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División Celular
Recuerda que:
 Cada molécula de ADN incluye la
información de una serie de
características de la célula que la
contiene
 Cada segmento del ADN que informa
sobre una de estas características se
denomina GEN
La clave de la reproducción:
la autoduplicación del ADN
 El ADN es capaz de fabricar copias de sí
mismo, de tal manera que los genes se
duplican. Los escasos errores que
suceden en este mecanismo de copia se
denominan MUTACIONES
Ciclo Celular
Al igual que las personas, las células también tienen un ciclo de
vida: nacen, crecen, se reproducen, envejecen y mueren.
Este ciclo de vida consta de varias fases:
 INTERFASE, que se divide en:
 Periodo G1: Punto de inicio del ciclo celular, período de
crecimiento.
 Periodo S: Síntesis (duplicación o replicación) del material
genético. (ADN)
 Periodo G2: período en el cual la célula se prepara para la
división (mitosis)
 DIVISIÓN CELULAR (Periodo M): Ocurre la división del núcleo
celular (Mitosis) y, posteriormente, la del citoplasma
(Citocinesis).
Los cromosomas
 Son cuerpos visibles al microscopio en las células
en división (la célula debe teñirse con colorantes
que reaccionan con el ADN).
 Cada cromosoma se corresponde con una
molécula de ADN
 Al iniciarse la división celular, los cromosomas
son dobles (formados por dos moléculas de ADN
unidas) pues durante la interfase, cada molécula
de ADN se ha autoduplicado
 Cada mitad de un cromosoma doble se llama
cromátida y es exactamente igual a la cromátida
hermana
La Reproducción Celular
Cariocinesis o Mitosis
PROFASE
PROMETAFASE
Citocinesis
METAFASE
Cariocinesis o Mitosis
CITOCINESIS
TELOFASE
ANAFASE
La Reproducción Celular
Animación de la División por Mitosis
Número de cromosomas
Cada especie tiene un número característico de cromosomas diferentes. Los
organismos pueden ser haploides o diploides en función de los juegos de
cromosomas que tengan.
Organismos diploides (2n)
Tienen dos juegos de cada cromosoma en
sus células somáticas), uno procede del
padre y el otro de la madre. Por eso se
llaman CROMOSOMAS HOMÓLOGOS.
Célula 2n = 6
Cromosomas
maternos
Cromosomas
paternos
Organismos haploides (n)
Solo tienen un juego de cada
cromosoma
Célula n = 3
 El cariotipo humano
Función e importancia de la
mitosis
 Desarrollo: mediante las sucesivas divisiones
celulares se originan las millones de células
que forman parte de un individuo.
 Crecimiento: permite un aumento en el
numero de células en los organismos.
 Reparación y renovación de tejidos: permite
reestablecer las células perdidas por algunos
daños.
Control del ciclo celular
Las células de nuestro cuerpo se dividen a lo largo de
nuestra vida. Gracias a esto, podemos crecer, renovar
las células que envejecen y reparar los tejidos dañados.
Sin embargo, el número de divisiones de nuestras
células es limitado, no más de 80 ó 90 veces, y está
preestablecido en genes del ADN.
Existe un “reloj biológico” que va anotando el número de
veces que se dividen las células y, cuando se llega al
límite, se pone en marcha un proceso denominado
apoptosis, una especie de suicidio celular.
Control del ciclo celular
Reloj biológico
Unos determinados genes activan el
suicidio, entonces las células se
encogen y se separan de sus vecinas y
acaban rompiéndose en pequeños
fragmentos que serán engullidos por
células vecinas.
Apoptosis
Cuando falla el control: cáncer
Las células del cuerpo tienen un ciclo de vida controlado: crecen, se dividen,
envejecen y mueren.
Pero, cuando el control de este ciclo falla, las células se convierten en
inmortales y continúan dividiéndose sin control originando un tumor que va
destruyendo el tejido u órgano en el que se ha originado.
Las células cancerosas pueden viajar a través de la sangre y formar tumores
en otros órganos (metástasis).
Origen de los oncogenes (genes del cáncer)
El ciclo celular está controlado por dos tipos de genes:
 Genes que estimulan la división celular
(Protooncogenes )
 Genes inhibidores de la división (genes supresores
de tumor )
Una mutación en los protooncogenes o en los genes
supresores de tumor convirtiéndolos en oncogenes
(genes tumorales) alterando la orden final de la división
celular, por lo que las células proliferarían de forma
incontrolada y se desarrollaría un tumor.
¿Cómo se producen las mutaciones?
Las mutaciones pueden ser de origen interno o externo.
Las mutaciones de origen interno se pueden producir cada
vez que ocurre una división celular, al producirse una copia
incorrecta del ADN. Esto es muy poco frecuente ya que el
sistema de autoduplicación del ADN posee sus propios
mecanismos de reparación, pero aun así puede suceder
una vez entre varios millones. Las mutaciones sólo se
heredan si van en el ADN de las células sexuales.
La frecuencia con que suceden las mutaciones se puede
incrementar por causas externas, como la presencia de
radiaciones que alteran a los nucleótidos del ADN (UV,
rayos X, etc.) o la presencia de sustancias tóxicas que
reaccionan con el ADN o con las moléculas que ayudan a
su duplicación . Estos factores se denominan mutágenos o
agentes mutagénicos.
