Tema 14CICLO CELULAR E DIVISIÓN CELULAR

Dpto. de Bioloxía IES de Melide

1.- Ciclo celular

2.- División celular

2.1.- División do nucleo

• Mitose

• Meiose

• Diferenzas entre mitose e meiose.

2.2.- División do citoplasma: citocinese

PAU

Concepto de ciclo celular. Fases da mitose. Citocinese. Importancia biolóxica da mitose.

Fases da meiose. Importancia biolóxica da meiose: reprodución sexual e evolución dos seres vivos.

II. CRITERIOS DE AVALIACIÓNAnalizar e representar esquematicamente o ciclo celular e as modalidades da división do núcleo e do citoplasma, xustificando a importancia biolóxica da mitose.

Describir as vantaxes da reprodución sexual e relacionar a meiose coa variabilidade xenética das especies.

II. OBSERVACIONS

Breve descrición de cada unha das fases do ciclo celular. No apartado da importancia biolóxica da mitose é necesario lembrar o seu papel na reprodución das células e no mantemento das estirpes celulares. É interesante mencionar que as alteracións no control do ciclo celular poden desencadear a formación de tumores.

C I C L O C E L U L A R

P E R Í O D O I N T E R F Á S I C OP E R Í O D O D E D I V I S I Ó N

D I V I S I Ó N D O N Ú C L E O- C A R I O C I N E S E -

D I V I S I Ó N D O C I T O P L A S M A- C I T O C I N E S E -

M I T O S E M E I O S E E S T R A N G U L A C I Ó N F R A G M E N T A C I Ó N

G 1 S G 2 D e a c o n t e c e r , c o m e z a a n t e s d e r e m a t a r a d i v i s i ó n d o n ú c l e o

P r o p i a d a s c é l u l a s d a l i ñ a

s o m á t i c a .

P r o p i a d a s c é l u l a s d a l i ñ a

x e r m i n a l ( a s q u e o r i x i n a n g a m e t o s )

n a s c é l u l a s a n i m a i s r e a l í z a s e p o r :

n a s c é l u l a s v e x e t a i s r e a l í z a s e p o r :

S o l e i r s e g u i d a d e

INTRODUCIÓN

Nos organismos pluricelulares, a división celular é un mecanismo para poder medrar, para repoñer células mortas, para reconstruír tecidos e para poder reproducirse asexual ou sexualmente.

A división celular permite obter células (2 ou 4 por cada ciclo de división) a partir dunha célula proxenitora. Este proceso supón para a célula proxenitora:

1º.- Duplicar previamente o seu material xenético (ADN)

2º.- Repartilo o ADN entre as células fillas, para o que precisa:

+ Primeiramente, dividir o seu núcleo (normalmente por mitose, ou por meiose si se trata de formar gametos)

+ E, a continuación, dividir o seu citoplasma.

CICLO CELULAR: é o conxunto de cambios que sofre unha célula desde que se forma por división doutra preexistente, ata que se divide para dar orixe a outras células. Consta de dúas fases: Interfase e División

INTERFASE: é o período de tempo transcorrido entre dúas divisións consecutivas.

Ocupa a maior parte do ciclo celular.

A célula aumenta de tamaño e ten gran actividade metabólica. Consta de tres períodos:

a) Fase G1 (do inglés gap = intervalo): predomina a síntese de proteínas. Hai células en G0 (son aquelas que, unha vez formadas (diferenciadas), non se volven a dividir).

b) Fase S (de Síntese): predomina a síntese (duplicación) de ADN, para logo, durante a división, poder repartilo entre as células fillas.

c) Fase G2: predomina a síntese de proteínas necesarias para a división da célula. Ademais, acontece a duplicación dos centriolos e o empaquetamento da cromatina para formar os cromosomas.

Remata cando os cromosomas se fan visibles ó MO.

PERÍODO INTERFÁSICO

file:///D:/Mis%20documentos/AAGO/BIOLOXIA/TEMA%2012%20%20DIVISION%20CELULAR/evolucion%20da%20cromatina-cromosomas.gif

Evolución da cantidade de ADN ó longo do ciclo celular

MITOSE (do grego “mitos” = filamento, fío)

• Proceso de división do núcleo que conduce á formación de 2 núcleos fillos idénticos entre si e ó proxenitor. (normalmente vai

seguida da citocinese, polo que se forman 2 células fillas)

• Propia das células da liña somática• Implicada en procesos de crecemento do

individuo (pluricelular), de rexeración de tecidos así como de reprodución asexual.

PROFASE• Comeza coa conversión da CROMATINA en

CROMOSOMAS, por un proceso de espiralización (formación de bucles, rosetas e rodillas). Polo tanto, os cromosomas fanse visibles

• Desaparece a membrana nuclear.

• Duplícanse os centriolos e migran cara os polos (extremos) da célula, aparecendo entre os dous pares de centriolos unha serie de fibras de proteína, dispostas de polo a polo, que reciben o nome, en conxunto, de FUSO MITÓTICO ou FUSO ACROMÁTICO.

• Οs cromosomas xa formados móvense e únense ás fibras do fuso polo seu centrómero.

Na célula vexetal non existen centriolos e dise que a mitose é anastral.

METAFASE Remata a desaparición da envoltura nuclear. Fórmanse microtúbulos cinetocóricos e os cromosomas migran cara o ecuador celular formando a PLACA ECUATORIAL.

