El ciclo celular biología, Apuntes de Biología

¡Descarga El ciclo celular biología y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity! TEMA 9: El ciclo celular CONTENIDOS • El ciclo celular • El control del ciclo celular y la Apoptosis. • La mitosis • La meiosis • Los significados biológicos de la mitosis y la meiosis • Los ciclos biológicos 9.1 El ciclo celular El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que culmina con el crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Puede durar desde unas pocas horas hasta varios años (depende del tipo de célula) Se divide en dos fases: Interfase y Fase M (mitosis y citocinesis) La Interfase. • Periodo de tiempo entre dos mitosis sucesivas • Ocupa la mayor parte del tiempo del ciclo celular. • La actividad metabólica es muy alta. • La célula aumenta de tamaño y duplica el material genético. Periodos o fases de la interfase: • Fase G1 (Fase G0) • Fase S • Fase G2 Fase G1 • Es la primera fase de crecimiento. Dura hasta la entrada en la fase S. • Se preparan los cromosomas para su replicación. • Hay una intensa actividad biosintética. • Se duplican orgánulos y estructuras citoplasmáticas. • Se sintetizan ARN y proteínas para que la célula aumente de tamaño. • En las células que no entran en mitosis, esta fase es permanente y se llama G0 (estado de reposo o quiescencia). • G0 es un estado propio de células diferenciadas, que entran en quiscencia (reposo) incluso de por vida como las neuronas, o que van a morir (apoptosis). • Las decisiones que se toman en G1 dependen de complejos moleculares llamados puntos de control, basados en quinasas dependientes de ciclinas (CdKs) • El principal punto de control se denomina punto de no retorno (R) y decide si la célula entra en fase S o no. Durante la Fase G1 la célula comprueba las condiciones externas e internas y decide si continuar con el ciclo celular o no. En metazoos (organismos pluricelulares), el avance del ciclo celular está condicionado por: • Señales externas: adhesión, factores tróficos o mitógenos que emiten otras células del organismo. • Señales internas: Son aquellas que informan del estado de salud de la célula, como una correcta dotación de elementos celulares tras la división, una segregación correcta de los cromosomas, etcétera. Si todas estas señales son propicias la célula crecerá en tamaño y se preparará para entrar en la fase S. 9.2 Control del ciclo celular y la Apoptosis. Las células controlan el momento de inicio de cada una de las fases para evitar fallos en el ciclo vital. Para ello las células detienen el avance del ciclo en determinados puntos de control de modo que no se pasa de una fase a la siguiente hasta que las etapas procedentes se hayan desarrollado con satisfacción. Los puntos de control son: • Paso de G0 a G1: comienzo de la proliferación. • Transición de G1 a S: iniciación de la replicación. • Paso de G2 a M: iniciación de la mitosis. • Avance de metafase a anafase. Proteínas clave: • Factores de crecimiento: Proteínas existentes en la sangre o medio extracelular que activan la síntesis de las Ciclinas. • Ciclinas y Quinasas dependientes de ciclina o Cdk: Enzimas que regulan las distintas etapas a lo largo del ciclo celular en distintos tiempos (Punto final G1, G2 y punto M en la metafase) • APC (complejo promotor de la Anafase), finaliza la mitosis. • MCM: Permite la replicación del ADN en la Fase S. • Géminis: Evita la replicación múltiple del ADN La Apoptosis. Es un proceso de autodestrucción que se produce cuando la célula ha llegado al final de su vida fisiológica, o bien ha sufrido un daño irreversible de notable gravedad y que puede poner en peligro el tejido al cual pertenece. Por lo tanto es un mecanismo normal de autoprotección del organismo al cual pertenece la célula, pues la protege de un deterioro del material genético, por ejemplo en el caso de acumular mutaciones, lo cual podría comprometer la viabilidad del propio individuo. 9.3 La División celular: La mitosis. Biología 2º Bachillerato Mitosis  Es la división del núcleo celular (fase M del ciclo celular) también llamado cariocinesis y el reparto de los orgánulos celulares: citocinesis.  Proceso exclusivo de eucariotas.  