1. REPRODUCCIÓN I
MITOSIS, MEIOSIS Y CICLOS
BIOLOGICOS

2. 1.- CICLO CELULAR
Conjunto de fenómenos de duración muy variable que tiene lugar en el
período que se inicia tras la división celular y finaliza al acabar la
siguiente división
Se pueden distinguir dos fases : fase de
reposo o interfase y fase de división o
fase mitótica (fase M)
1.1 La interfase
Es el periodo comprendido entre dos
divisiones consecutivas: es un periodo
que se caracteriza por la intensa
actividad metabólica y por la síntesis
de ADN Se dividen en tres fases: G1, S
y G2

3. El período G1, llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una
célula hija que proviene de la división de la célula madre. La célula
aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material citoplásmico, sobre
todo proteínas y ARN.
El período S o de síntesis, en el que tiene lugar la duplicación del
ADN. Cuando acaba este período, el núcleo contiene el doble de
proteínas nucleares y de ADN que al principio.
El período G2, o segunda fase de
crecimiento, en el cual se sigue
sintetizando ARN y proteínas; el final de
este período queda marcado por la
aparición de cambios en la estructura
celular ,que se hacen visibles con el
microscopio y que nos indican el principio
de la mitosis o división celular.

4. 1.2.- División celular
Incluye la división del núcleo o mitosis y la división del citoplasma o
citocinesis
a) La mitosis es un proceso de de división del núcleo por el cual se
conserva la información genética contenida en sus cromosomas, que
pasa de esta manera a las sucesivas células a las cuales la división
celular va a dar origen.
El proceso tiene lugar por medio de una serie de operaciones sucesivas
que se desarrollan de una manera continua, y que para facilitar su
estudio han sido separadas en varias etapas.

5. 1-PROFASE: La envoltura nuclear comienza a desestructurarse y
la cromatina se empieza a condensarse: En las células animales ,
los centríolos ya duplicados emigran hacia los polos. Entre ambos
centríolos se organiza un sistema de microtúbulos que dará lugar
al huso acromático
Al final de la profase la envoltura nuclear y los nucleolos han
desaparecido

6. 2.-METAFASE. La cromatina alcanza el máximo grado de
condensación : los cromosomas son claramente visibles y se
comprueba que están formados por dos cromátidas.
Los cromosomas se unen a los microtúbulos del huso por el
centrómero y emigran al plano ecuatorial de la célula. Alí se ordenan
formando la placa metafásica

7. 3.-ANAFASE: los microtúbulos del huso se acortan y tiran de cada
una de las cromátidas hasta que se separan.
Las cromátidas son arrastradas a cada uno de los polos
Adoptan una forma de V con el vértice hacia los polos

8. 4.-TELOFASE
Los dos grupos de cromátidas, comienzan a descondensarse, se
reconstruye la membrana nuclear, alrededor de cada conjunto
cromosómico, lo cual definirá los nuevos núcleos hijos. A
continuación tiene lugar la división del citoplasma.

9. B) Citocinesis o plasmotomía
En este proceso los orgánulos citoplasmáticos se reparten de forma
un tanto aleatoria. En cualquier caso, cada célula hija ha de recibir
al menos alguna mitocondria, algún cloroplasto (en células
vegetales) y algunas vesículas del complejo de Golgi y del retículo
endoplasmático, ya que todos estos orgánulos membranosos sólo se
podrán regenerar y multiplicar luego a partir de otros.
En las células animales la citocinesis se lleva a cabo mediante un
anillo de filamentos contráctiles que poco a poco van
estrangulando la célula por su plano ecuatorial, hasta que,
finalmente, se separa en dos células hijas, cada una con su
correspondiente núcleo.

10. La citocinesis de las células vegetales está condicionada por su pared
celular rígida, por lo que no se pueden estrangular como las células
animales. En este caso, a partir del complejo de Golgi, se va formando
una placa celular llamada fragmoplasto que separa las dos células hijas.

