Download ciclo-cel-mit-y

Condensación e
individualización
de la cromatina
Núcleo
Cromatina
Nucleolo
Cuando la célula va a
comenzar la división, la
cromatina se
individualiza y adquiere
una forma condensada
parecida a un bastón.
La cromatina es
como un largo
hilo de lana
Puede transportarse mucho mejor un ovillo
de lana que la misma cantidad de lana
suelta. Del mismo modo, es mucho mejor
para la célula repartir el material genético
a las células hijas si la cromatina se ha
condensado en cromosomas.
Un cromosoma es
como un ovillo
Este punto es el
centrómero
Cromosoma
Cuando la célula va a
comenzar la división, el
material genético
produce una copia
exacta de sí mismo, por
lo que en vez de un
filamento, contiene dos,
llamados cromátidas,
que están unidos por el
centrómero.
Duplicación
centrómero
Cromátida 1
Animación
realizada con
fotos reales
División celular. Las células hijas
necesitan heredar la información
genética de la célula madre.
Cada una
de las
copias es
una
cromátida
Cromátida 2
En la división celular, el
material genético (ADN) se
reparte por igual entre las
células hijas. Para ello es
necesario que, previamente,
se halla producido la
duplicación de este ADN.
Veamos más cosas importantes que debes saber sobre los cromosomas:
En casi todas las células, los
cromosomas se observan
siempre en parejas.
Los dos cromosomas de una
pareja reciben el hombre
de homólogos.
Pareja de homólogos 1
Pareja de homólogos 2
El número de parejas de homólogos es siempre el mismo
en todas las células de una especie. Por ejemplo:
-Los seres humanos tenemos 23 parejas (en total: 46
cromosomas)
-La mosca del vinagre tiene sólo 4 parejas (en total: 8
cromosomas)
Drosophila melanogaster
(mosca del vinagre)
Veamos más cosas importantes que debes saber sobre los cromosomas:
En casi todas las células, los
cromosomas se observan
siempre en parejas.
Los dos cromosomas de una
pareja reciben el hombre
de homólogos.
Pareja de homólogos 1
Pareja de homólogos 2
Tipos de cromosomas
Metacéntrico
Submetacéntrico
Acrocéntrico
Es posible ordenar los cromosomas por parejas, ya que los homólogos tienen
exactamente la misma forma y el mismo tamaño. Aquí puedes ver los nombres
de los tipos de cromosomas según la posición que ocupa el centrómero.
Las células con 2n cromosomas se dice que son DIPLOIDES
Las células con n cromosomas se dice que son HAPLOIDES
(del griego diplo = doble ; haplos = simple)
2n
2n
Fíjate que debe existir un
mecanismo por el cual se reduzca a
la mitad el número de cromosomas
para formar óvulos o
espermatozoides. Después veremos
que este mecanismo se llama
MEIOSIS (del griego meios = mitad)
n
Cada una de tus
células es diploide
(2n) desde que
fuiste un cigoto.
Célula
huevo o
cigoto
2n
n
2n
3 Reproducción celular
Mediante el proceso de reproducción, las células dan lugar a nuevas
células. En los organismos unicelulares, la reproducción coincide con
la creación de un nuevo ser; en los pluricelulares, las nuevas células
forman parte de los diferentes tejidos para sustituir a las que
mueren o para crecer.
En las células procariotas (*) se
produce la división simple por
bipartición: el ADN de la bacteria se
duplica y forma dos copias idénticas.
Cada copia se va a un punto de la célula
y más tarde la célula se divide en dos
mitades. Así se forman dos células
hijas iguales, más pequeñas que la
progenitora.
Células hijas
formándose
Material genético
División bacteriana.
(*) Como vimos en 3º de E.S.O., hay dos tipos de células: procariotas y eucariotas. Las
procariotas son más primitivas, más sencillas, con muy pocos orgánulos, con el material
genético disperso en el citoplasma, no envuelto por una membrana nuclear: no tienen un
verdadero núcleo. Son las bacterias.
3 Reproducción celular
En las células eucariotas (*), se diferencian dos procesos en la
reproducción celular: la división del núcleo y la división del citoplasma.
(*) Como vimos en 3º de E.S.O., las células eucariotas son más evolucionadas, más
complejas, con varios tipos de orgánulos, con el material genético envuelto por una
membrana nuclear: tienen un verdadero núcleo. Son eucariotas las células de todos los
seres vivos menos las bacterias.
