[0:00]En esta teoría nos enfocaremos en la mitosis y sus etapas. Si vemos el ciclo un poco más en detalle, veremos que la interfaz, a su vez se divide en tres etapas, que se denominan G1, S y G2. Durante la etapa inicial de la interfaz, que es la G1, esta viene de una división anterior, por lo tanto, las células tienen tamaño pequeño. La principal tarea que deben realizar las células en G1 es crecer y alcanzar el tamaño adulto. Una vez que ha ocurrido esto, entran en la etapa denominada S. Esta etapa es la de síntesis, es decir, la cantidad de moléculas de ADN que tiene una célula se duplica. Se produce la replicación del ADN. Al final de esto, la célula ha perdido energía que debe recuperar durante la etapa que se denomina G2. Culminada esta, recién la célula con el ADN duplicado, está en el momento de poder entrar a la mitosis. Aquí se producirá el la condensación de la cromatina en cromosomas y pasaremos por distintas etapas, que son profase, metafase, anafase, telofase y finalmente se producirá la división del citoplasma, que es la citocinesis. Pero veamos cada una de estas etapas en detalle.
[1:36]Aquí tenemos una célula y su correspondiente esquema en interfaz. Es el típico núcleo que veníamos estudiando hasta este momento. Hay una envoltura nuclear que rodea y condensa la cromatina en el interior y es visible el nucleolo. Es decir, está claramente identificado el núcleo del citoplasma que lo rodea. Aquí vemos fotografías de células que se encuentran en interfaz. En estas en particular, hay dos o tres nucleolos dentro de cada uno. Al inicio de la primera etapa que se denomina profase, lo primero que ocurre es que la cromatina empieza a condensarse y cada vez se ve más teñida y más densa en el interior del núcleo. También, a medida que avanza la profase, se empiezan a continuar la condensación. Hacia el final de la profase ya se pueden ver los cromosomas condensados. También en este momento se ha desorganizado la envoltura nuclear y el núcleo como tal pierde su identidad. La siguiente etapa se denomina metafase. Esta está caracterizada porque los cromosomas ya están totalmente condensados e inclusive somos capaces de contarlos. Todos los cromosomas se ubican en el plano medio o ecuador de la célula. No hay más envoltura nuclear y las estructuras que antes eran muy pocas visibles del citoesqueleto ahora se transforman en pequeñas líneas visibles que pasan a llamarse uso mitótico. Aquí vemos un tejido donde hay una célula que ya está en metafase. Esto no es simultáneo, ya que vemos que sus células vecinas todavía están en interfase. Aquí estamos viendo una fotografía tomada a una célula donde se le detuvo su ciclo celular en la metafase. Podemos ver la cantidad de cromosomas, en este caso es una célula del maní y podemos ver lo que se llama el cariotipo. Es decir, es una fotografía tomada en metafase donde se pueden contar los cromosomas. En este caso, el maní tiene 20 cromosomas. Son dos juegos, es decir, es 2N = 20. Inclusive se puede ver la morfología de los cromosomas, es decir, si el centrómero está en el medio o está un poco más desplazado hacia uno de los lados. Este proceso de anafase ocurre a continuación, es decir, cada cromosoma que estaba formado por dos cromátidas es arrastrado hacia los polos y entonces se separa en dos, ahora llamado cromosomas hijos. En esta fotografía se pueden observar los microfilamentos que constituyen el huso mitótico y son los encargados de separar los cromosomas hijos en la anafase. Luego de esto viene la última etapa de la mitosis que es la telofase. Esta es como si fuese una profase al revés, es decir, ¿qué ocurre? Los cromosomas vuelven a descondensarse y a volverse cromatina. Vuelve a retomar la estructura denominada envoltura nuclear que rodea ahora a dos núcleos hijos. Al mismo tiempo, vuelven a formarse una nueva pared que va a separar los dos núcleos. Aquí vemos una fotografía de una célula en telofase. Inclusive, podemos ver en el centro la incipiente nueva pared que se está formando.
[5:42]La nueva pared o formación de pared primaria es la que nos indica que estamos en la división del citoplasma, es decir, en la citocinesis. El responsable de esta nueva pared o fragmoplasto son las vesículas de los aparatos de Golgi. Estas vesículas se acumulan en el centro y van a formar la nueva pared. Aquellas pequeñas estructuras del retículo endoplasmático que quedan en el medio de esta nueva pared son las que van a constituir los futuros plasmodesmos entre las dos células que se acaban de separar. Entonces, la citocinesis es la división del citoplasma e involucrará primero la acumulación de las vesículas del dictiosoma. Esto formará el fragmoplasto en el centro y sobre este fragmoplasto se van a acumular las dos nuevas paredes que serán de tipo primaria. Para resumir, un ciclo celular es una serie de eventos, donde lo primero que ocurre es la interfase. Aquí se produce el crecimiento de la célula y la duplicación del ADN. Por otro lado, durante la mitosis, este ADN original se tiene que separar de su réplica o copia. Además tiene que empaquetarse en unidades capaces de ser contadas, o sea unidades discretas que llamamos cromosomas. Estos cromosomas tienen que separarse durante la mitosis en las células hijas. En una mitosis, a partir de una célula original se forman dos células hijas, genéticamente idénticas entre sí y con la célula original. Tanto el número de cromosomas como en la información genética contenida en los mismos.
