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CICLO CELULAR
Y MITOSIS
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.
Repaso
Repaso
Membrana plasmática
compuesta principalmente por
Fosfolípidos
Proteínas
Colesterol
Característica química:
Característica química:
Característica química:
Zona hidrofóbica (apolar)
y zona hirofílica (polar)
Macromoléculas.
Molécula.
Presente en:
Presente en:
Presente en:
En toda la membrana.
Porción externa
Función:
En toda la membrana:
Intrínsecas o Integrales.
Estructural (flexibilidad).
En parte de la membrana:
Extrínseca o Perisféricas
Función:
Estructural, transporte,
receptores.
Función:
Estructural (rigidez)
Repaso
Repaso
Transporte
Pasivo
Activo
Característica:
Característica:
A FAVOR DE GRADIENTE de concentración.
En CONTRA DE GRADIENTE de concentración.
SIN gasto de Energía.
CON gasto de Energía.
Tipos:
Tipos:
Difusión: Alcohol
Mediado por proteínas carrier: Bomba sodio-potasio.
Difusión facilitada: Canales iónicos
Mediado por vesículas: Endocitosis.
Osmosis.
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.
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.
Organización del material genético
Cromosoma duplicado
con máximo grado de
condensación
Cromátida
Nucleosoma
Histonas
(proteínas)
Molécula de ADN
•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.
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.
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.
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).
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.
Conceptos básicos
¿De qué especie
es este cariotipo?
¿Y cuál es el sexo?
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).
Ciclo celular
G0
G1
S
Interfase
Mitosis y
citodiéresis
Células
hijas
G2
Ciclo celular
Se divide en:
División celular
Interfase
Incluye:
Sus etapas son:
G1
S
G2
División del
División del
material genético
citoplasma
A través de:
Mitosis o Meiosis
Citocinesis
Ciclo celular
G0
G1
Interfase
S
•Presenta dos grandes etapas:
INTERFASE y la DIVISIÓN CELULAR.
• La interfase presenta tres subetapas,
las cuales son:
G1 , S, G2.
Mitosis y
citodiéresis
Células
hijas
G2
•La división celular involucra a la
MITOSIS o MEIOSIS, y también
involucra a la citodiéresis (separación
del citoplasma).
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 G0.
Ciclo celular: Interfase
G1
1.-
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 G0.
4.- Si la célula decide dividirse entra al ciclo
celular.
5.- Las células que permanecen en G0 en
forma definitiva son las células musculares y
las neuronas.
S
1.- Las células duplican
su material genético
(ADN).
2.- La actividad celular
disminuye.
G2
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.
Ciclo Celular
• Conjunto de
actividades de
crecimiento y
división celular
• Consta de dos
fases principales:
interfase y
mitosis.
Cada cromosoma consiste de dos cromátidas que
se mantienen unidas por un centrómero.
Ciclo celular: Mitosis
Profase
• Condensación
de
filamentos
de
cromatina para dar
lugar a los cromosomas.
• Nucleolo y membrana
nuclear
desaparecen,
síntesis
del
huso
mitótico.
Metafase
• Cromosomas están
unidos
al
huso
mitótico por los
centrómeros y se
alinean en el plano
ecuatorial de la
célula.
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.
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.
• 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.
Ciclo celular: Citodiéresis (citocinesis)
Corresponde a la división del citoplasma, en el cual existen diferencias,
entre la célula animal y la célula vegetal
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.
Practiquemos algunas habilidades
Observa el siguiente gráfico y responde las preguntas
Cantidad de
ADN: c
4c
2c
Etapa
G1
Etapa
S
Etapa
G2
Mitosis
Etapas
del ciclo
Etapa celular
G1
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 G1 y G2, 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.
Síntesis de la clase
Duplicación del ADN
La célula está:
2n y 4c
S
Intensa actividad
metabólica,
MITOSIS
G1
G2
Preparación para la
división celular.
según el tipo de célula
MEIOSIS
División celular
en relación a los cromosomas y/o ADN
división del
citoplasma
1.Profase: formación
Citocinesis
vegetal:
fragmoplasto
2.Metafase: alineación
animal:
crecimiento
3.Anafase: separación
4.Telofase: formación de 2 núcleos
Funciones
reproducción
renovación
anillo contráctil
Ejercitación
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.
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
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.
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.
C
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.
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
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
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.
Ejercitación
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
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.
C
Mitosis
Sus etapas son:
Profase
Se caracteriza por:
Desaparece
progresivamente
la carioteca. y el
nucléolo. Los
centriolos migran
a polos opuestos.
Metafase
Se caracteriza por:
Los cromosomas
son
perfectamente
observables y se
disponen en el
plano ecuatorial.
Anafase
Se caracteriza por:
Los centrómeros
de los
cromosomas se
dividen, y las
cromátidas
hermanas migran
a polos opustos.
Telofase
Se caracteriza por:
Se reorganiza la
carioteca.
Reaparece el
nucléolo. Los
cromosomas se
descondensan.
¿A qué etapa corresponden…?
METAFASE
PROFASE
ANAFASE
TELOFASE
INTERFASE
¿A qué etapa corresponden…?
Los cromosomas están en los polos y son cada
vez más difusos.
INTERFASE
El núcleo se distingue y el material genético
está en forma de cromatina descondensada.
PROFASE
Los cromosomas comienzan a condensarse y
los centriolos a migrar a los polos opuestos.
METAFASE
Las cromátidas hermanas se separan.
ANAFASE
Los cromosomas se alinean en el ecuador de la
célula.
TELOFASE
¿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.
Observa el gráfico y responde:
1.- V ó F
Cantidad de
ADN: c
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 G1 y G2, 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.
4c
2c
Etapa
G1
Etapa
S
Etapa
G2
Mitosis
Etapas
del ciclo
Etapa celular
G1
Meiosis.
División celular: Meiosis.
¿Dónde
ocurre?
Ocurre en las gónadas para producir
gametos o células sexuales.
¿Qué
característica
tienen los
gametos?
Son células haploides
¿Cómo se logra
obtener estas
células?
Una replicación del ADN y dos
divisiones celulares sucesivas:
Meiosis I y Meiosis II.
Meiosis I.
Es un proceso reduccional…¿Por qué?
¿Cuáles son sus etapas?
Profase I
Metafase I
Anafase I
Telofase I
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.
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.
Meiosis I: Profase I
Profase I
Centrómero
b) Cigoteno
Par de cromosomas
homólogos
Tétradas o bivalente
Cromátidas
hermanas
Sinapsis
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.
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”.
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.
Meiosis I: Profase I
¿Qué significa el cambio de color de los cromosomas entre una
figura y la otra?
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.
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.
Meiosis I: Anafase I
Por acción del aparato
meiótico, se produce la
separación de los
cromosomas homólogos.
Las cromátidas hermanas no
se separan.
Meiosis I: Telofase I
Durante esta etapa, el
huso meiótico desaparece.
Reaparece la membrana
nuclear.
Luego ocurrirá la
citodiéresis
Resumen de la Meiosis I
Par de
cromosomas
homólogos
Crossing-over
Profase I
Cromosomas
homólogos
alineados en el
centro de la
célula
Metafase I
Los cromosomas homólogos
se separan, desplazándose
hacia polos opuestos de la
célula
Anafase I
Telofase I
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.
Meiosis II: Metafase II
oLos cromosomas están alineados sobre el ecuador de la
célula, un miembro de cada par.
Meiosis II: Anafase II
o En Anafase II la tracción del aparato meiótico produce la
separación de las cromátidas hermanas.
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.
Resumen de la Meiosis II
Profase II
Metafase II
Profase II
Anafase II
MITOSIS v/s MEIOSIS II
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.
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
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
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
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
Practiquemos…
El
entrecruzamiento de los
(crossing-over) se produce en:
cromosomas
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
homólogos
Practiquemos…
El
entrecruzamiento de los
(crossing-over) se produce en:
cromosomas
homólogos
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
Practiquemos…