MATERIAL GENÉTICO Y

MITOSIS

NÚCLEO CELULARConstituido por: Envoltura nuclear o carioteca Cromatina (ADN e histonas) Matriz nuclear (otras proteínas y

ribonucleoproteínas)Funciones Almacenar y proporcionar a la célula la

información contenida en la molécula de ADN.

NÚCLEO CELULAREnvoltura nuclear Compuesta por dos membranas, una interna y

otra externa. Están atravesadas por un armazón de proteínas

denominado Complejo de poro, a través del cual es posible la comunicación con el citosol

La membrana externa se continua con el retículo endoplasmático.

Su función es aislar o separar el material genético del contenido citoplasmático y además regula el paso de sustancias.

NÚCLEO CELULARCromatina: El ADN es el principal componente genético de la célula.

Lleva información codificada de una célula a otra y de un organismo a otro.

El ADN se encuentra en la célula formando un complejo denominado cromatina

Al extenderse la cromatina aparece una estructura repetitiva en forma de collar y conectados entre si por un filamento de ADN, estos son los nucleosomas.

NÚCLEO CELULAR

Niveles de organización de la cromatina: 1. ADN o doble

hélice desnuda

2. Hebra nucleosomal

3. Fibra de cromatina

4. Dominios cromosómicos

5. Cromosoma metafásico (máxima condensación del material genético)

CROMATINA

La cromatina en la célula puede encontrarse en un estado condensado o heterocromatina o en una fase dispersa llamada eucromatina.

La heterocromatina es un ADN no funcional o no transcripcional y la eucromatina es transcripcional; es decir que si una célula se encuentra en intensa síntesis de proteínas, en el núcleo predominará la eucromatina. Cuando el núcleo entra en división, la cromatina se condensa hasta constituir los cromosomas, por lo tanto no hay transcripción de ese DNA

CROMOSOMASLos cromosomas, son estructuras constituidas por cromatina condensada que se observan solamente durante la metafase en la división celular.

TIPOS DE CROMOSOMAS

Todo cromosoma presenta una constricción primaria o centrómero, cuya posición determina el largo de los brazos de los cromosomas.

NOMENCLATURA DE LOS COMPONENTES DEL

CROMOSOMA Cromátida: en la metafase cada cromosoma está

compuesto por dos elementos simétricos, cada uno corresponde a una cromátida, formada por solo una molécula de ADN que está en su máximo estado de compactación. Luego en la anafase mitótica estas cromátidas hermanas se separan y el cromosoma queda formado por solo una cromátida

Centrómero: región del cromosoma donde convergen las fibras del huso mitótico

Telómeros: son los extremos de los cromosomas

Cinetocoro corresponde al disco proteico que se encuentra dentro del centrómero y es donde se unen específicamente las fibras del huso mitótico durante la división celular para arrastrarlas cromátidas a polos opuestos.

Cromosoma homólogo: todas las células de un individuo de una misma especie tienen el mismo número de cromosomas, cada cromosoma está en dosis doble y cada miembro del par se denomina cromosoma homólogo.

Todas las células somáticas (células que constituyen al individuo a excepción de las células sexuales o germinales) tiene dos juegos de cromosomas y se les designa como diploides (2n). Los gametos o células sexuales son haploides (n)

El número diploide es característico de cada especie

La cantidad de DNA se refiere a la cantidad de cromosomas. Se determina por “c”. Podemos encontrar a la célula en condiciones de “c”, “2c” y hasta “4c”.

CARIOTIPO Comprende todas las características

de un conjunto cromosómico, como el número de cromosomas, tamaño, posición del centrómero, largo de los brazos etc.

Se representa por la serie ordenada de los pares homólogos de tamaño decreciente.

Las células humanas somáticas poseen 46 cromosomas, es decir 22 pares son autosomas (cromosomas no sexuales que se dividen en 7 grupos que se identifican con las letras de la A a la G y cada par ed cromosoma se numera y ordena de mayor a menor) y un par sexual.

En la mujer los dos miembros del par sexual son idénticos, en el hombre distintos

NUCLEOLO En el núcleo interfásico encontramos cuerpos esféricos

denominados nucleolos. Están constituidos por ARN ribosomal y proteínas ribosomales, además de ciertos segmentos de DNA en los que se encuentran los genes para ARNr.

En ellos se sintetiza el ARNr y se ensamblan las subunidades ribosomales.

Las proteínas ribosómicas sintetizadas en el citosol pasan al interior del núcleo y a nivel de los nucleolos se unen a distintas moléculas de ARNr, dando origen a las subunidades que constituyen los ribosomas

PRUEBA TUS CONOCIMIENTOS

Un cromosoma con los dos brazos del mismo tamaño se llama:

METACÉNTRICO La cromatina está constituida por:

DNA asociado a HISTONAS La síntesis de ARNr se realiza en:

NUCLEOLO Son los extremos del cromosoma:

TELÓMEROS

La cromatina que predomina en una célula en mitosis es:HETEROCROMATINA

CICLO CELULAR Una característica de las

células es su capacidad de reproducirse, dando origen a otras células. Toda célula puede estar multiplicándose o en reposo.

La duración y características del ciclo celular son variables y dependen del tipo de célula y de las circunstancias en que se desarrolla.

Ciclo proliferativo (mitosis + interfase)Diferenciación de la célula (G0)

Ciclo PROLIFERATIVO Interfase Mitosis

INTERFASE Se dice que es el periodo de reposo

reproductivo y es la etapa más larga. En él las células tiene trabajando su batería

enzimática en la producción de sustancias y en la realización de tareas específicas. Las células desarrollan sus actividades.