3 Reproducción celular
En las células eucariotas hay dos tipos de división celular: mitosis y meiosis.
El cuerpo crece porque las células somáticas (*) se
dividen por mitosis. En un adulto la mitosis hace
posible la regeneración de las células muertas.
Cuando una
célula se divide
por mitosis, las
células hijas son
idénticas a la
célula madre.
Cuando la
división es por
meiosis, se
reduce a la mitad
el número de
cromosomas.
2n
MITOSIS
diploides
2n
2n
Célula madre
Células hijas
n
n haploides
n
n
MEIOSIS
2n
Célula madre
Células hijas
Por meiosis se dividen las células germinales (madres) de los espermatozoides
(situadas en los testículos) y las células germinales (madres) de los óvulos (en los
ovarios). Las células hijas, los gametos, son haploides (n).
(*) Células somáticas: células que constituyen el organismo, excepto las sexuales.
3 Reproducción celular
Observa el dibujo
durante un buen
rato. Se trata de
una animación que,
tras acabar (células
hijas), vuelve a
empezar (célula
madre), formando
un ciclo. Del mismo
modo, la vida de
una célula real es
un ciclo.
3.1.- La mitosis
Cuando los organismos
crecen o reparan tejidos
dañados, forman nuevas
células mediante el proceso
de división celular llamado
mitosis.
Para que pueda darse la
división nuclear es
necesario que se de
previamente otro proceso,
que es la replicación o
autoduplicación del ADN.
Fíjate que las dos
cromátidas de un
cromosoma
terminan
separándose y
repartiéndose a
las células hijas
La autoduplicación del ADN ocurre al final etapa del ciclo
celular llamada interfase.
3.1.- La mitosis
DIVISIÓN NUCLEAR (CARIOCINESIS)
La mitosis no es una reproducción en sí misma, sino que es un proceso de división nuclear que
sirve para repartir las cadenas de ADN de forma que todas las células hijas que se originan
tengan la MISMA INFORMACIÓN GENÉTICA que su madre y entre ellas. La mitosis es
continua, sin interrupciones, relativamente rápida, que para ser estudiada se suele dividir en
varias fases, que son la PROFASE, la METAFASE, la ANAFASE y la TELOFASE.
Animación de la mitosis
3.1.- La mitosis
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 muelle),
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 centríolos (2).
La membrana nuclear desaparece (3).
Cuando ya ha desaparecido la membrana nuclear, los centríolos migran hacia los polos (extremos) de
la célula (4), apareciendo entre los dos pares de centríolos una serie de fibras de proteína
dispuestas de polo a polo que reciben el nombre en conjunto de HUSO ACROMÁTICO (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.
En la célula vegetal no existen centríolos y a veces no se ve el huso acromático.
3.1.- La mitosis
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.
3.1.- La mitosis
ANAFASE
Las cromátidas se separan y se desplazan hacia los centríolos, 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.
3.1.- La mitosis
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 propiamente dicha.
3.1.- La mitosis
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.
3.2.- La meiosis
Recuerda que ya hemos visto que:
Cuando la
división es por
meiosis, se
reduce a la mitad
el número de
cromosomas.
n
n haploides
n
n
MEIOSIS
2n
Célula madre
Por meiosis se dividen las
células germinales (madres)
de los espermatozoides
(situadas en los testículos) y
las células germinales
(madres) de los óvulos (en los
ovarios). Las células hijas, los
gametos, son haploides (n).
Células hijas
2n
2n
n
2n
Debe existir un
mecanismo por el cual se
reduzca a la mitad el
número de cromosomas
para formar óvulos o
espermatozoides. Este
n
mecanismo es la
MEIOSIS (del griego
meios = mitad)
2n
3.2.- La meiosis
Tampoco es una reproducción en sí misma, sino que es un proceso de división
nuclear que utiliza los mismos mecanismos que la mitosis, por lo que es
bastante parecida, aunque su significado biológico es diferente ya que es
reducir a la mitad el número de cromosomas para que no se duplique el
número de la especie tras la fecundación (= fusión de gametos). La meiosis
es en realidad una doble división (de las cuales la segunda es como una mitosis
normal) que se da exclusivamente en células diploides. El proceso comienza
igual que la mitosis, es decir, con una replicación previa de todas las cadenas
de ADN al final de la interfase, de manera que al comenzar la división
tenemos doble número de cadenas; tras la duplicación comienza la meiosis.
