserva, de desecho, venenos, ácido málico y pigmentos hidrosolubles.

















Lisosomas.



  • Los lisosomas participan en la muerte celular. Contribuyen a la desintegración de células de desecho. Queda entonces un espacio que puede ser ocupado por otra célula nueva.
  •  Intervienen en la digestión de las sustancias ingeridas por endocitosis. Éstas vacían su contenido en endosomas, y la fusión de un endosoma con un lisosoma primario forma un lisosoma secundario. Las enzimas lisosómicas y atienen acceso a un sustrato. En el caso de la fagocitosis, los fagosomas también se unen con lisosomas primarios para dar secundarios.


  • El lisosoma es una vesícula membranosa que contiene enzimas hidrolíticas que permiten la digestión intracelular de macromoléculas. Son organelas esféricas u ovalados que se localizan en el citosol, de tamaño relativamente grande, los lisosomas son formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetados por el complejo de Golgi. En un principio se pensó que los lisosomas serían iguales en todas las células, pero se descubrió que tanto sus dimensiones como su contenido son muy variables. Se encuentran en todas las células animales.


Organelo

Función

Estructura





Ribosomas.


  • Realizan la síntesis de proteínas. Para ello se asocian en cadenas arrosariadas constituyendo los polisomas o polirribosomas (5 a 40, y hasta 100 ribosomas, separados unos de otros por más o menos 100 angstroms).
  • Intervienen en la síntesis de proteínas. Se encuentran dispersos en el citoplasma o sobre la superficie del ergastoplasma. 

  • Son orgánulos carentes de membrana (unos 150-200 angstroms de diámetro), con una textura 'porosa' (acanalada), y que están constituidos por dos subunidades: pequeña (40 S) y grande (65 S). Las dos se hallan separadas en el citoplasma y se unen sólo para realizar la traducción del código genético impreso en el ARNm.







Centriolo.



  •  Los centriolos se duplican durante la división celular, siendo este proceso el que genera los polos del huso acromático que permiten la división del núcleo celular en dos, durante la mitosis.
  • También intervienen en la formación del huso acromático, así como en la formación de cilios y flagelos y en el movimiento de éstos.
  • Está presente en la célula animal y en algunas células vegetales, participa en la división celular.

  • Es un orgánulo característico de la célula animal, pequeño y de forma cilíndrica (unos 0,2 micrómetros x 0,6 micrómetros), a menudo formado por dos piezas en posición perpendicular: diplosoma. Cada cilindro está constituido por nueve grupos de tres microtúbulos. A su alrededor es típica la presencia de una zona refringente: la centrosfera, y una corona de microtúbulos: el áster.


                           







Núcleo.


  • Almacenar la información genética en el ADN.
  • Recuperar la información almacenada en el ADN en la forma de ARN.
  • Ejecutar, dirigir y regular las actividades citoplasmáticas, a través del producto de la expresión de los genes: las proteínas.
  • La duplicación del ADN y su ensamblado con proteínas (histonas) para formar la cromatina.
  • La transcripción de los genes a ARN y el procesamiento de éstos a sus formas maduras, muchas de las cuales son transportadas al citoplasma para su traducción y la regulación de la expresión genética.




  • Presenta dos capas, dos unidades de membrana, que limitan un espacio perinuclear entre ambas. La envoltura nuclear es una diferenciación local del RE, y está conectada con él, de manera que el espacio perinuclear se continúa con el lumen de las cisternas del RE llenas de enquilema. Exteriormente presenta ribosomas como el RE rugoso.
  • La envoltura nuclear presenta poros distribuidos regularmente, y no son simples aberturas sino que están ocupadas por una estructura compleja: el anillo, que está constituido por 2 ciclos de 8 unidades de naturaleza ribonucleica, esféricas dispuestas simétricamente. Entre el anillo y el poro circular o poligonal hay un sistema de fibrillas o proyecciones cónicas o fibrosas y puede haber una partícula central más o menos del tamaño de los ribosomas. La cantidad de poros es mayor en los núcleos fisiológicamente más activos: a través de ellos pasan moléculas de ARN, proteínas y enzimas, es decir que los poros son translocadores de moléculas.








Nucléolo.




  • En el nucléolo se realiza la síntesis del ARNr y el procesado y empaquetamiento de subunidades ribosomales, que posteriormente son exportadas al citosol. Es indispensable para el desarrollo normal de la mitosis, si bien desaparece durante la misma.
  • La biosíntesis de ribosomas desde sus componentes de ADN para formar ARN ribosomal. Está relacionado con la síntesis de proteínas. En células con una síntesis proteica intensa hay muchos nucléolos.
  • Además, investigaciones recientes, han descrito al nucléolo como el responsable del tráfico de pequeños segmentos de ARN. El nucléolo además, interviene en la maduración y el transporte del ARN hasta su destino final en la célula.
  • Aunque el nucléolo desaparezca en división, algunos estudios actuales aseguran que regula el ciclo celular. La estructura granular homogénea de los nucléolos puede ser observada con microscopia electrónica. 

  •  El nucléolo ha sido denominado como: estructura, orgánulo, región, agrupamiento o compartimiento según los métodos de estudio utilizados. Un estudio morfológico lo definiría como estructura o región; en tanto que un estudio bioquímico diría que es un compartimiento o un agrupamiento macromolecular.
  • Este está conformado por ARN y proteínas básicas. Se distinguen dos porciones del nucléolo, la región glandular, formada por glándulas de ARN y la región fibrilar formada por filamentos de ARN. Una tercera región, muy difícil de observar es la denominada porción cromosomatica del núcleo, en esta se encuentran filamentos de DNA.



VIDEO: 


PRESENTACIÓN:


Biologia- Organelos Celulares from KunAlejo07

Bibliografía:

Ø  Arroyomolinos, P. I. (1994). Bilogía. En P. I. Arroyomolinos, Guía del Estudiante. Espeña: Cultura S.A.
Ø  Brieva, E. (s.f.). Scribbd. Obtenido de Scribd: https://es.scribd.com
Ø  educarchile. (05 de 12 de 2007). Educarchile. Obtenido de Educarchile: http://www.educarchile.cl
Ø  Navarro, J. (S.F). Organelos Celulares. En X. R. Fernández, Atlas Visual de las Ciencias. España: Oceano S.A.
Ø  Quilca, J. (1997). Biología. En J. Quilca, Nueva Enciclopedia Autodidáctica. Colombia: Cargraphics S.A.
Ø  Santander, L. E. (2007). Biologiatecnica. Obtenido de Biologiatecnica: http://biologiatecnica.jimdo.com/