Los virus: piratas de las células
Consulta los dos enlaces siguientes sobre las
características de los virus y su ciclo de vida:
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/
2bachillerato/micro/contenidos2.htm
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno
/2bachillerato/micro/contenidos3.htm
Comprobarás que los virus “secuestran” los mecanismos de
reproducción de la célula a la que parasitan
El virus del SIDA
La gravedad de este virus se debe a que ataca
específicamente a los LINFOCITOS, las células
sanguíneas encargadas de la defensa del organismo
frente a la entrada de “intrusos”
Meiosis
 Todas las células de nuestro cuerpo (células somáticas) tienen
un total de 46 cromosomas, son diploides (2n).
 En cambio, las células sexuales o gametos (óvulo y
espermatozoide) son células haploides (n) porque contienen
sólo la mitad de cromosomas (23).
 Al unirse el óvulo y el espermatozoide, la célula resultante, el
cigoto, tendrá el número correcto de cromosomas
característico de la especie.
 Los óvulos y los espermatozoides se forman a partir de células
germinales que presentan una división especial llamada
meiosis, que consiste en dos divisiones seguidas.
Meiosis y ciclos biológicos
Meiosis
En casi todos
los animales
(2n)
DIPLOIDE
Gametos (n)
HAPLOIDE
Fecundación
Desarrollo
(mitosis)
Cigoto
(2n)
Ciclo diplonte
La meiosis
MEIOSIS I
INTERFASE
(duplicación del
ADN)
1. PROFASE I
(Condensación de
los cromosomas)
(separación
(separación de
de cromosomas
cromosomas
homólogos)
homólogos)
MEIOSIS II
(separación de cromátidas
hermanas)
7. TELOFASE y
CITOCINESIS
SOBRECRUZAMIENTO
2. METAFASE I
(Los cromosomas se
disponen en parejas)
6. ANAFASE II
(Separación de
cromátidas)
Células hijas
3. ANAFASE I
(Separación de los
cromosomas)
4. TELOFASE I y
CITOCINESIS
5. PROFASE II
(se vuelve a formar el huso)
La Reproducción Celular
Animación de la División por Meiosis
Comparación entre mitosis y meiosis
MITOSIS
MEIOSIS
Resultado: dos células hijas diploides
iguales entre sí y a la progenitora.
(CLÓNICAS)
Resultado: cuatro células hijas haploides
distintas entre sí y de la progenitora.
Importancia de la meiosis
 La meiosis es de gran importancia para los
organismos con reproducción sexual, dado que es
fuente de variabilidad de las especies (durante la
profase I se produce la recombinación de los genes
entre cromosomas homólogos y en la anafase I se
produce la separación de los cromosomas homólogos
de forma independiente, produciéndose nuevas
combinaciones de genes paternos y maternos)
 Permite mantener constante el número de
cromosomas propio de la especie a lo largo de las
generaciones.
Tras la fecundación:
desarrollo y diferenciación
 La célula resultante de la fecundación, el cigoto, experimenta
sucesivas divisiones celulares (mitosis) para dar lugar a un
embrión pluricelular. Este proceso se denomina desarrollo
 El desarrollo embrionario no consiste en una simple
multiplicación del número de células, también implica que éstas
se vayan diferenciando en los distintos tipos celulares (lo que
implica una especialización en forma y función)
 La diferenciación celular implica que las células embrionarias,
en principio no diferenciadas y que potencialmente pueden
constituir cualquier tipo de célula adulta, comienzan a leer las
instrucciones del ADN específicas de un tipo determinado de
célula (es un proceso que no tiene marcha atrás)
Clonación
Consiste en fabricar un embrión
artificial a partir de dos células: un
óvulo sin núcleo y una célula del
cuerpo del individuo que se quiere
clonar, que aporta su núcleo diploide.
Utilidad:
 Animales que interesa preservar (alta
producción de carne o de leche, o bien
animales modificados genéticamente)
 Animales de laboratorio que sirvan
de modelo para investigar sobre
determinadas enfermedades.
 Animales en peligro de extinción e
incluso animales ya extinguidos.
Clonación
terapéutica
Se utilizaría para tratar ciertas
enfermedades y reparar
tejidos y órganos dañados.
Células madre
Las células madre son células no diferenciadas que tienen la capacidad,
no solamente de poder cultivarse y reproducirse a si mismas, sino también
de poder producir células adultas de diferentes tejidos.
Como se obtienen las células madre
embrionarias
1. Embriones sobrantes de fecundación in vitro, que
pueden ser “frescos” o congelados.
2. Embriones obtenidos por transferencia nuclear
somática (clonación).
Como se obtienen las células madre de tejidos
adultos
1. Diferentes tejidos adultos.
2. Cordón umbilical.
3. Placenta.
4. Fetos abortados.
5. A partir de células madre germinales.
Aplicación de las células madre
Las células madre representan una especie de comodín que puede dar lugar a
cualquiera de los tejidos que forman el cuerpo humano mediante
diferenciación.
Se podrían conseguir:
 Neuronas para corregir enfermedades como el Párkinson o el Alzheimer.
 Células del hígado para reemplazar a las dañadas por una cirrosis
 Células musculares para reponer las células muertas del corazón por un
infarto
 Células del páncreas productoras de insulina para los diabéticos.
 Sustitución de cualquier órgano deteriorado, evitando así el problema del
rechazo de los trasplantes actuales.
Clonación Terapéutica y Células Madre
Clonación por
Transferencia Nuclear a
Célula Somática Adulta
Fecundación in vitro
Células Madre
Embrionales
Células Indiferenciadas en Cultivo
Tejidos
Piel
Hueso
Nervioso
Músculo