11. 2.- MEIOSIS
Para evitar que el número de cromosomas se duplique una y otra
vez de forma inviable, será necesario un proceso inverso a la
fecundación, que reduzca el número de cromosomas a la mitad.
Ese proceso es la meiosis.
La meiosis surge como un proceso necesario
para la reproducción sexual de los organismos
Básicamente, durante la meiosis, una célula
diploide (2n), con dos cromosomas homólogos
de cada tipo, dará origen a cuatro células
haploides (n),diferentes entre sí y diferente de
la célula madre.

12. La meiosis es en realidad una doble división (de las cuales la
segunda es como una mitosis normal) que se da exclusivamente en
células diploides.
El proceso comienza igual que la mitosis, es decir, con una
replicación previa de todas las cadenas de ADN al final de la
interfase, de manera que al comenzar la división tenemos doble
número de cadenas; tras la duplicación comienza la meiosis.

13. -Primera división meiótica. En esta
división se distinguen:
Profase I. Los cromosomas se van
condensando, se hacen visibles con sus dos
cromátidas
Cada pareja de cromosomas homólogos se
reconocen, y se van apareando o uniendo a
lo largo de toda su longitud, mediante el
proceso de sinapsis cromosómica,
originando un bivalente de dos cromosomas
y cuatro cromátidas.

14. Ahora tendrá lugar un acontecimiento de gran trascendencia: el
entrecruzamiento cromosómico en el que los cromosomas no
hermanos (uno de origen paterno y otro materno) intercambian
fragmentos de cromátidas, recombinándose la información
hereditaria procedente del padre y de la madre.
Posteriormente los cromosomas se separan en algunos puntos y
permanecen unidos en otros llamados quiasmas.

15. Metafase I. Los cromosomas se
disponen en el plano ecuatorial de la
célula, pero, al contrario de la mitosis,
los microtúbulos del huso se unen por
un solo lado al cinetocoro de los
cromosomas.
Anafase I. Se separan los quiasmas y
un juego completo de cromosomas se
desplaza hacia cada polo de la célula.

16. Telofase I. Se forman dos núcleos
y, en la mayoría de los casos,
también se divide el citoplasma
originándose dos células con un
número n de cromosomas, cada uno
con dos cromátidas.
Segunda división meiótica. Se inicia sin que se produzca una
replicación previa del ADN de los cromosomas resultantes de la división
anterior. En ella se distinguen:
Profase II. Es muy breve, los cromosomas se descondensan, las
membranas nucleares se rompen y se forman nuevos microtúbulos del
huso.
Metafase II. Los cromosomas se alinean en la placa metafásica. Pero
ahora los microtúbulos del huso se unen por ambos lados a cada
cromosoma.

17. Anafase II. Se separan las
cromátidas de cada cromosoma y
se dirige un juego completo a cada
polo de ambas células.
Telofase II. Se forman nuevas
envolturas nucleares y se originan,
finalmente, cuatro núcleos (y
generalmente cuatro células
separadas) haploides

18. 3.- TIPOS DE REPRODUCCIÓN
La reproducción se presenta bajo dos modalidades: asexual y
sexual.
- En la reproducción asexual, se forma un nuevo individuo a partir
de un solo organismo progenitor sin la intervención de células
especializadas y sin intercambio de material genético.
- La reproducción sexual, sin embargo, se basa en la unión de dos
células especializadas llamadas gametos, procedentes de dos
progenitores sexualmente distintos, dando origen a una célula
denominada cigoto o célula huevo, que, por sucesivas divisiones, da
lugar a un nuevo individuo.
Ambas modalidades tienen, sin embargo, algo en común y es que
para que se puedan llevar a cabo es imprescindible que las células
se dividan por mitosis.

