Tema 01. La Célula

A estas alturas (eso espero…) todos tenéis claro que todos los seres vivos están formados por células, que son la unidad básica de la vida. 

En este tema vamos a estudiar cómo funcionan dichas células, cómo interaccionan entre sí los diversos orgánulos, cómo se agrupan las células para formar tejidos... además vamos a estudiar las características generales de los diferentes tipos de células.

La teoría celular:

            Entre 1838 y 1855 M. Schleiden, T. Schwann y R. Virchow concluyeron una serie de trabajos en los que se basa la conocida como Teoría Celular, cuyos postulados todavía hoy están vigentes y podemos resumir en los siguientes puntos:

• Todos los seres vivos están formados por una o más células
• La célula es la unidad anatómica (o estructural) y fisiológica (o funcional) de los seres vivos. Es decir, es la unidad básica de la vida.
• Toda célula se origina por división de otra célula ya existente.

Historia de la teoría celular:

Antecedentes:

Los antiguos filósofos griegos pensaban que los seres vivos estaban formados por unidades básicas más pequeñas e indivisibles.

          

          En 1665 el inglés Robert Hooke, al observar una muestra de corcho utilizando un microscopio de varias lentes, comprobó que estaba formado por una serie de celdillas de color transparente, ordenadas de manera semejante a las celdas de una colmena; para referirse a cada una de estas celdas, él utiliza la palabra latina “cella”, celdilla o célula.

             En 1673 Anton Van Leeuwenhoek, usando unos microscopios muy simples fabricados por él mismo, realizó observaciones de pequeños seres vivos en el agua, a los que llamo “animalículos”. Hasta su muerte en 1723 realizó numerosos descubrimientos y introdujo mejoras en la fabricación de microscopios.

            En 1831 el botánico escocés Robert Brown, estudiando células de orquídeas, fue el primero en describir en detalle la estructura del núcleo celular, si bien no fue el primero en observarlo, por ejemplo Leeuwenhoek lo observó en eritrocitos de salmón y lo denominó “hueco” o “lumen”.

        Unos años más tarde, en 1837, el fisiólogo y botánico checo Jan Evangelista Purkinje describiría la existencia de un medio intracelular, al que denominó protoplasma, y que hoy conocemos como citoplasma.

           

Formulación de la teoría celular:

          Con estos antecedentes dos científicos alemanes, Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob Schleiden, botánico, se percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura microscópica de animales y plantas, en particular la presencia de centros o núcleos, que Robert Brown había descrito recientemente (1831). Debido a ello en 1839 publicaron juntos la obra “Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales” con la que asentaron los dos primeros principios de lo que hoy se conoce como teoría celular

·         "Todo en los seres vivos está formado por células o productos secretados por las células"

·         "La célula es la unidad básica de organización de la vida".

Sería un tercer investigador alemán el que completaría la teoría celular años mas tarde.

El médico Rudolf Virchow, estaba interesado en comprender la especificidad celular a nivel patológico, puesto que observó que sólo algunas clases de células parecen implicadas en cada enfermedad. Con ello en mente, en 1855 explicó lo que debemos considerar el tercer principio:

·         "Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división de esta".

Este principio lo popularizó Virchow en la forma de un aforismo creado por François Vincent Raspail, “omnis cellula e cellula”.

Después de la teoría celular:

La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XIX, pero fue Pasteur el que, con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos unicelulares, dio lugar a su aceptación rotunda y definitiva. Sin embargo quedaba una parte del cuerpo ajena a la teoría celular; el sistema nervioso no parece al microscopio más que una maraña de conexiones sin aspecto celular. Fueron los estudios con tinciones de sales de plata del sistema nervioso los que en 1888 permitieron al médico español Santiago Ramón y Cajal demostrar que el tejido nervioso también está formado por células. Su teoría, denominada “neuronismo” o “doctrina de la neurona”, explicaba el sistema nervioso como un conglomerado de unidades independientes. (Gracias a este descubrimiento recibió el premio Nobel en 1906, compartido con Camillo Golgi, que fue quien desarrolló la técnica de tinción con sales de plata)

