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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
FACULTAD DE AGRONOMÍA
DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA
BIOLOGÍA GENERAL
DIVISIÓN Y REPRODUCCIÓN CELULAR:
MITOSIS
¿Envejecen nuestras células junto con nosotros?
Por ejemplo: Las células
epiteliales de nuestro
intestino delgado. ¿Son las
mismas desde que
nacimos?
 Las células preexistentes se dividen
para formar nuevas células.
 Este notable proceso le permite a un
organismo: crecer, reparar sus
partes dañadas, y reproducirse.
INTRODUCCIÓN
“Cuando las células alcanzan un cierto tamaño, generalmente paran
de crecer o se dividen”
Las etapas críticas de la reproducción, incluso de la humana, se llevan
a cabo a nivel microscópico de la célula.
La Reproducción Celular permite a una célula progenitora distribuir
tanto genes como componentes celulares en sus células hijas a
través de un proceso denominado división celular.
Pseudomonas spp.
Reproduciendse asexualmente
¿Cuál es la función de la reproducción celular en la vida de
células individuales y organismos complejos?
 Para multiplicarse, las células procariotas experimentan un
proceso de división celular llamado fisión binaria.
 La división celular en los eucariotes hace posible el desarrollo,
mantenimiento y reparación de los tejidos corporales que
deben ser recuperadas con frecuencia.
 La división celular en los eucariotes constituye la base de la
reproducción asexual.
Ejemplo: Las células del tejido epitelial de la piel
se renuevan cada dos semanas, las células que
recubren la parte interna del estómago cada tres
días.
El ciclo celular
El ciclo celular es: La secuencia de actividades que ocurren de una
división celular a la siguiente para formar dos células hijas.
Cuando una célula se divide tiene que transmitir a sus descendientes
la información genética (DNA).
También debe transmitir
componentes estructurales como
ribosomas, mitocondrias, etc.
Ejemplo: Esquema de un ciclo celular
eucariótico. Podemos decir que el ciclo celular
es como la “vida de una célula”
Durante el ciclo celular se intercambia material
genético
Pero…
¿Cómo se organiza el material genético en las células eucariotas?
El ADN es una molécula larga y lineal con miles de nucléotidos.
Para trasmitir la información el ADN debe compactarse en una forma
conocida como cromosomas.
• Cromosoma significa “cuerpo
coloreado” porque se tiñen fácilmente
con ciertos colorantes.
• Es la máxima forma de condensación
del material genético.
• Consisten en una molécula lineal de
ADN unida a proteínas esta asociación
recibe el nombre de CROMATINA.
• Los cromosomas facilitan el transporte
de la información genética a las células
hijas durante la división celular.
¿Qué hace una célula eucariota para condensar su ADN en los
cromosomas dentro del núcleo?
• El ADN se condensa mediante ciertas proteínas conocidas como
histonas. Las histonas presentan carga positiva.
• Estas histonas se asocian con el ADN, que presenta una carga
negativa debido a sus grupos fosfato, para formar estructuras
llamadas nucleosomas.
• Cada nucleosoma consiste en una estructura de ocho moléculas
de histonas. La estructura que se forma es semejante a las perlas
de un collar.
• La asociación de ADN y proteínas se conoce como CROMATINA
Además de los genes, cada cromosoma tiene regiones
especializadas que son esenciales para su estructura y su
función:
• Dos telómeros: Los dos extremos de un cromosoma consisten
en secuencias repetidas de nucleótidos llamadas telómeros
(“parte final” en griego)
• Un centrómero: mantiene unidas a las dos moléculas de ADN
que ya se han replicado
• Cromátidas: En tanto los dos cromosomas permanezcan
unidos por el centrómero, nos referimos a cada cromosoma
como una cromátida hermana.
• Esto es importante porque el producto de la duplicación del
DNA es un CROMOSOMA DUPLICADO con dos cromátidas
hermanas idénticas.
CARIOTIPO
• Los cromosomas de cada especie eucariótica tienen formas,
tamaños y modalidades de tinción característicos.
• El cariotipo: Es el juego completo de cromosomas teñidos de una
célula de un organismos de una especie determinada.
• En el cariotipo resulta evidente que las células no reproductoras
de muchos organismos, incluyendo a los seres humanos,
contienen pares de cromosomas.
• Los pares de cromosomas eucarióticos se presentan denominan
homólogos porque contienen genes similares.
Ciclo celular de las células eucariotas
• El ciclo celular varia ampliamente, pero en las células
vegetales y animales que crecen activamente, es alrededor de
8 a 20 horas. El ciclo celular consiste en dos fases principales:
• Interfase
• Fase M
INTERFASE
FASE M (MITOSIS)
 La mayor parte de la vida
celular se invierte en la
interfase.
 La fase M implica dos
procesos principales, mitosis
y citocinesis.
 No ocurre la división celular.
 La mitosis produce dos
núcleos con cromosomas
idénticos al núcleo parental.
 Una célula se mantiene
activa metabólicamente
durante la interfase,
sintetizando materiales
necesarios y creciendo.
 La citocinesis la división del
citoplasma celular para
formar dos células hijas.
• Fase G1: Durante la cual adquiere o sintetiza los materiales
necesarios para su crecimiento y la división celular. Durante la
fase G1 la célula es sensible a las señales internas y externas que
ayudan a la célula a “decidirse” si se divide. Hacia el final del G1,
las enzimas requeridas para la síntesis de ADN se vuelven más
activas. Si la decisión es positiva, la célula entra en la fase S.
