LA
CÉLULA
Propiedades
Básicas de las Células
Grafico #1
Autor: Vanessa Montilla
La célula es la unidad mínima de
la naturaleza que muestra como propiedad fundamental "la vida".
Entre las propiedades
fundamentales tenemos:
1. Muestran complejidad y
organización elevadas, en términos de orden y regularidad, considerando que una
estructura es compleja cuando tiene un mayor número de partes en posición
adecuada, menor tolerancia de errores en naturaleza e interacción de partes, y
una mayor regulación o control ejercido para controlar el sistema.
2. Poseen un programa genético y
los recursos para aplicarlo.
3. Captan y consumen
energía, todo esto con el fin del desarrollo y operación de funciones
complejas.
5. Efectúan variadas
reacciones químicas, las cuales forman parte entre otros aspectos del
metabolismo celular, que no es más que la suma total de las reacciones químicas
que ocurren dentro de una célula.
6. Participan en numerosas
actividades mecánicas, entre las que está el transportar materiales de un sitio
a otro, la síntesis de materiales para ser transportados, la descomposición con
rapidez de algunas estructuras o el desplazamiento de un lugar a otro de la
célula.
7. Capacidad para responder
ante estímulos, mediante la presencia de receptores situados al interior de su
membrana celular, los cuales interactúan con sustancias del medio de forma
específica para así generar determinadas respuestas.
8. Capacidad de
autorregulación, los cuales son muy importantes a la hora de que los
mecanismos de control fallen, generando diversas respuestas, que van de una
simple pauta en cuanto a un determinado proceso de síntesis, hasta la muerte
celular programada (apoptosis).
¿QUÈ
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS TIENEN LAS CÉLULAS?
Todos los seres vivos se componen
de uno o más células.
Rudolf Virchow escribió “Todo
animal aparece con un conjunto de unidades vitales, cada una de las células
contienen todas las características de
la vida”.
Además Virchow predijo:
·
Todo organismo vivo se compone de una o más
células.
·
Los organismos vivos más pequeños son células
individuales y las células son las unidades funcionales de los organismos
multicelulares.
·
Todas las células nacen de células preexistentes.
Nuestro cuerpo consta de billones
de células complejas, cada una especializada pero desempeñar una función
específica. Para sobrevivir, todas las células deben obtener energía y
nutrientes de su ambiente.
La membrana plasmática encierra a
la célula y media las interacciones entre la célula y su ambiente: la membrana
plasmática desempeña tres funciones principales:
·
Aísla el contenido de la célula del entorno
externo.
·
Regula el flujo de materiales hacia dentro y hacia
fuera de las células.
·
Permite la interacción con otras células.
LAS
CÉLULAS UTILIZAN EL ADN COMO PLANO DE LA HERENCIA
Cada célula contiene material
genético que contiene las instrucciones para hacer todas las demás partes de la
célula y para producir nuevas células. En las células eucariotas el ADN está
contenido en una estructura aparte, delimitada por una membrana que se llama
núcleo. Y en las células procariotas el ADN, aunque ubicado en una región
especifica de la célula, no está separado por membranas del resto interior de
la célula.
TODAS
LAS CELULAS CONTIENEN CITOPLASMA
El citoplasma consiste en todo el
material que está dentro de la membrana plasmática y fuera de la región que
contiene al DNA. La porción fluida del citoplasma en las células procariotas y
eucariotas contiene agua, sales y diversas moléculas orgánicas.
TODAS
LAS CÉLULAS CONTIENEN ENERGÍA Y NUTRIMENTOS DE SU AMBIENTE
Para mantener su complejidad,
todas las células deben obtener y gastar energía continuamente, prácticamente
toda la energía que usa la vida de la tierra proviene de la luz solar, las
células que pueden capturar esta energía
directamente en moléculas de alta energía son la fuente de energía para casi
todas demás formas de vida.
INVESTIGACIÓN
CIENTÍFICA DE LA CÉLULA
Los seres vivos están constituidos por células de
tamaños y formas distintas.
Cuando se observa una célula a
través del microscopio, puede distinguirse la membrana celular, el citoplasma,
los orgánulos y el núcleo. Los orgánulos son estructuras presentes en el citoplasma que realizan
distintas funciones.
