REPRODUCCIÓN ASEXUAL
La reproducción asexual es el sistema más primitivo de reproducción, el primero en aparecer en el curso evolutivo y por lo tanto el más extendido. Consideramos éste un sistema asexual pues, a partir de una sola célula original se originan dos individuos genéticamente idénticos entre si, es decir clones. La ventaja del primer sistema, reproducción asexual es su rapidez: si una bacteria está viviendo en un ambiente adecuado puede dividirse en unos veinte minutos y generar grandes poblaciones.
El método más habitual es la bipartición o fisión binaria en la que, a partir de una célula original, resultan dos células hijas aproximadamente iguales en tamaño y con la misma dotación genética: una copia de la molécula de ADN circular propia de la célula “madre” en cada una de ellas. Podemos considerar los siguientes pasos:
1. El proceso se inicia cuando la célula ha aumentado algo su tamaño y duplica su ADN.
2. Las dos moléculas resultantes permanecen unidas a la membrana por sitios cercanos.
3. La célula sintetiza los componentes fundamentales de la membrana: lípidos y proteínas que se incorporan a la zona situada entre los dos puntos de unión de las moléculas de ADN. Por lo tanto la célula se alarga, especialmente en esa zona central que separa los puntos de inserción del ADN.
4. Aparece entonces en la mitad de la célula una invaginación de las envueltas externas que por estrangulación progresa y divide al citoplasma en dos partes. Al mismo tiempo, nuevo material de la pared se deposita en la cara externa de la membrana.
5. En poco tiempo la célula habrá formado dos células hijas que serán clones, individuos genéticamente iguales. Afortunadamente para las bacterias la elevada frecuencia de mutaciones permite que se genere una cierta diversidad, lo que resulta fundamental para conseguir su extraordinaria adaptabilidad a los cambios ambientales.
MEIOSIS
La meiosis es un proceso en el que, a partir de una célula con un número diploide de cromosomas (2 n), se obtienen cuatro células hijas haploides (n), cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre o inicial. Este tipo de división reduccional sólo se da en la reproducción sexual, y es necesario para evitar que el número de cromosomas se vaya duplicando en cada generación.
El proceso de gametogénesis o formación de gametos, se realiza mediando dos divisiones meióticas sucesivas:
Primera división meiótica. Una célula inicial o germinal diploide (2 n) se divide en dos células hijas haploides (n).
Segunda división meiótica. Las dos células haploides (n) procedentes de la primera fase se dividen originando cada una de ellas dos células hijas haploides (n).
Las fases de la meiosis son:
PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA:
Interfase o fase de reposo. En una célula en la que hay una masa de ADN procedente del padre y otra procedente de la madre se va a iniciar una meiosis.
Final de la interfase. Duplicación del ADN.
Profase I A. Formación de los cromosomas.
Profase I B. Entrecruzamiento. Los cromosomas homólogos intercambian sectores. El núcleo se rompe.
Metafase I. Aparece el huso acromático. Los cromosomas se fijan por el centrómero a las fibras del huso.
Anafase I. Las fibras del huso se contraen separando los cromosomas y arrastrándolos hacia los polos celulares.
Telofase I. Se forman los núcleos y se originan dos células hijas. Los cromosomas liberan la cromatina.
SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA
Profase II. Se forman los cromosomas y se rompe el núcleo.
Metafase II. Los cromosomas se colocan en el centro celular y se fijan al huso acromático.
Anafase II. Los cromosomas se separan y son llevados a los polos de la célula.
Telofase II. Se forman los núcleos. Los cromosomas se convierten en cromatina y se forman las células hijas, cada una con una información genética distinta.
En los individuos machos, la gametogénesis recibe el nombre de espermatogénesis y tiene lugar en los órganos reproductores masculinos. En los individuos hembras, la gametogénesis recibe el nombre de ovogénesis y se realiza en los órganos reproductores femeninos.
REPRODUCCIÓN SEXUAL.
Las bacterias, en sentido estricto, no poseen mecanismos de reproducción sexual. No se forman gametos, ni estos se fusionan en un zigoto. Sin embargo si que tienen mecanismos de intercambio de genes que conllevan la aparición de bacterias “hijas” con características diferentes a las originales, lo que es una de las principales consecuencias de los procesos sexuales.
Existen en los procariotas tres mecanismos principales de intercambio de genes:
1. Conjugación: se realiza a través de pequeños fragmentos de ADN circula denominados plásmidos. Estos plásmidos “de fertilidad” se denominan comúnmente “plásmidos F”. Una bacteria con este plásmido (F+) actuará como bacteria donadora. Las bacterias que no tienen este plásmido (F") actúan como receptoras. El proceso más habitual de conjugación es la transferencia del ADN del plásmido de una célula F+ a una F. Esto ocurre a través de un “pilus sexual” de la célula donadora que sirve para engancharse a la receptora y tirar de ella para aproximarla. Luego se forma un puente citoplasmático entre las dos células. El ADN del plásmido F se replica y una copia se transfiere por el puente a la célula receptora. Después las células, ahora las dos son donadoras, se separan. En algunas bacterias donadoras el plásmido F puede integrarse en el genoma bacteriano. En este estado el plásmido F continúa provocando la conjugación y, al hacerlo, puede arrastrar consigo una buena parte del cromosoma bacteriano y transferir genes de la bacteria donadora a la receptora.
2. Transducción: el material genético de una bacteria es llevado hasta otra por medio de un virus que ataca bacterias (bacteriófago). Puesto que los virus se integran habitualmente en el cromosoma bacteriano, cuando este se replica y pasa a otras bacterias puede llevar fragmentos del ADN de la primera, actuando como un vector de reproducción parasexual.
3. Transformación. Este proceso se ha observado “in vitro”: algunas especies bacterianas son capaces de introducir ADN presente en su medio extracelular e incorporarlo a su genoma. Se duda de la importancia de este fenómeno “in vivo”, pues el ADN aislado, fuera de un organismo es extraordinariamente raro en la naturaleza. Tiene importancia en los procesos de ingeniería genética.
MITOSIS
La mitosis es el proceso de división celular por el cual se conserva la información genética contenida en sus cromosomas, que pasa de esta manera a las sucesivas células a que la mitosis va a dar origen.
La mitosis es igualmente un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo.
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.
PROFASE: En ella se hacen patentes un cierto número de filamentos dobles: los cromosomas. Cada cromosoma constituido por dos cromátidas, que se mantienen unidas por un estrangulamiento que es el centrómero. Cada cromátida corresponde a una larga cadena de ADN. Al final de la profase ha desaparecido la membrana nuclear y el nucléolo. Muy condensada
METAFASE: Se inicia con la aparición del huso, dónde se insertan los cromosomas y se van desplazando hasta situarse en el ecuador del huso, formando la placa metafásica o ecuatorial.
ANAFASE: En ella el centrómero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas. Los centrómeros emigran a lo largo de las fibras del huso en
direcciones opuestas, arrastrando cada uno en su desplazamiento a una cromátida.La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.
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.
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