Reproduccin celular Mitosis Meiosis NDICE 1 La vida

Reproducción celular. Mitosis. Meiosis.

ÍNDICE 1. La vida de la célula 1. 2. 3. El ritmo de reproducción celular El ciclo celular 1. 4. Tipos de división celular Interfase La división celular o fase M 1. 2. 3. Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis 5. 6. La reproducción: asexual y sexual La meiosis 5. 6. 7. 8. Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

ÍNDICE 1. La vida de la célula 1. 2. 3. El ritmo de reproducción celular El ciclo celular 1. 4. Tipos de división celular Interfase La división celular o fase M 1. 2. 3. Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis 5. 6. La reproducción: asexual y sexual La meiosis 5. 6. 7. 8. Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

1. La vida de la célula Nacimiento, crecimiento, diferenciación y reproducción n Entre 8 h y 200 días n Renovación constante orgánulos (ej: hepatocitos viven 150 días, mitocondrias cada 10 días) n Cuerpo humano: según tejidos n Apoptosis (John Kerr, 1972) n Retracción clular n Condensación de la cromatina y fragmentación en oligonucleosomas n

1. 1. Tipos de división celular Unicelulares: vida corta, reproducción rápida n Eucariotas pluricelulares: n División con mitosis: = nº de cromosomas n Meiosis: ½ nº cromosomas que la célula madre n

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2. El ritmo de reproducción celular n Pluricelulares: células vida + corta, han de renovarse n n Factores que aumentan la tasa de renovación: median las ciclinas y quinasas n n n n Humanos: 1013 células, tasa renovación 106 /segundo Relación nucleoplasmática (RNP) vol núcleo/vol citoplasma Aumento tamaño total de la célula: Sup/Vol Dependencia de anclaje: por ejemplo, matriz extracelular Disponibilidad de espacio: Bordes herida, no hay inhibición por contacto o por densidad Factores de crecimiento o agentes mitógenos: necrohormonas, auxinas, hormonas hipofisiarias. . . Tumores benignos y malignos Control sobre el proceso de diferenciación celular

ÍNDICE 1. La vida de la célula 1. 2. 3. El ritmo de reproducción celular El ciclo celular 1. 4. Tipos de división celular Interfase La división celular o fase M 1. 2. 3. Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis 5. 6. La reproducción: asexual y sexual La meiosis 5. 6. 7. 8. Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

3. El ciclo celular n n n Desde que nace hasta que se divide Interfase: núcleo diferenciado. G 1, S, G 2 División= Fase M n n n Cariocinesis o Mitosis Citocinesis Mitosis: n Reparto de CR, poca síntesis

3. 1. interfase n Fase G 1: Desde que nace hasta la fase S n n n Fase S: Duplicación ADN n n Síntesis de ARNm y de proteínas Un solo diplosoma Duración variable ( 11/24 horas aprox. ) Punto R : punto de control G 1 o de restricción (mamíferos) Fase G 0: Diferenciación o especialización celular Continúa la síntesis de ARNm y de proteínas (histonas) Aparecen Procentriolos Duración: 8/24 h. Fase G 2: desde S hasta formación cromosomas n n n Continúa la síntesis de ARNm y de proteínas (H 1) 2 diplosomas inmaduros Duración: 4/24 horas

ÍNDICE 1. La vida de la célula 1. 2. 3. El ritmo de reproducción celular El ciclo celular 1. 4. Tipos de división celular Interfase La división celular o fase M 1. 2. 3. Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis 5. 6. La reproducción: asexual y sexual La meiosis 5. 6. 7. 8. Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

4. La división celular o fase M 4. 1. Mitosis n n n Proceso de división celular por el cual una célula 2 n origina 2 células hijas idénticas, también 2 n Los cromosomas se duplican durante la fase S del ciclo celular. Se intercala entre las fases G 1 y G 2 Aunque es un proceso continuo, se distinguen 4 fases: Profase, Metafase, Anafase y Telofase

PROFASE üCondensación gradual de las cromátidas: fibras de 100Å-300Åcromátidas, visibles al M. O. ücromosoma está constituido por 2 cromátidas idénticas unidas por el centrómero. Cada vez son más cortos y gruesos ü Desaparición gradual del nucleolo ü Desintegración gradual de la mem. nuclear ü Duplicación de los centríolos, migración de los mismos hacia los polos

METAFASE üCinetocoro crea microtúbulos de tubulina ü La membrana nuclear y el nucleolo han desaparecido por completo ü Los cromosomas llegan al máximo nivel de condensación ü Los cromosomas se disponen en la placa metafásica (o ecuatorial) ü Los 2 centrosomas, los microtúbulos polares y los microtúbulos cinetocóricos forman las fibras del

