La reproducción de las células procariotas es asexual por bipartición, es decir, la célula bacteriana comienza a estrangularse a nivel del ecuador de la célula, hasta que llega un momento en que se tocan las membranas y se separan las dos células hijas.
Las células procariotas tienen una dotación haploide y presentan unos mecanismos de transferencia genética de tipo parasexual, con importantes diferencias respecto a la reproducción sexual de eucariotas. Generalmente sólo se transfieren fragmentos del ADN cromosómico y siempre en un único sentido: del donante al receptor.
Proceso mediante el cual una bacteria modifica su genoma por la incorporación de un ADN libre en el entorno, liberado por la lisis espontánea de otra bacteria. El ADN transformante se incorpora irreversiblemente al genoma bacteriano. Cuando una bacteria se encuentra en el estado fisiológico que permite captar ADN externo para ser transformada, se dice que es competente.
Proceso mediante el cual una bacteria contacta físicamente con otra y le transfiere una pequeña cantidad de ADN. Existen tres tipos de bacterias:
Según lo anterior, el proceso tiene variaciones en función del tipo de bacterias que contacten:
El contacto físico se produce mediante pelos sexuales huecos o Pili y se requiere que exista síntesis de ADN para que se produzca la conjugación. La replicación se realiza al mismo tiempo que la transferencia. A medida que se va replicando el plásmido F, se va transfiriendo a la célula receptora a través del pelo. Cuando el proceso termina, la bacteria F− se convierte en F+.
El proceso es básicamente el mismo pero en la transferencia puede ocurrir que se arrastre parte del cromosoma bacteriano.
El vector de transferencia genética es un virus bacteriófago (virus que infecta bacterias). El virus comienza un ciclo lítico en el que incorpora ADN de una bacteria en su genoma (donante). Cuando esta bacteria se lisa (rompe), se libera el virus con fragmentos de ADN de la misma. Este virus puede volver a infectar otras bacterias, transfiriéndoles de esta manera el ADN de la primera bacteria.
Las células que se pierden, tienen que ser sustituidas por otras; de ello se ocupa la división celular, que implica tres procesos: duplicación del ADN (interfase), división del núcleo (mitosis o meiosis) y división del citoplasma (citocinesis).
El ciclo celular es el conjunto de cambios que ocurren en una célula desde que se forma, a partir de otra anterior, hasta que se divide para dar lugar a dos células hijas. Se divide en dos fases:
La célula crece y sintetiza diversas sustancias. Es el periodo que hay entre dos mitosis sucesivas (consecutivas, seguidas) y es la fase más larga del ciclo celular. Aumenta mucho el tamaño de la célula. En ella hay 3 periodos o fases:
La célula aumenta de volumen hasta alcanzar el tamaño de su forma celular típica, a la vez que se sintetizan las proteínas necesarias para la división celular. Comienza cuando termina la mitosis y dura hasta que empieza la duplicación del ADN.
Algunas células no entran nunca en mitosis y permanecen siempre en esta fase. Ocurre en células que están muy especializadas en una función determinada (neuronas y células musculares, es decir, células que nunca se dividen; cuando mueren, no se forman otras nuevas que las reemplacen).
Se produce la duplicación del ADN. Por tanto, cada cromosoma está formado por dos cromátidas iguales.
Es el periodo que ocurre desde que termina la duplicación del ADN hasta que empieza la mitosis. Es muy corta y la célula aumenta muy poco de tamaño, se sintetizan las proteínas que faltan necesarias para la división celular y se duplican los centriolos. Termina cuando se empiezan a condensar (organizar) los cromosomas.
Es el proceso de división del núcleo por el cual una célula madre forma dos células hijas, iguales entre sí y con el mismo número de cromosomas que la madre. En ella se distinguen 4 fases:
Los cromosomas se empiezan a organizar y se pueden observar al microscopio. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas iguales (que se duplicaron en la fase S del ciclo).
Los centriolos (que se duplicaron en la fase G2 del ciclo) se separan y van hacia lados (polos) opuestos de la célula.
Se forma el huso mitótico entre ellos.
Desaparecen la membrana nuclear y el nucleolo, dejando los cromosomas libres en el citoplasma.
Los cromosomas están totalmente condensados (organizados, es cuando mejor se ven).
El huso mitótico está entre los lados opuestos de la célula.
Se forma la placa metafísica que es el conjunto de los cromosomas en el ecuador de la célula (en la parte central).
Cada cromátida de cada cromosoma queda orientada hacia un polo de la célula.
Las dos cromátidas de cada cromosoma van hacia polos opuestos (contrarios) de la célula.
Termina cuando las cromátidas (ya cromosomas) llegan a los polos.
Los nucleolos vuelven a aparecer y los cromosomas se desorganizan por lo que ya no se ven.
La membrana del núcleo se vuelve a formar alrededor de cada grupo de cromosomas, una en cada polo de la célula.
La citocinesis es la división del citoplasma y el reparto del contenido de la célula entre las dos células hijas. Es distinto en animales que en vegetales:
Es un tipo de división celular en el que se producen 4 células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre. Sólo puede ocurrir en células diploides (2n) que son las células germinales y su objetivo es producir células haploides (n) que son los gametos de los organismos que se reproducen sexualmente.
Las características básicas son:
Consta de dos divisiones sucesivas, Meiosis I y Meiosis II. La primera se denomina meiosis reduccional y la segunda, ecuacional.
Se trata de una división reduccional porque los núcleos de las células hijas tienen ya la mitad de cromosomas que la célula madre. En esta primera división meiótica se aparean los cromosomas homólogos y se produce el intercambio de material genético.
Es la etapa más compleja del proceso y se divide en 5 subetapas:
Similar a la de mitosis con la diferencia que en la zona ecuatorial se disponen las tétradas unidas por los quiasmas. Los cinetocoros de las cromátidas hermanas están fusionados y se orientan hacia el mismo polo.
Se separan los pares de cromosomas homólogos hacia polos opuestos de la célula. Por tanto, no se separan cromátidas (como en la anafase mitótica) sino cromosomas completos, en los que ha habido recombinación genética.
Se vuelven a formar las membranas nucleares y los nucleolos y los cromosomas se descondensan levemente. Se obtienen dos células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre, y con dos cromátidas por cromosoma.
Se trata de una división ecuacional igual que la de una mitosis normal. Esta segunda división mitótica ocurre simultáneamente en las dos células hijas. Antes de empezar, puede existir un periodo corto de interfase en el que no hay duplicación de ADN.
Desaparece la membrana nuclear, los cromosomas se condensan y se forma el huso acromático o mitótico.
Los cromosomas forman la placa ecuatorial o metafásica. Cada uno está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero.
Se separan los centrómeros y cada cromátida migra hacia polos opuestos.
Se forma la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas, que se descondensan. Se producen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas. Son, por tanto, células haploides y genéticamente distintas.
La mitosis es el proceso por el cual los organismos eucariotas unicelulares se reproducen asexualmente. En el caso de los pluricelulares, se utiliza para crecer y desarrollarse a partir del cigoto o para regenerar células, tejidos y órganos.
La meiosis permite la conservación del número de cromosomas de cada individuo, generación tras generación y, por tanto, del número cromosómico de cada especie.
Además, aumenta la variabilidad genética de los individuos y las especies que, junto con las mutaciones, son los mecanismos sobre los que actúa la evolución mediante selección natural.