CAPITULO 5
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CAPITULO 5 ESTRUCTURA GENERAL Las células existen de diferentes formas y tamaños. Además existen organismos formados por una o más celular, denominados unicelulares y pluricelulares. En los pluricelulares las células se agrupan formando tejidos para el desarrollo de una función más eficiente. La célula es una estructura que contiene los dos componentes principales de la maquinaria viviente Maquinaria para la conservación y transferencia de la información. Que se acumula, se distribuye y se procesa y genera la información que controla los procesos vitales. Este control se realiza a través de la fabricación o síntesis de proteínas, que actúan como motor de la maquinaria biológica. Maquinaria para la transducción de energía Energía que transforma de una forma energética en otra, la conserva acumulándola en dispositivos acumuladores como el ATP (Adenosin trifosfato acumulador de energía), y la distribuye por el organismo. La célula vive rodeada de un medio líquido, llamado medio extra-celular, compleja solución acuosa en la que encontramos sustancias orgánicas e inorgánicas. La célula está conectada con el medio extra-celular del cual recibe nutrientes e información y vierte en él desechos. Cubierta celular o glicocaliz Estructura que se dispone alrededor de la célula, como si fuera una barba o barbilla formada por pelitos, que son los restos azucarados (oligosacáridos) de los complejos glucolipídicos y glucoproteicos de los componentes moleculares de la membrana celular. Cumple funciones como: - Protección de la membrana celular - Retención transitoria del material (conservación o mantenimiento) para su posterior ingreso al interior celular. - Formación y mantenimiento de un microambiente - Participación en los fenómenos o procesos de reconocimiento celular. El reconocimiento permite a la célula examinar el entorno para percatarse de las condiciones del medio que la rodea. Si se altera esta función, la célula entra en división (mitosis) descontrolada y puede causar tumores. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar MEMBRANA CELULAR También llamada membrana plasmática o plasmalema. Es una estructura lipoproteica. (Bi capa lipídica). 85% de fosfolipidos, 15% colesterol y otros lípidos el resto. En la membrana encontramos proteínas como baldosas o mosaicos (Teoría del mosaico fluido) Los lípidos son sustancias Anfipáticas En su extensión muestran dos regiones con distintas afinidades funcionales. Una zona hidrofílica (soluble en agua) y otra zona hidrofóbica (no soluble en agua). Colocándose su lado hidrosoluble o polar para el medio liquido (extra – celular y intra –celular o citoplasmática), y la parte no hidrosoluble o apolar para el centro de la bicapa lipidica. Tenemos proteínas de dos tipos: - Integrales o intrínsecas: se hallan sumergidas en el interior de la bicapa - Extrínsecas o periféricas: se disponen en la cara externa de la membrana. La membrana es una estructura fluida, gracias a la presencia de ácidos grasos esenciales, que permite el deslizamiento de una capa sobre otra. Función: - Regulación de la permeabilidad celular (no cualquier sustancia entra o sale de la célula). Este movimiento de sustancias para uno u otro lado de la célula es regulado por la “permeabilidad selectiva” que presenta la membrana. Este flujo de material se conoce como “transporte a través de la membrana” Un dato extra: en una solución hay dos componentes: solvente (sustancia que disuelve) y Soluto (sustancia que se disuelve o deja disolver). La relación entre ambos componentes se llama “concentración” (cantidad de sustancia presente por unidad de volumen. La concentración define el flujo material y su dirección) La concentración de una solución se puede expresar de varias formas como Solución molar: 1 mol en un litro de solución Solución molal: 1 mol en un litro de solvente Solución normal: una solución iónica o salina Solución porcentual: expresa el porcentaje de la cantidad de sustancia o material disuelto en la solución. Modalidades de transporte de sustancias Sin gasto de energía PASIVO o DIFUSION La célula no gasta energía en el movimiento de sustancias. Transporte desde una zona de mayor concentración hacia una de menor concentración Se habla de movimiento neto, porque es un movimiento bi-direccional El movimiento se realiza “a favor de un gradiente de concentración”, la concentración en un punto o región define una “presión de difusión” y la diferencia de presión entre estos dos puntos define el “gradiente de presión de difusión” que es quien determina la dirección del flujo. