División Celular. Mitosis y Meiosis. División Celular 10 de marzo de 2013

Transcripción

1 División Celular Mitosis y Meiosis << Dónde está el jefe?... Quién se encarga de redactar las instrucciones? Quién escribe las partituras, que de manera tan magnífica, y al mismo tiempo tan servil, ejecutan las orquestas citoplasmáticas?... Hemos penetrado en el círculo más profundo, en el centro oculto donde se encuentra archivado el repertorio de información de la célula Allí se toman en cada instante las decisiones sobre qué instrucciones es preciso enviar y el número de copias necesarias. Pero allí no hay ningún jefe >> CHRISTIAN DE DUVE, La célula viva. Paloma Flores Casas 10/03/2013 1

2 Índice 1. Ciclo celular. 2. División mitótica Mitosis Citocinesis. 3. División meiótica Primera división meiótica Segunda división meiótica Meiosis y reproducción sexual Ciclos biológicos. 4. Cuadro comparativo: mitosis y meiosis. 5. Páginas y vídeos relacionados. 2

3 1. CICLO CELULAR El ciclo celular comprende períodos de crecimiento y división que tiene lugar durante el ciclo vital de una célula. Se divide en dos etapas: - División celular: consiste en dos procesos que transcurren de manera secuencial, la mitosis y la citocinesis. - Interfase: es una secuencia regular repetitiva de crecimiento y división celular que comprende cuatro fases sucesivas: La fase S: en la que se replica el ADN de los cromosomas. La fase M: corresponde con el período de mitosis. La fase G1 (del inglés gap=intervalo): que ocurre después de la fase M, la fase G 0 sería una fase G 1 permanente. La fase G2: tiene lugar entre las fases S y M. La fase S junto con las fases G 1 y G 2 constituyen la interfase comprendida entre dos divisiones mitóticas sucesivas, que abarca, aproximadamente, el 90% del tiempo del ciclo celular y en la cual la célula se prepara para la división. El control del ciclo celular se lleva a cabo gracias a: - Regulación enzimática, por la unión de las proteínas ciclinas y quinasas dependientes de ciclinas (Cdks). - Factores de crecimiento, que permite la entrada en la fase S y la proliferación celular. - Otros factores, como el tamaño celular, la temperatura, la edad; entre otras. La apoptosis es un mecanismo fisiológico normal de muerte celular programada que tiene lugar en los organismos pluricelulares tanto en desarrollo embrionario como en la edad adulta. 3

4 2. DIVISIÓN MITÓTICA 2.1. Mitosis La mitosis es el proceso mediante el cual se reparte equitativamente el material cromosómico entre las dos células hijas, con lo cual se asegura que la información genética se transmita sin variación de unas células a otras. Es un tipo de reproducción asexual en organismos eucariotas animales y en algunos pluricelulares. La mitosis se realiza en varias fases: PROFASE Antes de la profase, en la célula se ha producido un duplicado del par de centriolos y de la información genética. Y durante la profase aparecen cambios en el núcleo: - Condensación de la cromatina. - Migración de los cromosomas a la periferia nuclear. - Desaparición progresiva del nucléolo. - Formación del huso mitótico. Al final de la profase desaparece la membrana nuclear (mitosis abierta), excepto en las mitosis cerradas. PROMETAFASE Se caracteriza por la unión de cromosomas al huso mitótico. Que se unen desde el centrómero gracias a unos microtúbulos llamados cromosómicos. Y así cada cromátida queda conectada a uno de los polos del huso. 4

5 METAFASE Los cromosomas condensados se disponen en el plano ecuatorial del huso mitótico, formado por microtúbulos polares y cromosómicos, y las cromátidas hermanas de cada cromosoma están orientadas hacia los polos opuestos. ANAFASE Las cromátidas hermanas se separan por el centrómero y migran hacia los polos opuestos por el acortamiento de los microtúbulos cromosómicos. 5

6 TELOFASE Es la fase final, cuando los cromosomas hijos han llegado a los polos, desaparece el huso mitótico, se produce la descondensación de los cromosomas y se forma la envoltura nuclear. Para terminar aparecen los nucléolos y se forman los núcleos hijos Citocinesis Esquema general de la mitosis. La citocinesis consiste en la fragmentación del citoplasma, que se reparte entre las dos células hijas, mediante una serie de procesos distintos, según se trate de células animales o células vegetales. 6