Está comprendido por:1. G1: 2. S3. G2

INTERFASE Etapa G1: es una etapa bastante variable, en la que la célula se

recupera de la división anterior. Aquí la célula duplica su tamaño y sus organelos de tal manera de tener una cantidad suficiente para hacer frente a su función. También se repara el DNA dañado.

Las células pueden salir del ciclo a G0 (etapa en que la célula se diferencia, sale del ciclo y se vuelve funcional para el organismo. Generalmente la diferenciación es tan extrema que la célula pierde mucha de sus funciones llegando a una diferenciación irreversible. Otras células pueden volver de g0 a g1 para retornar al ciclo). La cantidad de DNA corresponde a 2c y 2n. Al final de esta etapa los c3entriolos comienzan a separarse y duplicarse.

Etapa S: su duración es más bien constante (7 hrs.). La célula replica su DNA para poder entregar una copia a cada célula hija. Además posee una alta actividad proteogénica, marcada por la fabricación de histonas.

Etapa G2: su duración también es constante (3 hrs.). La célula termina de prepararse para la mitosis, repara DNA dañado y sintetiza proteínas necesarias para la mitosis. La cantidad de DNA corresponde a 4c y 2n. Se completa la duplicación de centríolos.

MITOSIS

Profase Prometafas

e Metafase Anafase Telofase Citocinesis MITOSIS es el proceso continuo en el que

una célula produce dos células con idéntico material genético, ya sea con fines reproductivos, para reemplazar a otras muertas, o para el crecimiento de un tejido.

PROFASE La cromatina del

núcleo se condensa, comienza a hacerse visible.

Desaparece el nucleolo.

Los centríolos se rodean de fibras y forman los ásteres, los que migran hacia los polos de la célula. Comienza la formación del huso mitótico.

PROMETAFASE

El núcleo se desarma Los cinetocoros se

adhieren al centrómero Los microtúbulos del huso

mitótico se adhieren a los cinetocoros

Los cromosomas se empiezan a mover.

METAFASE Los cromosomas están

alineados en el plano ecuatorial de la célula.

Los ásteres han llegado a los polos celulares

Los cromosomas están es su condensación máxima (es con células en esta etapa en la que se hacen cariotipos)

ANAFASE

Las fibras del huso mitótico se retraen, lo que separa las cromátidas hermanas

Una copia de cada cromosoma migra de esta manera a un polo celular.

En esta etapa suele empezar la citocinesis.

TELOFASE Los cromosomas

llegan a los polos celulares y se empiezan a descondensar.

El núcleo y otras estructuras que se desarmaron durante el proceso se empiezan a armar.

CITOCINESIS O CITODIÉRESIS

No forma parte del ciclo celular, es más bien un proceso aparte.

Es la separación de las células hijas. Difiere en células animales y vegetales. En animales consiste en la estrangulación del

citoplasma causada por filamentos de actina y miosina.

En vegetales, consiste en la formación de un tabique entre ellas de adentro hacia fuera que se completa hasta que se integra con las paredes celulares ya existentes.

Como resultado obtenemos células idénticas genéticamente a la madre.

A veces las células comienzan a multiplicarse rápida y descontroladamente (sus mecanismos de regulación se encuentran alterados), de modo que en un lapso variable de tiempo, gran parte del tejido será indiferenciado (con G1 muy corto). Esto es el cáncer, en el que las células pierden su función, invaden otros tejidos (metástasis) y comprimen órganos.

CONTROL DEL CRECIMIENTO Y LA

REPRODUCCION CELULAR Hay células que están constantemente reproduciéndose,

como las células precursoras de células sanguíneas o las de las capas germinales de la piel; otras poblaciones como las del hígado no pueden reproducirse durante años y otras como las neuronas no se reproducen en toda la vida.

Esto se debe particularmente a:1. Factores de crecimiento2. Inhibición por contacto (el crecimiento suele detenerse

cuando el espacio disponible disminuye o se agota)3. Retroacción negativa (el crecimiento se detiene cunado

se permite la acumulación de mínimas cantidades de sus propias secreciones)

DIFERENCIACIÓN CELULAR

La diferenciación celular está representada por modificaciones de las propiedades físicas y funcionales de las células a medida que proliferan en el embrión, para dar lugar a diferentes estructuras corporales.

No hay pérdida de genes si no que una activación y/o represión selectiva de diferentes sistemas genéticos.

La célula conserva toda la información genética.

REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR

En cierto momento la célula decide si va a dividirse o no. Cuando las células normales cesan su crecimiento, se detienen en un punto tardío de G1 conocido como punto de restricción. Una vez que pasan este punto de restricción, se ven obligadas a continuar con el ciclo.

La regulación está dada por la activación de ciertos complejos dados por ciclinas y quinasas, que son proteínas que responden a la integración de señales

Una ciclina se une a una quinasa y forman el Factor Promotor de la Mitosis (FPM) que fosforila ciertas proteínas induciendo cambios en la célula como condensación de cromosomas, organización del huso mitótico, entre otros.

PRUEBA TUS CONOCIMIENTOS

La importancia biológica de la Mitosis es:1. El paso de la información genética de unas estirpes celulares a otras2. Distribuir en forma desigual la información genética en las células hijas3. Asegurar que se perpetúe una población celular4. Contribuir a la variabilidad genética5. La división del citoplasma Corpúsculo ubicado dentro del citoplasma, funciona como el cerebro de una

célula ya que controla todas las actividades celulares. ¿A qué unidad de la célula se refiere el texto?

1. Núcleo2. Citoplasma3. Membrana4. Nucleolo5. Aparato de Golgi El ADN es la sustancia responsable de la transmisión de los caracteres

hereditarios. Tiene la capacidad de reproducirse, a esta propiedad se le llama:1. Duplicación2. Clonación3. Respuesta4. Función selectiva5. Metabolismo