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar Hay un doble movimiento de sustancias: - por un lado movimiento o flujo de solvente. (Franca movilidad por la membrana) - movimiento o flujo de soluto (Circulación restringida) El transporte o difusión de soluto se llama DIÁLISIS. El transporte o difusión de solvente se llama ÓSMOSIS. Dos formas o modalidades de difusión Difusión simple: las sustancias pasan por la membrana libremente, debido al tamaño de la molécula o partícula. Las sustancias liposolubles pasan con mayor facilidad. Difusión facilitada: también llamada difusión por permeasas (enzimas transportadoras). La molécula pasa por la membrana gracias a una proteína transportadora. Este tipo de proteína tiene una configuración particular llamada “conformación” que cambia o se altera cuando se une o liga con la sustancia especifica que debe transportar. Con gasto de energía o ACTIVO La célula gasta o consume energía (en forma de ATP). Flujo o transporte de sustancias contra gradiente, de menor concentración a mayor concentración. Para vencer este gradiente la célula debe consumir energía. Existen dos formas de gradiente: químico y eléctrico. Otra forma de transporte activo es la incorporación de grandes estructuras moleculares o de otros organismos celulares (bacterias, virus, etc.) y la liberación al exterior del material elaborado o de desechos, proceso llamado ingestión La ingestión de grandes cuerpos se llama “endocitosis” y en la misma el material ingresa al interior celular rodeado por una membrana derivada de la membrana plasmática, formando una vesícula de ingestión y endocítica. Tenemos dos tipos de endocitosis o ingestión. Cuando se incorporan líquidos se llama “Pinocitosis” y cuando se incorporan sólidos se llama “Fagocitosis” Mecánica de la endocitosis La célula se acerca por un proceso quimiotáctico al cuerpo a digerir. Invagina su membrana, quedando el cuerpo rodeado por los bordes de la membrana invaginada, los cuales al tocarse producen la fusión de membranas, que da lugar a la “vesícula ingestiva”. La vesícula ingestiva se suelta y para quedar en el citoplasma como “vesícula endocítica”. El destino del material ingerido es su digestión. Los lisosomas (organoides celulares) hacen contacto con la vesícula a través de la membrana, donde se produce el pasaje de carga lisosomal desde el lisosoma a la vesícula (las enzimas). Convirtiéndose en “vesícula digestiva”. El material digerido pasa al citoplasma. El no digerido se contiene en una vesícula membranosa y es un cuerpo residual, cuyo destino es la excreción al exterior llamado “exocitosis”, proceso inverso a la endocitosis, fusión de membranas, apertura y eliminación. Este proceso de exocitosis es el que permite el fenómeno de “secreción celular”, donde lo que se libera al exterior es material procesado por la propia célula (secreción lacrimal, salival, etc.) Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar DIFUSIÓN SIMPLE PASIVO O DIFUSION DIFUSION FACILITADA TRANSPORTE FLUJO DE PEQUEÑAS MOLECULAS, IONES ACTIVO FAGOCITOSIS ENDOCITOSIS PINOCITOSIS FLUJO DE MATERIAL DE GRAN TAMAÑO SECRECION EXOCITOSIS EXCRECION CITOPLASMA En él podemos encontrar una enorme masa que ocupa todo el citoplasma, la “matriz citoplasmática”, la cual sirve de transporte de organoides u organellas y a unas estructuras inconstantes que generalmente representan reservas de alimentos: inclusiones citoplasmáticas. El citoplasma se extiende desde la cara interna de la membrana celular hasta la membrana nuclear. Es esta enorme región encontramos