Reproducción en plantas y animales

Gemación. Procreación. Esporulación. Fragmentación. Mitosis. Meiosis

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Reproducción

Definición.

Proceso por el cual procrean los organismos o células de origen animal y vegetal. Es una de las funciones esenciales de los organismos vivos, tan necesaria para la preservación de las especies como lo es la alimentación para la conservación de cada individuo.


En casi todos los organismos animales la reproducción ocurre durante o después del periodo de crecimiento máximo. En las plantas, que continúan creciendo durante toda su vida, la relación entre crecimiento y reproducción es más compleja. Los organismos vegetales tienen el crecimiento limitado por sus características hereditarias y por las condiciones del medio en que viven. Si la planta crece en exceso, a causa de unas condiciones ambientales favorables, se estimula el proceso reproductor, produciéndose la dispersión vegetal. Los factores ambientales también influyen en la reproducción de los organismos animales, aunque en ellos, los hormonales son más importantes.

Tipos de Reproducción.

Uno de los aspectos más importantes de los seres vivientes es su capacidad de auto reproducirse. A todo organismo le llega el momento en que sus capacidades de metabolismo, crecimiento e irritabilidad se vuelven insuficientes para mantener en contra de otras fuerzas su compleja organización. El ataque de depredadores, la acción de

parásitos, las épocas de hambre, otros cambios dañinos del ambiente, o simplemente aquellos procesos no bien definidos que denominamos envejecimiento, llevan finalmente a la muerte del organismo. Sin embargo, la especie sobrevive por un periodo de tiempo mayor que el periodo de vida de cualquiera de sus individuos. Esto se logra mediante la producción de nuevos individuos por parte de los individuos de mayor edad antes de que estos mueran.

Muchos de los principales problemas de la biología conciernen a la capacidad de los seres vivos de producir copias de sí mismos.

En los seres vivos se presentan dos modos diferentes de producir cría. Uno de estos modos es la reproducción sexual; esto es, la reproducción de nuevos individuos, en los cuales se combina la información genética de las células diferentes, generalmente provenientes, a su vez, de dos padres distintos. En la mayoría de los organismos, estas células son los gametos. En el otro modo de reproducción toma parte solamente un progenitor. Se llama reproducción asexual.

Reproducción Asexual

 La reproducción asexual consiste en la reproducción de la cría sin necesidad de la unión de dos gametos. Es común en los microorganismos, plantas y animales de organización simple. Puede llevarse a efecto por diversos específicos.

 Reproducción asexual en organismos unicelulares

El método más generalizada de reproducción asexual entre los organismos unicelulares es la fisión. El organismo se divide en dos partes aproximadamente iguales. Cada una de estas crece hasta alcanzar el tamaño completo y el proceso puede renovarse. Bajo condiciones ideales, las bacterias pueden reproducirse por fisión cada veinte o treinta minutos. La amiba y la mayoría de los demás protozoos también se reproducen de esta manera.

 

La reproducción asexual de las células de la levadura ocurre mediante gemación. La gemación difiere de la fisión en que las dos partes producidas no son de igual tamaño. En las células de levadura se forma un abultamiento que se denomina yema en cierta porción de la pared. El núcleo de la célula progenitora se divide y uno de los núcleos hijos pasa a la yema. Bajo condiciones favorables, la yema puede producir a la vez otra yema antes de que se separe finalmente de la célula progenitora.

 

Reproducción asexual en organismos pluricelulares

 La Gemación

 El termino gemación se utiliza también para describir la reproducción asexual de muchos organismos multicelulares. Trozos de carne de cerdo deficientemente conocidos pueden contener cisticercos de la <<taenia del cerdo>>, Taenia solium. Los cisticercos constan de una cápsula que contiene el escolex. Cuando el hombre ingiere uno de tales cisticercos, el jugo gástrico disuelve la pared de la cápsula. El escolex da la vuelta hacia afuera y se adhiere mediante ventosos y ganchos a la pared del intestino. En seguida produce yemas en su extremo posterior que reciben el nombre de proglotis.

 Estas permanecen adheridas unas con otras. Cuando maduran se desarrollan órganos de reproducción sexual. Los proglotis que alcanzan la madurez se desprenden eventualmente y son expulsados con los excrementos. Antes de que esto ocurra, la cadena puede alcanzar una longitud de seis metros y de contener más de mil proglotis. Aunque solo existen nervios en forma rudimentaria, órganos excretorios y estructuras musculares compartidas por los proglotis, estos pueden considerarse como un individuo separado.

 

Las plantas presentan también reproducción vegetativa. En algunas especies se forman tallos horizontales, los cuales originan nuevos individuos. Estos tallos pueden crecer por debajo del suelo (trizomas) o sobre la superficie del terreno (estolones). Las plantas de jardín bryophillum se vale de sus hojas para llevar a efecto la reproducción asexual. A lo largo de los márgenes de la hoja se forman pequeñas replicas de las plantas dotadas de raíces y tallos.