Si bien el monje austriaco Gregor Mendel propuso en 1865 que las características de las células se transmiten de las células madres a hijas, sus estudios quedaron olvidados hasta 1900, por lo que realmente su contribución al conocimiento celular podemos considerarlo posterior a la formulación de la teoría aunque fundamental para el desarrollo de la Biología, con avances tan importantes como la teoría cromosómica de la herencia, desarrollada independientemente en 1902 por Theodor Boveri y Walter Sutton.  Pero su idea de que los caracteres que se heredaban se encontraban en los cromosomas no fue aceptada y fue muy controvertida hasta 1915, cuando Thomas Hunt Morgan consiguió que fuera universalmente aceptada después de sus estudios realizados con la mosca del vinagre Drosophila melanogaster, en la que descubrió caracteres ligados al sexo.

Watson y Crick con un modelo de la doble helice de ADN

Sin embargo saber que la herencia de los caracteres se encuentra en los cromosomas, no implica saber cómo se almacena allí esa información. La ciencia de la genética aún tendría que esperar hasta 1953 con la publicación del artículo de James D. Watson y Francis H.C. Crick "Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid" en la revista Nature, en la que describen la estructura de doble hélice del material genético. Por este trabajo recibieron el premio Nobel en 1962 compartido Maurice Wilkins. Este último trabajaba con Rosalind Franklin en la captación de imágenes de rayos X de la molécula de ADN. Dichas imágenes fueron imprescindibles para descubrir la estructura de doble hélice de la molécula de ADN.

 Se suele decir que Rosalind Franklin no recibió el premio Nobel que dieron a Watson, Crick y Wilkins por el machismo imperante en aquella época, pero lo cierto es que ella falleció en 1958 y no se conceden premios nobel a personas ya fallecidas.

Rosalind Franklin

Lynn Margulis

    La última gran teoría sobre las células la encontramos con los trabajos de la bióloga Lynn Margulis,  quien explicó el origen de las células eucariotas a partir de las procariotas gracias a su teoría de la endosimbiosis.  Si bien y tras quince intentos fracasados, su primer trabajo sobre el tema “Origin of Mitosing Cells” fue publicado en 1967 (con su nombre de casada: Lynn Sagan). Tras este artículo comenzaría a recoger su teoría en un libro “Origin of Eukaryotic Cells” que no pudo publicar hasta 1970, siendo esto posible porque en esta década su teoría empezaba a tener aceptación entre los científicos.

Niveles de Organización:

           

            Los seres vivos según el número de células que los constituyen se dividen en unicelulares y pluricelulares. Sin embargo existe un paso intermedio entre ambos, las colonias.

Organismos unicelulares:

            Presentan las siguientes características:

·         Están formados por una única célula

·         Viven en medios acuosos.

·         Su tamaño no puede ser muy grande

Dentro de este grupo encontramos todos los procariotas (bacterias) así como algunos eucariotas (algunas algas, protozoos, levaduras…)

Las colonias:

            Son agrupaciones de organismos unicelulares.

Algunas de las colonias más complejas tienen células especializadas en determinadas funciones lo que hace que las células dependan unas de otras y por lo tanto no puedan vivir unas separadas de otras aún siendo individuos diferentes.

Otras colonias menos complejas están formadas por células que realizan todas sus funciones por  sí mismas, por lo que sí pueden vivir de manera independiente a ellas.

Algunas algas (ej Volvox), presentan este tipo de organización.

 

Colonias de Volvox

Organismos pluricelulares:

            Presentan las siguientes características:

·        Están formados por muchas células que:

o   Se han originado por división de la misma célula inicial.

o   No pueden independizarse

o   Están interconectadas formando un todo integrado

·        Presentan células especializadas adaptadas para una función específica, formadas en un proceso de diferenciación celular

·        No están en contacto con el medio externo, sino con un medio interno gracias al que se comunican e intercambian sustancias

·        En la mayoría de los organismos pluricelulares las células de un mismo tipo se agrupan formando tejidos, los cuales forman órganos que se organizan en aparatos o sistemas

Dentro de este grupo encontramos los animales, plantas y muchos hongos y algas. No obstante no todos ellos presentan la misma complejidad.