NUTRICIÓN
CELULAR
Grafico # 2
Autor: Xavier Barahona
Las células como todo ser vivo
necesitan agua, alimentos y oxígeno. También deben deshacerse de las
sustancias residuales. La absorción y
secreción de agua y sustancias la
realizan a través de la membrana celular.
LA
RELACIÓN DE LAS CÉLULAS CON EL EXTERIOR
Las células reaccionan ante os
estímulos que provienen del exterior de distintas formas: por tactismo,
enquistamiento y por secreción.
·
Por tactismo: son movimientos de acercamiento o
alejamiento del estímulo.
·
Por enquistamiento: cuando las condiciones son
adversas, la célula se protege aislándose mediante una resistente membrana.
Cuando la situación vuelve a la normalidad, la membrana desaparece.
·
Por secreción: cuando secretan productos
elaborados en el interior de la célula para adecuar la composición del exterior
a sus necesidades.
REPRODUCCIÓN
CELULAR
Mapa conceptual # 1
Autor: Sonia Amparo Osorio Díaz
Gracias a la reproducción
celular, que produce un aumento del número de células, crecen los seres vivos.
La reproducción celular ocurre por medio
de un proceso de división de la célula que afecta al núcleo y al citoplasma.
v División
del núcleo se conoce como mitosis. El núcleo contiene material genético que se
duplica, y así se contiene una copia idéntica.
v División
del citoplasma se puede dividir por tres procesos : bipartición , el citoplasma
de la célula madre se divide en dos por estrangulación , esporulación , la célula madre se divide en múltiples
células que , durante un tiempo , permanecerán dentro de la membrana celular de
la célula progenitora ;o gemación , a célula madre se “hincha ” y se produce
una célula hija , que puede separarse o quedarse unida a la progenitora .
FORMA CELULAR
Existen células redondas como los glóbulos
rojos, estrelladas como las neuronas, cúbicas como las de la piel, fusiformes
como las musculares, cónicas como las glandulares, etc.
TAMAÑO
CELULAR
Gráfico # 3
Autor: Javier Garcia Calleja
Fecha: 21 de Diciembre del 2009
Hay células macroscópicas que
podemos ver a simple vista. Son células gigantes como el huevo de las aves,
reptiles, etc. Y se miden en milímetros o centímetros como el ovulo de la
avestruz que meden 18 cm.
También hay células microscópicas
observables con el microscopio. Estas miden en micras por ejemplo una bacteria
mide de 1 a 5 micras.
ESTRUCTURA
GENERAL DE LA CÉLULA
Hay dos tipos de células la
eucariota y la procariota.
CÉLULA PROCARIOTA
Gráfico # 4
Fecha: 27 de enero de 2007
Son células muy pequeñas con una
estructura interna simple, casi todas están rodeadas por una pared celular
relativamente rígida que confiere forma y protege a la célula bacteriana. Son células que carecen de núcleo y también
de los orgánulos encerrados por membranas que poseen las células eucariotas, la
ameba y bacteria son un ejemplo de estas células.
CÉLULA EUCARIOTA
Grafico # 5
Fecha: 20 de febrero de 2008
Por lo general son más
grandes suelen medir 10 micras de
diámetro. Sin embargo, citoplasma de las células eucariotas alberga diversas
estructuras encerradas por membranas, llamadas organelos, que realizan
funciones principales en la célula.
También es cualquier célula de nuestro cuerpo, de
cuerpo de los vegetales y de los animales, posee un núcleo .Por ejemplo en los glóbulos rojos el microscopio nos permite observar la
membrana, el citoplasma y el núcleo.
Diagrama # 1
Autor : Propedéutico “A” de medicina uniandes
Fecha: 21 de enero del 2014
Grafico # 6
Tabla # 1
Estructura
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Descripción
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Función
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Núcleo celular
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Núcleo
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Gran estructura rodeada por una doble membrana; contiene nucleolo y
cromosomas.
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Control de la célula
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Nucleolo
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Cuerpo granular dentro del núcleo; consta de ARN y proteínas.
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Lugar de síntesis ribosómica; ensamble de subunidades ribosómicas.
