Download Reproducción celular División celular La división celular es un

Ciencias
Biológicas 2
© 2006
Teresa Audesirk
Gerald Audesirk
Bruce E. Byres
Capítulo 1:
Reproducción celular
Continuidad
de la vida
División celular
A. La división celular es un proceso controlado
•
1. La frecuencia y el lapso de tiempo de la
división celular es controlada
•
2. Las células reciben señales para dividirse o
no dividirse
División celular
B. El cáncer es el resultado de una división
celular fuera de control.
•
1. Las células cancerosas no responden o
responden incorrectamente a las señales de
control
El cáncer
A. Casi uno de cada tres americanos contraerá
algún tipo de cáncer
B. El cáncer al pulmón es el más común y es
la patología de más rápido crecimiento.
El cáncer
C. Más de 500.000 muertes por año se deben al
cáncer en los Estados Unidos.
D. Es la segunda causa de muerte en los Estados
Unidos y en la amyoría de los países
industrializados.
El cáncer
E. El nivel de riesgo de desarrollar cáncer se
puede controlar
•
1. La exposición a cancerígenos/mutágenos
aumenta el riesgo.
•
2. Hábitos alimenticios.
F. Las investigaciones sobre el cáncer
involucran estudios acerca de la
división celular.
Fisión Binaria
Punto de fijación
Pared
celular
ADN duplicado
Membrana
plasmática
Membrana expandida
ADN circular
Fisión Binaria
constricción
fisión
Bacteria en división
Plano de división
Pared celular
Citoplasma
Material
Nuclear
Funciones de la Mitosis
Huevo fertilizado
(cigoto)
División
Celular
mitótica
Órganos
Etapa
multicelular
División
celular
mitótica
y diferenciación
Tejidos
Protozoo:
Reproducción asexual por Mitosis
Individuos nuevos
Levaduras:
Reproducción asexual por Mitosis
Las levaduras, que son
hongos unicelulares, se
reproducen por mitosis.
El brote se forma en la
célula.
El núcleo se mueve
hacia el brote.
Los brotes se separan.
Hidra:
Reproducción asexual por Mitosis
Los árboles de las arboledas de álamo
temblón son genéticamente idénticos
Tres arboledas individuales
cerca de Aspen, Colorado.
Los árboles de esta
arboleda ya han
perdido sus hojas.
Cada árbol crece a partir de
las raíces de un solo árbol
ancestral.
En el Otoño el
comportamiento de sus hojas
muestra la identidad genética
dentro de una arboleda y las
diferencias genéticas entre
arboledas.
Los árboles de
esta arboleda han
comenzado a
cambiar de color.
Los árboles de
esta arboleda
todavía están
verdes.
La división celular y el ciclo de la célula
A. Diferentes tipos de células tienen distintas
velocidades de división celular
•
1. Algunas células de tejidos ya desarrollados nunca
se dividen (células nerviosas, células del músculo
equelético, glóbulos rojos)
La división celular y el ciclo de la célula
•
2. Algunas células se encuentran en estado de
reposo (G0) y no entran al ciclo celular hasta que
reciban una señal para hacerlo.
•
3. Otras células están continuamente entrando al
ciclo celular
La división celular y el ciclo de la célula
B. La división celular resulta de una señal
extracelular
•
1. Citocinesis — se secretan moléculas que se unen
a receptores de membrana específicos.
–
–
a. Microfilamentos fijos en la membrana plasmática
forman un anillo en torno al cuador de la célula.
b. Este anillo se contrae y constriñe el ecuador de
la célula, hasta que el citoplasma se divide en dos
células hijas nuevas.
Mitosis, Meiosis y el ciclo sexual
mitosis para el
mantenimiento
del organismo
mitosis para el
mantenimiento
del organismo
meiosis en el ovario meiosis en el testículo para
para producir óvulos producir espermatozoides
óvulo
espermatozoide
óvulo
fecundado
mitosis para
formar
estucturas
corporales
y crecer
embrión
bebé
mitosis
para
crecer
adulto
Condensación del cromosoma
Un cromosoma;
una doble hélice
de ADN no condensado
Un cromosoma duplicado;
dos dobles hélices de ADN
no condensado
Replicación del ADN
Condensación
de cromosomas
célula
pares
de bases
centrómero
histonas
Un cromosoma duplicado;
dos dobles hélices de ADN
condensado
cromátida
Cromosomas humanos durante la mitosis
Cariotipo humano masculino
La tinción y fotografía
del juego de cromosomas
duplicados de una sola
célula en proceso de
división permite obtener su
cariotipo.
Se disponen en orden
desendente de tamaño.
Se presentan en pares
(homólogos) que son
semejantes en cuanto a
tamaño y modalidad de
tinción y que contienen un
material genético similar.
Ciclo celular eucariótico
G0: no hay
división
G1: Crecimiento 1
S: Síntesis
de ADN; los
cromosomas
se duplican
interfase
G2: Crecimiento 2
Fases de la Mitosis, 1
Interfase : Los delgados
cromosomas (azules) se
hallan en estado de
despliegue y aparecen
como una masa en el
centro de la célula. Los
microtúbulos (rojos) se
despliegan desde el
núcleo, hacia todas las
partes de la célula.
Profase tardía: Los
cromosomas (azules) se
han condensado y fijado
a los microtúbulos de las
fibras del huso (rojos).
Los microtúbulos se han
reorganizado para formar
el huso; los
cromosomas, ahora
condensados, son
claramente visibles.
Metafase: Los
cromosomas se han
desplazado a lo largo del
microtúbulo del huso
hasta el ecuador de la
célula.
Separación de las cromátidas hermanas
Durante la metafase, las
cromátidas hermanas se
mantienen unidas al centrómero.
