Ovogénesis y Espermatogénesis

[1]. Ovogénesis:

La ovogénesis es el proceso de formación del gameto femenino, el óvulo, que se produce en las gónadas femeninas.

El óvulo es una célula haploide, es decir, posee la mitad de los cromosomas de las células somáticas. Esto hace necesario que se produzca una división celular distintiva, la meiosis.

La ovogénesis en la especie humana comienza cuando las células germinales se multiplican y producen las ovogonias. Estas células entran en una fase de crecimiento y se originan los ovocitos de primer orden. En ellos acontece la meiosis y comienza la fase de maduración. La primera división meiótica da lugar a una célula grande, el ovocito de segundo orden, y una célula menor, el corpúsculo polar. El ovocito se divide y da lugar al segundo corpúsculo polar y a la ovótida. Esta célula, haploide, es la que madura y se transforma en el óvulo. Los corpúsculos polares no son funcionales, y se pueden volver a dividir. El ovocito, durante la ovogénesis, se rodea de células en el ovario, y forma los folículos.

[2]. Espermatogénesis:

Espermatogénesis, proceso de formación de los espermatozoides, gametos masculinos, que se realiza en las gónadas masculinas.

Los espermatozoides son células haploides, es decir, tienen la mitad de los cromosomas que una célula somática. La reducción se produce mediante una división celular peculiar, la meiosis.

La espermatogénesis, en la especie humana, comienza cuando las células germinales de los túbulos seminíferos de los testículos se multiplican. Se forman unas células llamadas espermatogonias. Cuando el individuo alcanza la madurez sexual las espermatogonias aumentan de tamaño y se transforman en espermatocitos de primer orden. En estas células se produce la meiosis. La primera división de la misma da lugar a dos espermatocitos de segundo orden, y éstos, tras otra división celular, producen dos espermátidas cada uno. Las cuatro células resultantes son ya haploides. La siguiente fase es la espermiogénesis. En ella, las espermátidas se convierten en espermatozoides. Para ello, se reduce el citoplasma, el núcleo se alarga y queda en la cabeza del espermatozoide, las mitocondrias se colocan en el cuello y los centriolos originan un flagelo.

A continuación verás de una manera más gráfica lo dicho anteriormente:

Durante el proceso de formación de los gametos masculinos y femeninos (espermatogénesis y ovogénesis, respectivamente) tiene lugar la meiosis. Las células germinativas (espermatocito primario y ovocito primario) contienen pares de cromosomas homólogos, cada uno de estructura doble, es decir, con 2 cromátidas. En la primera división meiótica, cada célula germinativa se divide en 2 células hijas, por lo que cada una de ellas contiene un miembro de cada par de cromosomas. En la segunda división meiótica cada célula resultante de la primera división, que contiene cromosomas de estructura doble, se separa a su vez en 2 células hijas, por lo que cada una de ellas recibe una cromátida. Como consecuencia de estas dos divisiones, los gametos contienen la mitad de cromosomas que las células germinativas. En el caso de la espermatogénesis, las 4 células hijas (espermátidas) darán lugar a 4 espermatozoides. En el caso de la ovogénesis, sólo se produce un gameto maduro (óvulo maduro), ya que las 3 células resultantes, los corpúsculos polares, degeneran durante su evolución.

Meiosis-Fases

Para empezar te mostraremos el siguiente video que te ayudará a tener un mayor entendimiento del proceso:

Los pasos preparatorios que conducen a la meiosis son idénticos en patrón y nombre a la interfase del ciclo mitótico de la célula. La interfase se divide en tres fases:

· Fase G1: caracterizado por el aumento de tamaño de célula debido a la fabricación acelerada de organelos, proteínas, y otras materias celulares.
· Fase S (síntesis): se replica el material genético, es decir, el ADN se replica dando origen a dos cadenas nuevas, unidas por el centrómero. Los cromosomas, que hasta el momento tenían una sola cromátida, ahora tienen dos. Se replica el 98% del ADN, el 2% restante queda sin replicar.
· Fase G2: la célula continúa aumentando su biomasa.

La interfase es seguida inmediatamente por la meiosis I y II. Meiosis I consiste en la segregación de cada uno de los cromosomas homólogos, dividiendo posteriormente la célula diploide en dos células diploides pero con la mitad de cromosomas. La meiosis II consiste en desemparejar cada uno de las cromátidas del cromosoma, que se segregarán una a cada polo, con lo que tras una división se producen cuatro células haploides. Meiosis I y II están divididas en profase, metafase, anafase, y telofase, similares en propósito a sus subfases análogos en el ciclo mitótico de la célula. Por lo tanto, la meiosis abarca la interfase (G1, S, G2), la meiosis I (profase I, metafase I, anafase I, telofase I), y la meiosis II (profase II, metafase II, anafase II, telofase II).

