Download fases del ciclo celular

Reproducción Celular
Professor: Verónica Pantoja . Lic. MSP.
Definir el Ciclo Celular.
Reconocimiento de los eventos asociados a la evolución del
ciclo celular.
Definición de mitosis y meiosis.
Identificación de etapas del ciclo celular
Los Seres Vivos necesitan crecer y
renovar los tejidos constantemente
• La piel humana se
regenera completamente
cada 28 a días

Las raicillas de cebolla
crecen varios milímetros
diarios
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En el núcleo de la célula está la información que
regula este proceso
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CROMOSOMAS
Estructuras filamentosas en las que se
asocia el material genético (hereditario)
de las células.
CENTROMERO
CROMATIDAS
BRAZO
CICLO CELULAR
Serie de eventos moleculares mediante
los cuales la célula crece, duplica
sus estructuras y finalmente se
divide, dando origen a células hijas.
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Ciclo celular eucariota
• Consiste en 4 procesos coordinados
• Crecimiento celular
• Replicación del ADN
• Distribución de los cromosomas duplicados
a las células hijas
• División celular
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FASES DEL CICLO CELULAR:
G1
INTERFASE
S
G2
Mitosis
FASE M
Profase
Metafase
Anafase
Telofase
Citocinesis
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Ciclo Celular Eucariota
• Secuencia ordenada de eventos :
– Interfase, donde los
cromosomas se duplican
– Fase mitótica
donde ocurre
división celular
Interfase
S
Síntesis
de ADN
G1
G2
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FASES DEL CICLO CELULAR
INTERFASE
Periodo del ciclo celular comprendido entre
el inicio de la vida de la célula y el comienzo
de la división celular.
Se divide en tres etapas: G1, S y G2.
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G1:
Precede al inicio de la síntesis de ADN.
Durante esta etapa, las células crecen y
efectúan el metabolismo normal; los
organelos se duplican.
Posee una duración muy variable,
dependiente del tipo de célula.
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S:
Las células duplican su material
genético (replicación), tanto del ADN
como de los cromosomas.
G2
Durante esta etapa, las células
continúan su crecimiento y se preparan para
la mitosis.
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Replicación
• La replicación conlleva conservar la información
genética, de manera que cuando una célula se
divide, de lugar a una célula hija que contenga la
misma información genética.
El
proceso
de
replicación
de ADN es el mecanismo que
permite al ADN duplicarse (es
decir, sintetizar una copia idéntica)
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Mecanismos Moleculares de la Replicación
del ADN
ADN doble hélice separa
sus dos hebras y cada una
sirve de molde para
sintetizar una nueva hebra
siguiendo las reglas de
complementariedad
ADN doble hélice se replica
se producen dos dobles
hélices, una de ellas tienen
las dos hebras viejas y la
otra doble hélice posee
ambas hebras de nueva
síntesis
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ADN doble hélice se replica
se originan dos dobles
hélices, cada una de ellas
con hebras que poseen
tramos viejos y tramos de
nueva
síntesis
en
diferentes proporciones.
Replicación en Eucariontes
 Poseen muchos orígenes de
replicación,
debido a la
enorme cantidad de ADN
además de estar repartido en
varios cromosomas. Por tanto,
los eucariontes tienen en cada
cromosoma muchos orígenes
de replicación, y como
consecuencia,
muchos
replicones
(unidades
de
replicación).
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Dirección de la Síntesis 5’  3’
Bidireccional. Las ADN polimerasas
solamente sintetizan ADN
en la dirección 5' - 3'. Es
decir,
solamente
son
capaces
de
añadir
nucleótidos al extremo 3'
OH de otro nucleótido. Las
ADN polimerasas necesitan
un extremo 3' OH al que
añadir nucleótidos para
comenzar la síntesis de
ADN.
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• La replicación del ADN es bidireccional, ya que a partir de
un punto de origen progresa en dos direcciones opuestas,
existiendo dos puntos de crecimiento (PC) u horquillas de
replicación.
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Replicación es Semidiscontinua.
 La
ADN
polimerasa
solamente sintetiza en la
dirección 5‘  3', la
síntesis de una de las
hebras se realizar de forma
continua, mientras que la
otra hélice para sintetizarla
al mismo tiempo se
necesita polimerizarla a
base de ir añadiendo
pequeños
fragmentos
(fragmentos o piezas de
Okazaki). Una hélice se
sintetiza de forma continua
y la otra lo hace de forma
discontinua.