con la infraestructura fabril que posibilita la energía, fabricación de organizaciones moleculares, etc. Matriz citoplasmática o hialoplasma Es la región amorfa del citoplasma y está representada por una solución en la que encontramos sales minerales, azucares, grasas, aminoácidos, vitaminas, nucleótidos, etc. Representa el medio interno de la célula y de su constancia o mantenimiento depende la vida de la célula. Ectoplasma o Plasmagel Es la porción periférica de la matriz, es la más consistente, densa, forme y viscosa. Se presenta como un gel y opone mayor resistencia al fluir. Abundancia de elementos estructurales de naturaleza proteica (filamentos superfinos, microfilamentos, micrutubulos, etc.) todos estos elementos están dispuestos en forma de red o malla. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar Tiene como función, mantener la forma de la célula por eso se le da el nombre de esqueleto celular o citoesqueleto. Endoplasma o Plasmasol Es la porción restante y la más abundante de la matriz. Muy fluida y carente de forma. Se extiende desde el ectoplasma hasta la membrana nuclear. También llamada citosol. Encontramos en ella enzimas que actúan en la formación del ARN y la mayoría de organoides citoplasmáticos. ORGANOIDES CITOPLASMÁTICOS Son estructuras permanentes en la célula. Cada organoide tiene una identidad funcional y la misma esta estrechamente relacionada con su morfología. Existen organoides desnudos (sin membrana) y otros revestidos (con membrana). Las formas celulares mas evolucionadas han llegado a desarrollar membranas que permiten definir muchas clases de organoides (células eucariotas). ORGANOIDES SIN MEMBRANA Ribosomas Son organoides formados por la asociación de ARN y proteínas formando grandes asociaciones moleculares. Los ribosomas son los organoides o sitios donde se produce la síntesis proteica (donde se fabrican las proteínas). Formados por dos sub-unidades, una mayor y una menos, que se encuentran libres y solo se unen parea sintetizar. Encontramos dos clases de ribosomas. Los libres o sueltos, encargados de fabricar las proteínas de consumo local. Y los que están unidos a la cara externa de un sistema de túbulos, los cuales forman el RER O REG (Retículo endoplasmatico rugoso o Retículo endoplasmatico granular). Éste ultimo tiene a su cargo la síntesis de proteínas llamadas de exportación (que se sintetizan en una región pero operan en otra o son volcadas al exterior) Polirribosomas o Polisosomas: conjunto de ribosomas unidos por una hebra en común de ARN, y son las verdaderas fábricas de proteínas. Microtúbulos Cilindros huecos. La pared del cilindro está formada por 13 protofilamentos (unidades) dispuestos uno al lado del otro de forma circular. A su vez, cada filamento está formado por dos proteínas (a tubulinas y b tubulinas) que se disponen de forma alternada. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar Son componentes fundamentales de las estructuras microtubulares, entre las que tenemos el aparato mitótico, cilias y flagelos. Aparato mitótico Es una organización formada por microtúbulos que se ordenan o disponen cuando la célula entra en estado de división y la función que tienen es la de dirigir el desplazamiento de los cromosomas hacia los futuros núcleos hijos. Centríolos Comprende dos cilindros huecos (abiertos por ambos extremos) dispuestos en forma perpendicular uno con respecto al otro. Sus paredes están formadas por nueve tripletes de microtúbulos. El túbulo mas interno del triplete presenta dos brazos, uno extendido hacia el centro y el otro hacia un túbulo de un triplete vecino. Actúan como reguladores de la síntesis y organización de los microtúbulos y organizadores del huso de la división celular. Su duplicación solo se produce si la célula se va a dividir, los pares de centriolos se separan, ocupan posiciones opuestas respecto al núcleo y así definen la posición del polo de división celular, el cual será el futuro núcleo de la célula hija. La migración de ambos pares de centriolos se inicia durante la profase temprana. Ásteres son radiaciones de