Ejercicio resuelto de Ciclo celular · Biología · 2024

La división celular.

a) Defina qué se entiende por división celular.

b) Describa brevemente las diferentes fases de la división celular.

c) La estructura celular que se muestra en la fotografía:

c1) ¿Qué es?

c2) ¿De qué está compuesta?

c3) ¿En qué momento de la vida celular podríamos observarla?

$\mathbf{\text{7.}}\mathbf{\text{La}}\mathbf{\text{divisi}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{celular}}\mathbf{\text{(2}}\mathbf{\text{puntos)}}$

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Defina}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{entiende}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{divisi}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{celular.}}$

La división celular es el proceso por el que una célula madre se reparte entre dos o más células hijas, repartiendo entre ellas tanto el material genético, previamente duplicado, como el citoplasma y los orgánulos. Es la base del crecimiento, de la renovación de los tejidos y de la reproducción de los seres vivos.

Hay dos tipos. La mitosis es una división conservativa: de una célula madre se obtienen dos células hijas con la misma dotación cromosómica que ella y genéticamente idénticas. La meiosis es una división reduccional: a partir de una célula diploide se obtienen cuatro células haploides genéticamente distintas entre sí, que darán lugar a los gametos.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Describa}}\mathbf{\text{brevemente}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{diferentes}}\mathbf{\text{fases}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{divisi}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{celular.}}$

La división celular comprende la división del núcleo o cariocinesis y la división del citoplasma o citocinesis.

En la mitosis se distinguen cuatro fases. En la profase la cromatina se condensa y los cromosomas se hacen visibles, cada uno con sus dos cromátidas hermanas; desaparecen el nucléolo y la envoltura nuclear, los centrosomas migran a polos opuestos y se organiza el huso mitótico. En la metafase los cromosomas, unidos al huso por los cinetocoros, se alinean por sus centrómeros en el plano ecuatorial y forman la placa metafásica; es el momento de máxima condensación y aquel en que mejor se observan. En la anafase se separan los centrómeros y cada cromátida, ya cromosoma independiente, migra hacia un polo arrastrada por el acortamiento de las fibras del huso. En la telofase los cromosomas llegan a los polos, se descondensan, reaparecen el nucléolo y la envoltura nuclear y se desorganiza el huso.

La citocinesis divide el citoplasma. En la célula animal se produce por estrangulamiento, mediante un anillo contráctil de actina y miosina que va cerrando un surco ecuatorial. En la célula vegetal, al existir la pared, no puede estrangularse: se forma un tabique o fragmoplasto desde el centro hacia la periferia, con vesículas del aparato de Golgi que aportan el material de la nueva pared.

La meiosis consta de dos divisiones sucesivas con una sola replicación previa del ADN. En la primera división, que es la reduccional, la profase I se subdivide en leptoteno, cigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis; en ella los cromosomas homólogos se aparean formando bivalentes y se produce el sobrecruzamiento, que da lugar a la recombinación genética. En la anafase I se separan los cromosomas homólogos completos, con lo que la dotación se reduce a la mitad. La segunda división es semejante a una mitosis y en ella se separan las cromátidas hermanas.

$\mathbf{\text{c1)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{es?}}$

Es un cromosoma, fotografiado en el momento en que la cromatina está condensada al máximo, es decir, durante la división celular. Se distingue el eje longitudinal recorrido por dos cromátidas hermanas y, hacia el tercio superior, una constricción primaria que corresponde al centrómero y que divide el cromosoma en un brazo corto y otro largo.



$\mathbf{\text{c2)}}\mathbf{\text{¿De}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{est}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{compuesta?}}$

Está compuesta de cromatina, es decir, de ADN asociado a proteínas.

El ADN es una única molécula de doble hélice, muy larga, por cada cromátida. Las proteínas son de dos clases: las histonas, básicas y muy conservadas —$H1$, $H2A$, $H2B$, $H3$ y $H4$—, y las proteínas no histónicas, entre las que están las enzimas de la replicación y de la transcripción y las condensinas y cohesinas que mantienen el empaquetamiento.

El nivel básico de organización es el nucleosoma: un octámero de histonas —dos copias de $H2A$, $H2B$, $H3$ y $H4$— alrededor del cual el ADN da algo menos de dos vueltas, y la histona $H1$ que fija la entrada y la salida. El collar de nucleosomas se enrolla en la fibra de $30\text{ nm}$ o solenoide, esta forma bucles radiales sobre un armazón proteico y estos se espiralizan hasta dar el cromosoma metafásico, que es el nivel de compactación máximo.

$\mathbf{\text{c3)}}\mathbf{\text{¿En}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{momento}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{vida}}\mathbf{\text{celular}}\mathbf{\text{podr}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{amos}}\mathbf{\text{observarla?}}$

Solo durante la división celular, es decir, en la mitosis o en la meiosis. En la interfase el ADN está descondensado en forma de cromatina difusa, porque es la única manera de que pueda replicarse y transcribirse, y no se distinguen cromosomas individuales.

El momento óptimo para observarlo es la metafase, cuando la condensación es máxima y los cromosomas están alineados en la placa ecuatorial. Por eso los cariotipos se preparan deteniendo la división en metafase con colchicina.