CICLO CELULAR Y MITOSIS

Transcripción

1 CICLO CELULAR Y MITOSIS

2 Introducción Las células están dentro de un ciclo, que presenta dos grandes etapas la INTERFASE y la DIVISIÓN CELULAR. Es importante recordar que siempre están en él. Y según en la etapa en que se encuentren es como se encontrará su material genético. El tipo de división, está relacionado con el tipo de organismo es decir si es unicelular o pluricelular. En esta clase hablaremos de la MITOSIS, y para ello debemos conocer una serie de conceptos previos, tales como condensación del material genético, diploidía, dotación cromosómica, entre otros.

3 Repaso

4 Repaso Membrana plasmática compuesta principalmente por Fosfolípidos Proteínas Colesterol Característica química: Zona hidrofóbica (apolar) y zona hirofílica (polar) Presente en: En toda la membrana. Función: Estructural (flexibilidad). Característica química: Macromoléculas. Presente en: En toda la membrana: Intrínsecas o Integrales. En parte de la membrana: Extrínseca o Perisféricas Característica química: Molécula. Presente en: Porción externa Función: Estructural (rigidez) Función: Estructural, transporte, receptores.

5 Repaso

6 Repaso Transporte Pasivo Activo Característica: A FAVOR DE GRADIENTE de concentración. SIN gasto de Energía. Característica: En CONTRA DE GRADIENTE de concentración. CON gasto de Energía. Tipos: Difusión: Alcohol Difusión facilitada: Canales iónicos Osmosis. Tipos: Mediado por proteínas carrier: Bomba sodio-potasio. Mediado por vesículas: Endocitosis.

7 Objetivos Describir la organización del material genético durante la interfase y el período divisional. Distinguir las características de un cromosoma metafásico. Identificar las etapas del ciclo celular. Reconocer las etapas de la mitosis. Comprender el significado de la división celular por mitosis.

8 Organización del material genético En las células eucariontes el estado del material genético, depende de la etapa del ciclo celular, en la cual se encuentran. Es por ello, que puede estar descondensado, formando la CROMATINA; o en su máxima condensación formando a los CROMOSMAS.

9 Organización del material genético Molécula de ADN Cromátida Nucleosoma Histonas (proteínas) Cromosoma duplicado con máximo grado de condensación En el proceso de condensación y/o empaquetamiento, participan unas proteínas llamadas HISTONAS. El ADN se enrolla alrededor de un octámero de histonas. Además existe una histona (H1) fuera del octámero, y que termina de conformar al nucleosoma. Unidad que permite la compactación de la cromatina.

10 Conceptos básicos CROMOSOMAS: Unidades de herencia, formado por: brazos o cromátidas. centrómero (zona de máxima condensación). Este último, permite clasificarlos según su posición. satélite, zona característica de algunos cromosomas.

11 Conceptos básicos CROMOSOMAS HOMÓLOGOS: Par de cromosomas que presentan el mismo tamaño y forma. Suelen tener igual disposición de secuencia de ADN de un extremo a otro y, por ello, de genes, lo cual no significa que lleven la misma información genética. Cada uno proviene de un progenitor.

12 Conceptos básicos CROMOSOMAS AUTOSÓMICOS: Son aquellos que presentan toda la información genética de la especie, exceptuando la sexual. CROMOSOMAS SEXUALES: Son aquellos que determinan el sexo de una especie. Pueden ser morfológicamente distintos entre el hombre y la mujer (para le especie humana).

13 Conceptos básicos DOTACIÓN CROMOSÓMICA: Número de cromosomas que identifica a una especie. Para la especie Humana es 46, para los gatos es 38. CARIOTIPO: Técnica que permite ordenar a los cromosomas según morfología y tamaño, de una especie determinada. Se ordenan de pares (homólogos), primero los autosomales y al final los sexuales.