microtúbulos que irradian hacia afuera desde el par de centriolos, en todas direcciones. Huso mitótico o Huso de división celular. Es una estructura que se forma durante la cariocinesis (proceso de división nuclear), en la mitosis o en la meiosis y es parte de la maquinaria responsable de la distribución del material hereditario entre las células hijas. Está formado por fibras microtubulares que se pueden clasificar en tres categorías Fibras continuas o acromáticas hacen un trayecto continuo, desde un polo a otro, sin interrumpir su recorrido. Se llaman acromáticas porque no hacen contacto con los cromosomas. También llamadas polares. Fibras discontinuas o cromáticas en su recorrido de polo a polo se interrumpen para hacer contacto con los cromosomas. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar Fibras interzonales aparecen en la etapa de anafase, como separando los cromosomas hijos en migración hacia los polos correspondientes. Esta migración guiad garantiza la llegada de correcta cantidad de material hereditario a cada célula hija. Cuerpo Basal También denominado cinetosoma (cuerpo de la movilidad). Es un organioide con estructura similar a la del centriolo. Un extremo se encuentra abierto y el otro cerrado por la placa basal o ciliar. Cilias y flagelos Son los organoides de la movilidad celular y se manifiestan como prolongaciones filiformes (delgados filamentos) en la superficie celular. Cilias Flagelos son prolongaciones muy cortas, pero muy numerosas. prolongaciones muy largas ero muy escasas La cilia o el flagelo comprende una estructura axial (axis = eje) llamada “axonema” que se proyecta fuera de la superficie celular. Estructura del axonema De los 9 tripletes que lo componen, la subfibra más externa o subfibra C, desaparece en las inmediaciones de la placa basal. Por lo tanto en el axonema apreciamos solo nueve conjunto de dobletes. La subfibra interna o subfibra A posee dos prolongaciones o brazos, el brazo externo en forma de gancho y el brazo interno que lo une a la subfibra B. en la parte central aparecen dos microtúbulos centrales rodeados por una vaina. ORGANOIDES MEMBRANOSOS Sistema vacuolar citoplásmico o sistema de endomembranas. (SVC) Este sistema está formado por organoides relacionados entre sí y caracterizados por estar formados por membranas que al doblarse o cerrarse, forman estructuras huecas. Los componentes primarios de este sistema son el Retículo endoplasmático, membrana o envoltura nuclear y aparato de Golgi. Reticulo endoplásmico Conjunto de estructuras membranosas huecas formado por túbulos (en mayoría), vesículas y cisternas. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar Por el interior circula material, forma una trama o red, y es más abundante en el endoplasma. Dos tipos Retículo endoplásmico liso o agranular (REL o REA) Funciones - Degradación de glucógeno - Síntesis de lípidos como triglicéridos o fosfolípidos. - Detoxicación. Reticulo endoplásmico rugoso o granular (RER o REG) Presenta ribosomas adheridos sobre la cara externa de la membrana, sobre unas proteínas portadoras de ribosomas llamadas ribiforinas. Funciones - Síntesis de proteínas de exportación, salen rodeadas de una membrana que les permite independizarse y se dirigen al aparato de Golgi donde se almacena temporalmente. Membrana o envoltura nuclear Doble membrana porosa, que rodea al núcleo aislándolo de la masa citoplasmática. La membrana se continúa para el citoplasma con el RE adyacente. Los poros están rodeados por proteínas, regulando el transporte de sustancias. La envoltura desaparece cuando la célula está en estado de división. Se reconstituye cuando esta por terminar el proceso de división celular. Aparato de Golgi Es el organoide de la secreción celular. Formado por un conjunto de cisternas o sacos aplanados. En este conjunto paralelo de sacos reconocemos una zona de formación y una de maduración, que es donde se produce el desprendimiento de las vesículas de secreción. Estas vesículas permiten el transporte del material de secreción por el citoplasma sin ser degradado por las enzimas y llegar a la membrana para liberarse por exocitosis. Cuando las vesículas contienen enzimas digestivas (hidroliticas) estamos en presencia de un “lisosoma” Funciones - Acumulación o almacenamiento de sustancias de secreción. - Concentración del material acumulado en las cisternas del Golgi. - Conjugación de las sustancias a secretar con azucares o lípidos (Así resultan los glucolípidos, glucoproteínas, etc.) Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar - Provisión de membranas (con la formación de vesículas el Golgi se convierte en un proveedor de membranas) Lisosomas Organoides encargados de la digestión celular. Caracterizados por la existencia de enzimas hidrolíticas, contenidas en una vesícula membranosa derivada del SVC (sistema vacuolar citoplasmático) Se relacionan con el RER, puesto que las enzimas son de origen proteicas y en el RER se sintetizan proteínas. También se relaciona con el Golgi porque les provee la membrana que rodea la vesícula. Polimorfismo lisosomal El lisosoma recién formado o desprendido del Golgi es un lisosoma primario o inmaduro (inactivo). Luego se dirige a una vesícula endocítica hasta contactar membranas, producto conocido como lisosoma secundario, vesícula digestiva o fagosoma. Dos clases de lisosomas Los que sirven para digerir el material ingerido “heterofagosomas” Los que sirven para eliminar las partes u organoides alterados de la célula “autofagosomas” Cuerpos residuales Los restos no digeridos de la vesícula de ingestión permanecen encerrados en una membrana, y luego se eliminan por excreción o exocitosis. Su acumulación esta relacionada con los fenómenos de envejecimiento celular. Microsomas o microcuerpos Son organoides membranosos de tipo vesicular que contienen enzimas del tipo óxido-reductasas. En este grupo se encuentran los “peroxisomas” actúan en la descomposición del peróxido de hidrogeno generado al oxidar ciertos sustratos que es muy dañino para la integridad celular. Y los “glioxisomas” contienen las enzimas comprometidas en la vía del glioxilato, hacia la gluconeogénesis (posterga la producción de energía en beneficio de la síntesis de azúcar). Mitocondrias Organoides responsables de la respiración celular. Son las usinas celulares, pulmones celulares. Tienen doble membrana, se encuentran en gran medida en el citoplasma. Una externa lisa que presenta una sobreabundancia de grasas, siendo la encargada de regular la entrada y salida de material del organoide. La Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar membrana interna se presenta intensamente plegada hacia el interior, formando las crestas mitocondriales. (Siendo más abundantes las proteínas) Este organoide tiene una doble estructura funcional. En la matriz mitocondrial ocurre el proceso químico de los sustratos respirables. En tanto la estructura membranosa (crestas) ocurre el transporte de las cargas reductoras. La mitocondria presenta en la matriz mitocondrial un trozo de ADN extra nuclear y tiene por función codificar la información necesaria para sintetizar parte de la estructura proteica de la mitocondria. Además encontramos numerosos ribosomas que son de tipo bacteriano. Además de encontrar ARN. Se define como organoide semiautónomo o parcialmente independiente del control nuclear. Respiración celular La respiración es la liberación gradual de la energía contenida en ciertas sustancias llamadas sustratos respirables, que representan derivados o metabolitos de los alimentos. La naturaleza de estos alimentos puede ser azucares, lípidos o proteínas. La respiración celular es una serie escalonada de oxidaciones biológicas. Debe ser escalonada debido a que la energía se debe liberar de a poco y pueda ser eficientemente aprovechada. Una “oxidación” es una pérdida de electrones por parte de un átomo o de una molécula. La oxidación se produce cuando un átomo o grupo de átomos pierde hidrógenos (deshidrogenación) o cuando se combina con el oxigeno. La oxidación es un fenómeno que no puede existir en forma aislada, sino que va acompañada por el fenómeno inverso de la “reducción” por eso se habla de