UNIDAD 10: LA REPRODUCCIÓN CELULAR

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1 UNIDAD 10: LA REPRODUCCIÓN CELULAR

2 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. EL CICLO CELULAR 1. Interfase 2. División celular o fase M 3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS O CARIOCINESIS 1. Mitosis 2. Citocinesis 4. MEIOSIS 1. Primera división meiótica 2. Segunda división meiótica 5. MEIOSIS Y REPRODUCCIÓN SEXUAL

3 INTRODUCCIÓN En org unicelulares: div celular-> desaparición de cél madre y sustitución por 2 cél hijas -> es un mecanismo de reproducción. En org pluricelulares: div. celular-> tmb desaparición cél madre y sustitución x 2 cél hijas: Mecanismo de crecimiento Mecanismo de reemplazamiento de cél envejecidas o deterioradas. Org eucariotas rep sexual: núcleos haploides procedentes de 2 organismos distintos diplodes-> se fusionan para dar una cél 2n con información genética distinta de las cél originales.

4 2. EL CICLO CELULAR Def: Tiempo que va desde formación de un cél hasta que se divide y da lugar a dos nuevas céls. Puede ir desde 8h hasta 100d. Se distinguen dos etapas: Interfase: +larga: cél crece y sintetiza sustancias. División celular: mitosis + citocinesis.

5 2. EL CICLO CELULAR 2.1. INTERFASE Existe gran actividad metabólica y tamaño cél. Núcleo no cambia. Se divide en 3 períodos: Fase G1: síntesis de proteína xa tamaño y nuevos orgánulos. Al final de G1: existe un pto de no retorno (punto de restricción= punto R) -> ya no se pueden detener las siguientes etapas. (S, G2, M) A veces, antes de llegar a pto R -> diferenciación celular -> se dice que entra en fase G0-> puede mantenerse así toda la vida de la cél, pe: glóbulos rojos, neuronas, o bien volver a G1 (activadores mitóticos, hormonas). Fase S: duplicación del ADN (Asegurar que cada cél hija recibe una copia). Los cromosomas queden formadas por dos cromátidas (unidas por centrómero). Fase G2: empiezan a distinguirse los cromosomas. Transcripción y traducción genes -> proteínas necesarias para mitosis (pe: huso mitótico) Duplicación centriolos

6 2. EL CICLO CELULAR 2.1. INTERFASE CONTROL DEL CICLO CELULAR Intervienen varios factores: Regulación enzimática: controlan el paso de G1 a S (prot que regulan: ciclinas) Factores de crecimiento: activan protooncogenes que inducen el paso a fase S. Pueden experimentar cambios en secuencia fénica o mecanismos de regulación > oncogenes. Contacto con otras células: (fibroblastos en placa Petri). Tras un número limitado de divisiones > apoptosis o RIP celular programada. (células cancerosas no entran en apoptosis).

7 2. EL CICLO CELULAR 2.2. DIVISIÓN CELULAR O FASE M - Proceso por el cual de una célula se forman 2 cél. idénticas. - Por qué empieza fase M: - Aumenta tamaño citoplasma > relación nucleoplasmática (RNP) es < a un valor > núcleo demasiado pequeño para controlar tanto citoplasma. Volumen nuclear (Vn) RNP= Volumen citoplasmático (Vc) - Sustancias químicas: hormonas, oxígeno, nutrientes o un simple aumento de T.

8 2. EL CICLO CELULAR 2.2. DIVISIÓN CELULAR O FASE M

9 3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS 3.1. MITOSIS O CARIOCINESIS - Es un proceso continuo, aunque lo dividimos en 4 fases para facilitar su estudio. - Objetivos: - Organismo unicelular -> reproducción asexual. - Organismo pluricelular > crecimiento y renovación de células. PROFASE Condensación cromatina > cromosomas visibles (2 cromátidas hermanas unidas por centrómeros). Centriolos se separan > entre ellos se forma huso mitótico (crecimiento microtúbulos polares hace que se separen centriolos). En células vegetales > COM. Desaparición de membrana nuclear y nucleolo. Unión cromosomas a huso mitótico a partir de cinetocoros > microtúbulos cromosómicos o cinetocóricos.

10 3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS 3.1. MITOSIS O CARIOCINESIS METAFASE ANAFASE Huso mitótico perfectamente desarrollado > fibras cinetocóricas crecen (polimerización) y sitúan a los cromosomas en el centro (placa ecuatorial). Máximo grado de condensación cromosomas. Separación de cromáticas hermanas por acortamiento de las fibras cinetocóricas > cromosomas anafásicos. Termina cuando cromosomas están en polos opuestos.