14 Conceptos básicos De qué especie es este cariotipo? Y cuál es el sexo?

15 Conceptos básicos CÉLULA DIPLOIDE: Presenta dos juego de cromosomas, dispuestos en pares homólogos. 2n: 4 El símbolo utilizado para identificar este tipo de célula es 2n (n significa un solo juego de cromosomas). CÉLULA HAPLOIDE: Presenta sólo un juego de cromosomas, todos diferentes entre si. No presenta cromosomas homólogos. n: 2 El símbolo utilizado para identificar este tipo de célula es n (n Significa un solo juego de cromosomas).

16 Ciclo celular G 0 G 1 Interfase S Mitosis y citodiéresis G 2 Células hijas

17 Ciclo celular Se divide en: Interfase G1 S G2 Sus etapas son: División del material genético A través de: Mitosis o Meiosis División celular Incluye: División del citoplasma Citocinesis

18 Ciclo celular G 0 G 1 Interfase S Presenta dos grandes etapas: INTERFASE y la DIVISIÓN CELULAR. La interfase presenta tres subetapas, las cuales son: G 1, S, G 2. Mitosis y citodiéresis Células hijas G 2 La división celular involucra a la MITOSIS o MEIOSIS, y también involucra a la citodiéresis (separación del citoplasma).

19 Go No todas las células se replican continuamente. Las células que no se replican se encuentran en un G0 Dichas células generalmente entran a la fase G0 provenientes de G1 porque pueden permanecer en reposo (G0) por un período indeterminado de tiempo (cuando no se necesitan nuevas células) Muchas células de mamíferos, como esta neurona, permanecen permanente o semipermanentemente en G 0.

20 Ciclo celular: Interfase G 1 S G Las células aumentan su tamaño celular. 2. Las células incrementan su actividad metabólica. 3.- Las células se especializan o diferencian pasando a una etapa conocida como G Si la célula decide dividirse entra al ciclo celular. 1.- Las células duplican su material genético (ADN). 2.- La actividad celular disminuye. 1.- Los cromosomas duplicados comienzan a condensarse. 2.- Termina la duplicación de los centríolos. 3.- Se sintetizan proteínas (microtúbulos) que darán origen al Huso mitótico. 5.- Las células que permanecen en G 0 en forma definitiva son las células musculares y las neuronas.

21 Ciclo Celular Conjunto de actividades de crecimiento y división celular Consta de dos fases principales: interfase y mitosis.

22 Cada cromosoma consiste de dos cromátidas que se mantienen unidas por un centrómero.

23 Ciclo celular: Mitosis

24 Condensación de filamentos de cromatina para dar lugar a los cromosomas. Profase Nucleolo y membrana nuclear desaparecen, síntesis del huso mitótico.

25 Metafase Cromosomas están unidos al huso mitótico por los centrómeros y se alinean en el plano ecuatorial de la célula.

26 Anafase se separa las cromátidas moviéndose lentamente a los polos opuestos. Al terminar la anafase los cromosomas han formado un grupo en cada polo celular.

27 Telofase En células animales comienza a aparecer una constricción a lo largo del plano ecuatorial. Este proceso se llama citocinesis. Eventos que siguen contrarios a los de la profase.

28 La división celular en plantas ocurre principalmente en lugares especializados llamados meristemos. Las regiones meristemáticas son lugares de crecimiento activo. En células vegetales durante la telofase, se forma una placa celular en el centro de la célula dividiendo el citoplasma en dos partes iguales.

29

30 Ciclo celular: Citodiéresis (citocinesis) Corresponde a la división del citoplasma, en el cual existen diferencias, entre la célula animal y la célula vegetal

31 El significado de la mitosis Como proceso de división celular, permite entregar la misma cantidad de información genética, de la célula madre a sus dos células hijas. Es decir, si la célula madre es diploide (2n) sus células hijas también lo serán. La aplicación de esta división depende del tipo de organismo: Eucarionte unicelular: Reproducción. Eucarionte pluricelular asexuado: Reproducción, crecimiento. Eucarionte pluricelular con diferenciación sexual: Crecimiento, renovación celular.