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Cromosomas
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Compuestos de un complejo de ADN y proteínas, llamado cromatina; se
observa en forma de estructuras en cilindro durante la división celular.
|
Contiene genes (unidades de información hereditaria que gobiernan la
estructura y actividad celular).
|
Sistema de membranas de la célula.
|
||
Membrana celular (membrana plasmática)
|
Membrana limitante de la célula viva
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Contiene al citoplasma; regula el paso de materiales hacia dentro y fuera
de la célula; ayuda a mantener la forma celular; comunica a la célula con
otras.
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Retículo endoplasmático (ER)
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Red de membranas internas que se extienden a través del citoplasma.
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Sitio de síntesis de lípidos y de proteínas de membrana; origen de
vesículas intracelulares de transporte, que acarrean proteínas en proceso de
secreción.
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Liso
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Carece de ribosomas en su superficie externa.
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Biosíntesis de lípidos; Destoxicación de medicamentos.
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Rugoso
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Los ribosomas tapizan su superficie externa.
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Fabricación de muchas proteínas destinadas a secreción o incorporación en
membranas.
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Ribosomas
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Gránulos compuestos de ARN y proteínas; algunos unidos al ER, otros
libres en el citoplasma.
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Síntesis de polipéptidos.
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Aparato de Golgi
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Compuesto de saculaciones membranosas planas.
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Modifica, empaca (para secreción) y distribuye proteínas a vacuolas y a
otros organelos.
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Lisosomas
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Sacos membranosos (en animales).
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Contienen enzimas que degradan material ingerido, las secreciones y desperdicios
celulares.
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Vacuolas
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Sacos membranosos (sobre todo en plantas, hongos y algas )
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Transporta y almacena material ingerido, desperdicios y agua.
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Microcuerpos (ej. peroximas)
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Sacos membranosos que contienen una gran diversidad de enzimas.
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Sitio de muchas reacciones metabólicas del organismo.
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Organismos transductores de energía
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Mitocondrias
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Sacos que constan de dos membranas; la mambrana interna está plegada en
crestas.
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Lugar de la mayor parte de las reacciones de la respiración celular;
transformación en ATP, de la energía proveniente de la glucosa o lípidos.
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Plástidos
|
Sistema de tres membranas: los cloroplastos contienen clorofila en las
membranas tilacoideas internas.
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La clorofila captura energía luminosa; se producen ATP y otros compuestos
energéticos, que después se utilizan en la conversión de CO2 en
glucosa.
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Citoesqueleto
|
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Microtúbulos
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Tubos huecos formados por subunidades de tubulina.
|
Proporcionan soporte estructural; intervienen en el movimiento y división
celulares; forman parte de los cilios, flagelos y centriolos.
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Microfilamentos
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Estructuras sólidas, cilíndricas formadas por actina.
|
Proporcionan soporte estructural; participan en el movimiento de las
células y organelos, así como en la división celular.
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Centriolos
|
Par de cilindros huecos cerca del centro de la célula; cada centriolo
consta de 9 grupos de 3 microtúbulos.
|
Durante la división celular en animales se forma un uso mitótico entre
ambos centriolos; en animales puede iniciar y organizar la formación de
microtúbulos; no existen en las plantas superiores.
|
Cilios
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Proyecciones más o menos cortas que se extienden de la superficie
celular; cubiertos por la membrana plasmática; compuestos de 2 microtúbulos
centrales y 9 pares periféricos
|
Locomoción de algunos organismos unicelulares; desplazamiento de
materiales en la superficie celular de algunos tejidos.
|
Flagelos
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Proyecciones largas formadas por 2 microtúbulos centrales y 9
periféricos; se extienden desde la superficie celular; recubiertos por
mambrana plasmática.
|
Locomoción de las células espermáticas y de algunos organismos
unicelulares.
|
Autor: Juan Sebastián Ramírez
CICLO CELULAR
Grafico
# 7
De
acuerdo a la teoría celular establecida por el biólogo alemán Rudolf Virchoff
en el siglo XIX, “las
Células
sólo provienen de células”. Las células existentes se dividen a través de una
serie ordenada
De
pasos denominados ciclo celular; en el la célula aumenta su tamaño, el número
de componentes intracelulares (proteínas y organelos), duplica su material
genético y finalmente se divide
El
ciclo celular se puede considerar como una sucesión de etapas por las que
transcurre la vida de una célula.