·         Sin tejidos: esponjas

·         Con tejidos pero sin órganos: musgos y cnidarios (medusas y pólipos)

·   Con órganos pero sin aparatos: plantas espermatófitas y algunos gusanos (ej planarias)

·         Con aparatos y sistemas: muchos invertebrados y los vertebrados.



Realiza la siguiente actividad

 La Célula y su Organización:

La célula es la unidad más elemental de un ser vivo que es capaz de realizar las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción.

Con independencia del tipo celular todas ellas presentan tres componentes básicos:

La membrana plasmática:

Es una envoltura muy delgada y elástica que separa la célula del medio, actuando como la frontera que regula la entrada y salida de sustancias además de detectar los estímulos del medio y servir de comunicación entre las células.

El citoplasma:

Es la sustancia de relleno del interior celular. En él se encuentran los diferentes orgánulos que realizan distintas funciones dentro de la célula.

Las reacciones químicas que conforman el metabolismo celular ocurren en el citoplasma y los orgánulos.

El material genético (ADN):

El ácido desoxirribonucleico (ADN) es una compleja sustancia química que contiene la información genética, necesaria para regular el funcionamiento celular, y que se transmite de una célula a sus células hijas.

Según dónde encontremos el ADN tenemos dos tipos de células. Las procariotas (bacterias), presentan el ADN en el citoplasma, mientras que las eucariotas (hongos, plantas y animales), lo presentan rodeado de una envoltura, el núcleo.

Las células procariotas:

            Este tipo de estructura celular es exclusivo de las bacterias, miembros del Reino Monera, organismos unicelulares microscópicos cuyo tamaño suele estar comprendido entre 1 y 10 micrometros.

            Además de lo comentado anteriormente de la ausencia del núcleo, este tipo de células presentan las siguientes características:

· En ausencia de núcleo, su material genético (ADN), se agrupa en una zona denominada nucleoide. Además existen o pueden existir pequeñas unidades de ADN, separadas de la molécula principal, denominadas plásmidos.

·   Salvo los ribosomas, las procariotas carecen de orgánulos.

· Algunas procariotas presentan invaginaciones y repliegues de la membrana plasmática denominados mesosomas, los cuales aumentan la superficie útil de la misma, siendo allí donde se realizan la gran mayoría de las reacciones metabólicas de la célula.

· Presentan una envuelta externa rígida denominada pared celular, que rodea la membrana y da a la célula su forma característica.

· Algunas especies presentan prolongaciones en forma de largos filamentos, denominados flagelos y otras presentan cílios o fimbrias¸ que son cortos. Estas estructuras sirven para el desplazamiento celular.

Realiza esta actividad

 Las células eucariotas:

            Este tipo de células se caracterizan por la presencia de un núcleo celular donde se encuentra el material genético.

            En este grupo encontramos organismos uni y pluricelulares pertenecientes a todos los reinos no bacterianos: protoctistas, hongos, plantas y animales.

            El tamaño de estas células está comprendido entre los 10 y los 100 micrómetros (aunque existen evidentes excepciones como las células gigantescas que son los huevos de cualquier animal ovíparo. Un huevo de avestruz, por ejemplo, puede llegar a pesar 2 kilos).

            Además de las estructuras comunes que hemos señalado anteriormente, todas las células eucariotas tienen núcleo, citoplasma con citoesqueleto y una gran variedad de orgánulos.

El Núcleo:

Se puede observar cuando la célula no se está dividiendo (periodo llamado interfase).

Suele situarse en la parte central (células animales) o desplazado hacia la periferia (células vegetales).