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Iniciación Mediante Cebador
 Para que puedan iniciar
la síntesis de ADN
necesitan un extremo 3'
OH al que ir añadiendo
nucleótidos,
y
ese
extremo 3' OH lo
suministra un ARN de
pequeño
tamaño
alrededor de 25 a 30
ribonucleótidos que se
denomina ARN cebador
o "primer".
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• En el proceso de replicación participan varias
enzimas como:
ARN Primasa
Sintetiza el primer de ARN
ADN polimerasa o ARN
polimerasa
Elonga la cadena de ADN o ARN
respectivamente . Dirección 5’3’
ADN Helicasa
Abre la cadena de ADN
ADN Topoisomerasa
Corta segmentos del ADN, evita tensión de
la hebra
ADN Ligasa
Une los fragmentos de ADN
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Regulación del ciclo celular
• Por señales extracelulares del medio
• Por señales internas que supervisan y coordinan las diferentes
fases del ciclo
• Ejemplo: efecto de los factores de crecimiento sobre la
proliferación de las células animales.
• Además el crecimiento celular,
la replicación del ADN y
la mitosis
Son coordinadas por una serie de PUNTOS DE CONTROL que
regulan la progresión hacia la las diferentes fases.
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A-PUNTOS DE CONTROL
•
START. Controla el paso de G1 a S, es controlado por señales
externas como la disponibilidad de nutrientes y por el tamaño
celular
• START es el punto en que se coordina el crecimiento de la
célula con la replicación del ADN y con la división celular
• Esta regulación requiere que la célula alcance un tamaño
mínimo para que rebase el punto de START
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B-Puntos de control en G2
• Schizosaccharomyces pombe, supervisa el
tamaño celular y la disponibilidad de
nutrientes en el paso de G2 a M
• En animales el ejemplo más característico son
los Oocitos, que permanecen en G2 largos
períodos en espera de una señal extracelular
para pasar a la fase M
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Puntos de control (de calidad ?)
• Un punto de control en G2, previene la iniciación de la mitosis
hasta que se haya completado la replicación del ADN
• Este punto detecta: ADN no replicado, ADN dañado
• El ADN dañado no solo detiene el ciclo celular por el punto de
control de G2 sino también en puntos de control de G1 y S.
• La detención del ciclo celular en G1, S y G2 está mediada por
2 proteínas quinasas relacionadas denominadas ATM y ATR
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Proteínas quinasas y regulación del ciclo celular
• 3 abordajes experimentales concluyeron en que los factores
clave de la regulación del ciclo celular se trata de proteínas
quinasas
• MPF es un regulador general del paso de G2 a M, llamado por
ello Factor Promotor de la Maduración
• MPF resultó ser un dímero de: Ciclina B y la proteína quinasa
Cdk1
• Diferentes ciclinas y proteína quinasas relacionadas con Cdk1
funcionan como MPF en diferentes pasos del ciclo celular
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Mitosis
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Composición genética de las Células Somáticas
• Son todas las células que
componen los distintos tejidos
exceptuando las células sexuales
• Células somáticas son diploides
(2n), tienen dos juegos de
cromosomas (uno proveniente de
cada progenitor)
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PROFASE
• Comienza con la conversión de la CROMATINA en
CROMOSOMAS (1) por un proceso de espiralización de
las cadenas (igual que si tenemos un alambre largo y lo
convertimos en un resorte), seguiremos teniendo lo
mismo, pero de forma diferente: las dos cadenas que son
completamente idénticas (ya que una se ha formado por
replicación de la otra) se espiralizan juntas originando las
cromátidas del cromosoma.
• Se duplican los centriolos (2).
• La membrana nuclear desaparece (3).
DOCENTE: Veronica Pantoja Silva.
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• Cuando ya ha desaparecido la membrana nuclear, los
centriolos migran hacia los polos de la célula (4),
apareciendo entre los dos pares de centriolos una
serie de fibras de proteína dispuestas de polo a polo
que reciben el nombre en conjunto de HUSO
MITÓTICO (5).
• Los cromosomas ya formados se mueven y se unen a
una fibra del huso por su centrómero (un sólo
cromosoma por fibra) (6), de manera que las
cromátidas miran hacia los polos de la célula.
• Cuando se han unido se van moviendo hasta situarse
en el centro de la célula.
