Distribución de Cromosomas durante la División Celular: Mitosis, Meiosis y Ciclo Celular, Apuntes de Biología

¡Descarga Distribución de Cromosomas durante la División Celular: Mitosis, Meiosis y Ciclo Celular y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity! Tema 8: Ciclo celular y división INTRODUCCIÓN • En los organismos unicelulares, la división de una célula reproduce todo el organismo • Los organismos multicelulares dependen de la división celular para: • Desarrollo de una célula fertilizada • Crecimiento • Reparación • La división celular es una parte integral del ciclo celular, la vida de una célula comprende desde su formación hasta su propia división. El resultado de la división celular consiste en células hijas idénticas genéticamente • Las células duplican su material genético antes de dividirse, asegurando que cada célula hija recibe una copia exacta del material genético, el ADN • Una célula que se divide duplica su ADN, asigna los dos copias a los extremos opuestos de la célula, y sólo entonces se divide en células hijas • La dotación de ADN (la información genética) de una célula se llama genoma • Las moléculas de ADN en una célula se empaquetan formando los cromosomas • Cada especie eucariótica tiene un número característico de cromosomas en cada núcleo celular • Las células somáticas (no reproductivas) tienen dos juegos o conjuntos de cromosomas • Los gametos (células reproductoras: espermatozoides y óvulos) tienen la mitad de cromosomas que las células somáticas • Los cromosomas eucarióticos consisten en cromatina, complejo de ADN y proteínas, que se condensa solo durante la división celular en esta forma. • Distribución de los cromosomas durante la división celular • Durante la preparación para la división celular, el ADN se replica y los cromosomas se condensan • Cada cromosoma duplicado tiene dos cromátidas hermanas, que se separan durante la división celular • El centrómero es la "cintura" estrecha del cromosoma duplicado, donde las dos cromátidas están vinculadas de forma íntima • La división de la célula eucariótica consiste en: • Mitosis o división del núcleo • Citocinesis o división del citoplasma • Los gametos se producen por una variación del proceso de división celular llamado meiosis • La meiosis produce células hijas no idénticas que tienen un solo juego o conjunto de cromosomas, la mitad de la célula madre CICLO CELULAR: dividido en: • Fase mitótica (M): mitosis y citocinesis • Interfase (crecimiento celular y la copia de los cromosomas en preparación para la nueva división celular si es necesario, alrededordel90%delciclocelular) • Fase G1 ("primera diferenciación") o gap1 ■ Crecimiento celular ■ Replicación de orgánulos ■ Síntesis de proteínas y de ARN ■ ¿Decisión de dividirse? • Factores de crecimiento • Activación de cdk ■ Duración en hepatocitos: 8-10 horas. • Fase S ("síntesis") ■ Duplicación del ADN ■ Replicación de los centrosomas ■ Duración en hepatocitos: 8 horas. • Fase G2 ("segunda diferenciación") o gap2 ■ Crecimiento celular ■ Síntesis de proteínas y de ARN ■ Al final de la fase: • Núcleo con envoltura nuclear • Nucleolos presentes en el núcleo • Cromosomas duplicados • Dos pares de centriolos ■ Duración en hepatocitos: 4 horas. • Control: • Los procesos secuenciales del ciclo celular son dirigidos por un sistema de control del ciclo celular diferente, que es similar a un reloj • El reloj tiene puntos de control específicos en el ciclo celular y se detiene hasta que se recibe una señal o luz verde para continuar • Para muchas células, el punto de control G1 parece ser el más importante EL HUSO MITÓTICO • El huso mitótico es una estructura formada por microtúbulos que controla el movimiento de los cromosomas durante la mitosis • El ensamblaje o polimerización de los microtúbulos del huso se inicia en el centrosoma o centro organizador de microtúbulos • La duplicación del centrosoma, formación de dos centrosomas que migran a los extremos opuestos de la célula, a partir de los cuales crecen a partir de ellos los microtúbulos del huso • Un áster (una matriz radial de microtúbulos cortos) se extiende a partir de cada centrosoma • El huso incluye los centrosomas, los microtúbulos del huso y los ásteres • Algunos microtúbulos del huso se unen a los cinetocoros de los cromosomas y mueven a los cromosomas a la placa de la metafase • En la anafase, las cromátidas hermanas se separan y se mueven a lo largo de los microtúbulos hacia los extremos opuestos de la célula • Los microtúbulos se acortan mediante su despolimerización en sus extremos del cinetocoro • Los microtúbulos que no corresponden al cinetocoro de los polos opuestos se superponen y se empujan mutuamente, alargando la célula. • En la telofase, se forman núcleos hijos genéticamente idénticos en los extremos opuestos de la célula. CITOCINESIS • En las células animales, la citocinesis ocurre por un proceso conocido como exfoliación, formándose un surco • En las células vegetales, se forma una placa celular durante la citocinesis MEIOSIS • Los gametos son células haploides, que contienen un sólo conjunto o serie de cromosomas • Para los humanos, el número haploide es 23(n =23) • Cada serie o conjunto de 23 cromosomas consta de 22 autosomas y un solo cromosoma sexual • En un óvulo no fertilizado (óvulo), el cromosoma sexual siempre es X • En un espermatozoide, el cromosoma sexual puede ser X o bien Y • En la madurez sexual, los ovarios y los testículos producen gametos haploides • Los gametos son los únicos tipos de células humanas producidas por meiosis, en lugar de la mitosis • La meiosis da lugar a un conjunto de cromosomas propio de cada gameto • La fertilización, la fusión de los gametos, restablece el estado diploide, formando un cigoto • El cigoto diploide al dividirse mediante mitosis se convierte en un individuo adulto • La meiosis I es precedida por la interfase, en la que los cromosomas se replican para formar cromátidas hermanas • Las cromátidas hermanas son genéticamente idénticas y se unen en el centrómero • El centrosoma único se replica formando dos centrosomas • La división en la meiosis I se produce en cuatro fases: • Profase I ■ Ocupa normalmente más del 90% del tiempo requerido para la meiosis ■ Los cromosomas comienzan a condensarse ■ En la sinapsis, los cromosomas homólogos se emparejan libremente, alineándose gen a gen ■ En el entrecruzamiento, las cromátidas no hermanas se intercambian segmentos de ADN ■ Cada par de cromosomas forma una tétrada, un grupo de cuatro cromátidas ■ Cada tétrada por lo general tiene uno o más quiasmas, o regiones en forma de X, donde se produjo el entrecruzamiento • Metafase I ■ Las tétradas se alinean en la placa metafásica, con un cromosoma dirigido o encarado a cada uno de los polos ■ Los microtúbulos de un polo se unen al cinetocoro de un cromosoma de cada tétrada ■ Los microtúbulos del otro polo se unen al cinetocoro del otro cromosoma • Anafase I ■ En la anafase I, los pares de cromosomas homólogos se separan ■ Un cromosoma se desplaza hacia cada polo, guiados por el huso mitótico ■ Las dos cromátidas hermanas permanecen unidas en el centrómero y se mueven como una unidad hacia el polo • Telofase I y citocinesis • ■ En el comienzo de la telofase I, cada mitad de la célula tiene un conjunto haploide de cromosomas; cada cromosoma todavía consiste en dos cromátidas hermanas ■ La citocinesis generalmente se produce al mismo tiempo, formándose dos células hijas haploides ■ En las células animales, se forma un surco, en las células vegetales, se forma una placa ■ No se produce la replicación del cromosoma entre el final de la meiosis I y el inicio de la meiosis II, ya que los cromosomas están ya replicados • Profase II