ANAFASE ü Contracción de las fibras cinetocóricas, lo que provoca que los centrómeros se rompan. ü Los cromosomas idénticos se separan y migran hacia los polos de división (velocidad aprox. : 1 m /min ) por las proteínas motoras üAlargamiento del huso mitótico por adición de tubulina a los microtúbulos polares ü La membrana citoplasmática

TELOFASE ü Los CR anafásicos se agrupan en los polos de división y descondensan al estado de cromatina. Desaparecen cinetocoros ü Se forma la lámina fibrosa de la membrana nuclear a partir del REr alrededor de los cromosomas ü Reconstrucción de nucléolos a partir de las regiones organizadoras de nucléolos del ADN üSe forman microtúbulos interzonales

Mitosis anastral Las células de vegetales superiores y algunos protozoos no tienen centriolos, no tienen áster, sólo algunas fibras cerca de los polos n Al principio de la profase hay un centro organizador de microtúbulos (COM) en una zona clara, sin orgánulos n Del COM se forman dos casquetes polares, que hacen el papel de los centrosomas n El huso mitótico sin ásteres= huso anastral n

Interfase y Telofase

4. 2. Pleuromitosis, endomitosis y amitosis n Pleuromitosis: mitosis intranuclear, sin rotura Envoltura N. n Se separan los CR en dos grupos. En telofase se constriñe el núcleo y se divide (flagelados)

4. 2. Pleuromitosis, endomitosis y amitosis n Endomitosis: es la replicación cromosómica que no va acompañada por división nuclear o citoplásmica. n Generadora de Poliploidía: hay separación de cromátidas. Algunas células son naturalmente poliploides, debido a que presentan copias adicionales de su dotación cromosómica completa por haber pasado por rondas extras de duplicación del ADN antes de la división celular (endomitosis). n Ejemplos: hígado mamíferos, intestino mosquitos, insecto palo, macronúcleo de ciliados n Generadora de Politenia: no hay separación de

4. 2. Pleuromitosis, endomitosis y amitosis n Amitosis: estrangulación del núcleo con reparto desigual de cromosomas No hay fases ni es una mitosis intranuclear n Reparto estadísticamente equitativo, por endomitosis previa y existencia de varias copias de cada CR. n Ejemplo: macronúcleo de ciliados n

4. 3. Citocinesis La citocinesis o citodiéresis es la separación física del citoplasma en dos células hijas durante la división celular. Se produce después de la cariocinesis, y al final de la telofase, en la división celular mitótica.

4. 3. Citocinesis: Tipos Bipartición o división primaria: 2 citoplasmas iguales Estrangulación por anillos de actina (animales n Fisuración por formación de un surco de división al final de la anafase n Septación: se forma un septo de pectina del Ap. De Golgi n

4. 3. Citocinesis: Tipos n Estrella o roseta de tripanosomas por bipartición longitudinal

4. 3. Citocinesis: Tipos Pluripartición, división múltiple o esquizogonia: división del citoplasma de la célula madre, que previamente se ha convertido en plurinucleada. n Esporulación: se lleva a cabo por fisuras o septos (esporozoos) semejante a ascomicetos, donde se da por pluripartición interna, aunque en este caso hay pared interna dentro de la célula madre

4. 3. Citocinesis: Tipos Gemación: En org. Unicelulares (ej. : levaduras): la célula madre se divide por endomitosis en dos células, una de ellas con menos citoplasma (yema), que se desprende de la célula progenitora y se desarrolla en un organismo En org. pluricelulares, se desarrolla unas prolongaciones (gemas) que se desprenden y se desarrollan

ÍNDICE 1. La vida de la célula 1. 2. 3. El ritmo de reproducción celular El ciclo celular 1. 4. Tipos de división celular Interfase La división celular o fase M 1. 2. 3. Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis 5. 6. La reproducción: asexual y sexual La meiosis 5. 6. 7. 8. Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

5. La reproducción: asexual y sexual Los seres vivos pueden reproducirse de dos maneras: • REPRODUCCIÓN ASEXUAL: § Denominada también reproducción vegetativa § Un solo progenitor se divide en dos o más partes y cada uno se desarrolla como un nuevo individuo § La base de esta reproducción es la MITOSIS, donde los hijos son genéticamente iguales entre si (CLONES) § Se da en organismos unicelulares (se puede combinar con fenómenos de sexualidad o parasexualidad) y pluricelulares § Ventajosa mientras el ambiente sea estable § Tipos: § Unicelulares: bipartición, pluripartición y gemación § Animales: gemación (poríferos, cnidarios) fragmentación (cnidarios, anélidos § Vegetales: esporas, reproducción vegetativa