19. 3.1 REPRODUCCIÓN ASEXUAL
Es la forma más primitiva de reproducción y se basa esencialmente en
el mecanismo de la mitosis celular, por lo que todos los descendientes
son genéticamente iguales.
La reproducción asexual ha sido adoptada por seres de todos los reinos
debido a sus ventajas: se trata de un proceso relativamente sencillo en
el que no participa mas que un individuo; se realiza de una manera
rápida y bajo cualquier condición ambiental con lo que se consigue un
incremento de individuos a corto plazo y por consiguiente un aumento
de las poblaciones.
El principal inconveniente de este tipo de reproducción es la
homogeneidad genética de la descendencia, lo que supone un grave
riesgo para la supervivencia de la especie, ya que todos los individuos
se verían afectados de igual modo por cualquier cambio desfavorable
de las condiciones ambientales.

20. Se presenta en los organismos unicelulares, tales como bacterias y
protozoos;en los vegetales
En los seres unicelulares la reproducción asexual puede presentarse
bajo las siguientes modalidades:
1.-Bipartición
Es el mecanismo más generalizado que se da en bacterias, algas
unicelulares y en protozoos; consiste en la división del núcleo,
CARIOCINESIS, seguida de la división del citoplasma,
CITOCINESIS dando lugar a dos células hijas idénticas.

21. 2.-Gemación
Como en el mecanismo anterior hay una división del núcleo y
división del citoplasma, pero a diferencia de ella, el núcleo
resultante se desplaza hacia la membrana, formando una
especie de yema que se rodea de citoplasma, formándose así
dos células de diferente tamaño.

22. 3.-Esporulación
Es la forma habitual de reproducción de protozoos
esporozoos ( Plasmodio, productor del paludismo), consiste
en una serie de divisiones del núcleo que se rodean de
porciones de citoplasma así como de membrana
Al romperse la membrana de la célula originaria quedan en
libertad numerosas células, llamadas ESPORAS. Esta forma
de reproducción se presenta, en general, cuando el organismo
trata de defenderse frente a un medio adverso, puesto que las
esporas pueden pasar en estado de vida latente durante largo
tiempo.

23. Reproducción asexual de organismos pluricelulares
a) en vegetales
La reproducción asexual en vegetales es un modelo que se conserva en
todos los estadios evolutivos; existen las modalidades siguientes:
1.-Por formación de esporas
Son células originadas en estructuras especializadas llamadas
esporangios que al romperse dejan en libertad a las esporas, que
tras su dispersión, originarán nuevos individuos cuando el
ambiente sea favorable. Este modelo de reproducción se da en
algas, hongos, musgos y helechos.

24. 2.-Multiplicación vegetativa
Consiste en la formación de brotes o yemas y
debido a que éstas poseen una gran capacidad
de desarrollo, cuando se desprenden de la
planta, pueden formar otra nueva cuando las
condiciones son favorables.
Este mecanismo,, está ampliamente extendido entre las
fanerógamas y encuentra aplicaciones en horticultura y jardinería.
Algunos de los tipos de este modelo de reproducción son:
rizomas, tubérculos, bulbos y estolones

25. b) En animales:La capacidad de reproducción asexual en animales
es tanto menor cuanto mayor sea su grado evolutivo. Existen los
siguientes mecanismos:
1.-Gemación
Consiste en la reproducción por yemas. Está muy generalizada
en esponjas, pólipos, corales.
2.-Escisión
Es la reproducción por división de un individuo en dos o más
partes, cada una de las cuales se transforma en un nuevo individuo.
Regeneración
Es la capacidad que tienen las células somáticas de un individuo
para reconstruirlo total o parcialmente.