32 Practiquemos algunas habilidades Observa el siguiente gráfico y responde las preguntas Cantidad de ADN: c 4 c 2 c Etapa G1 Etapa S Etapa G2 Mitosis Etapa G1 Etapas del ciclo celular

33 Practiquemos algunas habilidades 1.- V o F En la Fase S del ciclo celular, el ADN se duplica, por ello pasa de 2c a 4c. 2.- V o F En la única fase del ciclo celular donde se modifica la cantidad de ADN es en la mitosis. 3.- V o F En las etapas G 1 y G 2, la cantidad de ADN se mantiene constante. 4.- V o F El descenso de la curva, de la cantidad de ADN, en el tramo final de la mitosis, se debe a la repartición del material genético a sus dos células hijas. 5.- V o F En todo el ciclo celular la cantidad de ADN se mantiene constante.

34 Síntesis de la clase Duplicación del ADN S La célula está: 2n y 4c Intensa actividad metabólica, G 1 G 2 Preparación para la división celular. MITOSIS en relación a los cromosomas y/o ADN según el tipo de célula División celular MEIOSIS 1.Profase: formación división del citoplasma Citocinesis vegetal: fragmoplasto 2.Metafase: alineación 3.Anafase: separación crecimiento animal: anillo contráctil 4.Telofase: formación de 2 núcleos Funciones reproducción renovación

35 Ejercitación

36 Ejercitación Qué eventos son propios de la interfase del ciclo celular? I. Duplicación de los centríolos. II. Síntesis de ADN. III. Organización del huso mitótico. A. Sólo I B. Sólo II C. Sólo III D. Sólo I y II E. I, II y III I, II y III.

37 Ejercitación Qué eventos son propios de la interfase del ciclo celular? I. Duplicación de los centríolos. II. Síntesis de ADN. III. Organización del huso mitótico. A. Sólo I B. Sólo II C. Sólo III D. Sólo I y II E. I, II y III I, II y III. D

38 Ejercitación Las células hijas de la mitosis contienen la siguiente cantidad de información genética: A. 2n cromosomas y 4c ADN. B. n cromosomas y 2c ADN. C. 2n cromosomas y 2c ADN. D. n cromosomas y 4c ADN. E. 4n cromosomas y 4c ADN.

39 Ejercitación Las células hijas de la mitosis contienen la siguiente cantidad de información genética: A. 2n cromosomas y 4c ADN. B. n cromosomas y 2c ADN. C. 2n cromosomas y 2c ADN. D. n cromosomas y 4c ADN. C E. 4n cromosomas y 4c ADN.

40 Ejercitación Una célula que tiene un alto grado de especialización está A. fuera del ciclo en forma definitiva. B. fuera del ciclo en forma transitoria. C. permanentemente en el ciclo. D. impedida de salir del ciclo. E. entrando intermitentemente al ciclo.

41 Ejercitación Una célula que tiene un alto grado de especialización está A. fuera del ciclo en forma definitiva. B. fuera del ciclo en forma transitoria. C. permanentemente en el ciclo. D. impedida de salir del ciclo. E. entrando intermitentemente al ciclo. A

42 Ejercitación Qué etapa está representada en la figura que aparece a continuación? A. Profase mitótica. B. Profase I meiótica. C. Metafase mitótica. D. Metafase II meiótica. E. Profase II. A

43 Ejercitación Qué etapa está representada en la figura que aparece a continuación? A. Profase mitótica. B. Profase I meiótica. C. Metafase mitótica. D. Metafase II meiótica. E. Profase II.

44 La siguiente figura representa una etapa de la mitosis. Qué ocurrirá en la etapa siguiente? A. Separación de cromátidas homólogas. B. Separación de cromosomas homólogos. C. Separación de cromátidas hermanas. D. División de cromátidas homólogas. E. Migración de cromatina. Ejercitación

45 La siguiente figura representa una etapa de la mitosis. Qué ocurrirá en la etapa siguiente? A. Separación de cromátidas homólogas. B. Separación de cromosomas homólogos. C. Separación de cromátidas hermanas. D. División de cromátidas homólogas. E. Migración de cromatina. Ejercitación C

46 Mitosis Sus etapas son: Profase Metafase Anafase Telofase Se caracteriza por: Se caracteriza por: Se caracteriza por: Se caracteriza por: Desaparece progresivamente la carioteca. y el nucléolo. Los centriolos migran a polos opuestos. Los cromosomas son perfectamente observables y se disponen en el plano ecuatorial. Los centrómeros de los cromosomas se dividen, y las cromátidas hermanas migran a polos opustos. Se reorganiza la carioteca. Reaparece el nucléolo. Los cromosomas se descondensan.