En el núcleo se diferencian las siguientes estructuras:

·         Membrana nuclear: Estructura formada por dos membranas cuya superficie está cubierta por numerosos ribosomas y en la que aparecen perforaciones llamadas poros nucleares que comunican el interior del núcleo con el citoplasma.

·         Nucleoplasma: es el líquido nuclear, algo así como el citoplasma del núcleo.

·         Nucleolo: Estructura redondeada cuyo color es mas oscuro que el resto del núcleo y en donde se fabrican los componentes de los ribosomas.

·         Cromatina: Estructura filamentosa formada por el ADN y las proteínas. Contiene la información genética y durante la división celular se condensa y da lugar a los cromosomas.

Realiza esta actividad.

Citoplasma y citoesqueleto:

El citoplasma de las células eucariotas presenta una red de filamentos y estructuras contráctiles denominada citoesqueleto. Esta estructura da forma a la célula y permite sus movimientos.

El citoesqueleto no está muy desarrollado en las células vegetales y hongos (debido a que presentan pared celular que da forma a la célula), y está muy desarrollado en células animales.

Orgánulos y otras estructuras:

Las células eucariotas presentan una gran variedad de orgánulos y estructuras celulares que no aparecen en los procariotas.

Algunos de estos elementos son generales a todos los tipos de eucariotas mientras que otros sólo aparecen en determinado tipo de célula. Por ejemplo:

·         Sólo aparecen cloroplastos en las células vegetales (algas y plantas)

·         Las células vegetales presentan grandes vacuolas¸ en las animales son pocas y pequeñas.

·         Las células animales (protoctistas y animales) presentan centriolos y en ocasiones cilios y flagelos, para el movimiento.

·         Las células vegetales (algas y plantas) así como las de los hongos (Reino Fungi) presentan pared celular, una envoltura externa y rígida.

Puedes estudiar los orgánulos celulares en estos vídeos

Orgánulos comunes a todas las células eucariotas:

·         Mitocondrias

Presentan una doble membrana, la interior llena de pliegues que aumentan su superficie útil.

En ellas tiene lugar la respiración celular, proceso por que se “queman” nos nutrientes con O₂ para obtener energía y se desprende CO₂

·         Ribosomas

Formados por dos subnidades, son los orgánulos más pequeños de las células eucariotas (y los únicos en las procariotas).

Se encuentran tanto libres en el citoplasmas como anclados en el Retículo Endoplasmático Rugoso.

Su función es fabricar proteínas con la información en forma de ARNA aportada por el ADN.

·         Aparato de Golgi

Formado por una serie de sacos planados y apilados de los que se desprenden vesículas, el aparato de Golgi reúne diversas sustancias y las transporta con dichas vesículas allí donde hace falta, incluso al exterior celular.

·         Retículo Endoplasmático

Formado por una serie de membranas, sacos y canales intercomunicados entre sí, encontramos dos tipos de Retículo Endoplasmático, el llamado liso (REL) que se encarga de la síntesis de lípidos de membrana y el rugoso (RER), en cuyas membranas encontramos ribosomas que realizan la síntesis de proteínas.

Estas sustancias pueden ser almacenadas en el retículo o enviadas al Aparato de Golgi, con quien tiene una comunicación estrecha.

·         Lisosomas y otras vesículas

Procedentes del Aparato de Golgi, los lisosomas son un tipo característico de vesícula en cuyo interior se encuentran sustancias digestivas.

Otras vesículas contienen otras sustancias

Orgánulos específicos de algunas células eucariotas:

·         Vacuolas

Vesículas de gran tamaño rellenas de una mezcla de agua, sales, azúcares y proteínas. Este líquido proporciona la presión necesaria para que la célula se mantenga rígida.

Son características de las células vegetales, donde pueden ocupar la mayor parte del espacio citoplasmático.

·         Cloroplastos

Ovalados y rodeados de dos membranas lisas, presentan en su interior una serie de sacos aplanados llamados tilacoides en cuyas membranas se encuentran los pigmentos fotosintéticos (Clorofilas), que son los que dan el color verde característico a las plantas.