• Metafase inicial • Metafase final

ANAFASE SEPÁRANSE AS CROMÁTIDAS IRMÁNS e desprázanse cara os centriolos, ao tempo que van desaparecendo as fibras do fuso. Neste momento xá sestá repartido o material hereditario (as cadeas de ADN) de forma idéntica en dúas partes.

TELOFASEReconstrúese a envoltura nuclear dos núcleos fillos, a partir do RER.

Descondensación dos cromosomas e formación da cromatina.Desaparece o fuso mitótico.

Reaparece o nucleolo.

MEIOSE (do grego “meios” = metade)

+ Proceso de división do núcleo que conduce á formación de 4 núcleos fillos diferentes entre si e diferentes do proxenitor. (normalmente vai seguida da citocinese, polo que se forman 4 células fillas)

+ Propia das células da liña xerminal (células nai dos gametos). Hai excepcións.

+ Implicada en procesos de reprodución sexual.

file:///G:/novooooooooooooo/meiose_recapitul.gif

A B A B

A B A B A B A b

A B A b A b A b a b a B

a B a b a b a B a B

a b a b

a b

MEIOSE I: PROFASE I

Os cromosomas homólogos aparéllanse (tétradas),

recombinando parte dosseus alelos (A,a,B, b, ...)

MEIOSE I:METAFASE I

As parellas decromosomas migran cara o

ecuador celularformando a

placa ecuatorial

MEIOSE I:ANAFASE ITELOFASE

ISepáranse oscromosomashomólogos

MEIOSE II

É como unhamitose, polo que o feito a destacar éa separación de

cromátidas irmánsdurante a anafase II

PRINCIPAIS ASPECTOS DA

MEIOSE

CANDO ACONTECEN

SIGNIFICACIÓN BIOLÓXICA A NIVEL CELULAR

SIGNIFICACIÓN BIOLÓXICA A NIVEL DE ESPECIE

RECOMBINACIÓN xénica entre cromosomas homólogos(*)

Profase I

Si partimos das seguintes combinación alélicas ou xenotipos paternos AB e ab, para dous caracteres

dados:

AUMENTA A VARIABILIDADE XENÉTICA, pois aparecen novas

combinación alélicas (os xenotipos recombinantes Ab, aB) que antes

non existían (só había os tipos paternos AB,ab)

As MUTACIÓNS, xunto coa fecundación ó chou, tamén aumentan a variabilidade

xenética.

AUMENTA A BIODIVERSIDADE ESPECÍFICA, o que favorece a SELECIÓN NATURAL dos xenotipos mellor adaptados ó medio. É dicir, favorece o proceso da EVOLUCIÓN.

DISPOSICIÓN Ó CHOU DAS PARELLAS DE CROMOSOMAS HOMÓLOGOS (**)

Metafase I

SEPARACIÓN (=SEGRAGACIÓN) DOS CROMOSOMAS HOMÓLOGOS

Anafase I

Permite a formación de células haploides (n) a partires doutras con estirpe diploide (2n).

2n → n

Permite a CONSTANCIA CROMOSÓMICA DA ESPECIE XERACIÓN TRAS XERACIÓN, mediante a formación de células especiais (GAMETOS) DURANTE O PROCESO DA REPRODUCIÓN SEXUAL.

(*) Entrecruzamento erecombinación xénicadurante a profase I dameiose (CrossingOver)

Fonte: M. Cid Manzano. IES Otero Pedraio. Ourense

(**)

Fonte: M. Cid Manzano. IES Otero Pedraio. Ourense

MITOSE MEIOSE

Permite a constancia do nº de cromosomas xeración tras xeración. Por esta razón, en individuos pluricelulares, está ligada a procesos de:+ Rexeneración de tecidos danados.+ Renovación constante dos tecidos.+ Crecemento do individuo.+ Reprodución asexual ou vexetativa.

Diminúe o nº de cromosomas á metade. De células diploides pasamos a haploides, como acontece na formación dos gametos (óvulos, oosfera e espermatozoides, núcleos espermáticos)Por esta razón, en individuos pluricelulares, está ligada a procesos de:+ Reprodución sexual.

Propia das células da liña somática Propia das células da liña xerminal ( células nai de gametos).

Garantiza que as células fillas sexan xeneticamente idénticas ás proxenitoras

Non, pois as 4 células fillas diferentes entre si e diferentes á proxenitora, debido ós procesos de recombinación (na profase I) e á disposición ó chou dos cromosomas homólogos (na metafase I).

Máis simple Máis complexa, pois son dúas divisións consecutivas sen mediar

Sepáranse cromátidas irmas Sepáranse cromosomas homólogos na meiose I e cromátidas irmáns na meiose II.

Non Permite a constancia do nº de cromosomas da especie, xeración tras xeración

Non Aumenta a variabilidade xenética e, en consecuencia, a BIODIVERSIDADE, polo que a SELECCIÖN NATURAL pode seleccionar os xenotipos mellor adaptados.

Mantén a estirpe celular (haploide ou diploide)(2n → 2n, ou n → n).

Non mantén a estirpe celular, pois dunha estirpe diploide pasa a unha haploide (2n → n). Isto é debido á separación dos cromosomas homólogos durante a metafase I

Só se dá unha vez ó longo da vida do individuo (durante aformación dos gametos nos individuos superiores; durantea formación das esporas no caso de moitas plantasinferiores e na primeira división cigótica no caso de certasalgas e fungos).

Comeza na etapa de cigoto e continúa ó longo da vida do individuo, polo que acontece millóns de veces (ver ciclo biolóxico)