§ Meiosis I

o Profase I: Los cromosomas se condensan y se da inicio a la formación del huso. Luego, cada par de cromosomas homólogos se aparea formando tétradas, que es una estructura formada por dos cromosomas homólogos, cada uno de ellos formado por dos cromátidas hermanas.

o Metafase I: Las tétradas se alinean en el ecuador del huso. Aquí los cromosomas se alinean en pares.

o Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula.

o Telofase I: Los cromosomas duplicados se ubican en los polos, el huso se descompone y el citoplasma se divide para producir dos células nuevas. Cada célula posee la mitad de la información genética, pero se necesita otra división celular, porque cada cromosoma aún es doble y contiene dos cromátidas hermanas.

§ Meiosis II

o Profase II: No hay duplicación de cromosomas, pero se forma un huso en cada una de las células nuevas.

o Metafase II: Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.

o Anafase II: Se inicia cuando las cromátidas hermanas se separan y se mueven hacia los polos opuestos.

o Telofase II: Finalmente, los husos desaparecen, se forma una membrana nuclear alrededor de los cromosomas, y el citoplasma se divide.



En este caso también habría que mencionar lo que ocurre durante la citocinesis o fase de división del citoplasma. Aquí se termina de dividir la célula en cuatro partes haploides y diferentes entre sí.

Mitosis-Fases

Antes de empezar con la explicación de cada fase de la mitosis, te mostraremos la siguiete animación:

Ahora empezaremos a hacerte un breve resumen de cada fase de la mitosis, haciedo un recuento de lo ocurre en la interfase:

[1]. La interfase típica se divide en tres fases:

• G1: Esta fase tiene lugar desde que la célula nace hasta que inicia la etapa S. Tiene lugar la síntesis de ARNm con la cosiguiente producción de proteinas.


• S: Replicación del ADN nuclear y síntesis de ARNm e histonas.


• G2: Síntesis de proteínas (las que constituirán los microtúbulos del haz mitótico).
  

Durante toda la interfase la célula crece, al producir proteínas y orgánulos citoplásmicos, preparándose así para entrar en mitosis.

[2]. Mitosis

• Profase: Durante esta fase, el centriolo de la célula se duplica y cada uno se dirige a uno de los polos de la célula. La membrana nuclear se desintegra. Los cromosomas se condensan y hacen visibles sus estructuras dobles.


• Metafase: Durante esta fase los cromosomas se dirigen hacia el plano ecuatorial de la célula. Aparece el huso citoplasmático y los centríolos se ubican en los polos de la célula.


• Anafase: Las cromátidas se separan por el centrómero y son haladas hacia los polos opuestos de la célula. Ahora las cromátidas se llaman cromosomas.


• Telofase: El huso se descompone. la célula se alarga y el citoplasma se divide. Se forman los nucléolos, la membrana nuclear reaparece, y los cromosomas empiezan a desenrrollarse hasta transformar el material genético en una masa. Por último, la membrana celular empieza a separar los dos nuevos núcleos,finalizando el proceso de mitosis.

También habría que hacer un resumen de lo que ocurre en la citocinesis (que luego se explicará de una manera más amplia): es el proceso de división del citoplasma, suele empezar en la telofase y ususalmente termina por dividir la célula en dos partes iguales.

Para terminar te explicaremos lo dicho anteriormente de una manera mucho más gráfica:

Meiosis-Introducción

La meiosis es una de las formas de reproducción celular. Es un proceso divisional celular, en el cuál una célula diploide (2n), experimentará dos divisiones celulares sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploide (n).
Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas, primera y segunda división meiótica o simplemente Meiosis I y Meiosis II. Ambas comprenden Profase, Metafase, Anafase y Telofase. Durante la meiosis I los miembros de cada par homólogo de cromosomas se unen primero y luego se separan y se distribuyen en diferentes núcleos. En la Meiosis II, las cromátidas hermanas que forman cada cromosoma se separan y se distribuyen en los núcleos de las células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe la etapa S (duplicación del ADN).
La meiosis no siempre es un proceso preciso, a veces los errores en la meiosis son responsables de las principales anomalías cromosómicas. La meiosis consigue mantener constante el número de cromosomas de las células de la especie para mantener la información genética.

En la siguiente imagen podemos ver, como seria el proceso de una meiosis en una célula real:

Mitosis-Introducción

La Mitosis es un proceso de reparto equitativo del material hereditario (ADN) característico de las células eucarióticas.Normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas. La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual. La meiosis, un proceso que comparte mecanismos con la mitosis pero que no debe confundirse con ella (es otro tipo de división celular, propio de los gametos), produce células genéticamente distintas y, combinada con la fecundación, es el fundamento de la reproducción sexual.

La mitosis es el tipo de división celular por el cual se conservan los orgánulos y la información genética contenida en sus cromosomas, que pasa de esta manera a las células hijas resultantes de la mitosis. La mitosis es igualmente un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en 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.