47 A qué etapa corresponden? METAFASE PROFASE ANAFASE TELOFASE INTERFASE

48 A qué etapa corresponden? Los cromosomas están en los polos y son cada vez más difusos. El núcleo se distingue y el material genético está en forma de cromatina descondensada. Los cromosomas comienzan a condensarse y los centriolos a migrar a los polos opuestos. Las cromátidas hermanas se separan. Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula. INTERFASE PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE

49 Qué diferencias existen entre la mitosis de células animales y vegetales? En las células vegetales NO hay centriolos. El huso mitótico se forma a partir del centro organizador de microtúbulos. La citodiéreses en células vegetales ocurre gracias al fragmoplasto. En animales, por acción de filamentos proteicos.

50 Observa el gráfico y responde: Cantidad de ADN: c 1.- V ó F En la Fase S del ciclo celular, el ADN se duplica, por ello pasa de 2c a 4c. 2.- V ó F En la única fase del ciclo celular donde se modifica la cantidad de ADN es en la mitosis. 3.- V ó F En las etapas G 1 y G 2, la cantidad de ADN se mantiene constante. 4.- V ó F El descenso de la curva, de la cantidad de ADN, en el tramo final de la mitosis, se debe a la repartición del material genético a sus dos células hijas. 4 c 2 c Etapa G1 Etapa S Etapa G2 Mitosis Etapa G1 Etapas del ciclo celular

51 Meiosis.

52 División celular: Meiosis. Dónde ocurre? Qué característica tienen los gametos? Cómo se logra obtener estas células? Ocurre en las gónadas para producir gametos o células sexuales. Son células haploides Una replicación del ADN y dos divisiones celulares sucesivas: Meiosis I y Meiosis II.

53 Meiosis I. Es un proceso reduccional Por qué? Cuáles son sus etapas? Profase I Metafase I Anafase I Telofase I

54 Meiosis I: Profase I Profase I a) Leptoteno Los cromosomas individuales, compuestos por dos cromátidas unidas por el centrómero, empiezan a condensarse y a hacerse visibles, forman largas tiras en el núcleo.

55 Meiosis I: Profase I Profase I b) Cigoteno Los cromosomas homólogos se unen en forma específica, presentándose la sinapsis. Los pares formados se conocen como bivalentes o tétradas.

56 Meiosis I: Profase I Profase I b) Cigoteno Par de cromosomas homólogos Centrómero Cromátidas hermanas Tétradas o bivalente Sinapsis

57 Meiosis I: Profase I Profase I c) Paquiteno o En esta etapa ocurre el intercambio de material genético entre cromosomas homólogos, proceso conocido como recombinación genética o crossing over.

58 Meiosis I: Profase I Profase I Quiasma d) Diploteno o Los cromosomas homólogos se repelen entre sí y comienzan a separarse. Permanecen unidos por los quiasmas. o Quiasma es el punto (lugar físico) donde ocurre intercambio de material genético o crossing over.

59 Meiosis I: Profase I Profase I d) Diacinesis o Los cromosomas siguen condensándose. o Se organiza el huso meiótico, el núcleo se desorganiza y desaparece el nucléolo.

60 Meiosis I: Profase I Qué significa el cambio de color de los cromosomas entre una figura y la otra?

61 Meiosis I: Metafase I Los cromosomas se alinean a ambos lados del ecuador: Un homologo de cada par mira hacia cada uno de los polos de la célula. La ordenación de los pares homólogos es al azar y se denomina PERMUTACIÓN CROMOSÓMICA. Cuál es la diferencia con la profase mitótica? R: que los cromosomas se alinean a ambos lados del ecuador; en la mitosis están sobre el ecuador.