El
ciclo celular se divide en dos fases
Interface
• Fase
de síntesis (S): En esta etapa la célula duplica su material genético para
pasarle una copia completa del genoma a cada una de sus células hijas.
• Fase G1 y G2 (intervalo): Entre la fase S y
M de cada ciclo hay dos fases denominadas intervalo en las cuales la célula
está muy activa metabólicamente, lo cual le permite incrementar su tamaño
(aumentando el número de proteínas y organelos), de lo contrario las células se
harían más pequeñas con cada división.
La
creación de nuevas células permite al organismo mantenerse en un constante
equilibrio, previniendo así aquellos desórdenes que puedan perjudicar su salud
(enfermedades congénitas, cáncer, etc.).
Grafico
# 8
MITOSIS
INTRODUCCIÓN
Nuestro organismo y el de otros
seres vivos, está constituido por diferentes tipos de células y tejidos que han
de mantenerse y renovarse si queremos seguir funcionando. Para lograr lo
anterior, contamos con un sistema de proliferación celular denominadomitosis;
mediante este sistema de reproducción, las células progenitoras transmiten
fielmente la información de una generación a otra, haciendo posible la
continuidad de funciones metabólicas y de autoperpetuación.
Las células que se reproducen por
mitosis son las células eucarióticas, es decir, la que tienen un núcleo
verdadero y la totalidad de información genética; ejemplo de ello son las
células somáticas humanas que forman parte de la estructura del corazón,
riñones, piel, hígado, etc. Las células que tienen la totalidad de información
genética reciben el nombre de células diploides (diploos =
doble) y en el caso de las células humanas, esta información está contenida en
23 pares de cromosomas.
En sentido estricto, la mitosis
es "la división del núcleo celular para formar dos núcleos hijos
diploides idénticos"; la división del citoplasma para formar dos células
hijas idénticas, es un evento diferente como lo veremos más adelante (Fig. 1).
Fig. 1: La mitosis origina dos
núcleos hijos
Fuente: http://ciam.ucol.mx/villa/materias/RMV/biologia%20I/apuntes/2a%20parcial/mitosavolaje.htm#inicio
Etapas
de la mitosis
El proceso de mitosis o cariocinesis presenta cuatro
etapas: profase, metafase, anafase y telofase; dos etapas acompañantes de la mitosis son
la interfase y la citocinesis, completando así el ciclo celular
reproductivo.
Interfase: Es una de las etapas acompañantes de la
mitosis, es la etapa previa a la mitosis donde la célula se prepara para
dividirse. En esta, los centríolos y la cromatina se duplican, aparecen los
cromosomas los cuales se observan dobles. Si la célula es humana, tendrá 46
cromosomas dobles (Fig. 2).
Fig. 2: Interfase.
Fuente: http://ciam.ucol.mx/villa/materias/RMV/biologia%20I/apuntes/2a%20parcial/mitosavolaje.htm#inicio
Profase: Es
la etapa que inicia la mitosis, en ella se observan los siguientes eventos: el
núcleo y el nucleolo han desaparecido; se forma el huso acromático, una
estructura fibrilar que tiene la forma de un balón de fútbol americano, cuyos
polos son los centríolos; los cromosomas, los cuales se ven dobles y compactos,
se unen a las fibras del huso con ayuda del cinetocoro (Fig. 3).
Fig. 3: Profase.
Fuente: http://ciam.ucol.mx/villa/materias/RMV/biologia%20I/apuntes/2a%20parcial/mitosavolaje.htm#inicio
Metafase: En
esta etapa, los cromosomas dobles se alinean en el ecuador del huso acromático;
si la célula es humana, se observarán 46 cromosomas dobles (Fig. 4).
Fig. 4: Metafase.
Fuente: http://ciam.ucol.mx/villa/materias/RMV/biologia%20I/apuntes/2a%20parcial/mitosavolaje.htm#inicio
Anafase: La
podemos dividir en anafase temprana y anafase tardía. En la anafase temprana,
el cinetocoro de los cromosomas dobles se duplica y se forman los cromosomas
hijos, los cuales se orientan hacia polos opuestos. En la anafase tardía, se
observa la migración de los cromosomas hijos hacia polos opuestos, debido a la
contracción de las fibras del huso acromático. Es en este momento cuando se
inicia la distribución equitativa de la información genética; si la célula es
humana, hacia cada polo estarán emigrando 46 cromosomas simples (Fig. 5).