Esporulación

 En los hongos y ciertas plantas, la reproducción asexual se efectúa por la formación de esporas. Estas son cuerpos pequeños que contienen un núcleo y una pequeña porción de citoplasma. Las esporas de los organismos terrestres, son por lo general, muy livianas y poseen una pared protectora. Estos dos rasgos determinan que la esporulación sea algo más que un simple mecanismo de reproducción. Su tamaño pequeño y su peso liviano las habilita para ser transportadas a grandes distancias por medio de corrientes de aire. Así las esporas funcionan como agentes de dispersión , que hacen posible la propagación del organismo en nuevos lugares.

 

La cubierta resistente de la espora desempeña a menudo otra función útil. Permite que la placa se mantenga protegida en estado de vida latente a través de periodos de los cuales prevalecen condiciones desfavorables que serían fatales `para el organismo en proceso de crecimiento vegetativo activo. No es sorprendente que este tipo de esporas se produzcan más rápidamente cuando las condiciones de temperatura, humedad o alimentación se tornan desfavorables.

 

Ciertas algas verdes y en los hongos acuáticos, las esporas no representan estados de reposo. En Chlamydomonas una sola célula se divide de una a tres veces, y da origen a dos u ocho pequeñas zoosporas. Cada una esta dotada de su núcleo, citoplasma y dos flagelos. Después de haber sido liberado, cada zoospora crece hasta alcanzar el tamaño de la célula madre. Algunas algas sedimentarias utilizan las zoosporas no solo como mecanismo de reproducción, sino también como medio de dispersión. Con ayuda de los flagelos nadan y dispersan la especie a nuevos lugares.

 

Los hongos producen esporas en abundancia. Un solo micelio de lycoperdon produce alrededor aproximadamente 700 millones de esporas en cada período en sus esporangios. Por medio de aviones, se han podido recoger esporas del hongo de la roya del trigo a una altura de 4300 metros. Si se deja un pedazo de pan húmedo (que no contenga sustancias inhibidoras del crecimiento del moho) en un lugar caliente, oscuro y expuesto a las corrientes del aire se desarrolla un micelio abundante y exuberante que muestra cuan amplia es la distribución de las esporas de este hongo. Los musgos, los licopodios y los helechos producen también enorme cantidad de esporas pequeñas que se dispersan por el viento y sirven para propagar la especie a nuevas localidades.

Fragmentación

 

Algunas plantas y animales llevan acabo la reproducción sexual por fragmentación. En estas especies el cuerpò del organismo se fragmenta en varias partes; cada una de ellas puede luego regenerar todas las estructuras del organismo adulto. Una vez que el gusano completa el crecimiento, se rompe en ocho o nueve fragmentos. Cada uno de ellos desarrolla luego un gusano adulto que repite el proceso.

 

Por lo general, el proceso de fragmentación depende de factores externos. Las algas pardas y verdes de las costas marinas se rompen a menudo en pedazos debido a la acción de las olas. Cada fragmento puede crecer hasta alcanzar el tamaño completo. También en el agua dulce los fragmentos de las algas frecuentemente se rompen. Mediante la fisión celular cada fragmento se establece rápidamente el filamento completo.

 

Los jardineros se valen de manera deliberada de la fragmentación para reproducir asexualmente variedades de sedas de plantas. Esto se hace mediante estacas. Si la operación se hace con cuidado, las estacas desarrollan raíces y hojas que pueden continuar existiendo independientemente.

Mitosis y Meiosis

Mitosis. Es el proceso por virtud del cual la celula se divide en otras dos celulas nuevas. Una vez que los genes se han duplicado, y cada cromosoma se ha abierto para formar dos nuevos cromosomas, cada uno de los cuales recibe ahora el nombre de cromátide, la mitosis se produce automáticamente, casi sin excepción, en plazo de pocas horas.

Fases o Etapas de la Mitosis.

Profase

En etapa temprana de la profase la espiral formada por el arrollamiento de los cromátides no está tan apretada ni tiene tanto diámetro como más tarde; por lo tanto, los cromosomas en la profase no son tan cortos o tan gruesos como serán mas tarde. Por este motivo, los cromosomas observados durante la mayor parte de la profase son más largos y no se tiñen tan intensamente como en la última etapa de esta fase y en las dos siguientes de la mitosis. En la última etapa de la profase ocurren otros dos acontecimientos importantes. En primer lugar, la membrana nuclear se disuelve, de manera que no queda una manera formal entre los cromosomas y el citoplasma de la célula, este proceso es vital para la siguiente fase de la mitosis.

Metafase

Las células corporales que pueden dividirse, todas contienen en su citoplasma una pequeña zona esférica o cuerpo, denominado centrosfera, así llamado porque parece adoptar posición en el centro de la célula. Es posible observar pequeños puntos, generalmente dos, en la centrosfera.; reciben el nombre de centríolos. Durante la profase los centríolos empiezan a desplazarse en direcciones opuestas alrededor del núcleo para tomar posiciones en polos opuestos de la célula. Cuando la membrana nuclear ya ha desaparecido, irradian túbulos finos saliendo de cada centríolo; se extienden principalmente hacia: 1. la región del núcleo y 2. a través de ella. Ahora pueden penetrar en esta zona porque la membrana nuclear ha sido disuelta.

