Fases de la mitosis

La mitosis comprende cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase.

1.- Profase, en esta primera etapa, el material cromosómico llamado cromatina se condensa y aparece gradualmente como barras cortas y los cromosomas pueden comenzar a observarse con el microscopio.
Cada cromosoma consta de dos hebras llamadas cromátidas, las cuales se mantienen unidas por una parte llamada centrómero, poseen además, una zona externa llamada cinetocoro.

A medida que los cromosomas se hacen más visibles ocurren dos eventos dentro de la célula, la membrana del núcleo y una porción contenida en él llamada nucléolo se desintegran y aparece una nueva estructura tridimensional en forma de balón de futbol americano denominada huso mitótico. Consiste de microtúbulos que se extienden por la célula.
Las fibras del huso mitótico guían a los cromosomas en sus movimientos durante la mitosis.

2.- Metafase, es la segunda etapa de la mitosis durante la cual los pares de cromátidas se mueven hacia el centro o ecuador de la célula. Las cromátidas se disponen en una fila formando ángulos rectos con las fibras del huso mitótico.
El centrómero de cada par de cromátidas se pega a una fibra del huso mitótico.

3.- Anafase, es la tercera etapa de la mitosis; al comienzo, el centrómero de cada par se divide y los comosomas separados son jalados hacia los polos o extremos del huso mitótico por las fibras del huso que se han pegado al cinetocoro.

4.- Telofase es la última etapa de la mitosis, los cromosomas toman la forma de hilos, se alargan y quedan como estaban al comienzo de la profase.
El huso mitótico se rompe, reaparece el nucléolo y se forma una membrana nuclear alrededor de los cromosomas, los cuales pasan a un estado no condensado o cromatina.

MITOSIS

Cuando alguien se corte, la herida sana, cuando se siembra una semilla, crece una planta, un organismo unicelular que vive en un charco puede producir tantos descendientes, que el agua cambia de color en pocos días.
¿Qué cosa en común tienen esos sucesos?
En todos ellos las células se reproducen: las células producen nuevas células.
Todos los seres vivos estamos formados por células y las células provienen de otras células.
Las nuevas células se producen por un proceso llamado división celular; la división de una célula, forma nuevas células.
Cuando una célula se divide, se divide también el núcleo y el resto de ella, llamado citoplasma.
La célula que se divide se llama célula madre. Las células que se forman se llaman células hijas. Este tipo de división celular se llama mitosis.
La mitosis provee células nuevas para el crecimiento, para curar heridas y para reemplazar partes dañadas del cuerpo, todas estas células se llaman células somáticas; las células reproductivas (óvulo y espermatozoide) o células gaméticas se producen por otro tipo de división celular llamado meiosis.

Todas las células que poseen un núcleo definido por una membrana (células eucarióticas) tienen dentro de él a los cromosomas, los cuales contienen la información para el control de las actividades celulares.
Durante la división celular, los cromosomas pasan a las nuevas células que se forman.
Cada tipo de organismo está formado por células que contienen cierto número de cromosomas en pares.
Estos pares de cromosomas iguales se llaman homólogos y el número total de ellos se llama número diploide que se representa con el símbolo 2n, los humanos contamos con 23 pares de cromosomas homólogos.

Por ejemplo: Gato 38, Vaca 60, Perro 78, Mosca de la fruta 8, Mosca casera 12, Humano 46, Chimpancé 48, Cebolla 16, Pez dorado 94, Arroz 34

Las células no crecen indefinidamente, cuando una célula llega a cierto tamaño, se divide por mitosis, la cual se describe en términos del movimiento de los cromosomas, los cuales se pueden ver con la ayuda de un microscopio.
Para que sea fácil su estudio, los científicos dividen a la mitosis en fases, sin embrago, la mitosis es una serie de eventos consecutivos.

Metabolismo de la Glucosa

La glucólisis se inicia en el citosol y produce dos ácidos pirúvicos a partir de cada molécula de Glucosa, de tal manera que cada conjunto de reacciones de matriz ocurren dos veces durante el metabolismo de una sola molécula de Glucosa.
En la matriz mitocondrial ocurre la formación de CoA y el Ciclo del Ácido Cítrico o ciclo de Krebs, llamado así en honor de su descubridor Hans Krebs.

Primera etapa: Formación de acetil CoA
El ácido pirúvico se divide en CO2 y un grupo acetil. El grupo acetil se une a la coenzima–A para formar acetil CoA. Simultáneamente el NAD+ recibe dos electrones y un ion hidrógeno para formar el NADH. El acetil CoA entra a la segunda etapa de las reacciones en la matriz.