Se obtienen 2 células hijas, idénticas entre ellas y a la célula madre  Significado biológico: o Se mantiene el número de cromosomas. o Se mantiene la información genética. Fases: o Profase y prometafase (profase tardía) o Metafase o Anafase o Telofase PROFASE • Condensación de la cromatina (se hacen visibles los cromosomas(1). • El centrosoma ya esta duplicado (2). • Desaparece la membrana nuclear y el nucléolo (3). • Migración de centriolos hacia los polos (en células animales) (4). • Se forma de huso mitótico formado de fibras de áster (5) (en células vegetales no). • Formación de cinetocoros a ambos lados del centrómero donde se unirá a los microtúbulos del huso mitótico (6) METAFASE • Máximo grado de condensación en los cromosomas • Formación completa de huso acromático. • Cromosomas en plano ecuatorial empujados por microtúbulos cinetocóricos (1) • Centrómeros perpendiculares a los centriolos. • Las cromátidas se orientan hacia los polos de la célula ANAFASE • Las cromátidas se separan. • Son arrastra das porlos microtúbulos cinetocóricos a cada polo de la célula • Este proceso se produce de modo brusco en todos los cromosomas. • Las cromátidas adoptan una forma de V característica, pues son “arrastrados” por los microtúbulos. • Anafase termina cuando llegan las cromátidas a los polos. 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. • TELOFASE • Los cromosomas se desespiralizan y se transforman en cromatina (2). • El huso mitótico desaparece. • Los nucleolos reaparecen • A parecela membrana nuclear(1), quedando una célula con dos núcleos. • Las membranas se forman a partir del retículo endoplásmico • CITOCINESIS • Es la separación del citoplasma para dar las dos células hijas. • Se reparten los orgánulos de forma equitativa. • Es la última etapa de la división celular. • En las células animales se debe a un anillo contráctil en placa ecuatorial: actina y miosina • Se forma surco de segmentación (estrangulación de la célula) Citocinesis en células vegetales: • No puede haber estrangulamiento de la célula (pared celular) • Formación de una estructura central denominada Fragmoplasto a partir de la unión de vesículas del aparato de Golgi. • Posteriormente el Fragmoplasto se transforme en lámina media. • En laplaca generada quedan uniones entre los citoplasmas vecinos (plasmodesmos) Biología 2* Bachilteraio TEMA 9. El ciclo celular Fibras del huso m Metafase | En la metafase desaparecen la membrana nuclear y el nucléolo. Los bivalentes se condensan al máximo y se sitúan en la placa ecuatorial, orien- tándose al azar cada miembro de la pareja hacia un polo u otro, unidos por las fibras del huso acromático. Bivalentes en la placa ecuatorial m Anafase | Las dos cromátidas de cada cromosoma del bivalente se comportan como una unidad funcional (es decir, se desplazan juntas). Los n cromosomas migran a cada polo y se reduce el número de cromosomas de la célula a la mitad. Se diferencia de la anafase mitótica en que en esta se separaban cromátidas, no cromosomas. m Telofase | Cada uno de los cromosomas homólogos se ha desplazado hacia uno de los dos polos de la célula. El grupo de cromosomas de cada polo contiene la mitad de cromosomas que el núcleo original. Al final de la primera división meiótica, se originan dos células hija haploides, con n cromosomas, pero con dos cromátidas cada uno. 9.5 Los significados biológicos de la mitosis y de la meiosis. La importancia de la mitosis: Permite la multiplicación de las células, lo que implica que: • En organismos eucariotas unicelulares se reproduzcan asexualmente • En organismos eucariotas pluricelulares el organismo crezca, repare los tejidos dañados. • Garantiza la conservación de la información genética de generación en generación, manteniendo exactamente la misma información genética La importancia de la meiosis: • A nivel genético: Se produce la recombinación de genes durante el sobrecruzamiento. Las células hijas son haploides, y sus cromátidas no son iguales entre sí. Todo ello aumenta la variabilidad de la información genética que lleva la célula. • A nivel celular: Pasamos de células diploides a haploides • A nivel orgánico: Las células resultantes son los gametos o esporas. La fusión de gametos con la mitad de cromosomas garantiza que se mantenga el número cromosómico del organismo.