fenómenos de oxido-reducción o de procesos rédox. Siempre que un compuesto se oxida, simultáneamente, otro se reduce. Para extraer o liberar la energía es necesario romper, demoler o degradar tales sustancias y esa tarea implica una serie de reacciones catalizadas enzimáticamente. La respiración, puede ocurrir en ausencia o falta de oxigeno y se conoce como “respiración anaeróbica” que tiene lugar en el endoplasma y tiene un rendimiento energético muy obre. La respiración con presencia de oxigeno se llama “respiración aeróbica” y ocurre en la mitocondria, siendo de un rendimiento muy bueno. La respiración mitocondrial se conoce como Ciclo de Krebs o Vía Final Común. Plastidos Organoides propios de las células vegetales, caracterizados por la presencia de pigmentos, especializados en la síntesis y acumulación de sustancias de reserva. Tipos de plastidos son leucoplastos, cromoplastos y cloroplastos. Cloroplastos Organoide caracterizado por la presencia del pigmento clorofila. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar Tienen forma variable y también presentan doble membrana, donde la membrana interna penetra al interior por medio de prolongaciones laminares llamadas lamelas. Sobre estas últimas se asientan las granas, que son concentraciones de estructuras membranosas llamadas tilacoides. En el espesor de la membrana de cada tilacoide se encuentran sistemas de pigmentación de clorofila y caaroteniodes. Tenemos dos fotosistemas o sistemas pigmentarios, “fotosistema 1” que se encuentra en el interior de los tilacoides. Y el “fotosistema 2” que se encuentra sobre la cara externa de dicha membrana. El sistema dos subsidia al uno, ya que le provee de electrones. CICLO CELULAR La célula en el proceso de desarrollo normal pasa por dos etapas, morfológica y funcionalmente distintas. Una etapa de “interface o fase de reposo” (donde cesan todos los movimientos implicados en la división celular). Y otra etapa o “fase de división” (a través de la cual se lleva a cabo la reproducción celular). Estas etapas si bien implican a toda la célula, son más evidentes en el núcleo celular. En el núcleo interfasico se aprecia, la región nuclear limitada por la membrana nuclear, que la separa del citoplasma y en su interior se puede observar el nucléolo. En el interior del núcleo se encuentra el jugo nuclear disperso llamado cromatina. En el núcleo en división se produce la desorganización del nucléolo y la desaparición de la envoltura nuclear, y el material hereditario ahora se encuentra condensado compactado en forma de pequeños cuerpos (cromosomas). Esta forma de material hereditario facilita la exacta distribución del material hereditario entre las futuras células hijas. La interface se extiende desde el fin de la última división celular hasta el comienzo de la próxima división celular. Esta etapa de la vida celular atraviesa tres subfases: una que la separa de la división celular precedente, otra que la separa de la próxima división celular y una subfase intermedia. Tales subfases se llaman G1 – S y G2. La letra G (gap) significa abertura, separación que se produce entre una división y la siguiente. La letra S inicial de síntesis, del material celular. En la subfase G1 se completa la dispersión total del material hereditario en forma de cromosomas y se inicia la lectura de la información recibida de la célula madre. NÚCLEO CELULAR Es el centro de control de toda actividad celular, el centro de la herencia y de la reproducción celular. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar Núcleo interfásico En el encontramos el nucleoplasma, jugo nuclear o cariolinfa que es una estructura amorfa, representada por una compleja solución coloidal, rica en proteínas, en ácidos nucleicos, nucleótidos y sales inorgánicas. Cromatina - Es el material hereditario disperso en el plasma nuclear. - Químicamente está formado por ADN asociado a histonas (organizadas en pares), que son una clase de proteínas básicas, y a una pequeña porción de ARN. Las histonas que participan son H2A, H2B, H3 y H4. Estas asociaciones se laman nucleosomas, y están separadas por un quinto tipo de histona, la H1, que se asocia al ADN. La doble cadena de ADN da dos vueltas alrededor del octamero de histonas formando el nucleosoma. - Existen dos clases de cromatinas, la que se encuentra dispersa y constituye la verdadera cromatina llamada “eucromatina”. Y la que permanece compactada y se conoce como “heterocromatina”. Nucléolo - Zona especializada del núcleo, caracterizada por la abundancia de ARN, pues casi todo el ARN se sintetiza en esta región. Ésta región se llama “cromatina o ADN asociada al nucléolo u organizador nucleol”. - Gracias a la actividad de los genes ribosómicos se sintetizan los ARN, los cuales se procesan y se producen los ARN formadores de ribosomas. Esta parte del nucléolo se llama “región fibrilar”. Estos ARN se asocian con las proteínas ribosomales (sintetizadas en el citoplasma) para formar las sub-unidades ribosomales. - La región del nucléolo donde se acumulan y se produce el ensamblamiento para formar las sub-unidades, se conoce como “región granula”. - El nucléolo no tiene membrana. Puede en una célula haber varios nucléolos. Núcleo en estado de división - En este del ciclo celular nos encontramos con un núcleo donde el material hereditario conocido como cromatina que ha iniciado un proceso de condensación o compactación por un mecanismo de espiralización y plegamiento. El cual alcanza su máximo grado de condensación en la metafase. En este momento el material hereditario se llama cromosoma. - Para llegar al estado e división la célula debió haber pasado por la etapa S de la interface, durante la cual se ha producido la duplicación de todo el material hereditario. Se puede visualizar al observar los cromosomas, ya que ellos se presentan formados por dos filamentos llamados “cromátidas”. Ambos unidos por un estrechamiento llamado “constricción primaria” (algunos presentan otra constricción que se conoce como “constricción secundaria”) Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar - A nivel de la constricción primaria el cromosoma presenta una región especializada llamada “centrómero o cinetocoro” que participa en el mecanismo de la movilidad o traslación del cromosoma, para llegar como una unidad de material hereditario al futuro núcleo hijo. Esta región se relaciona con las fibras del huso de división. - Durante toda la profase y la metafase los cromosomas se presentan formados por las dos cromatidas. En la anafase se produce la división del centrómero, de modo que cada medio del centromero arrastra una cromátida y se convierten en cromosoma hijo. De esta forma se extiende a la telofase o fase final de división. Ambas cromatidas tienen exacta distribución de la herencia. - La porción del cromosoma comprendida entre el centrómero y los extremos se llama “Brazos o alas del cromosoma” y ellos pueden ser iguales o no.la porción extrema de cada brazo se llama “telómero”. - Tenemos dos clases de cromosomas, “dicentricos” (formados por dos filamentos) y “monocéntricos” (formados por un filamento) - Otro factor que determina distintos tipos de cromosomas es la posición del centrómero: a) Metacéntrico, cuando el centrómero se encuentra en la parte media del cromosoma y ambos brazos resultan iguales b) Submetacéntrico, cuando el centrómero se halla ligeramente desplazado del centro, de modo que un brazo es más largo que otro. c) Acrocéntrico, cuando el centrómero está desplazado hacia un extremo, presenta un brazo muy corto y uno muy largo. d) Telocéntrico, cuando el centrómero está totalmente desplazado hacia un extremo, de modo que el cromosoma presenta solo un brazo. MITOSIS La mitosis tiene por función producir células con el mismo patrimonio cromosomático que la célula que se divide (célula madre). Ocurre a través de cuatro fases: Profase, Metafase, Anafase y Telofase. Profase: se produce la condensación de la cromatina. Este proceso se produce durante toda la fase y alcanza su máxima expresión en la fase siguiente. El material hereditario se encuentra como cromosoma. La parte del citoplasma que rodea al núcleo se aclara, hay proteínas fibrilares