Nota: existen otro tipo de pigmentos de tonos rojizos que son los que dan el color a las algas verdes y pardas.

  
  
·  Centriolos

Son dos cilindros huecos formados por filamentos y que se disponen uno perpendicular al otro.

Dirigen la separación de los cromosomas durante la reproducción celular e intervienen en la formación de cilios y flagelos.

·         Cilios y Flagelos

Consisten en un tallo cilíndrico cubierto por una extensión de la membrana plasmática.

Cuando son cortos se llaman cilios, que son además muy numerosos, y cuando son largos se denominan flagelos, que son generalmente uno o unos pocos.

Su función es hacer que la célula se desplace en un ambiente líquido o bien que desplacen líquidos o partículas a lo largo de su superficie.

·         Pared celular

Es una envoltura externa y rígida que rodea la membrana plasmática. Sirve para dar protección y rigidez a la célula.

Aparece en células vegetales (pared de celulosa) y en la mayoría de los tipos de hongos (de quitina).

Las células vegetales:

·         Tienen pared celular

·         Tienen cloroplastos

·         Tienen grandes vacuolas

·         No tienen centriolos

·         Su núcleo suele estar desplazado hacia la periferia.

Realiza la siguiente actividad:

Las células animales:

·         No tienen pared celular

·         No tienen cloroplastos

·         No tienen grandes vacuolas

·         Tienen centriolos

·         Su núcleo suele estar más o menos centrado

·         Algunas pueden tener cilios o flagelos que les perimiten realizar movimientos.

 Realiza la siguiente actividad.

Las Funciones Celulares:

            Como ya sabéis las funciones vitales de los seres vivos son tres, y son las que vamos a estudiar a continuación.

La Nutrición:

           

            La nutrición comprende todos los procesos que proporcionan a la célula materia y energía para crecer, reponer sus estructuras, dividirse y relacionarse.

            Estos procesos se pueden realizar en las células debido a:

·         La entrada de nutrientes que se encuentran en el medio extracelular y que se emplean para obtener energía.

·         El metabolismo, que es el conjunto de reacciones y procesos químicos con los que se extrae la energía de dichos nutrientes.

·         La excreción, que es el proceso de expulsión al exterior celular de todas las sustancias de desecho resultantes del metabolismo.

¿Cómo ocurre cada una de estas funciones?.

La entrada y la excreción de sustancias:

La membrana plasmática es lo que podemos denominar una barrera selectiva. Es decir una parte de las sustancias del medio puede atravesarla directamente pero otra no podrá hacerlo. La membrana va a facilitar o impedir el paso de sustancias, normalmente dependiendo del tamaño de las mismas.

·         Sustancias de pequeño tamaño

Oxígeno, CO₂, sales minerales… son pequeñas y atraviesan la membrana libremente por difusión.

Este proceso sólo ocurrirá a favor de gradiente, dicho de otro modo, el transporte sólo ocurrirá de un lado de la membrana con mayor concentración de sustancia, hacia el lado de la membrana con menor concentración, de modo que se tienda a igualar las concentraciones.

·         Sustancias de tamaño medio

Las sustancias de tamaño medio o con cargas iónicas necesitan la ayuda de proteínas de membrana para poder pasar a través de la membrana plasmática.

Dentro de estas proteínas encontramos dos grandes tipos de transportadores:

§  Canales de paso:

Son proteínas que se abren formando una especie de canal o túnel a través del cual puede pasar la sustancia a favor de gradiente.

§  Bombas de transporte:

En este caso la proteína bombea la sustancia y la traslada en contra del gradiente de concentración, lo que implica un gasto de energía.

·         Sustancias de gran tamaño

Estas sustancias de gran tamaño directamente no pueden atravesar la membrana y las proteínas no pueden formar canales lo suficientemente grandes, lo que implica que deben entrar de otro modo.

En primer lugar la sustancia de gran tamaño se une a la membrana externa de la célula y esta se hunde hacia el interior en un mecanismo conocido como endocitosis.

