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CICLO CELULAR
El ciclo de una célula comprende dos períodos importantes:
Interfase: en un principio, se creía que la interfase era un período de reposo de las células
luego de cada división celular. Hoy sabemos que no es así, sino que la interfase es el
período en el cual se duplica todo el material celular antes de que las células se dividan.
Algunas células (como las neuronas y las células del músculo esquelético) no se dividen
nunca luego del desarrollo y permanecen en interfase durante toda su vida.
División celular: de acuerdo al tipo celular del que se trate puede ser por mitosis o meiosis.
INTERFASE
Comprende tres períodos, en los cuales ocurren diferentes acontecimientos al interior
de la célula:
G1: es el momento en el cual la célula comienza a aumentar de tamaño, debido a que se
duplican todas las organelas y componentes citoplasmáticos (aparato de Golgi,
mitocondrias, etc).
S: es el momento en el cual se duplica el material genético de la célula (ADN).
G2: en esta etapa de la interfase la célula se prepara para dividirse y, se corrigen los
errores, en caso de que se hubiesen producido durante la duplicación del ADN.
Cómo en la fase S el ADN se duplica, podemos decir que, si en una célula la cantidad de ADN es 2
en G1, al final de la etapa S y en G2 la cantidad de ADN va a ser igual a 4.
DIVISIÓN CELULAR
Luego de que los materiales celulares se duplicaron en el período de interfase,
las células (excepto aquellas que no se dividen nunca) entran en período de división celular. El tipo
de división celular al que llamamos mitosis ocurre sólo en las células somáticas (que incluyen a
todas las células excepto a las células sexuales: óvulo y espermatozoide) y; el tipo de división
celular al que denominamos meiosis ocurre en las células sexuales.
MITOSIS
Se denomina MITOSIS al proceso por el cual la célula se divide y da origen a dos células hijas
idénticas entre sí e idénticas a la célula progenitora.
La mitosis se compone de cuatro fases:
1) Profase:
-
La cromatina se condensa y los cromosomas se vuelven visibles al microscopio
óptico.
- Se desintegra el nucléolo y la envoltura nuclear.
- Comienza a formarse el huso mitótico.
Cromatina: es el material por el que están formados los cromosomas y se compone de ADN
asociado a proteínas. La condensación de la cromatina refiere a que el ADN comienza a enrrollarse
cada vez más alrededor de las proteínas.
Huso mitótico: es una formación de microtúbulos (proteínas con forma tubular) que nacen en los
centríolos. Desde los centríolos, los microtúbulos irradian en varias direcciones, una vez que los
centríolos han migrado hacía los polos opuestos de la célula.
El huso mitótico está formado por tres clases de microtúbulos que irradian desde los centríolos:
Los microtúbulos polares, los del Aster y los cinetocóricos. Los microtúbulos del Aster y los polares
contribuyen sobre todo en la forma que adquiere la célula durante las diferentes fases de la
división. Las fibras cinetocóricas, por su parte, desempeñan un papel importantísimo en la división
celular, ya que se unen a los cinetocoros (los cinetocoros son placas proteicas que se encuentran
en la región media del cromosoma conocida como “centrosoma”) y tiran de los cromosomas
permitiendo que estos se desplacen.
2) Metafase:
- Ya se ha formado por completo el huso mitótico al desplazarse los centríolos
hacía los polos opuestos de la célula y formarse las fibras del huso.
-
Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula (al ser tirados
por las fibras cinetocóricas).
3) Anafase:
-
Los centrómeros se dividen y las cromátidas hermanas se dirigen hacia los
polos opuestos de la célula.
En el dibujo se observan las dos cromátidas hermanas, ambas son copias idénticas como
resultado de la duplicación del ADN durante la etapa S de la interfase. Las cromátidas hermanas se
separan una de otra durante la anafase de la mitosis.
4) Telofase:
-
Los cromosomas, ya ubicados en los polos opuestos de la célula, comienzan a
aliviar su enrrollamiento.
- Reaparece la envoltura nuclear (alrededor de cada conjunto de cromosomas)
y el nucléolo.
- Se desintegra el huso mitótico.
Citocinesis: Se divide el citoplasma, originándose dos células hijas idénticas entre sí e iguales a la
célula que les dio origen.
MEIOSIS
Cómo mencionamos anteriormente, este tipo de división celular sólo ocurre en células sexuales
(óvulo y espermatozoide).
La meiosis es el mecanismo que consiste en la reducción del número de cromosomas a la mitad.
