Tema (3.1) Mitosis y meiosis. Ciclo celular
Perpetuación de la vida División celular: mitosis La división celular permite a los individuos pluricelulares crecer y pasar a las células hijas la misma información genética que la de la célula madre En los individuos unicelulares, es además, un mecanismo de reproducción
El ADN heredado dirige el desarrollo de los organismos espermatozoide Núcleos con ADN mitosis mitosis óvulo Cigoto: ADN de ambos padres Células de embrión con copias del ADN heredado Descendencia con rasgos heredados de ambos padres
Ciclo celular
Cromosomas de una célula en proceso de división
Cromosomas (1)
0,5µm Duplicación Cromosómica (síntesis de ADN) centrómero Cromátidas hermanas Separación de cromátidas hermanas Cromátidas hermanas
Cromosoma de célula eucariota(2) Cromátidas: cualquiera de las dos cadenas de un cromosoma replicado,(fase S) unidas por su centrómero, se ven en profase Centrómero: constricción del cromosoma, en la que se insertan las fibras del huso acromático
Fases de la mitosis a) Interfase. La cromatina ya está duplicada pero todavía no se ha condensado. Dos pares de centríolos se encuentran justo al lado de la envoltura nuclear. b) Profase. Los centríolos empiezan a moverse en dirección a los polos opuestos de la célula, los cromosomas condensados son ya visibles, la envoltura nuclear se rompe y comienza la formación del huso mitótico. c) Metafase temprana. Las fibras polares del huso tiran de cada par de cromátidas hacia un lado y otro. d) Metafase tardía. Los pares de cromátidas se alinean en el ecuador de la célula. e) Anafase. Las cromátidas se separan. Las dos dotaciones de cromosomas recién formados son empujadas hacia polos opuestos de la célula. f) Telofase. La envoltura nuclear se forma alrededor de cada dotación cromosómica y los cromosomas se descondensan y adquieren, nuevamente, un aspecto difuso. Los nucléolos reaparecen. El huso mitótico se desorganiza y la membrana plasmática se invagina en un proceso que hace separar las dos células hijas (citocinesis)
centriolos MITOSIS cromosomas Fibras del huso acromático Interfase Profase temprana Profase tardía cromátidas cromosomas Metafase Anafase Telofase
Final de interfase Profase Metafase temprana
Metafase Anafase Telofase y citocinesis
METAFASE microtúbulos cromosomas Centrosoma: centriolos Cromátidas hermanas centrosoma Centrómero del cromosoma microtúbulos
microtúbulos CENTROSOMA: centriolos
Citocinesis animal: segmentación Surco de segmentación Anillo contráctil de microfilamentos Células hijas
Citocinesis vegetal: formación de placa celular Vesículas que forman la placa celular Placa celular Células hijas
División celular bacteriana: fisión binaria Origen de la replicación Inicio de la replicación del cromosoma. Una copia del origen se mueve hacia el otro extremo del célula Dos copias de origen Pared celular Cromosoma bacteriano La replicación continua. Una copia del origen está en el otro extremo Origen La replicación termina Se produce una fisión Se obtiene dos células hijas
Cromosomas de células eucariotas (3) Número de cromosomas: Diploide ( dotación doble ) (2n) : número de cromosomas de las células somáticas, por ejemplo el hombre tiene 46, gorila 48, caballo 66. Haploide ( dotación simple ) (n): reducción a la mitad que se produce en la gametogénesis (formación de gametos = células sexuales) por medio de la meiosis
Cromosomas de célula eucariota(4) A A a a Cada gen codifica para un carácter, pero este puede tener distintas alternativas en cada uno de los cromosomas homólogos, es lo que llamamos alelos. Por ejemplo, el carácter tipo de pelo A= pelo rizado a = pelo liso A y a son alelos del carácter tipo de pelo. Cromosomas homólogos: Mismo tipo de información genética
Control del ciclo celular INTERFASE G1 S Síntesis de ADN G2
El ciclo celular se regulación por un sistema de control molecular La frecuencia de división celular varía según el tipo de células Estas diferencias son resultado de la regulación a nivel molecular Estos mecanismos de regulación son de interés, para comprender como consiguen las células cancerosas escapar a los controles normales
Evidencia de señales citoplasmáticas Hipótesis 1: cada suceso del ciclo desencadena el siguiente (!NO ) Hipótesis 2: el ciclo celular es dirigido por señales moleculares específicas presentes en el citoplasma
Existen señales moleculares en el citoplasma que regulan el ciclo celular? Experimento: células de mamífero en fases diferentes de su ciclo celular fueron inducidas a fusionarse: 1 2 RESULTADOS S G 1 M G1 Inicia la mitosis aún sin haber duplicado su cromosoma S S M M Conclusión: Se sugiere que las moléculas presentes en el citoplasma de las células en la fase S o M controlan la progresión de las fases
Analogía mecánica para el sistema de control del ciclo celular Punto de control G 1 G1 Sistema de control S M G2 Punto de control M Punto de control G 2
Punto de control G 1 G0 G1 G1 Si una célula recibe una señal de continuación en este punto de control, la célula continua su ciclo Si no lo recibe, la célula se detiene y entra en G 0, un estado de no división
Señales de detención y continuación: señales internas y externas Además, de señales internas Ciclinas, un tipo de proteínas citoplasmáticas La anafase no comienza hasta que todos los cromosomas están unidos al huso acromático (microtúbulos) Existen señales externas: Inhibición dependiente de la densidad y del anclaje
a) Células de mamífero normales: la densidad celular se limita a una capa Las células se anclan a la superficie de la placa y se dividen (dependencia de anclaje) Cuando las células han formado una capa completa dejan de dividirse. (Inhibición dependiente de la densidad o contacto) Si se retiran algunas células, vuelven a dividirse hasta llenar el espacio y luego se detienen (inhibición dependiente de la densidad o contacto)
Las células cancerosas no muestran dependencia de anclaje o inhibición dependiente de la densidad b) Células cancerosas: las células siguen dividiéndose formando aglomeraciones de varias capas
CÁNCER: pérdida del control del ciclo celular Vaso sanguíneo tumor Vaso linfático Tumor metastásico Tejido glandular El tumor crece a partir de una célula cancerígena Las células cancerígenas invaden el tejido glandular Las células cancerígenas emigran a través de vasos sanguíneos y linfáticos a otras partes del cuerpo Un pequeño % de cel. cancerígenas desarrollan un nuevo tumor (metástasis)
RESUMEN La división celular (mitosis) produce células hijas genéticamente idénticas En el ciclo celular, la mitosis se alteran con la interfase El ciclo celular se regula por un sistema de control molecular Las células cancerosas los controles del ciclo celular y se dividen fuera de control, para formar tumores