[7:41]Ahora, existe otro tipo de división celular que se llama meiosis. Aquí, a partir de una célula, que para nuestro ejemplo tomaremos la misma célula con cuatro cromosomas, y luego de un complejo, una compleja serie de eventos tendremos como resultado cuatro células hijas. Pero cada una de estas células tendrá solo la mitad del número cromosómico. Entonces, la mitosis es una división que da dos células hijas con la misma información genética y el mismo número de cromosomas. En cambio, la meiosis es un proceso que reduce la información genética a la mitad, ¿sí? y dará el doble del número de células. La meiosis es una división que produce las denominadas gametas en los organismos. Entonces, tenemos otros dos conceptos: hablaremos de número cromosómico somático o número gamético. Número somático es el número de cromosoma de una célula vegetativa, por ejemplo, una célula de la epidermis de las plantas o una célula del tejido que es el parénquima que forma, por ejemplo, los tubérculos en la papa.
[9:07]Entonces, estas células vegetativas tienen un número determinado de cromosomas que se llama número somático. Este número de cromosomas siempre está aportado por dos juegos de cromosomas, un juego aportado por la gameta masculina y otro por la gameta femenina. En el caso de una cebolla, por ejemplo, el número cromosómico es de 16. En tanto, que el número gamético es el número de cromosomas que hay en las gametas, reducidas a la mitad por la meiosis. En el caso de la cebolla, cada una de las gametas tiene solo ocho cromosomas. Cuando la gameta masculina con ocho se junte con la gameta femenina, tendremos el resultado el número somático de 16.
[9:58]Ahora veremos un concepto que es el grado de ploidía. El nivel de ploidía será igual al número de cromosomas que tengan las células, pero de cuántos juegos de cromosomas estamos hablando. Entonces, por ejemplo, una célula denominada diploide tendrá dos juegos de cromosomas, por ejemplo, 10. Sin embargo, el número gamético será cinco, es decir, el número de cromosomas que tengan las gametas. Hablaremos de una célula triploide cuando las células vegetativas tendrán, por ejemplo, tres juegos de cromosomas. En este caso, podemos decir que tienen 15 cromosomas. Para este caso no habrá número gamético, porque estos, estas células triploides no son capaces de formar gametas. Podremos tener células tetraploides, es decir que tienen cuatro juegos de cromosomas. En este caso, las gametas cada una tendrá dos juegos de cromosomas. Y así tendremos por hasta inclusive células hexaploides, es decir, que tienen seis juegos de cromosomas en las células vegetativas y sus gametas tendrán cada una tres juegos de. En esta diapositiva vemos algunas plantas, las que tienen el menor número cromosómico, Haplopappus, solamente con cuatro cromosomas en células somáticas y dos en sus gametas. El trigo, por ejemplo, 42 cromosomas, el maíz 20, y por ejemplo, la que tiene la mayor cantidad de cromosomas es un helecho, que se llama Ophioglossum, que tiene 1260 cromosomas. A lo largo del ciclo de vida de una planta, todas sus células sufrirán eventualmente mitosis, siempre y cuando tengan núcleo a la madurez. Sin embargo, dentro de las flores, únicamente en los óvulos y en los sacos polínicos de las anteras se producirá meiosis. Si vemos un poco más en detalle, aquí tenemos una flor con su verticilo femenino gineceo y masculino androceo. Dentro del androceo, como parte del mismo, tenemos los estambres, y en el interior de estos estarán las células que se llaman microsporas. Estas células son el resultado de haberse producido una meiosis y van a dar origen a las gametas masculinas, que quedarán encerradas en los denominados granos de polen. En la flor, el gineceo contiene en su interior a los óvulos. Dentro de estos se producirá la meiosis. Es decir, los óvulos son la estructura que contendrán a la gameta femenina y los granos de polen son las estructuras que contendrán a las gametas masculinas. Entonces, llegamos al concepto final de genoma. Es el juego completo de cromosomas que incluyen todos los genes de una especie. Se representa normalmente con la letra X.
[13:20]Ahora, como para entender esta historia de que algunas células pueden ser diploides y que eventualmente pueden ser triploides, tetraploides o hexaploides. Quiero mostrarles, por ejemplo, el origen del trigo actual. Por ejemplo, el trigo actual apareció a partir del cruzamiento de dos plantas primitivas, que eran diploides. El genoma de una planta se representaba con la letra A y sus células tenían dos juegos en total de 14 cromosomas. Por otro lado, la otra planta, que llamaremos la del genoma B, también tenía dos juegos de cromosomas con un total de 14. El cruzamiento de esto me dio una especie tetraploide, es decir, con cuatro genomas, ahora representados AABB y un total de 28 cromosomas. Este tetraploide, que se llamó Triticum turgidum, volvió a cruzarse con otra diploide. Y ahora tenemos un tetraploide AABB cruzándose con otra diploide con un genoma D. El resultado es una especie hexaploide, cuyo genomas son dos A, dos B y dos D. Un total actual de 42 cromosomas para el trigo que se utiliza actualmente para panadería. Recuerden que todas las teorías se encuentran en los sitios webs de la cátedra.