• Fase S: que es cuando se realiza la síntesis de DNA. El ADN se
replica y las proteínas histonas son sintetizadas para que la célula
pueda hacer una copia de sus cromosomas. Después de duplicar
su DNA, la célula completa su crecimiento en la fase G2 antes de
dividirse.
• Fase G2: Durante este tiempo, aumenta la síntesis de proteínas,
conforme se dan los pasos finales en la preparación de la célula
para la división.
•La fase M: Implica dos procesos principales, mitosis y citocinesis.
•Como alternativa, si durante la fase G1 la “decisión de división” es
negativa, la célula también puede abandonar el ciclo celular durante
G1 y entrar en una fase conocida como G0
•G0: En ésta las células están vivas y metabólicamente activas, quizás
incluso aumenten de tamaño, pero no duplican su DNA ni se
dividen. En esta fase es cuando muchas células se especializan, es
decir, se diferencian.
•Muchas células diferenciadas, entre ellas las del músculo cardiaco,
de los ojos y del cerebro, se quedan en G0 durante toda la vida.
ETAPAS DE LA MITOSIS
• La mayoría de las células somáticas (células
corporales) de las eucariotas se dividen por
mitosis.
• La mitosis es un activo campo de
investigación biológica, y por una buena
razón: errores en la mitosis pueden originar
muchos desórdenes y enfermedades como
el cáncer, una condición deteriorada en
donde las células se dividen con una
incontrolable rapidez, convirtiéndose en
invasivas.
CITOCINESIS EN LA CÉLULA VEGETAL (TABICACIÓN)
MITOSIS
• La mitosis se puede definir como: Una división celular que
produce dos núcleos idénticos a los del núcleo parental y se
puede dividir en cuatro etapas:
PROFASE – METAFASE – ANAFASE – TELOFASE
• La mitosis es un activo campo de investigación biológica, y por
una buena razón: errores en la mitosis pueden originar muchos
desórdenes y enfermedades como el cáncer, una condición
deteriorada en donde las células se dividen con una
incontrolable rapidez, convirtiéndose en invasivas.
REPRODUCCIÓN ASEXUAL (MITOSIS)
La reproducción asexual es una estrategia eficiente y se
caracteriza porque:
• Un solo progenitor origina la descendencia
• No participan gametos
• La descendencia es genéticamente idéntica al
progenitor(a menos que haya mutaciones).
• Utilizan mitosis o un tipo de fisión para reproducirse
Tipos de reproducción asexual
• Bipartición o fisión binaria: Es la forma más sencilla en
organismos unicelulares, cada célula se parte en dos, previa
división de núcleo (cariocinesis) y posterior división de citoplasma
(citocinesis). Ej: Euglena
Gemación: La gemación ocurre en organismos unicelulares y
multicelulares. En la superficie del progenitor se forma una gema que
crece y se estrangula hasta separarse por completo del organismo
original. Las células producidas pueden tener vida propia o formar
colonias si permanecen unidas al organismo parental. Eje: Un ejemplo
de esto lo constituye la hidra. ej: Sachharomyces cereviceae
• Fragmentación: En organismos pluricelulares se
denomina a la separación de porciones del organismo
que crecen hasta convertirse en otro individuo. Pueden
producirse por simple ruptura o por destrucción de
partes viejas. Eje: Algas verdes y pardas, estrella de mar.
• Esporulación: Este tipo de reproducción asexual ocurre
en organismos que producen esporas, que son células
reproductivas capaces de dar origen a un nuevo
individuo Estas son cuerpos pequeños que contienen un
núcleo y una pequeña porción de citoplasma.
CICLO CELULAR PROCARIÓTICO
• Consiste en crecimiento y fisión
binaria
• El ciclo celular consta de un periodo
de crecimiento relativamente largo
—durante el cual la célula también
duplica su DNA—, seguido por una
división celular rápida.
• El cromosoma procariótico que
contiene el DNA por lo general es
circular y está unido a una parte de
la membrana plasmática.
• Durante la “fase de crecimiento” del ciclo celular procariótico, se
duplica el DNA y se producen dos cromosomas idénticos que se
unen a la membrana plasmática en puntos separados aunque
cercanos.
• La célula aumenta de tamaño tanto durante la duplicación del DNA
como después de ella. Conforme la célula crece, se alarga la
membrana plasmática entre los puntos de unión de los
cromosomas, y éstos quedan más separados.
• Cuando la célula aproximadamente ha duplicado su tamaño, la
membrana plasmática que rodea la parte media de la célula crece
rápidamente hacia adentro entre los dos sitios de fijación del DNA.
Con la fusión de la membrana plasmática a lo largo del ecuador de
la célula, se completa la fisión binaria y se forman dos células hijas.
En condiciones ideales la fisión binaria de los
procariotas se lleva a cabo con rapidez.
Por ejemplo, la bacteria intestinal común Escherichia
coli puede crecer, duplicar su DNA y dividirse en
aproximadamente 20 minutos. Por fortuna, las
condiciones en nuestros intestinos no son ideales para
el crecimiento de las bacterias; de otra forma, ¡Las
bacterias pronto pesarían más que el resto de nuestro
cuerpo!