Esa membrana hundida hacia el citoplasma se separa de la membrana externa formando una vesícula de endocitosis que rodea la sustancia en cuestión.

La vesícula de endocitosis se fusiona con lisosomas, de modo que el contenido de ambos se junta y las enzimas digestivas de los lisosomas pueden actuar sobre la sustancia y digerirla dando lugar a sustancias mas pequeñas, que pueden abandonar el lisosoma y ser utilizados por la célula.

Los restos de los productos de desecho quedan dentro del lisosoma que se fusiona con la membrana externa y los expulsa en el proceso de exocitosis.

El metabolismo celular:

Una vez en el citoplasma celular los nutrientes y diversas sustancias van a ser transformados para obtener energía o productos necesarios para la célula, en una serie de reacciones químicas que constituyen el llamado metabolismo celular, el cual se divide en dos procesos que son simultáneos y están interconectados en un equilibrio que es fundamental para el correcto funcionamiento de las células.

·         Catabolismo:

Es el conjunto de reacciones químicas celulares que van a descomponer o romper los nutrientes complejos y transformarlos en elementos más sencillos, y en este proceso se va a liberar energía, que podrá emplearse en las diversas actividades celulares.

Uno de los mejores ejemplos de catabolismo es la respiración celular, que ocurre en las mitocondrias de los eucariotas y en la membrana interna de los procariotas.

·         Anabolismo:

Es el proceso contrario al catabolismo, y consiste en la constricción de formas mas complejas a partir de elementos más simples. Esto implica necesariamente un gasto de energía.

Las células animales y las de los hongos utilizan la energía obtenida del catabolismo para esta construcción de estructuras pero las células vegetales pueden además recurrir a la energía solar, mediante la fotosíntesis.

            Todos estos procesos metabólicos tienen lugar mediante lo que se denominan rutas metabólicas, que son reacciones en cadena en las que el producto de una de las rutas es un reactivo de otra.

            Las reacciones químicas de transformación de un producto químico celular en otro están, en su mayoría, facilitados por enzimas específicos de cada tipo de reacción.

Tipos de nutrición:

Los nutrientes que se incorporan a las células pueden ser orgánicos o inorgánicos. Según lo cual podemos encontrar dos grandes tipos de metabolismo.

·         Nutrición heterótrofa:

La presentan aquellas células que incorporan materia orgánica ya elaborada por otros organismos.

Dentro de este grupo encontramos las células de origen animal y los hongos. Además no podemos olvidar que algunas células vegetales en organismos complejos no realizan la fotosíntesis, por lo que requieren obtener nutrientes de células que sí la realizan. Por ejemplo en un árbol las raíces no son fotosintéticas, luego son heterótrofas por depender del metabolismo de otras células.

El proceso de nutrición de una célula heterótrofa puede ser ilustrado del siguiente modo:

1.      Los nutrientes incorporados a la célula pueden ser usados en diferentes rutas metabólicas, por ejemplo en la respiración celular se transforma una molécula de glucosa.

2.      Esta respiración ocurre en las mitocondrias en presencia de oxígeno. La glucosa se transforma en CO₂ en un proceso que libera energía.

3.      La energía liberada por ese proceso se utiliza en la realización de funciones celulares, una parte se disipa en forma de calor y otra se usa para las funciones anabólicas (es decir “construir” elementos necesarios para la célula).

4.      Una parte de esa energía usada en el anabolismo permite unir moléculas de glucosa y formar así hidratos de carbono complejos.

·         Nutrición autótrofa:

La presentan aquellas células que elaboran su propio alimento a partir de materia inorgánica empleando una fuente de energía externa.

La más conocida, pero no la única, es la fotosíntesis, en la que las plantas y algas incorporan materia inorgánica (CO₂ y agua) y mediante un proceso químico que tiene lugar en los cloroplastos y requiere la energía de la luz solar, produce materia orgánica (Glucosa). En este proceso se desprende O₂.