Segunda etapa: Ciclo del Ácido Cítrico o Ciclo de Krebs

1.- El acetil CoA cede su grupo acetil al ácido oxalacético para formar ácido cítrico.
2.- El ácido cítrico se reordena para formar ácido isocítrico.
3.- El ácido isocítrico cede un carbono para el CO2 formando ácido isocetoglutárico; se forma NADH a partir de NAD+.
4.- El ácido isocetoglutárico pierde un carbono hacia CO2, formando ácido succínico, se forma NADH a partir de NAD+ y energía adicional que está almacenada en forma de ATP. En este punto, se han producido dos moléculas de CO2. (Estas dos moléculas de CO2, junto con la que fue liberada durante la formación de acetil CoA se toman en cuenta para los tres carbonos del ácido pirúvico original.)
5.- El ácido succínico se convierte en ácido fumárico, y el transportador de electrones FAD es cargado para formar FADH2.
6.- El ácido fumárico se convierte en ácido maléico.
7.- El ácido maléico se convierte en ácido oxalacético y se forma NADH a partir de NAD+.
8.- El ciclo del ácido cítrico produce tres moléculas de CO2 y NADH, una de FADH2 y una de ATP por cada acetil CoA.
9.- El NADH y el FADH donarán sus electrones al sistema de transporte de electrones de la membrana interna, donde la energía de los electrones se utilizará para sintetizar ATP.
10.- Los electrones de los transportadores de electrones NADH y FADH2 entran al sistema de transporte de electrones de la membrana mitocondrial interna. Aquí su energía se utiliza para elevar el gradiente de iones hidrógeno. El movimiento de iones hidrógeno hacia su gradiente a través de las enzimas que sintetizan ATP produce la síntesis de 32 a 34 moléculas de ATP. Al final del sistema de transporte de electrones, se combinan dos electrones con un átomo de oxígeno y dos iones hidrógeno para formar agua.

RESPIRACIÓN CELULAR

Es un conjunto de reacciones en las cuales el ácido pirúvico producido por la glucólisis se desdobla a bióxido de carbono y agua, produciéndose grandes cantidades de ATP.
Las reacciones finales de la respiración celular necesitan oxígeno porque éste actúa como aceptor final de electrones.
En las células eucarióticas, la respiración celular se realiza en la mitocondria.
La estructura de la mitocondria es parecida a la del cloroplasto; su membrana interna separa un compartimiento interno o matriz (que contiene enzimas solubles) del compartimiento intermembranoso que se encuentra entre las membranas externa e interna

Glucólisis y Respiración celular

Los animales, como los demás heterótrofos, dependen de la energía química contenida en las moléculas orgánicas sintetizadas por las plantas.
Las células de los heterótrofos no pueden utilizar directamente la energía química de las moléculas orgánicas, necesitan transformarla a energía utilizable en forma de ATP, mediante 2 procesos: Glucólisis y Respiración Celular.
Glucólisis: ocurre en el citosol de la célula, se lleva a cabo exactamente de la misma manera bajo condiciones aeróbicas (con oxígeno) y anaeróbicas (sin oxígeno).
Cada molécula de Glucosa se desdobla en 2 moléculas de ácido pirúvico; durante estas reacciones se forman 2 moléculas de ATP y 2 de NADH (molécula trasportadora de electrones)

REACCIONES OSCURAS.

El ATP y el NADPH sintetizado durante las reacciones luminosas se disuelven en el estroma. Ahí, proporcionan energía para potenciar la síntesis de glucosa a partir de bióxido de carbono y agua.
Las reacciones que finalmente producen glucosa reciben el nombre de reacciones oscuras, ya que pueden presentarse independientemente de la luz, siempre y cuando el ATP y el NADPH estén disponibles.
En el estroma de los cloroplastos, el ATP y el NADPH proporcionan la energía que conduce a la síntesis de glucosa a partir de CO2 y H2O. Las reacciones oscuras ocurren en un ciclo de reacciones químicas llamado de Calvin-Benson o ciclo C3. El ciclo C3 tiene tres partes principales:
El paso de fijación de carbono, el CO2 y el H2O se combinan con bifosfato de ribulosa (BPRu) para formar ácido fosfoglicérico (PGA).
2. El PGA se convierte en fosofogliceraldehído (PGAL), utilizando energía del ATP y NADPH. El PGAL puede utilizarse para sintetizar moléculas orgánicas como la glucosa.
3. Se utilizan 10 moléculas de PGAL para regenerar seis moléculas de BPRu, utilizando otra vez la energía del ATP.
La fotosíntesis utiliza la energía de la luz solar para convertir moléculas inorgánicas de baja energía de bióxido de carbono y agua en moléculas orgánicas de energía elevada, como la glucosa. En las plantas, la fotosíntesis se lleva a cabo en los cloroplastos, en dos pasos principales: las reacciones luminosas y las reacciones oscuras.

REACCIONES LUMINOSAS.

Empiezan con la absorción de la luz por medio del complejo de producción de luz del fotosistema II. La energía luminosa energiza los electrones desde el centro del complejo, haciendo que sean expulsados. Los electrones son enviados al sistema de transporte de electrones del fotosistema II. Conforme los electrones pasan por el sistema de transporte, liberan energía. Parte de esa energía se utiliza para crear un gradiente del ion de hidrógeno que lleva a cabo la síntesis de ATP. Mientras tanto, la luz se absorbe mediante el complejo de producción de luz del fotosistema I.
La energía luminosa libera electrones desde el centro de reacción que son captados por el sistema de transporte de electrones del fotosistema I. Los electrones perdidos a partir del centro de reacción son reemplazados por los que provienen del sistema de transporte del fotosistema II. (Parte de esta energía es captada como NADPH.) En general, la clorofila, “desprovista de electrones”, del fotosistema II atrae electrones desde las moléculas de agua. Una molécula de agua se desliza, donando electrones a la clorofila del fotosistema II y generando oxígeno como producto.
REACCIONES OSCURAS.
Las enzimas en el estroma del cloroplasto utilizan ATP y NADPH para sintetizar carbohidratos a partir de CO2 y H2O. En el proceso, el ATP y el NADP+ son regenerados y regresan a las reacciones lumínicas para ser recargados