Fig. 5: Anafase temprana y
anafase tardía.
Fuente:
Telofase: Es
el fin de la mitosis, los cromosomas se transforman nuevamente en fibras de
cromatina, aparecen dos núcleos hijos diploides idénticos y reaparece el
nucleolo (Fig. 6).
Fig. 6: Telofase.
Fuente: http://ciam.ucol.mx/villa/materias/RMV/biologia%20I/apuntes/2a%20parcial/mitosavolaje.htm#inicio
Citocinesis: Es
la segunda etapa acompañante de la mitosis, en esta, el citoplasma se divide
para formar dos células hijas diploides idénticas. En la división citoplásmica
de células animales, intervienen filamentos de actina y miosina que se acumulan
en el ecuador y forman un anillo contráctil que estrangula a la célula. En las
células vegetales se forma una placa ecuatorial de vesículas procedentes del
aparato de golgi, estas vesículas contienen a los componentes de la futura
pared celular y se asocian a los microtúbulos residuales del huso acromático;
la división del citoplasma ocurre de adentro hacia afuera; esta división
citoplásmica o es completa, ya que las células hijas quedan interconectadas
entre sí mediante estructuras llamadas plasmodesmos (Fig. 7).
Fig. 7: Citocinesis.
Fuente: http://ciam.ucol.mx/villa/materias/RMV/biologia%20I/apuntes/2a%20parcial/mitosavolaje.htm#inicio
* Portan los genes
que rigen los fenómenos de la herencia
* Cada especie tiene
un número característico de cromosomas. Así: mosca de la fruta, 8 sorgo, 10
guisante, 14 maíz, 20 sapo, 22 tomate 24 rata, 42
papa, 48 pato, 80 hombre,
46
* Las células somáticas tienen dos juegos de
cromosomas (46 = Diploide)
* Las células sexuales tienen un juego de cromosomas (23 = Haploide)
* Las células sexuales tienen un juego de cromosomas (23 = Haploide)
Existen en la especie humana:
* 22 pares de autosomas y
* un par de cromosomas sexuales, XX, o XY
* un par de cromosomas sexuales, XX, o XY
El tamaño de los cromosomas en la
especie humana es de 4 a 6 micras
VEASE TAMBIEN EN FORMA ANIMADA
La
Meiosis
La meiosis es
la división celular que permite la reproducción sexual. Comprende dos
divisiones sucesivas: una primera división meiótica, que es una división
reduccional, ya que de una célula madre diploide (2n) se obtienen dos células
hijas haploides (n); y una segunda división meiótica, que es una división
ecuacional, ya que las células hijas tienen el mismo número de cromosomas que
la célula madre (como la división mitótica). Así, dos células n de la primera
división meiótica se obtiene cuatro células n. Igual que en la mitosis, antes
de la primera división meiótica hay un período de interfase en el que se
duplica el ADN. Sin embargo, en la interfase de la segunda división meiótica no
hay duplicación del ADN.
Primera división meiótica
- Profase
I. Es la más larga y compleja, puede durar hasta meses o
años según las especies. Se subdivide en: leptoteno, se forman los cromosomas,
con dos cromátidas; zigoteno, cada cromosoma se une íntimamente con su
homólogo; paquiteno, los cromosomas homólogos permanece juntos formando un
bivalente o tétrada; diploteno, se empiezan a separar los cromosomas
homólogos, observando los quiasmas; diacinesis, los cromosomas aumentan su
condensación, distinguiéndose las dos cromátidas hermanas en el bivalente.
- Metafase
I. La envoltura nuclear y los nucleolos han
desaparecido y los bivalentes se disponen en la placa ecuatorial.
- Anafase
I. Los dos cromosomas homólogos que forman el
bivalente se separan, quedando cada cromosoma con sus dos cromátidas en cada
polo.
- Telofase
I. Según las especies, bien se desespiralizan los
cromosomas y se forma la envoltura nuclear, o bien se inicia directamente la
segunda división meiótica
Grafico
# 9
Fecha: 2012-05-07
Bibliografía:
