Download Biología. 2º Bachillerato. Tema 6: Ciclo celular

INTERFASE:
G0
G1
S
G1
G2
S
Mitosis
G2
DIVISIÓN: Mitosis y
citocinesis
Interfase: gran actividad metabólica y aumento del tamaño celular.
Fase G1: síntesis de proteínas para funciones celulares. G0
Fase S: replicación del ADN y síntesis de histonas. Comienza la
duplicación de centríolos
Fase G2: trascripción y traducción de proteínas para la división. Se
duplican los centríolos. Aumento de la célula.
CICLO CELULAR
CONTROL DEL CICLO CELULAR
2
GENES:Protooncogenes (+) y
Genes supresores de tumores (-).
3
1
Expresión mediante señales
externas: Factores de crecimiento
G0 (proteínas y péptidos) y hormonas
esteroides. Transducción.
La regulación se lleva a cabo por ciclinas y quinasas dependientes de
ciclinas.
1: Punto de restricción. De G1 a S. Depende de la relación nucleoplasmática y de las ciclinas.
2: Depende de que todo el ADN esté duplicado y de las ciclinas. Se conoce como factor
promotor de mitosis MPF.
3: en metafase. Proteínas menos conocidas. Alineamiento en la placa ecuatorial.
FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS REGULADORAS
1.- G1 a S: ciclina G1
quinasa cdk2
Factor Promotor de la
replicación (FPR)
+
2.- G2 a M: ciclina mitótica
quinasa cdc2
+
Factor promotor de la
mitosis (FPM)
Se desactiva cuando se han unido todos los cinetócoros.
Envejecimiento y muerte celular
Causas: genéticas, acumulación de radicales libres, etc., pero
fundamentalmente porque el número de divisiones es limitado por el
acortamiento de los telómeros. EXISTE UN RELOJ BIOLÓGICO.
MUERTE CELULAR
Necrosis: muerte de la célula por factores físicos o químicos. La
célula se rompe, esparce su contenido y provoca la respuesta
inmunitaria provocando inflamación que puede dañar a las células
vecinas.
Apoptosis o muerte celular programada genéticamente: Activación
de genes (como p53) que impide entrar en fase de duplicación (S).
Desintegración de la célula en pequeños cuerpos (apoptóticos). con el
consiguiente gasto de energía, rodeados de membrana que son
capturados y digeridos. No sale el contenido celular y no se produce
respuesta inflamatoria.
Mitosis
Mecanismo fundamental del proceso conocido como reproducción
asexual.
Obtención de dos células hijas con idéntica información genética
entre ellas e igual a la que tenía la célula madre.
S
M
Célula madre
Células hijas
INTERFASE
PROFASE
1.- comienzan a observarse los cromosomas con dos cromátidas
unidas por el centromeros.
2.- el nucléolo desaparece.
3.- comienza a disgregarse la envoltura nuclear.
4.- se separan los diplosomas y se inicia la formación del huso
mitótico o acromático.
PROMETAFASE
1.- desaparece la envoltura nuclear.
2.- los centrosomas se sitúan en los polos y entre ellos están los
microtúbulos. Estos pueden ser de tres tipos: cinetocóricos (unidos a
los cinetócoros de los cromosomas y al centrosoma), polares (sólo
unidos al centrosoma y dirigidos hacia el otro centrosoma) y astrales
(que no forman parte del huso mitótico).
METAFASE
1.- los cromosomas alcanzan su mayor grado de condensación.
2.- los cromosomas se sitúan en la placa ecuatorial.
ANAFASE
1.- separación de las cromátidas hermanas o cromosomas anafásicos
por la despolimerización de las unidades de tubulina.
2.- alargamiento de las fibras polares por la polimerización de
tubulinas.
TELOFASE
En cada uno de los polos sucede el proceso inverso a prometafase y
profase.
1.- se descondensan los cromosomas anafásicos.
2.- se liberan de los microtúbulos.
3.- aparece la envoltura nuclear.
4.- reaparecen los nucléolos.
Los microtúbulos cinetocóricos han desaparecido y los polares se alargan.
CITOCINESIS
1.- la célula se estrangula por el plano ecuatorial gracias a un anillo
contráctil de actina.
2.- los orgánulos celulares se reparten más o menos equitativamente.
Mitosis en vegetales
No hay centrosoma por lo que los microtúbulos se forman a partir de
los centros organizadores de microtúbulos conocidos como casquetes
polares.
Por tener una pared rígida no puede estrangularse en citocinesis. Se
forma el fragmoplasto o placa celular a partir del Aparato de Golgi
en el ecuador de la célula.
Variaciones de la división por mitosis
Endomitosis: una vez duplicado el material genético no se reparte.
a) Se detienen en profase (glándulas salivares de dípteros) vuelve a G1, S,
G2, etc., aumentando la información genética.
b) Se separan en cromosomas hijos dentro del mismo núcleo, apareciendo
tetraploides, octaploides, etc.