Anafase

La Anafase se caracteriza por dos acontecimientos. En primer lugar, los centrómeros de los cromosomas se dividen, de manera que los dos cromátides de cada cromosoma quedan totalmente separados. En segundo lugar, cuando los centrómeros se dividen, los túbulos fusiformes que están unidos a los centrómeros tiran de los cromátides separados de cada cromosoma hacia polos opuestos.

Telofase

Al final de la anafase y el comienzo de la telofase se desarrolla una constricción en la parte media de la célula alargada; esta construcción rodea a la célula como un surco. Se denomina surco de segmentación porque cuando va haciéndose más profundo, divide a la célula en dos células hijas. Probablemente intervengan en la segmentación dos mecanismos.

Meiosis. La meiosis es el proceso por el cual una célula diploide simple original (meiocito), con ambos cromosomas homólogos de cada par, se divide para producir cuatro células haploides hijas, con sólo uno de los cromosomas homólogos de cada par.

Es el tipo de división celular por el cual se producen las células germinales o gametas (óvulos y espermatozoides). La meiosis involucra una reducción en la cantidad de material genético.

Además de este claro efecto de evitar que durante la fertilización se duplique el número de cromosomas y por lo tanto la dosis de material genético de la especie, permite la recombinación génica mediante el

proceso conocido como "crossing over". Esta recombinación reordena todo el material genético en cada generación y entonces los cromosomas de las gametas portan nuevas combinaciones génicas, que los diferencian de los cromosomas del organismo donde ocurrió la meiosis.

En el humano existen notables diferencias, sobre todo en lo referido a los tiempos de cada una, entre la meiosis masculina y la femenina. En el varón la meiosis testicular comienza en la pubertad, el ciclo meiótico de un espermatocito se completa en alrededor de cuatro semanas y ocurre en forma continuada durante toda la vida adulta. En el sexo femenino, comienza en la vida intrauterina y se prolonga hasta la edad madura de la mujer, por lo que la meiosis de un ovocito puede durar de 10 a 45 años o más. Esta duración tan larga, hace que el proceso esté más expuesto a perturbación. Alrededor de 8° mes de vida intrauterina todos los ovocitos están cursando la profase de la primera división meiótica en la que continurán hasta la pubertad. En ese momento los ovocitos de a uno comienzan a completar la primera división y durante la ovulación están entre la primera y segunda división meiótica. Esta última se completa luego de la fertilización.

La meiosis comprende dos divisiones nucleares sucesivas con una única replicación del DNA.

Antes del comienzo de la meiosis, durante la fase S premeiótica, se produce la replicación del DNA para formar pares idénticos de cromátides hermanas en cada cromosoma.La síntesis premeiótica es muy larga, dura aproximadamente 24 horas, y no es completa. El 0,3% del DNA se replica ya iniciada la meiosis.

Fases o Etapas de la Meiosis

Meiosis I (primera división de la meiosis): es la más importante porque durante ella ocurren la sinapsis cromosómica, la recombinación y la disyunción o segregación.

Profase I: la condensación de la cromatina, es seguida por el apareamiento muy estrecho de los cromosomas homólogos con la formación de los complejos sinaptonémicos y por la formación de quiasmas (cruz). Estos quiasmas se ven al microscopio de luz y perduran hasta la metafase I. Involucran el cruzamiento entre dos cromátidas homólogas (cada una proviene de un cromosoma homólogo,mientras que las otras dos no intervienen). Indican que se ha producido una recombinación recíproca y existe al menos un quiasma entre los homólogos de cada par. Se necesita una adecuada formación de los complejos sinaptonémicos y la presencia de al menos un quiasma entre los homólogos para asegurar una disyunción normal.

Metafase I: los cromosomas homólogos se ordenan alineándose en el plano ecuatorial.

Anafase I: los pares homólogos se separan, permaneciendo juntas las cromátides hermanas.

Telofase I: se han formado dos células hijas, conteniendo cada una sólo un cromosoma del par homólogo.

 

Meiosis II (segunda división de meiosis): formación de gametas.

Profase II: el DNA no se ha replicado, y la transición entre las dos divisiones es muy rápida, similar a un período G2 aislado.

Metafase II: los cromosomas se ordenan alineándose en el plano ecuatorial.

Anafase II: los centrómeros se dividen y las cromátides hermanas migran separadamente a cada polo.

Telofase II: la división celular se ha completado. Se han obtenido cuatro células haploides hijas.

Una célula de origen (meiocito) produce cuatro células hijas (el espermatocito da origen a cuatro espermatozoides y el ovocito origina un óvulo y tres corpúsculos polares). Las células hijas tienen la mitad del número de cromosomas que se encontraban en la célula original y debido al crossing over, son genéticamente diferentes a ésta.

BIBLIOGRAFÍA.

Ham, Arthur W. Tratado de Histologia, Interamericana, México D. F, 1969

Guyton , Arthur C. Tratado de Fisiología Humana, Interamericana, México D. F, 1971

http://lucas.simplenet.com/trabajos/reproduccion/reproduccion

http://huarpe.com/gen/grado/programa/meiosist.html

http://huarpe.com/gen/grado/programa/meiosisf.html