El Cicle Cel·lular i la Reproducció Cel·lular
El Cicle Cel·lular
Etapes del Cicle Cel·lular
El cicle cel·lular es diferencia en dues etapes:
- Interfase: Una etapa inicial de llarga durada en què la cèl·lula presenta nucli. Durant la interfase es produeix la duplicació de l'ADN.
- Divisió: Una etapa curta en què la cèl·lula presenta cromosomes i finalment dona lloc a dues cèl·lules filles.
Fases de la Interfase
La interfase consta de tres fases: G1, S i G2. Durant aquestes fases, el nucli cel·lular no canvia de forma i s'anomena nucli interfàsic.
- G1: Síntesi d'ARNm i proteïnes. La cèl·lula presenta dos centríols. Al final de la G1 es distingeix un moment de no-retorn, anomenat punt de control G1 o punt R, a partir del qual ja és impossible impedir que se succeeixin les fases S, G2 i M. En algunes cèl·lules, abans d'arribar al punt R, es comencen a manifestar alguns gens concrets, la qual cosa fa que es transformin en cèl·lules especialitzades del teixit que aquests determinen (diferenciació cel·lular).
- S: Duplicació de l'ADN. Continua la síntesi d'ARNm i proteïnes, sobretot d'histones.
- G2: S'inicia quan acaba la síntesi d'ADN i finalitza en el moment en què ja es comencen a distingir els cromosomes. La cèl·lula conté el doble d'ADN que en la G1. Continua la síntesi de proteïnes i ARNm, sobretot d'histona H1.
Fase M (Mitosi)
L'etapa de divisió consta d'una fase: la fase M (mitosi). Durant la mitosi, el nucli es desintegra i al seu lloc apareixen els cromosomes. La divisió del nucli s'anomena cariocinesi i la divisió del citoplasma s'anomena citocinesi.
Control Molecular del Cicle Cel·lular
El cicle cel·lular presenta tres punts de control: G1, G2 i M. Per superar cada punt, la cèl·lula ha de rebre un senyal de continuació. Aquest senyal el donen unes proteïnes anomenades ciclines i cinases. Les ciclines reben aquest nom perquè la seva concentració varia cíclicament i són la base del rellotge del cicle cel·lular. Les cinases necessiten estar unides a les ciclines per ser actives, per la qual cosa reben el nom de cinases dependents de ciclines.
Tipus de Divisió Cel·lular
Bipartició
La bipartició és la divisió del citoplasma de la cèl·lula mare, ja binucleada, en dos citoplasmes fills iguals, cadascun amb un nucli. Pot fer-se per estrangulació (formació d'un solc ample a la meitat de la cèl·lula mare binucleada, en organismes unicel·lulars) o per septe (formació d'un septe, a partir de la unió de vesícules de Golgi carregades de pectina, que divideix la cèl·lula mare en dues cèl·lules filles, en metafits i tal·lòfits).
Pluripartició
La pluripartició és la divisió del citoplasma d'una cèl·lula mare que abans s'ha convertit en plurinucleada i que dona lloc a tants citoplasmes com nuclis. Normalment queda una resta de citoplasma residual sense nucli. La separació es pot fer per fissures o septe.
Gemmació
La gemmació és la divisió del citoplasma de la cèl·lula mare, quan encara és uninucleada, en dues parts desiguals. La part més petita, sense nucli, s'anomena gemma i queda comunicada amb la gran. Després, el nucli experimenta una endomitosi i s'introdueix a la gemma. Finalment, el nucli es divideix en dos i s'acaba de dividir el citoplasma per estrangulació. Les cèl·lules filles són desiguals.
Reproducció Asexual i Sexual
Reproducció Asexual
Tret de mutacions, els descendents són genèticament idèntics al seu progenitor. Només es fa mitosi.
Reproducció Sexual
Els descendents són genèticament molt diferents al seu progenitor. Es fa mitosi i meiosi.
Avantatges de la Reproducció Sexual
- Meiosi i recombinació genètica: Durant la meiosi es produeix la recombinació a l'atzar de gens. Les cromàtides recombinades són diferents entre si. Els cromosomes homòlegs són els que tenen gens amb informació sobre els mateixos caràcters. En els éssers diploides, dels dos cromosomes homòlegs, un és heretat del pare i l'altre de la mare.
- Combinacions a l'atzar de cromosomes: Durant la formació de gàmetes es produeixen combinacions a l'atzar de cromosomes. Per tant, els gàmetes són diferents entre si.
- Influència de l'atzar en la fecundació.
- Diploidia i avantatge selectiu: Els éssers diploides tenen dos gens (dues informacions) per a cada caràcter, els anomenats gens al·lels. Això és un avantatge sobre els haploides, ja que permet la supervivència de l'individu encara que un dels gens sigui defectuós. Només quan s'hereten dos al·lels defectuosos, l'individu mor i aquests gens desapareixen de la població.