Las células se reproducen mediante división celular, y obtienen energía mediante respiración celular. Son procesos fundamentales para la vida.

Existen dos tipos principales de división: mitosis (para crecimiento y reparación) y meiosis (para reproducción sexual). La respiración celular convierte glucosa en ATP, la moneda energética de la célula.

💡 Clave: Mitosis = células idénticas (somáticas). Meiosis = células diferentes (gametos). Respiración = ATP (energía).

Panorama

Mitosis

La mitosis es el proceso de división del núcleo celular que produce dos células hijas genéticamente idénticas a la célula madre. Ocurre en células somáticas (no reproductoras). CICLO CELULAR La mitosis es parte del ciclo celular: INTERFASE (90% del tiempo): • G1 (Gap 1): crecimiento celular, síntesis de proteínas • S (Síntesis): duplicación del ADN (de 2n a 2n duplicado) • G2 (Gap 2): preparación para división, síntesis de proteínas del huso FASE M (Mitosis + Citocinesis) (10% del tiempo): División nuclear + división citoplasmática FASES DE LA MITOSIS 1. PROFASE • La cromatina se condensa en cromosomas visibles • Cada cromosoma tiene 2 cromátidas hermanas unidas por el centrómero • Los centriolos migran a polos opuestos • Se forma el huso mitótico (microtúbulos) • La envoltura nuclear se fragmenta 2. METAFASE • Los cromosomas se alinean en el ecuador (placa ecuatorial/metafásica) • Los centrómeros están en el centro • Las fibras del huso se unen a los cinetocoros (centrómero) • Es la fase más fácil de observar al microscopio 3. ANAFASE • Las cromátidas hermanas se separan • Cada cromátida migra hacia un polo celular • Los cromosomas adoptan forma de V • La célula se alarga 4. TELOFASE • Los cromosomas llegan a los polos • Se descondensa la cromatina • Se reorganiza la envoltura nuclear (2 núcleos) • El huso mitótico desaparece CITOCINESIS • División del citoplasma • En células animales: anillo contráctil de actina estrangula la célula • En células vegetales: se forma la placa celular (fragmoplasto) que divide la célula RESULTADO • 2 células hijas diploides (2n) • Genéticamente idénticas a la madre • Mismo número de cromosomas FUNCIONES • Crecimiento de organismos • Reparación de tejidos • Regeneración • Reproducción asexual (unicelulares, plantas) Ejemplo: Cuando te cortas, las células de la piel se dividen por mitosis para cerrar la herida.

Meiosis

La meiosis es un tipo especial de división celular que produce gametos (óvulos y espermatozoides) con la mitad del número de cromosomas. Ocurre en células germinales. CARACTERÍSTICAS CLAVE • Dos divisiones consecutivas: Meiosis I y Meiosis II • Produce 4 células haploides (n) a partir de 1 diploide (2n) • Células genéticamente diferentes entre sí • Genera variabilidad genética MEIOSIS I (División reduccional) Profase I (la más larga y compleja): • Condensación cromosómica • Apareamiento de cromosomas homólogos (sinapsis) • Formación de tétradas o bivalentes (4 cromátidas) • Entrecruzamiento (crossing-over): intercambio de segmentos entre cromátidas no hermanas • Recombinación genética Metafase I: • Pares de homólogos se alinean en el ecuador • Orientación aleatoria (segregación independiente) Anafase I: • Los cromosomas homólogos se separan • Van a polos opuestos • Las cromátidas hermanas permanecen unidas Telofase I y Citocinesis I: • 2 células haploides (n) • Cada célula tiene cromosomas duplicados (2 cromátidas) MEIOSIS II (Similar a mitosis) Profase II: • Condensación cromosómica • Formación del huso Metafase II: • Cromosomas alineados en el ecuador Anafase II: • Separación de cromátidas hermanas Telofase II y Citocinesis II: • 4 células haploides (n) • Cada una con cromosomas simples RESULTADO FINAL • 4 células haploides (n) • Genéticamente diferentes • En machos: 4 espermatozoides funcionales • En hembras: 1 óvulo + 3 cuerpos polares FUENTES DE VARIABILIDAD 1. Entrecruzamiento (crossing-over): recombinación en profase I 2. Segregación independiente: orientación aleatoria en metafase I 3. Fecundación aleatoria: combinación de gametos IMPORTANCIA • Mantiene el número de cromosomas constante en la especie • Genera variabilidad genética (evolución, adaptación) • Base de la reproducción sexual Ejemplo: Humanos tienen 46 cromosomas (2n=46). Meiosis produce gametos con 23 (n=23). En la fecundación: 23 + 23 = 46.

Respiración

La respiración celular es el conjunto de reacciones que oxidan glucosa para producir ATP (adenosín trifosfato), la molécula que almacena energía química utilizable. RESPIRACIÓN AEROBIA Requiere oxígeno. Ocurre en tres etapas: 1. GLUCÓLISIS (en citoplasma) • Glucosa (6C) → 2 Piruvato (3C) • Produce: 2 ATP + 2 NADH • No requiere oxígeno (anaeróbica) 2. CICLO DE KREBS (Ciclo del ácido cítrico) (en matriz mitocondrial) • Piruvato → Acetil-CoA → CO₂ • Produce (por cada glucosa): 2 ATP + 6 NADH + 2 FADH₂ • Libera CO₂ (que exhalamos) 3. CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES (en crestas mitocondriales) • NADH y FADH₂ donan electrones • Se genera gradiente de H⁺ • ATP sintasa produce ATP • O₂ es el aceptor final de electrones → H₂O • Produce: ~32-34 ATP BALANCE TOTAL (AEROBIA): C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 36-38 ATP RESPIRACIÓN ANAEROBIA (FERMENTACIÓN) Sin oxígeno. Solo incluye glucólisis + regeneración de NAD⁺. Fermentación láctica (músculos, bacterias lácticas): • Glucosa → 2 Piruvato → 2 Lactato • Produce: 2 ATP • Ejemplo: en ejercicio intenso, músculos producen lactato (causa fatiga) Fermentación alcohólica (levaduras): • Glucosa → 2 Piruvato → 2 Etanol + 2 CO₂ • Produce: 2 ATP • Ejemplo: producción de cerveza, vino, pan BALANCE (ANAEROBIA): C₆H₁₂O₆ → 2 Lactato (o 2 Etanol + 2CO₂) + 2 ATP MITOCONDRIA: LA CENTRAL ENERGÉTICA • Membrana externa: permeable • Membrana interna: forma crestas, contiene cadena transportadora • Matriz: contiene enzimas del ciclo de Krebs • Tiene su propio ADN (herencia materna) • Teoría endosimbiótica: origen bacteriano IMPORTANCIA • Provee energía para todas las funciones celulares • Movimiento muscular • Síntesis de proteínas • Transporte activo • División celular Ejemplo: Atletas entrenan para mejorar la capacidad aerobia de sus células musculares (más mitocondrias, más ATP).

Mitosis: 2n → 2n + 2n (idénticas). Meiosis: 2n → n + n + n + n (diferentes).

Comparativa

Metafase: cromosomas alineados en ecuador

Cadena transportadora de electrones (crestas)

El cáncer es un grupo de enfermedades caracterizadas por división celular descontrolada. Las células normales tienen puntos de control del ciclo celular que regulan cuándo dividirse, pero las células cancerosas ignoran estas señales. Puntos de control del ciclo celular: 1. Punto G1/S: ¿La célula es suficientemente grande? ¿Hay nutrientes? 2. Punto G2/M: ¿El ADN se duplicó correctamente? 3. Punto M (metafase): ¿Los cromosomas están bien alineados? Si hay errores, el ciclo se detiene y la célula repara el daño o muere (apoptosis). En el cáncer, mutaciones en genes como p53 (gen supresor de tumores) impiden que funcionen estos controles. La célula se divide sin parar, formando un tumor. Los tratamientos de quimioterapia atacan células que se dividen rápidamente, por eso también afectan cabello, intestino y médula ósea (tejidos que normalmente se dividen mucho).

Porque ataca células que se dividen rápidamente, incluyendo folículos pilosos

¡Excelente trabajo! Has comprendido los procesos fundamentales de división celular y producción de energía.

🎯 Resumen clave: MITOSIS: • 1 división → 2 células diploides (2n) idénticas • Fases: Profase, Metafase, Anafase, Telofase • Función: crecimiento, reparación MEIOSIS: • 2 divisiones → 4 células haploides (n) diferentes • Meiosis I: separación de homólogos (crossing-over) • Meiosis II: separación de cromátidas • Función: gametos (reproducción sexual) RESPIRACIÓN AEROBIA: • Glucólisis (citoplasma): 2 ATP • Ciclo de Krebs (matriz): 2 ATP • Cadena transportadora (crestas): ~32-34 ATP • Total: 36-38 ATP FERMENTACIÓN (sin O₂): • Láctica: glucosa → lactato + 2 ATP (músculos) • Alcohólica: glucosa → etanol + CO₂ + 2 ATP (levaduras)

División celular y respiración

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