Célula madre
n
2n
n
n
Primera división
Segunda división
n
Como hay dos divisiones, se forman cuatro
células hijas, que son haploides (n)
Animación de la meiosis
3.2.- La meiosis
DIVISIÓN I
PROFASE I
Es similar a la de mitosis en cuanto a que es una fase de
preparación:
- desaparece la membrana nuclear (3)
- se espiralizan las cadenas de ADN, apareciendo los
cromosomas (1)
- se duplican los centríolos (2) y migran a los polos (4)
- se forma el huso acromático (6)
- cada par de cromosomas se une a una fibra del huso (5)
3.2.- La meiosis
DIVISIÓN I
PROFASE I
Hasta aquí sucede como en una profase mitótica normal. Las diferencias con la profase normal
se dan en el comportamiento de los cromosomas, ya que éstos antes de unirse a las fibras del
huso se van moviendo y se agrupan por parejas de manera que los cromosomas que son iguales
(CROMOSOMAS HOMÓLOGOS) quedan formando pares unidos cromátida contra cromátida;
esta unión va a permitir que se lleve a cabo el proceso más importante de la reproducción
sexual ya que es el que permite que las generaciones filiales sean diferentes a las parentales,
es la RECOMBINACIÓN GENÉTICA, que consiste en que las cromátidas de los cromosomas
homólogos que quedan juntas se intercambian trozos de sus cadenas de ADN, apareciendo
cromátidas nuevas que antes no existían, las cromátidas recombinadas, que darán lugar a la
aparición de individuos adultos nuevos que tampoco existían anteriormente.
Animación de la recombinación genética
Una vez realizada la recombinación en todos los cromosomas cada par de homólogos se une a
una fibra del huso (5), es decir, se colocan dos cromosomas por cada fibra del huso
acromático, en lugar de un cromosoma por fibra como sucedía en la mitosis; luego los pares se
desplazan para colocarse en el centro de la célula.
3.2.- La meiosis
DIVISIÓN I
METAFASE I
Los pares de cromosomas
homólogos se sitúan en la parte
media de la célula formando la
placa ecuatorial (1).
ANAFASE I
Se produce la separación y migración de los cromosomas homólogos, por lo que a diferencia de lo que
sucedía en la mitosis, los que se desplazan son cromosomas enteros en lugar de cromátidas. Al final
de la anafase I tenemos dos juegos de cromosomas separados en los polos opuestos de la célula, uno
de cada par, por lo que es en esta fase cuando se reduce a la mitad el número de cromosomas.
3.2.- La meiosis
DIVISIÓN I
TELOFASE I
Como en la telofase normal, se
puede regenerar nuevamente el
núcleo (1), iniciándose
inmediatamente la División II
CITOCINESIS I
La célula binucleada divide su citoplasma
en dos, quedando dos células hijas que
van a entrar en la segunda división
meiótica.
Animación de la división I
3.2.- La meiosis
DIVISIÓN II
Es como una mitosis normal que se da simultáneamente en las dos células hijas; en
profase II se unen cromosomas individuales a las fibras del huso y en anafase II se
separan cromátidas; al final de la citocinesis II tendremos cuatro células hijas que
tendrán cada una la mitad de las cadenas de ADN que tenían en la interfase; serán
por tanto células haploides cuya función será la de intervenir en la fecundación, es
decir, serán gametos. En las células vegetales la meiosis es similar pero con las
mismas diferencias que en la mitosis normal
Recuerda:
Célula madre
n
2n
n
n
Primera división
Segunda división
n
Como hay dos divisiones, se forman cuatro
células hijas, que son haploides (n)
Animación de la meiosis
LA MEIOSIS
Las células reproductoras se producen
mediante un proceso llamado meiosis
que reduce a la mitad el número de
cromosomas. En este proceso sólo va a
cada célula reproductora uno de los
cromosomas de cada par de homólogos.
Esta es la razón por la que los gametos
son haploides en lugar de diploides.
La meiosis
La mitosis y la meiosis
Compara con estas animaciones las semejanzas y diferencias
entre mitosis y meiosis:
Partimos de una célula con 3 parejas de cromosomas
1 y 2 representan los miembros de una pareja de cromosomas
homólogos. Cada pareja está representada con el mismo color.