Reproducción sexual § Unión de dos células sexuales (gametos y meiosporas) formadas por meiosis para formar un zigoto, que se desarrolla y origina un individuo adulto § Gametos : plantas, animales. Si son haploides, los gametos se forman por mitosis § Meiosporas: hongos, plantas § Partenogénesis sexual: pulgones, zánganos, Artemia salina § El número de cromosomas de un organismo se mantiene constante entre generaciones porque hay dos tipos de división celular, la MITOSIS (para células somáticas) y la MEIOSIS (para la formación de gametos)

ÍNDICE 1. La vida de la célula 1. 2. 3. El ritmo de reproducción celular El ciclo celular 1. 4. Tipos de división celular Interfase La división celular o fase M 1. 2. 3. Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis 5. 6. La reproducción: asexual y sexual La meiosis 5. 6. 7. 8. Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

6. La meiosis ü Secuencia de dos divisiones nucleares que conducen a la formación de los gametos (así el cigoto no duplica el ADN) ü En esta división, cada célula se divide dos veces consecutivas mientras que los cromosomas sólo se duplican una vez ü La duplicación de los cromosomas se realiza en la fase S ü Las dos divisiones celulares se denominan MEIOSIS I y MEIOSIS II, cada una con las mismas fases que la mitosis ü Meiosis I: división reduccional, pasamos de 2 n a n cromosomas ü Interfase I-II: sin duplicación del ADN ü Meiosis II: división ecuacional, similar a la mitosis ü Aparece la Recombinación genética

Comparación de las divisiones celulares mitótica y meiótica en las células animales Aspecto Células en las que se lleva a cabo Número final de cromosomas Número de células hijas Mitosis Meiosis Células corporales (somáticas) Células productoras de gametos. Diploide: 2 n Dos copias de cada cromosoma. 2, idénticas a la célula progenitora y entre sí. Haploide: n Un miembro de cada par homólogo. 4, que contienen cromosomas recombinados debido al

Comparación de las divisiones celulares mitótica y meiótica en las células animales Aspecto Naturaleza Profase Anafase Cromosomas de las células hijas Mitosis cariocinesis Meiosis 2 Cariocinesis y 2 citocinesis No hay sinapsis ni ni entrecruzamient os os Separación de Migran juntas cromátidas (meiosis I) hermanas Iguales a las de Distintos la madre, salvo debido a la mutación recombinación

Aspecto Mitosis Número de divisiones Una celulares por replicación de ADN. Función en los n Desarrollo. animales. n. Crecimiento. n. Reparación y mantenimiento de tejidos. n. Reproducción asexual. Meiosis Dos n. Producción de gametos para la reproducción sexual.

SIGNIFICADO GENÉTICO DE LA MEIOSIS 1. Hace posible la conservación del numero de cromosomas de generación en organismos que se reproducen sexualmente. 2. Contribuye de manera significativa a aumentar la VARIABILIDAD GENÉTICA: ü El numero de combinaciones de cromosomas es muy grande (en humanos, la probabilidad de obtener un gameto formado por cromosomas de origen paterno es de (½)22 = 1/4194304. En general, para n parejas de cromosomas: P() = ( ½ )n-1 ) ü La recombinación de rasgos paternos y maternos en los gametos hace que el numero de combinaciones sea “infinito” (en el hombre, el promedio de recombinaciones por cromosoma es entre 2 y 3 y en lugares diferentes)

MEIOSIS I PROFASE I ü Fase que ocupa el 90% del tiempo de todo el proceso ü Desaparición gradual del nucleolo ü Desintegración gradual de la membrana nuclear ü Duplicación de los centríolos, migración de los mismos hacia los polos de división y formación de las fibras del huso acromático ü Esta fase se divide en 5 etapas:

1. LEPTOTENO: las cromátidas empiezan a condensarse 2. ZIGOTENO: los cromosomas homólogos se acercan (100 nm), formando una asociación denominada sinapsis. Cada cromosoma en sinapsis se denomina bivalente 3. PAQUITENO: se producen entrecruzamientos genéticos (sobrecruzamientos) entre las cromátidas homólogas (entre 2 y 3 por cromosoma) (esta fase puede durar días) 4. DIPLOTENO: se hacen visibles en el microscopio los entrecruzamientos (QUIAMAS). Los cromosomas homólogos se empiezan a separar. 5. DIACINESIS: acaba la condensación de los cromosomas.

