BIOLOGÍA DEL DESARROLLO, DIFERENCIACIÓN Y CRECIMINETO CELULAR

BIOLOGÍA DEL DESARROLLO:

La biología del desarrollo estudia el comienzo y la construcción de un organismo más que su mantenimiento.
Es una ciencia de llegar a ser, una ciencia de procesos.
Actualmente, ésta se centra en estudiar el control genético del crecimiento celular, diferenciación y morfogénesis, que es el proceso que permite la aparición de tejidos, órganos y anatomía.

La biología del desarrollo es uno de los campos más extensos o interesantes y de mayor crecimiento de la biología, lo que aquí integra son la biología molecular, fisiología, biología celular, genética, anatomía, investigación en cáncer, neurobiología, inmunología, etc.

Para un biólogo del desarrollo decir que los mamíferos que tienen dos cromosomas sexuales de la misma clase XX son generalmente femeninos y que los mamíferos XY son generalmente masculinos no explica la determinación del sexo.

DIFERENCIACIÓN SOBRE LA BIOLOGÍA DEL DESARROLLO Y CRECIMIENTO.

BIOLOGÍA DEL DESARROLLO.- 

El desarrollo de un animal a partir de una célula huevo ha sido origen de asombro a lo largo de la historia.

Los organismos multicelulares no surgen completamente formados.

En su lugar, se originan por un proceso relativamente lento de cambios progresivos que nosotros denominados desarrollo.

CRECIMIENTO.-

Si cada célula de nuestra cara pudiera continuar tan solo una sola división celular más, podríamos ser considerados como horribles malformados. 

Si cada una de las células de nuestros brazos siguiese tan sola una ronda más de división celular, podríamos atar los cordones de nuestros zapatos sin inclinarnos sobre ellos.

CRECIMIENTO CELULAR.-

Todos los organismos vivos poseen como unidad fundamental de función y estructura a la célula, esta se desarrolla únicamente a partir de una célula preexistente y posteriormente la célula generada tiene vida propia.

LA DIVISIÓN CELULAR

La distribución de duplicados exactos de la información hereditaria es relativamente simple en las células procariotas en las que, la mayor parte del material genético está en forma de una sola molécula larga y circular de DNA, a la que se asocian ciertas proteínas específicas.

Está molécula constituye el cromosoma de la célula y se duplica antes de la división celular.

Cada uno de los dos cromosomas hijos se ancla a la membrana celular en polos opuestos de la célula.

Cuando la célula se alarga, los cromosomas se separan.

El ciclo celular va a estar constituido por tres fases y estos son:

• Interfase
• Citocinesis
• Mitosis

INTERFASE.-

FASE G1:

Cuando comienza la fase G1 (justo después de la división de la célula madre) el tamaño de la célula recién originada es la mitad de su tamaño normal, y la célula debe crecer hasta alcanzarlo. Para ello en éste período se sintetizan activamente ARN y proteínas. Durante este período la célula posee tan sólo la cantidad de ADN que ha recibido de su progenitora y cada cromosoma está formado por una sola cromátida, ya que aún no se ha producido la replicación del ADN. Esta fase tiene una duración muy variable de unas células a otras. En un organismo puede haber células que están en fase G1 unos días, otras que estén años, e incluso las hay que no se dividen. Cuando una célula se detiene dentro de su ciclo celular lo hace siempre en G1. Esta situación se debe a la existencia, dentro de esta fase, del llamado punto de restricción o punto R. Una vez superado este punto las células se ven obligadas a completar el ciclo realizando las fases S, G2 y M. Pero las células pueden detenerse en su ciclo celular y quedar en un estado de "reposo" o "quiescencia" sin superar el punto R y, por tanto, sin dividirse. Entonces se considera que la célula se encuentra en la llamada fase G0 del ciclo celular.

FASE S:

La fase S comienza cuando se inicia la replicación del ADN nuclear y termina cuando el ADN se ha duplicado. Por lo que, después de la fase S, los cromosomas están ya formados por dos cromátidas hermanas. Esta situación se mantiene durante toda la fase G2, y hasta que las cromátidas se separan en la mitosis. A lo largo de toda la fase S se van activando las unidades de replicación del ADN, hasta que queda replicado; a la vez se sintetizan las histonas y las enzimas específicas para la replicación del ADN y los ARN correspondientes. No todo el ADN se replica de forma simultánea, sino que el ADN que se encuentra más condensado (heterocromatina) se replica al final de la fase S, mientras que el menos condensado (eucromatina) se replica al principio. Cuando el ADN se ha replicado, la célula continúa su preparación para la mitosis entrando en la fase G2.

FASE G2:

Durante la fase G2 se sintetizan una serie de proteínas esenciales para la división celular. La fase G2 termina cuando comienza la profase del período M (es decir, cuando los cromosomas, que han sufrido una condensación progresiva durante la fase G2, se hacen visibles en el microscopio óptico).

CITOCINESIS.-

El proceso de citocinesis se inicia durante la anafase y concluye durante la telofase, llevándose a cabo por completo en el momento en el que la siguiente interface inicia.

El primer cambio visible de la citocinesis en las células animales se hace evidente cuando un surco de división aparece en la superficie celular. Este surco rápidamente se hace más pronunciado y se expande alrededor de la célula hasta que la parte completamente por el medio.

En las células animales y muchas células eucarióticas, la estructura que acompaña el proceso de citocinesis se conoce como “anillo contráctil”, un conjunto dinámico compuesto de filamentos de actina, filamentos de miosina II y muchas proteínas estructurales y reguladoras. Se instala debajo de la membrana plasmática de la célula y se contrae para dividirla en dos partes.

MITOSIS.-

INTERFASE.-

Es el período comprendido entre dos divisiones celulares sucesivas. Durante esta etapa ocurren todos los procesos de rutina en el funcionamiento de la célula (degradaciones, síntesis y transporte de sustancias, movimiento, etc.). Además, se realizan procesos preparatorios para poder realizar, posteriormente, la mitosis: Se duplica el ADN (fase S), la célula duplica su tamaño y aumenta la cantidad de organelas para repartir entre sus células hijas (fase G1) y se sintetizan distintos compuestos para auxiliar en la mitosis (fase G2).

PROFASE.-

La cromatina en el núcleo comienza a condensarse y se vuelve visible en el microscopio óptico como cromosomas. El nucleolo desaparece. Los centriolos comienzan a moverse a polos opuestos de la célula. Algunas fibras cruzan la célula para formar el huso mitótico, un armazón estructural formado por microtúbulos, que es el encargado de guiar a los cromosomas en su movimiento por la célula.

METAFASE.-

Es la etapa más corta de la mitosis. Las fibras del huso alinean los cromosomas a lo largo del ecuador de la célula (es la línea imaginaria que la divide a la mitad). Esta organización ayuda a asegurar que en la próxima fase, cuando los cromosomas se dividan, cada nuevo núcleo recibirá una cromátida de cada cromosoma.

ANAFASE.-

Los cromosomas se separan por división simultánea de los centrómeros y cada cromátida hermana viaja a un polo opuesto de la célula. Ahora los cromosomas están formados por una cromátida en vez de dos.

Esta etapa es la más rápida y espectacular de todas.

TELOFASE.-

Las cromátidas llegan a los polos opuestos de la célula, y nuevas membranas se forman alrededor de los núcleos hijos. Los cromosomas se descondensan y ya no son visibles bajo el microscopio óptico. Las fibras del huso se dispersan, y la citocinesis o la partición de la célula puede comenzar también durante esta etapa.