Ya que, si se conservara el número de cromosomas como en la mitosis, cada célula sexual
presentaría en los seres humanos 46 cromosomas y tras la fecundación se produciría un cigoto con
92 cromosomas, número que iría aumentando en cada generación. Para impedir ello, el proceso
de meiosis, consiste en dos divisiones sucesivas con una sola duplicación del material genético
(fase S de la interfase), lo que posibilita que en las células sexuales del ser humano, por ejemplo,
el número de cromosomas de 46 o 23 pares (2n=23) se reduzca a 23 (n=23).
Como resultado de la meiosis, se obtienen cuatro células hijas con 23 cromosomas cada una.
Producto de la meiosis:
- Se reduce el número de cromosomas a la mitad.
- Los cromosomas homólogos se segregan al azar.
- Se produce Crossing-over (o recombinación genética) en la cual se lleva a cabo
el intercambio de fragmentos entre cromosomas homólogos.
Cromosomas homólogos: son los cromosomas que presentan “el mismo tipo” de información,
cada uno es aportado por un progenitor. De lo cual, podemos deducir que en el ser humano
existen 23 pares de homólogos (un juego de 23 nos fue aportado por nuestra mamá y el otro
juego de 23 por nuestro papá)
Luego de la interfase, en la meiosis ocurren dos divisiones sucesivas, conocidas como meiosis I y
meiosis II.
MEIOSIS I: Se divide en cuatro etapas, conocidas como profase I; metafase I; anafase I y telofase I.
1) Profase I: es una fase muy larga y compleja, en la que ocurren acontecimientos importantes
característicos de la meiosis, como lo es la formación de tétradas y el fenómeno denominado
crossing-over. Como acontecimientos de esta etapa podemos mencionar:
- Los cromosomas comienzan a condensarse dentro del núcleo.
- Los cromosomas homólogos (maternos y paternos) comienzan a acercarse
hasta quedar apareados. Como resultado de esta unión se forman las
-
-
-
“tétradas” (se denominan tétradas porque están formados por cuatro
cromátidas).
Formadas las tétradas se produce el fenómeno conocido como “Crossingover”, en el cual las cromátidas homólogas (no hermanas) intercambian
pequeños fragmentos, es decir que se produce la recombinación genética
entre los homólogos.
Los cromosomas se condensan aún más con lo cual es posible observar las
cromátidas hermanas de cada cromosoma. También se observan los
“quiasmas” que son los sitios en los cuales se ha producido el Crossing-over, y
tiene forma de X.
Se desorganiza la envoltura nuclear y el nucléolo. Los cromosomas se
condensan aún más.
a- Cromosomas
homólogos.
b- Se aparean y forman
tétradas.
c- Intercambian material
genético, fenómeno
conocido como
Crossing-over.
d-
2) Metafase I:
-
Los centriolos se ubican en los polos opuestos de las células y se ha formado
el huso.
Las tétradas (a diferencia de la mitosis) se ubican en el plano ecuatorial.
3) Anafase I:
-
Los cromosomas homólogos (que formaban las tétradas) se separan y son
traccionados hacia los polos opuestos de la célula.
-
Los cromosomas llegan a sus respectivos polos y alrededor de cada conjunto
de cromosomas se reconstruye la envoltura nuclear.
4) Telofase I:
Se produce la citocinesis (partición del citoplasma) y, como resultado de la meiosis I se originaron
dos células hijas haploides (tienen un único juego de cromosomas), cada una con la mitad del
número de cromosomas que la célula original y, cada cromosoma está compuesto por dos
cromátidas hermanas.
Esquema de meiosis I
Luego de la meiosis I, hay una pequeña interfase, pero sin duplicación del material genético (sin
fase S).
MEIOSIS II: consta de cuatro fases.
1) Profase II: es muy corta, en ella se forma nuevamente el huso y se desorganiza la
envoltura nuclear.
2) Metafase II: los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial de la célula.
3) Anafase II: las cromátidas hermanas se separan y cada conjunto se dirige hacia los polos
opuestos de la célula al ser traccionadas por las fibras del huso.
4) Telofase II: cada uno de los polos de la célula recibe un juego de cromátidas y se forma
nuevamente la envoltura nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas.
Luego, ocurre la citocinesis, es decir la partición del citoplasma.
Así, como resultado de la meiosis, se forman cuatro células hijas con la mitad del número de
cromosomas que la célula original. Cómo cada célula contiene sólo un juego de cromosomas
se denominan “haploides”.