El resultado esencial de la mitosis es la continuidad de la información hereditaria de la célula madre en cada una de las dos células hijas. El genoma se compone de una determinada cantidad de genes organizados en cromosomas, hebras de ADN muy enrolladas que contienen la información genética vital para la célula y el organismo. Dado que cada célula debe contener completa la información genética propia de su especie, la célula madre debe hacer una copia de cada cromosoma antes de la mitosis, de forma que las dos células hijas reciban completa la información. Esto ocurre durante la fase S de la interfase, el período que alterna con la mitosis en el ciclo celular y en el que la célula entre otras cosas se prepara para dividirse.

Tras la duplicación del ADN, cada cromosoma consistirá en dos copias idénticas de la misma hebra de ADN, llamadas cromátidas hermanas, unidas entre sí por una región del cromosoma llamada centrómero. Cada cromátida hermana no se considera en esa situación un cromosoma en sí mismo, sino parte de un cromosoma que provisionalmente consta de dos cromátidas.

La mitosis se completa casi siempre con la llamada citocinesis o división del citoplasma. En las células animales la citocinesis se realiza por estrangulación: la célula se va estrechando por el centro hasta que al final se separa en dos. En las células de las plantas se realiza por tabicación, es decir, las células hijas “construyen” una nueva región de pared celular que dividirá la una de la otra dejando puentes de citoplasma (plasmodesmos). Al final, la célula madre se parte por la mitad, dando lugar a dos células hijas, cada una con una copia equivalente y completa del genoma original.

A continuacción verás un video sobre la mitosis:

Dogma de la Biología

El dogma central de la biología molecular es un concepto que ilustra los mecanismos de transmisión y expresión de la herencia genética tras el descubrimiento de la codificación de ésta en la doble hélice del ADN. Propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN es transcrito a ARN mensajero y que éste es traducido a proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular. El dogma también postula que sólo el ADN puede replicarse y, por tanto, reproducirse y transmitir la información genética a la descendencia. Fue propuesto por Francis Crick en 1970.

A continuación, un video sobre el dogma central de la biología:

Replicación, Transcripción y Traducción son los tres fenómenos sobre los que versa el Dogma Central de la Biología Molecular.

• La replicación consiste en la copia del ADN de una célula, antes de la división celular, para que la célula hija tenga el mismo ADN que la madre.
  
  
• La transcripción consiste en convertir la información contenida en el ADN en un formato “legible” para la maquinaria celular de síntesis de proteínas, el ARN.
  
  
• La traducción es el mecanismo por el que el mensaje que lleva el ARN se utiliza para sintetizar proteínas.

Con estos tres mecanismos conseguimos extraer de la información genética (ADN) los materiales (proteínas) necesarios tanto funcional como estructuralmente para que una célula funcione.

Aquí veras un video sencillo de lo que consisten estos tres procesos:

Ciclo Celular-Fases

La célula puede encontrarse en dos estados claramente diferenciados:

• El estado de división, llamado fase M (Mitosis y Citocinesis).


• El estado de no división o interfase. La célula realiza sus funciones específicas y, si está destinada a avanzar a la división celular, comienza por realizar la duplicación de su ADN.

[1]Interfase

Es el período comprendido entre divisiones celulares. Es la fase más larga del ciclo celular, ocupando casi el 95% del ciclo, trascurre entre dos mitosis y comprende tres etapas:

· Fase G1 (del inglés Growth o Gap 1): Es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de ARN. Es el período que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la célula dobla su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresión de los genes que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular.
· Fase S (del inglés Synthesis): Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la replicación o síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas. Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unos 6-8 horas.
· Fase G2 (del inglés Growth o Gap 2): Es la segunda fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final de este período se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando los cromosomas empiezan a condensarse al inicio de la mitosis.

[2]Mitosis y Citocinesis

Es la división celular en la que una célula progenitora (células eucariotas, células somáticas -células comunes del cuerpo-) se divide en dos células hijas idénticas. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase, anafase, telofase; y la citocinesis, que se inicia ya en la telofase mitótica. Si el ciclo completo durara 24 h, la fase M duraría alrededor de media hora (30 minutos).

En la siguiente imagen, podremos ver una excelente ilustración del ciclo celular:

Ciclo Celular-Introducción

El ciclo celular es la secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula eucariota que conserva la capacidad de dividirse.

Las células pasan por un ciclo que comprende dos periodos: la interfase y la división celular. Esta ultima tiene lugar por mitosis o meiosis.
La mayoría de las células pasan la parte más extensa de su vida en interfase, durante la cual duplican su tamaño y el contenido cromosómico.
El ciclo celular puede ser considerado como una compleja serie de fenómenos que culminan cuando el material celular se distribuye en las células hijas.
La división celular puede considerarse como la separación final de las unidades moleculares y estructurales previamente duplicadas.

A continuación, hay un video en inglés (aunque muy fácil de comprender) del ciclo celular: