Biología del desarrollo, diferenciación y crecimiento celular
Biología
del desarrollo, diferenciación y crecimiento celular
la biología del desarrollo estudia la ontogenia, los procesos mediante los cuales los organismos crecen y se desarrollan. La biología del desarrollo actual estudia los controles genéticos del crecimiento celular, la diferenciación celular y la morfogénesis(el proceso que origina los tejidos, órganos y la anatomía).
Laubichler & Wagner distinguen cuatro preguntas fundamentales a las que hace frente la biología del desarrollo:1
- ¿A través de qué caminos una célula aparentemente homogénea se desarrolla en un organismo diferenciado?
- ¿Cuáles son los mecanismos que guían este "despliegue" en tres dimensiones?
- ¿Cuáles son los objetos biológicamente relevantes causalmente implicados en los procesos de desarrollo?
- ¿Cuál es la relación entre la información genética y la complejidad fenotípica que resulta de los procesos de desarrollo?
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.
•La mayoría de
los organismos nunca tiene su desarrollo.
•Los organismos
multicelulares no surgen completamente formados.
•En su lugar,
se originan por un proceso relativamente lento de cambios progresivos que
nosotros denominados desarrollo.
Diferenciación
sobre la biología del desarrollo y crecimiento celular.
•Una única
célula, el gameto femenino fecundado, da origen a cientos de
tipos celulares diferentes – células musculares, células epidérmicas, neuronas,
células del cristalino, linfocitos, células sanguíneas, células adiposas y
muchas más.
•Esta
generación de diversidad celular se denominan diferenciación.
Diferenciación
de morfogénesis}}
•Nuestras
células diferenciadas no se encuentran distribuidas al azar.
•Los órganos
así formados se encuentran organizados de un modo particular: nuestros dedos
estas siempre en la extremidad de nuestras manos, nunca en el medio; nuestros
ojos están siempre en nuestra cabeza, nunca en nuestros dedos del pie o en el
intestino.
•A la creación
de esta forma ordenada se denomina morfogénesis.
El
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.
La
reproducción
•El
espermatozoides y el gameto femenino son células muy especializadas.
•Solo esas
células pueden transmitir las instrucciones para llevar a cabo la construcción
de un organismo desde una generación a la siguiente.
•Como se
produce la separación de un grupo de células para formar la siguiente
generación.
La
integración ambiental
•El desarrollo
de muchos (y quizás de todos) los organismos es influenciado por señales que
provienen del ambiente que rodea al embrión o a las larvas.
•Algunas
mariposas, por ejemplo, heredan la habilidad para producir alas de distintos
colores basada en la temperatura o en la cantidad de luz diaria experimentada por la oruga
antes de pasar por su metamorfosis.
Sin embargo,
algunos químicos en el ambiente puede interrumpir el desarrollo normal,
provocando malformaciones en el adulto
Epigénesis
y preformación
•El segundo
criterio denominado preformismo, fue revigorizado con el apoyo de Malpighi.
•Todos los
órganos adultos estaban prestablecidos en miniatura dentro del espermatozoides
(más frecuentemente) en el gameto femenino.
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.
En
los cromosomas, el material genético se encuentra organizado en secuencias de
nucleótidos llamados genes.
Los
genes portan información esencial para el funcionamiento de la célula y, por lo
tanto, deben distribuirse en forma equitativa entre las células hija.
Las
células se reproducen mediante un proceso conocido como división celular en el
cual su material genético en DNA se reparte entre dos nuevas células hijas.
En el
organismo unicelulares, por este mecanismo aumenta el número de individuos en
la población.
En
las plantas, animales multicelulares, la división celular es el procedimiento
por el cual el organismo crece, partiendo de una célula, y los tejidos dañados
son reemplazados y reparados.
Cuando
una célula alcanza cierto tamaño critico y cierto estado metabólico, se divide.
Las 2
células hijas comienzan entonces a crecer.
LA
DIVISIÓN CELULAR
•Por
medio de la división celular el DNA de una célula se reparte entre dos nuevas
células hijas.
•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.