Polimitosis: no hay citocinesis. Plasmodios.
Amitosis: reparto al azar del material genético. Protozoos.
Mitosis cerradas: no se disgrega el núcleo y el huso se forma en su
interior. En levaduras y diatomeas. Las normales se llaman abiertas.
Ambas deben proceder de un tipo intermedio (protozoos
dinoflagelados) en los que el huso se forma desde fuera y atraviesa la
membrana nuclear.
Gemación: el reparto de los orgánulos celulares no es equitativo.
Meiosis
Mecanismo fundamental del proceso conocido como reproducción
sexual.
Obtención de cuatro células hijas (gametos) con la mitad de la
información que tenía la célula madre, con el objetivo de obtener,
cuando un gameto se una a otro gameto del sexo opuesto, una célula
(cigoto) con la dotación genética de la especie.
S
S
MI
MII
Célula
madre:
parejas de
homólogos
Células tras la 1ª división.
No tienen cromátidas sino
cromosomas
4 células con la mitad, en
cantidad, de inf. genética.
Profase I
Comienza de modo similar a mitosis: comienzan a observarse los
cromosomas, desaparece el nucléolo, empieza a disgregarse la
envoltura nuclear, se separan los diplosomas y comienza a formarse
el huso.
Es más larga que la mitótica y se subdivide en varias fases con el
objetivo de intercambiar la información genética de los cromosomas
homólogos.
Leptotene (cintas finas)
Empiezan a individualizarse los cromosomas con sus telómeros
anclados en la membrana nuclear.
Zigotene (cintas unidas)
Se emparejan los cromosomas homólogos en toda su longitud,
cromátida a cromátida.
paquitene
Termina el emparejamiento mediante grupos de proteínas que
forman el complejo sinaptinémico.
Se produce el sobrecruzamiento o crossing-over. No se observa pero
se ha deducido por lo que se observa en la siguiente fase.
Sobrecruzamiento o crossing-over
Tipos de sobrecruzamientos
Diplotene (cintas dobles)
Comienzan a separarse los homólogos. Se forman figuras en forma
de X conocidas como quiasmas.
Quiasma: manifestación morfológica del proceso citogenético
conocido como sobrecruzamiento.
diacinesis
Los cromosomas se siguen condensando.
Los quiasmas se van desplazando hacia los telómeros
correspondientes.
Prometafase I
Desaparece la membrana nuclear.
Los cromosomas homólogos se unen a los microtúbulos.
Los dos cinetócoros de un cromosoma se colocan hacia un polo y los
de su homólogo hacia el otro, de modo que se vaya todo el
cromosoma metafásico al polo que le corresponda.
Aún no se han terminado de desplazar todos los quiasmas.
Metafase I
Todas las parejas de homólogos se colocan en la placa ecuatorial.
Se alcanza la máxima condensación de los cromosomas.
La situación a un lado u otro de la placa ecuatorial de los
cromosomas es al azar.
Todavía quedan quiasmas sin terminar de separarse
Anafase I
Reducción cromosómica. Cada cromosoma sigue completo con sus
dos cromátidas. Se han producido sobrecruzamientos, luego no son
las mismas cromátidas.
La información ya no es la misma
Telofase I
Dotación haploide en cada polo.
Puede rodearse de membrana nuclear dando lugar a dos células
haploides que, sin fase de síntesis, entrará en la segunda fase
meiótica. Puede ocurrir que entre en la segunda fase sin terminar la
telofase I.
Citocinesis o intercinesis
Profase II
Aparece el centrosoma duplicado y un nuevo huso se forma.
Prometafase II
Los microtúbulos se unen a los cinetócoros al igual que sucedía en
mitosis.
Metafase II
Se colocan los cromosomas en la placa ecuatorial.
Anafase II
Se separan los cromosomas, en cromátidas, para formar
cromosomas anafásicos hijos.
Telofase II
Se construyen los núcleos hijos a la vez que se produce la citocinesis.
interfase
Comienza el proceso de diferenciación anatómica hacia los distintos
gametos.
Significado biológico de:
•
•
•
•
MITOSIS
Reproducción asexual
En unicelulares: da lugar a
otros individuos
En pluricelulares: a) una
célula puede desprenderse y
dar lugar a otro individuo
idéntico. b) dentro de un
mismo individuo: crecimiento
y renovación.
Mantenimiento de la
información genética.
•
•
•
•
•
MEIOSIS
Reproducción sexual: no
todos los seres vivos.
Sólo por ciertas células:
gametos y meiosporas.
Restituye la dotación genética
de la especie.
Genera variabilidad genética:
mediante la profase I y la
distribución de los
cromosomas al azar, así como
el encuentro aleatorio de los
gametos.
Importancia evolutiva.
Células madre
Embrionarias
• Procedente del blastocisto
(entre 7 y 14 días).
• TOTIPOTENTES
Adultas
• De cualquier tejido.
• UNI O
PLURIPOTENTES