7 - En las células animales, se forma un anillo contráctil de haces de microfilamentos de actina y miosina, que va estrechando el ecuador de la célula y se origina un surco de segmentación que termina por estrangular el citoplasma y separa las dos células hijas. - En las células animales, la pared de celulosa no permite el estrangulamiento, por lo que se forma un tabique de separación llamado fragmoplasto que divide la célula madre en dos células hijas. Se origina en la placa ecuatorial a partir de la fusión de los microtúbulos polares con vesículas del aparato de Golgi cargadas de precursores de la pared de celulosa. Y estas células comunican su citoplasma mediante los plasmodesmos. 3. DIVISIÓN MEIÓTICA La meiosis es un tipo especial de división celular que se realiza mediante dos divisiones celulares sucesivas, tras las cuales se obtienen cuatro células hijas haploides (n) genéticamente distintas entre sí que contienen la mitad del número de cromosomas que la célula madre diploide (2n) de la que proceden. 7

8 3.1. Primera división meiótica Consta de las siguientes fases: PROFASE MEIÓTICA I Dividida en seis etapas: - Proleptoteno: se considera premeiótica, se ha producido la duplicación del ADN, y, por tanto, la fase S. - Leptoteno: los cromosomas se condensan. Las dos cromátidas de cada cromosoma se unen y comienza a formarse el huso meiótico. - Zigoteno: cada par de cromosomas homólogos comienza a asociarse estrechamente, mediante la sinapsis que da lugar al complejo sinaptonémico. - Paquiteno: el complejo sinaptonémico mantiene los cromosomas homólogos estrechamente unidos y alineados el uno con el otro y se produce el intercambio de fragmentos cromatídicos entre cromátidas no hermanas, mediante el sobrecruzamiento. Cada par de cromosomas unidos recibe el nombre de bivalente. - Diploteno: aquí comienza la separación de cada par de homólogos mediante los quiasmas y empiezan a ser visibles las dos cromátidas de cada cromosoma. A partir de este momento los bivalentes se denominan tétradas. - Diacinesis: es la fase final de la profase I, en la cual continúa el acortamiento y ensanchamiento de los cromosomas bajo el aspecto de tétradas. Al final desaparece la membrana nuclear y el nucléolo y comienza a formarse el huso. 8

9 PROMETAFASE MEIÓTICA I Comienza la unión de los bivalentes condensados a los microtúbulos cromosómicos. Ambos quedan situados en el mismo lado, por lo que cada uno de los dos cromosomas del par de homólogos se orientará hacia un polo celular distinto. METAFASE MEIÓTICA I Los bivalentes se disponen en el plano ecuatorial. ANAFASE MEIÓTICA I Se separan los bivalentes y cada uno de los cromosomas emigra hacia uno de los polos. TELOFASE MEIÓTICA I Se forman dos núcleos hijos, cada uno contiene un juego completo de cromosomas (n). Desaparece el huso, y reaparecen el nucléolo y la membrana nuclear. Y después de produce la citocinesis. Estos cromosomas se han repartido al azar en los gametos y, además, se ha producido un intercambio entre cromátidas no hermanas. 9

10 3.2. Segunda división meiótica Esquema general de la meiosis I La segunda división meiótica equivale a una mitosis normal y una vez completada, se producen cuatro núcleos haploides (n). Se distinguen las siguientes fases: profase meiótica II, prometafase meiótica II, metafase meiótica II, anafase meiótica II y telofase meiótica II. Y finaliza con la citocinesis. Esquema general de la meiosis II 10

11 3.3. Meiosis y reproducción sexual En organismos con reproducción sexual la fusión de dos núcleos haploides de distinta procedencia origina un cigoto diploide con información genética distinta, producto de la recombinación de los dos núcleos parentales, lo que produce variabilidad genética y mayor adaptación y evolución. La variabilidad genética se debe a: - Las distintas posibilidades de reparto en la segregación de cromosomas parentales. - La recombinación y el sobrecruzamiento. En los seres más complejos (animales y plantas superiores), las células de cada organismo se dividen asexualmente, pero la especie se reproduce sexualmente. Son: 3.4. Ciclos biológicos - Ciclo diploide. El individuo es diploide durante todo el ciclo, excepto en la fase de gameto, ya que la meiosis tiene lugar en las células que originan los gametos. 11

12 - Ciclo haplonte. El individuo es haploide durante, excepto en la fase cigoto, ya que la meiosis tiene lugar después de la formación del cigoto. - Ciclo haplo-diplonte. Es la combinación de los dos anteriores. 12

13 4. CUADRO COMPARATIVO: MITOSIS Y MEIOSIS 5. PÁGINAS Y VÍDEOS RELACIONADOS. Mitosis en dibujos animados División celular 13