11 3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS 3.1. MITOSIS O CARIOCINESIS TELOFASE Desaparición de microtúbulos cromosómicos. Comienza descondensación de cromosomas. Reaparece la membrana nuclear (a partir de vesículas del RE) alrededor de cada grupo de cromosomas. Reaparecen nucleolos. Se forman dos núcleos y simultáneamente es la citocinesis.

12 3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS 3.2. CITOCINESIS En mitosis se reparte material genético, pero tb hay que repartir citoplasma y orgánulos. - Células animales: - Estrangulamiento citoplasma por formación anillos contráctil interno de fibras de actina y miosina. - Anillo se va estrechando > forma surco hasta que se divide en 2. - Células vegetales: - Pared vegetal impide estrangulación. - Se forma fragmoplasto > vesículas del AG con celulosa y polisacáridos (hemicelulosa y pectina)

13 4. MEIOSIS Organismos reproducción sexual > ssvv se originan por fusión de 2 cél. (gametos) uno masculino y otro femenino. Pb: si gametos fuesen 2n > zigoto sería 4n, ie, habría una duplicación continua > inviables. Xt gametos no se pueden formar por mitosis normal, debe existir un proceso que 2n >n (MEIOSIS). Antes de meiosis, tmb ocurre duplicación ADN > xt existen dos divisiones sucesivas: 1ª división meiótica o división reducciones: separación cromosomas homólogos (al azar) > célula resultantes ya son n, xo cromosomas están formados por 2 cromátidas. 2ª división meiótica: separación cromáticas hermanas.

14 4. MEIOSIS 4.1. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA PROFASE I Fase más larga y compleja. Fenómeno + : sobrecruzamiento. Se divide a su vez en cinco etapas: Leptoteno: Cromosomas visibles > xo no cromáticas porque están estrechamente unidas. Extremos unidos a lámina fibrosa (mb nuclear) mediante lámina fibrosa. Zigoteno: Apareamiento (md estructura proteica = complejo sinaptonémico =aparea cromosomas gen a gen) cromosomas homólogos > sinapsis. Cromosomas se denominan bivalentes (2 cromosomas homólogos) o tétradas (4 cromáticas). No ocurre entre cromosomas X e Y > sólo por parte homóloga)

15 PROFASE I 4. MEIOSIS 4.1. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA Paquiteno: Entrecruzamiento/sobrecruzamiento/crossing-over >entre cromátidas no hermanas > rotura + intercambio de fragmentos =recombinación génica > cromosomas ya no son completamente paternos ni maternos. No se observan los entrecruzamientos, pero sí los nódulo de recombinación (responsable de los entrecruzamientos). Son una estructura proteica de los complejos sinaptonémicos. Diploteno: Desaparición complejo sinaptonémico > cromosomas homólogos se repelen, se mantienen unidos por quiasmas > puntos donde hubo recombinación. Diacinesis: Máx condensación cromosomas > se ven las 4 cromátidas (Tétradas). Al final desaparece nucleolo y mb nuclear. Formación huso acromático y microtúbulos cinetocóricos.

16 METAFASE I 4. MEIOSIS Bivalente se sitúan en placa ecuatorial. Importante > a diferencia de metafase mitótica, aparecen cromosomas homólogos y no los individuales. ANAFASE I Se rompen quiasmas. Separación homólogos (recuerda ya no son idénticas las cromátidas hermanas). IMP: En anafase mitótica se separan las cromátidas hermanas. TELOFASE I 4.1. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA Se forman núcleos de nuevas células, ya haploides(n). Reaparece nucleolo. Dp citocinesis. Breve interfase sin fase S.

17 4. MEIOSIS 4.2. SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA Se trata de una mitosis normal > se separan cromátidas hermanas de cromosomas. Etapas: mismas que mitosis, pero II > profase II, metafase II, anafase II y telofase II.

18 5. MEIOSIS Y REPRODUCCIÓN SEXUAL En mitosis (reproducción asexual) > células hijas idénticas > poca variabilidad genética (+ limitación en adaptación y evolución). Rep. sexual > fusión de núcleos (n) de distinta procedencia > existe variabilidad genética por: Probabilidad reparto de cromosomas. Recombinación génica. ACTIVIDADES: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 14, 15, 16