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METAFASE
• Es una fase breve en la que todos los cromosomas se
encuentran situados en el ecuador (parte media) de
la célula, formando una figura muy característica
llamada PLACA ECUATORIAL (1). Tras colocarse aquí
comienza la siguiente fase.
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ANAFASE
• Los centrómeros se dividen y las cromátidas se
separan y se desplazan hacia los centriolos, al tiempo
que van desapareciendo las fibras del huso. En este
momento ya se ha repartido el material hereditario
(las cadenas de ADN) de forma idéntica en dos partes.
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TELOFASE
• Es como una profase al revés.
• Los cromosomas se desespiralizan y se
transforman en cromatina (2); aparece la
membrana nuclear (1), quedando una
célula con dos núcleos. Aquí concluye la
mitosis.
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DIVISIÓN CITOPLASMÁTICA
(CITOCINESIS)
• No es una fase de la mitosis. Es la división del citoplasma
en dos partes, con la repartición aproximada de los
orgánulos celulares.
• En las células animales se hace por estrangulación, desde
fuera hacia adentro, y en las vegetales se hace por
crecimiento de la pared celular desde dentro hacia
afuera. El resultado final es que la célula madre se ha
transformado en dos células hijas idénticas
genéticamente.
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La Citoquinesis es diferente en vegetales y
animales
• En animales, ocurre
por un proceso de
segmentación
– ApariciónAnillo
de un
surco de
de contracción
hecho de microfilamentos
segmentación.
Surco de
Segmentación
Surco de
segmentación
Células hijas
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Formación de Pared de la
Núcleo hijo
la placa celular célula parental
• En plantas, vesículas
con material de la
pared celular se
fusionan para formar
la placa celular que
luego se convierte en
pared celular
Pared celular
Nueva pared
Vesículas conteniendo Placa celular Células hijas
de la pared
DOCENTE: material
Veronica Pantoja
Silva.
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Mencione que ve en la imagen
Mitosis
Interfase
http://www.iknow.net/CDROMs/cell_cdrom/c
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Los factores de crecimiento gobiernan el
sistema de control del ciclo celular
Factor de
crecimiento
Membrana plasmática
Proteína
receptora
Vía de
transducción
de señal
Proteínas
de relevo
Punto de
verificación G1
Sistema
de control
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Funciones de la Mitosis
• Crecimiento
• Ejemplo raíz de cebolla
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Células
muertas
• Regeneración de
los Tejidos
• Reemplazo de
células de la piel
Epidermis,
la capa
exterior de
la piel
Células
en
división
Dermis
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Resumen
DOCENTE: Veronica Pantoja Silva.
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Correcto o incorrecto?
1) Hay algunas células que no sufren mitosis en toda su vida.
Correcto. Es cierto. Algunas células como las neuronas no se dividen nunca
2) Las células somáticas pueden realizar meiosis y dar gametos.
Correcto. Es falso. Sólo las células germinales dan lugar a los gametos en condiciones
fisiológicas. Únicamente los metazoos más simples como las esponjas marinas pueden
transformar sus células somáticas en gametos. También por ingeniería genética se puede
transformar una célula somática en una célula germinal.
3) Las ciclinas son proteínas que se sintetizan sólo en la fase S, junto
con la duplicación del ADN
Incorrecto. Es falso. Existen diferentes tipos de ciclinas que se sintetizan
de manera periódica en diferentes momentos del ciclo celular: G1, S o G2.
4)En la anafase se produce la rotura de los centrosomas y la aparición
de 4 que se repartirán en parejas entre las células hijas.
Correcto. Es falso. Los centrosomas sólo se dividen durante la fase S. Lo que se
deshace durante la anafase es la unión entre cromátidas de cada cromosoma. Con
Veronica
Pantoja Silva. hermanas cada una vaya a uno de
ello se consigue que DOCENTE:
de cada pareja
de cromátidas
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los centrosomas.
VEAMOS UNA ANIMACION PARA
ACLARA LOS CONTENIDOS
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/
Cell_anim_archivos/Cell_anim_archivos/mitosis_Medina.swf
http://www.iesguillemcifre.cat/menu7/menu7_2/biob2/SIMULACIONS%20DE%20BIOLOGIA/
index.htm
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¿PREGUNTAS, DUDAS, COMENTARIOS?
DOCENTE: Veronica Pantoja
Silva. 2014