Al final de la metafase, el
centrómero libera a las cromátidas
hermanas.
En la anafase, ellas se desplazan
hacia los polos opuestos.
Fases de la Mitosis, 2
Anafase: Las
cromátidas
hermanas se han
separado y un juego
de cromosomas se
desplaza a lo largo
del microtúbulo del
huso hacia cada uno
de los polos de la
célula.
Telophase: Los
cromosomas han
formado dos
agrupamientos, cada
uno en el lugar que
ocupará el futuro
núcleo.
Reanudación de la
interfase: Los
cromosomas se relajan
nuevamente para adoptar
su estado desplegado.
Los microtúbulos del
huso desaparecen y los
microtúbulos de las
células hijas se
reorganizan para adoptar
el patrón propio.
Mitosis:
Profase - Metafase
Los cromosomas se
han duplcado, pero
permanecen
alargados dentro del
núcleo.
Interfase
tardía
También los
centríolos se
han duplicado.
Los cromosomas
se condensan y se
acortan.
Profase
Temprana
Los centríolos
comienzan a separarse
cuando se inicia la
formación de los
microtúbulos del huso.
El nucléolo
desaparece; la
envoltura nuclear
se desintegra
Profase
Tardía
Las interacciones
entre los
cinetocoros y los
microtúbulos
alinean los
cromosomas en
el ecuador de la
célula.
Metafase
Los microtúbulos del
huso se fijan al
cinetocoro (punto rojo)
de cada cromátida
hermana.
Mitosis
Anafase - Citocinesis
Los microtúbulos del
huso libres se deslizan
unos respecto a otros y
separan los polos
empujándolos.
Anafase
Las cromátidas se
separan por el
centrómero y se
convierten en
cromosomas
independientes.
Un juego completo de
cromosomas comienza a
desenroscarse (estirarse)
para asumir el estado
desplegado.
Telofase
Se comienzan a formar
denuevo las envolturas
nucleares y se inicia la
desaparición de los
microtúbulos del huso.
El citoplasma se
divide a lo largo del
ecuador de la célula
progenitora
Citocinesis
Cada célula hija recibe
un núcleo y
aproximadamente la
mitad del citoplasma
original.
Próx.
Interfase
Los microtúbulos
del huso
desaparecen, la
envoltura nuclear
se forma
nuevamente.
Citocinesis de una célula ciliada
Células hijas
Surco de separación
Citocinesis en una célula vegetal
La vesículas de fusionan
para formar una nueva
pared celular y
membranas plasmáticas
entre las células hijas.
pared celular
Las vesículas llenas de
carbohidratos forman
la placa celular
Separación total de las
células hijas.
La reproducción sexual utiliza un tipo
especial de división celular
A. Reproducción asexual por mitosis
B. Reproducción sexual por meiosis
La reproducción sexual utiliza un tipo
especial de división celular
C. La reproducción sexual ocurre en los
organismos diploides
•
1. Los organismos diploides poseen
cromosomas homólogos
La reproducción sexual utiliza un
tipo especial de división celular
D. Características de la meiosis
•
1. Ocurre en las células sexuales y produce gametos
•
2. Como resultado de la división se obtienen células
haploides
•
3. Involucra dos divisiones secuenciales y da como
resultado 4 células
•
4. Produce células que son genéticamente
diferentes.
Meiosis I
Los cromosomas
homólogos se
aparean y se
entrecruzan
Profase I
Los cromosomas
homólogos
intercambian ADN y se
alinean por pares.
Metafase I
Los cromosomas
homólogos se
desplazan hacia
polos opuestos
Anafase I
Telofase I
Meiosis II
Es similar a la Mitosis
Profase II
Metafase II
Anafase II
Telofase II
cuatro
células
haploides
Entrecruzamiento
Los homólogos se
aparean.
Cadenas de
proteínas “cierran”
los cromosomas
homólogos como
una cremallera.
Las enzimas de
recombinación
cortan y separan las
cromátidas y las
vuelven a unir.
Los homólogos se
separan con nuevas
cominaciones de
genes.
Comparación de los
husos formados durante la
mitosis y la meiosis I.
Meiosis I: Cromosomas duplicados,
cada uno con un cinetocoro; Los
homólogos apareados se desplazan
hacia polos opuestos.
Mitosis: Cromosomas duplicados,
cada uno con un cinetocoro; los
homólogos no están apareados las
cromátidas hermanas se separan
y se desplazan hacia polos
opuestos.
Meiosis / Mitosis:
Fases comparables
Escenarios de alineamiento de los
cromosomas en la Metafase
Reproducción sexual
G. Errores en la meiosis
•
–
–
1. No disyunción — Falla en la separación de
los pares de cromosomas homólogos en la
anafase de la meiosis I, por lo que los
cromosomas no se agregan correctamente a las
células hijas.
a. Resultan gametos con un número anormal de
cromosomas.
b. Los embriones producto de la fusión de gametos
con número anormal de cromosomas abortan
espontáneamente y representan de 20% a 50% de
todos los embarazos malogrados.
Reproducción sexual
G. Errores en la meiosis
•
2. No disyunción de los autosomas
–
–
–
a. Trisomía 21— Síndrome de Down
b. Trisomía 13 — Síndrome de Patau
c. Deleción del cromosoma 5 — Síndrome de Cri du
chat
Reproducción sexual
•
3. No disyunción de los cromosomas sexuales
–
–
–
–
•
a.
b.
c.
d.
Síndrome de Turner (XO)
Trisomía X (XXX)
Síndrome de Klinefelter (XXY)
Machos XXY
4. Reproducción partenocárpica
Fin