26. Esta capacidad es muy diferente en los distintos grupos de la
escala zoológica, así, la estrella de mar, perteneciente a la clase
Equinodermos, puede regenerar un nuevo individuo a partir de un
brazo, una lagartija puede regenerar la cola, y en los mamíferos la
regeneración se reduce a la cicatrización de heridas, lo cual no
constituye una forma de reproducción, sino de aumento celular.
3.2 REPRODUCCIÓN SEXUAL
Este tipo de reproducción tiene lugar cuando dos células germinales,
lo gametos, procedentes de progenitores diferentes se unen mediante
la fecundación para formar un nuevo individuo

27. El hecho de que se tengan que encontrar células procedentes de
individuos sexualmente distintos, así como la necesidad de desarrollo de
la nueva célula resultante entraña dificultades; y en efecto, este modelo
de reproducción es más lento y menos eficaz en cuanto a producción de
descendencia que la reproducción asexual.
Sin embargo estos aparentes inconvenientes se ven compensados por la
enorme ventaja que supone la fusión de los núcleos de los dos gametos,
dando como resultado una nueva combinación de cromosomas en la
descendencia, lo que representa un avance evolutivo, ya que tales
combinaciones aumentan la posibilidad de adaptación de los individuos
de una especie a las posibles variaciones del ambiente.
Si se exceptúan virus y bacterias, la reproducción sexual se extiende a
todos los grupos de los seres vivos y a lo largo de la evolución ha
adoptado diferentes modalidades en función de la forma y
especialización de los gametos:

28. Isogamia
La fecundación de gametos iguales en forma y en tamaño. Ambos
son células móviles por lo que presentan, generalmente,
flagelos.Se da en algunos protoctistas y en algunos hongos
Anisogamia
En este caso los gametos presentan la misma forma pero diferente
tamaño. El gameto más pequeño es el que suele dirigirse hacia el
grande para fecundarlo.
Oogamia
El gameto femenino presenta un mayor volumen y es sedentario,
frente al masculino, más pequeño y móvil, lo que implica la
especialización de ambas células. En este caso hay que hablar de
oosfera y anterozoide en el caso de los vegetales y óvulo y
espermatozoide en el de los animales respectivamente.

29. En las especies denominadas unisexuales o dioicas existen dos tipos
de individuos según posean gónadas masculinas o femeninas, es
decir los sexos están separados. En estos casos , es frecuente el
dimorfismo sexual
En las especies denominadas hermafroditas o monoicas los
individuos son portadores de ambos tipos de gónadas y producen
los dos tipos de gametos. Así ocurre en la mayoría de los vegetales
y en algunos animales como en los anélidos y moluscos
gasterópodos: en muchos casos estos animales viven fijos o son de
movimiento lento y se ven obligados a la autofecundación
No obstante la autofecundación
se evita siempre que es posible
mediante la fecundación
cruzada

30. Partenogénesis: desarrollo de óvulos que sin fecundar dan lugar a
adultos normales: Se da en algunos animales como los insectos
y los crustáceos
Puede ser
a) Meiótica o haploide , el óvulo se origina mediante meiosis y es
haploide, da lugar siempre a machos (Ej: la abeja)
b) Ameiótica o diploide, el óvulo se forma por mitosis. Da lugar a
machos o hembras y se conoce también como partenogénesis
asexual

31. 5.-CICLOS BIOLOGICOS
La meiosis puede llevarse a cabo en diferentes momentos de la
vida de los individuos y atendiendo a esta particularidad pueden
considerarse tres tipos de ciclos biológicos: Haplontes, diplontes y
diplohaplontes.
En organismos con ciclo haplonte, la meiosis se realiza
inmediatamente después de la fecundación sólo el cigoto es
diploide, siendo el individuo adulto haploide. Este tipo de ciclo se
presenta en Protoctistas.

32. En el ciclo diplonte, la meiosis tiene lugar para la formación de los
gametos, y estas células son las únicas células haploides y los
individuos adultos diploides. Los animales, incluida la especie
humana, y ciertas algas son individuos diplontes.

33. El ciclo diplohaplonte se caracteriza por la alternancia de una fase
diploide y otra haploide, por lo que se llama también reproducción
alternante. La meiosis y la fecundación se realizan en momentos
muy separados. Todos los vegetales presentan este tipo de ciclo
biológico.