Una parte de las moléculas de glucosa así obtenidas se emplea para obtener energía a través de la respiración celular y otra parte para los procesos anabólicos tal y como hemos indicado en la nutrición heterótrofa.

               

La relación:

           

            La función de relación es la capacidad de la célula para captar los cambios y responder ante ellos de forma adecuada.

            Estos cambios que desencadenan las respuestas se denominan estímulos, los cuales pueden ser de diferente tipo: químicos, físicos, etc.

              La respuesta celular ante estos estímulos puede ser de dos tipos:

·         Respuesta estática: no se produce movimiento celular, sino que la respuesta consiste en una reacción de otro tipo: secreción de sustancias por ejemplo.

·         Respuesta dinámica: La célula responde moviéndose en lo que se denominan taxias o tactismos, que pueden ser positivos o negativos según la célula se mueva hacia el estímulo o se aleje de él.

El movimiento celular:

Está relacionado con el citoesqueleto, que al ser una estructura contráctil forma prolongaciones hacia el exterior que permiten el movimiento celular, el cual puede ser ameboide (con pseudópodos), vibrátil (con flagelos) y contráctil (fibras musculares)

El movimiento de una ameba podéis verlo aquí:

La reproducción:

           

            La reproducción celular es el proceso mediante el cual una célula madre se divide en dos o más células idénticas, llamadas células hijas. A este proceso se le llama división celular y ocurre tanto en organismos unicelulares como en pluricelulares.

·  Los organismos unicelulares (ej, bacterias) usan la división celular para la reproducción del organismo.

·    En los organismos pluricelulares la división celular sirve para que el organismo aumente de tamaño y reponga células.

En toda división celular deben producirse dos pasos:

·      Duplicación del ADN, lo que garantizará el reparto equitativo del material genético entre las células hijas.

·         La división del citoplasma, que es un proceso que no tiene porqué ser equitativo, y una de las células hijas puede tener menos citoplasma, menos orgánulos… pero luego puede crecer hasta el tamaño de célula adulta.

La división celular puede ser de tres modos:

·      Bipartición o escisión binaria: de una célula madre se forman dos células hijas de igual tamaño.

·     Gemación: una célula madre se divide en dos células hijas, pero una de ellas es pequeña, como una yema que sale de la otra célula.

·       Esporulación; La célula madre forma muchas células hijas llamadas esporas que se mantienen en el interior de la célula madre hasta que esta se rompe y las libera al medio.

La transmisión del ADN:

Dado que el ADN de las células contiene toda la información necesaria para que realicen las funciones vitales con normalidad, se hace imprescindible que dicha información pase inalterada y correctamente de las células a sus células hijas. Por ello, y para que cada una de las células hijas reciba una copia completa del material genético este debe hacer una copia de sí mismo, lo que se denomina replicación.

La Mitosis:

La mitosis es el tipo de división celular en la que una célula madre diploide (2n) da lugar a dos células hijas diploides (2n). En ella se conserva la información genética contenida en sus cromosomas, de modo que ambas células hijas son idénticas a la célula original. La mitosis celular permite el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo.

Este 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.

Citocinesis:


Podemos ver un video de la mitosis aquí.

Meiosis:
El proceso de meiosis es una división celular reduccionista que tiene lugar en las glándulas sexuales para la producción de gametos. En esta división celular una célula madre diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n).

                                 2n                        n                    n

Los gametos obtenidos durante el proceso de meiosis se unirán en un cigoto durante la fecundación, el cual se desarrollará dando lugar al nuevo individuo.
                       
Durate la sinapsis, momento en el que los cromosomas homólogos se aparean durante la profase I (primera división meiótica), ocurre un fenómeno conocido como sobrecruzamiento, en el que los cromosomas se entrecruzan e intercambian parte de su material genético, lo que propiciará que las células hijas no sean geneticamente iguales entre sí. Esto supone una gran variabilidad genética de la descendencia.

Puedes ver un video de la meiosis aquí