Estructura y Procesos Celulares: Aparato de Golgi, Uniones Intercelulares y Ciclo Celular
Funciones del Aparato de Golgi
El Aparato de Golgi desempeña roles cruciales en la célula, destacando los siguientes:
Embalaje de Productos de Secreción
El proceso de secreción de proteínas implica una secuencia detallada de etapas:
- Síntesis de proteínas por los ribosomas adosados a las membranas del Retículo Endoplasmático Rugoso (RER).
- Transferencia de las proteínas sintetizadas al lumen del RER.
- Paso de las proteínas contenidas en el RER a los elementos transicionales del retículo endoplasmático, sin ribosomas adosados.
- Inclusión de las proteínas en vesículas de transición, orientadas hacia la cara proximal de los dictiosomas.
- Fusión de las vesículas de transición con las membranas de las cisternas de la cara proximal, y liberación de su contenido en el interior de estas.
- Transporte de las proteínas, mediante vesículas, a través de los sáculos del dictiosoma hasta la cara distal. En este recorrido las proteínas quedan modificadas por adición de glúcidos, grupos fosforilo o ácidos grasos.
- Clasificación y empaquetamiento de las proteínas en vesículas de secreción que se forman en la periferia de las cisternas de la cara distal.
- Fusión de las vesículas de secreción con la membrana plasmática por exocitosis, con la consiguiente liberación de su contenido al medio extracelular.
Otros Procesos Clave
- Biogénesis de membranas: Se logra mediante la fusión de las membranas de las vesículas de secreción con la membrana plasmática.
- Formación de orgánulos intracelulares: Ocurre a partir de las vesículas de secreción que permanecen en el hialoplasma, dando lugar a orgánulos como los lisosomas.
Complejos de Unión Intercelular en Tejidos Animales
Las interacciones directas entre las células son fundamentales para la organización de estas en los tejidos. En los tejidos animales, las membranas plasmáticas de las células adyacentes desarrollan diferenciaciones en diversos puntos, conocidas como complejos de unión.
Los complejos de unión más destacados y frecuentes son:
Uniones Oclusivas o Estrechas
Son uniones muy fuertes e íntimas que se forman por interacciones entre hebras de proteínas transmembrana de células adyacentes.
Desmosomas
Se trata de puntos de unión intercelular de gran resistencia a tracciones mecánicas. Son abundantes en las células epiteliales.
Uniones GAP o Comunicantes
Abundan en las células animales y permiten la comunicación directa entre los citoplasmas de las células adyacentes, pues proporcionan canales abiertos a través de la membrana plasmática.
Fases de la Mitosis
1. Profase
La cromatina se condensa lentamente y da lugar a cromosomas. Cada cromosoma consta de dos cromátidas hermanas que están unidas en el centrómero. La condensación de los cromosomas hace que desaparezca el nucleolo.
Hacia el final de la profase se organiza el huso mitótico:
- En células animales: Los centrosomas se separan, migran a polos opuestos de la célula y entre ellos se desarrolla el huso mitótico astral, ya que en su formación intervienen las fibras del áster del centrosoma.
- En células vegetales: Que carecen de centrosoma, el huso mitótico se organiza a partir de dos regiones citoplasmáticas que actúan como centros organizadores de microtúbulos. En este caso, se trata de un huso mitótico anastral, pues en su formación no intervienen las fibras del áster.
2. Prometafase
La envoltura nuclear se fragmenta y origina vesículas indiferenciables de las del retículo endoplasmático. El nucleoplasma y el citoplasma se mezclan, y los microtúbulos del huso mitótico entran en la región nuclear. En cada centrómero se desarrollan los cinetocoros, que se unen a los microtúbulos cinetocóricos, los cuales crecen desde los polos opuestos del huso.
3. Metafase
Los cromosomas metafásicos alcanzan su máximo grado de condensación. Los microtúbulos cinetocóricos alinean a los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula, formando la placa metafásica.
4. Anafase
Los cinetocoros apareados se separan debido al acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos. Las cromátidas separadas se convierten en cromosomas individuales, llamados cromosomas anafásicos, formados por una sola cromátida. El huso mitótico se alarga, lo que aumenta la separación entre los polos.
5. Telofase
Los cromosomas hijos separados llegan a los polos y los microtúbulos cinetocóricos desaparecen. Las cromátidas se descondensan progresivamente, con lo que reaparecen los nucleolos, y la mitosis llega a su fin, recuperando la célula su aspecto interfasico.
6. Citocinesis
Es la división del citoplasma posterior a la segregación cromosómica. Se inicia al final de la anafase para completarse durante la Telofase.
Procesos de la Meiosis
Meiosis I
Profase I
En el núcleo se producen el apareamiento y la recombinación genética. La envoltura nuclear se fragmenta, el nucleolo desaparece y se estructura el huso mitótico de la misma manera que lo hace en la profase mitótica. Los cinetocoros de la pareja de homólogos orientan hacia los polos opuestos del huso y se unen a los microtúbulos cinetocóricos de sus respectivos polos.
Metafase I
Los pares de bivalentes se sitúan en el plano ecuatorial del huso y forman la placa metafásica, que está integrada por todas las parejas de cromosomas homólogos.
Anafase I
Los cinetocoros se separan debido al acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos. Esto provoca la ruptura de las quiasmas y la migración de los cromosomas homólogos de cada pareja hacia los polos opuestos del huso.
Telofase I
Los cromosomas homólogos separados llegan a los polos y los microtúbulos cinetocóricos desaparecen. Se forma una envoltura nuclear transitoria alrededor de cada juego haploide y los cromosomas se descondensan y vuelven a un estado metafásico, en el que nunca hay duplicación de ADN.
Meiosis II
Profase II
Es una fase muy breve. En ella se desintegra la envoltura nuclear y se forma el nuevo huso mitótico en la célula hija que resulta de la Meiosis I. Los N cromosomas de cada célula hija se unen a los microtúbulos cinetocóricos que crecen en los polos opuestos del huso mitótico.
Metafase II
Los cromosomas se distribuyen en la placa metafásica con sus cromátidas orientadas a polos opuestos del huso y unidos a sus respectivos microtúbulos. De las dos cromátidas que integran cada cromosoma, una es parental y la otra es recombinada.
Anafase II
El acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos separa las cromátidas hermanas a nivel de sus centrómeros y las arrastra a polos opuestos.
Telofase II
Se forman las envolturas nucleares alrededor de cada juego haploide de cromosomas de una cromátida. Estos se desconectan y reaparecen los nucleolos. Simultáneamente se produce la citocinesis, lo cual al final de la Meiosis II obtiene cuatro células haploides.