METAFASE I ü Los cromosomas se disponen en la placa ecuatorial en pareja con sus homólogos (diferente a la mitosis) ü Las fibras del huso acromático se unen a los centrómeros ü El nucleolo y la membrana nuclear han desaparecido ANAFASE I ü Se separan los cromosomas homólogos por contracción de las fibras del huso. No hay ruptura de centrómeros (diferente de la mitosis) ü Empieza la invaginación de la membrana plasmática en la placa metafásica

TELOFASE I ü Los cromosomas se agrupan en los polos de división ü No llega a formarse la membrana nuclear ni a desenrollarse los cromosomas ü Se completa la división celular INTERFASE ü Entre la meiosis I y II hay una breve interfase, casi inexistente ü No hay nueva síntesis de ADN

MEIOSIS II PROFASE II ü Muy breve, ya que no hay membrana nuclear ni condensación de los cromosomas ü Los centríolos se duplican, migran a los polos de división y forman las fibras del huso acromático METAFASE II ü Los cromosomas se alinean en la placa metafásica y se unen a las fibras del huso acromático por el centrómero

ANAFASE II ü Los cromosomas se separan por contracción de las fibras acromáticas y se acercan a los polos de división. Se rompen los centrómeros ü La membrana plasmática empieza a invaginarse a nivel de la placa ecuatorial TELOFASE II ü Se forma la membrana nuclear alrededor de los cromosomas y estos se desorganizan ü Se completa la división celular

Recombinación Se aparean los homólogos Las cromátidas hermanas permanecen unidas

Gametogénesis Origen de los gametos Espermiogénesis Origen de los espermatozoides Ovogénesis Origen de los óvulos

ESPERMATOGONIA 2 n 2 n 2 n MITOSIS 2 n 2 n 2 n Ovocito I Espermatocito I n OVOGONIA n n Polocito I Espermatocitos II n n Ovocito II n Polocito II Espermatidas n Espermatozoides n Óvulo

ERRORES EN LA MEIOSIS 1. No disyunción: Error en la separación de los pares de cromosomas homólogos en la anafase de la meiosis I, por lo que los cromosomas no se agregan correctamente a las células hijas. a. Resultan gametos con un número anormal de cromosomas. b. Los embriones producto de la fusión de gametos con número anormal de cromosomas abortan espontáneamente y representan de 20% a 50% de todos los

2. No disyunción de los autosomas a. Trisomía 21— Síndrome de Down b. Trisomía 13 — Síndrome de Patau c. Deleción del cromosoma 5 — Síndrome de Cri du chat 3. No disyunción de los cromosomas sexuales a. Síndrome de Turner (XO) b. Trisomía X (XXX) c. Síndrome de Klinefelter (XXY) d. Machos XXY

ÍNDICE 1. La vida de la célula 1. 2. 3. El ritmo de reproducción celular El ciclo celular 1. 4. Tipos de división celular Interfase La división celular o fase M 1. 2. 3. Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis 5. 6. La reproducción: asexual y sexual La meiosis 5. 6. 7. 8. Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

7. Los ciclos biológicos: diplonte

7. Los ciclos biológicos: haplonte

7. Los ciclos biológicos: diplohaplonte

ÍNDICE 1. La vida de la célula 1. 2. 3. El ritmo de reproducción celular El ciclo celular 1. 4. Tipos de división celular Interfase La división celular o fase M 1. 2. 3. Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis 5. 6. La reproducción: asexual y sexual La meiosis 5. 6. 7. 8. Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

8. Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual y asexual VENTAJAS DE LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL: ü Es muy simple ü No se tiene que invertir mucha energía ü Es muy rápida ü Produce muchos descendientes DESVENTAJAS DE LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL: ü Poca variabilidad genética

8. Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual y asexual VENTAJAS DE LA REPRODUCCIÓN SEXUAL: • Aumenta la variabilidad genética • Mezcla al azar de genes de ambos progenitores • Combinaciones de cromosomas distintas en la formación de gametos/meiosporas • Recombinación de genes en la meiosis • Preservación de genes mutados en recesividad DESVENTAJAS DE LA REPRODUCCIÓN SEXUAL: ü Hay más gasto energético: formar gametos, “convencer” a otro individuo para la reproducción. . . ü Es más lenta y produce menos descendientes, lo cual es poco útil en un ambiente estable ü Muchas combinaciones genéticas no sirven