y otras sustancias comprometidas en la formación del huso. Por último se produce la disolución del nucléolo y de la membrana o envoltura nuclear, esto marca el paso a la otra fase. Metafase: libres de una membrana, los cromosomas se sitúan con sus centrómeros dispuestos sobre un plano transversal al eje definido por la posición de los polos del huso de división. Queda constituido el huso formado por fibras continuas o acromáticas y continuas o cromáticas. Anafase: esta fase comprende la división de los centrómeros y la migración de los cromosomas hijos hacia los polos del huso, donde se constituirán los futuros núcleos hijos. Se produce la división de los centrómeros hijos o medios centrómeros y arrastra media cromatida, constituyendo un cromosoma hijo. El arribo de los cromosomas a los polos da por concluida esta fase. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar Telofase: comienza con la llegada de los cromosomas hijos a los polos, donde forman un grupo compacto y comienzan a desespiralizarse. Se reconstruye la membrana nuclear, luego se reconstruyen los nucléolos. Aquí concluye la mitosis como evento nuclear. MEIOSIS La meiosis es un tipo muy particular de reproducción celular que tiene por función producir células reproductoras. La función de la meiosis es conseguir que estas células contengan la mitad del patrimonio cromosómico de las células somáticas, pues las gametas son células haploides. La meiosis ocurre a través de dos divisiones sucesivas, llamadas “división meiotica o meiosis I” y “segunda división meiotica o meiosis II”, siendo esta ultima muy parecida a una mitosis teniendo que duplicar. La meiosis I tiene a su cargo la reducción cromosómica. La meiosis produce cuatro células haploides distintas de la célula madre. Cada una de las divisiones que comprende la meiosis atraviesa por las mismas fases consideradas en la mitosis. MEIOSIS I: Profase I: fase de mayor duración , muy complicada y comprende varias subfases (cuyos nombres hacen referencia al aspecto que presentan los cromosomas) a) Leptoteno: los cromosomas (leptonemas) se presentan como hilos muy suaves, sutiles, delicados. (Lepto: suave – Nema: hilo) b) Zigoteno: los cromosomas homólogos se disponen uno al lado del otro. Este apareamiento inicia la formación del complejo sináptico (Zigo: unido, junto) c) Paquiteno: los cromosomas apareados en la fase anterior se abren exhibiendo dos cromatidas cada uno. Cada par de homólogos ahora se presenta formado por cuatro filamentos. Se produce un engrosamiento y acortamiento de los cromosomas (Paqui: grueso corto). Existe un intercambio de segmentos entre cromátidas homologas llamado “Crossing – over” d) Diploteno: los cromosomas apareados tienden a separarse y esta separación comienza en una zona cualquiera y se extiende en ambas direcciones, intentando alcanzar toda la amplitud del complejo sináptico, pero la separación queda detenida a nivel de los quiasmas. e) Diasinesis: al acentuarse la separación de los homólogos se produce el desplazamiento de los quiasmas hacia los extremos, fenómeno conocido como “terminalización de los quiasmas”. Los cromosomas homólogos quedan unidos por sus extremos y como par de cromosomas unidos pasarán a la Metafase I. Metafase I: Los cromosomas se ordenan como cromosomas dobles y se diferencia de la metafase mitótica en que los cromosomas se ubican en el ecuador son pares homólogos unidos. Anafase: Separación de cromosomas homólogos unidos, un cromosoma entero para cada polo. No hay división de centrómero. De este modo se produce la reducción en el número de cromosomas. Telofase: No se diferencia de la telofase mitótica. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar Antes de iniciarse la segunda meiosis se produce entre ambas un corto período de separación llamado intercinesis, no equivalente a la interface. MEIOSIS II: en casi todos sus detalles es muy parecida a una mitosis. Doxa – Centro Privado de Psicología y Psiquiatría de Córdoba. Av. Ambrosio Olmos 688, Nueva Córdoba. Tel./Fax: ( 0351)469-0637. doxanuevacba@gmail.com / www.fundaciondoxa.org.ar