62 Meiosis I: Metafase I La PERMUTACIÓN CROMOSÓMICA consiste en los distintos arreglos que pueden adoptar los cromosomas homólogos en el ecuador de la célula. Genera una segunda fuente de variabilidad genética.

63 Meiosis I: Anafase I Por acción del aparato meiótico, se produce la separación de los cromosomas homólogos. Las cromátidas hermanas no se separan.

64 Meiosis I: Telofase I Durante esta etapa, el huso meiótico desaparece. Reaparece la membrana nuclear. Luego ocurrirá la citodiéresis

65 Resumen de la Meiosis I Par de cromosomas homólogos Crossing-over Cromosomas homólogos alineados en el centro de la célula Los cromosomas homólogos se separan, desplazándose hacia polos opuestos de la célula Profase I Metafase I Anafase I Telofase I

66 Meiosis II: Profase II o Los cromosomas comienzan a condensarse y se acortan. o La membrana nuclear se fragmenta. o Los cromosomas se unen a las fibras del huso meiótico y comienzan a migrar hacia el plano ecuatorial de la célula.

67 Meiosis II: Metafase II olos cromosomas están alineados sobre el ecuador de la célula, un miembro de cada par.

68 Meiosis II: Anafase II o En Anafase II la tracción del aparato meiótico produce la separación de las cromátidas hermanas.

69 Meiosis II: Telofase II ose obtienen cuatro células hijas y cada una contiene n cromosomas y c ADN. oademás, son células que presentan variabilidad genética, con respecto a la célula original que empezó el proceso. olas cuatro células son genéticamente diferentes entre sí.

70 Resumen de la Meiosis II Profase II Metafase II Profase II Anafase II

71 MITOSIS v/s MEIOSIS II

72 Importancia de la MEIOSIS Las células reproductoras se producen mediante un proceso llamado meiosis que reduce a la mitad el número de cromosomas. En este proceso sólo va a cada célula reproductora uno de los cromosomas de cada par de homólogos. Esta es la razón por la que los gametos son haploides en lugar de diploides.

73 Practiquemos La célula que termina la meiosis I es: A) 2n cromosomas y 4c ADN. B) n cromosomas y c ADN. C) n cromosomas y 2c ADN. D) 2n cromosomas y 2c ADN. E) 2n cromosomas y c ADN

74 Practiquemos La célula que termina la meiosis I es: A) 2n cromosomas y 4c ADN. B) n cromosomas y c ADN. C) n cromosomas y 2c ADN. D) 2n cromosomas y 2c ADN. E) 2n cromosomas y c ADN C

75 Practiquemos Qué diferencia(s) existe(n) entre la metafase de la mitosis y la metafase I de la meiosis? I. En la mitosis, los cromosomas se disponen alineados en el ecuador y en la meiosis, a ambos lados del ecuador. II. En la mitosis, las cromátidas hermanas migran a polos opuestos y en la meiosis, se separan los cromosomas homólogos. III. En la mitosis, el plano ecuatorial es paralelo al eje de los centríolos y en la meiosis, es perpendicular. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E) Sólo II y III

76 Practiquemos Qué diferencia(s) existe(n) entre la metafase de la mitosis y la metafase I de la meiosis? I. En la mitosis, los cromosomas se disponen alineados en el ecuador y en la meiosis, a ambos lados del ecuador. II. En la mitosis, las cromátidas hermanas migran a polos opuestos y en la meiosis, se separan los cromosomas homólogos. III. En la mitosis, el plano ecuatorial es paralelo al eje de los centríolos y en la meiosis, es perpendicular. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E) Sólo II y III D

77 Practiquemos El entrecruzamiento de los cromosomas homólogos (crossing-over) se produce en: A) la profase mitótica. B) la profase de la segunda división meiótica. C) la metafase de la primera división meiótica. D) la profase de la primera división meiótica. E) la metafase de la segunda división meiótica

78 Practiquemos El entrecruzamiento de los cromosomas homólogos (crossing-over) se produce en: A) la profase mitótica. B) la profase de la segunda división meiótica. C) la metafase de la primera división meiótica. D) la profase de la primera división meiótica. E) la metafase de la segunda división meiótica D

79 Practiquemos