Realizado por: CHIRINOS FARFAN, Mayoslin Karina

C.I: V.-15.095.192Expediente: HPS-151-00158

Genética y Conducta (THG-0253) Sección ED04D0V 2015-2

REPRODUCCIÓN CELULAR

UNIVERSIDAD YACAMBÚ VICERRECTORADO DE ESTUDIOS A DISTANCIA

FACULTAD DE HUMANIDADES

Nosotros los seres humanos estamos formados por células, miles y millones de ellas, y nuestra base de la existencia es por la capacidad que tenemos de reproducirnos, y es gracias a la misma capacidad de réplica de dichas células, lo cual es su característica más fundamental.

REPRODUCCIÓN CELULAR

Como ya sabemos una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo, ellas están rodeadas de una envoltura bicapa lipídica desnuda, en células animales, una pared de polisacárido en hongos y vegetales, que permite que se aparten y comuniquen con el exterior y, controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana. Poseen un interior acuoso llamado citosol, que forma la mayor parte del volumen celular y en el que están inmersos los orgánulos celulares, también las compone enzimas y otras proteínas que sustentan, junto con otras biomoléculas, un metabolismo activo, y fundamentalmente contienen ADN, el material hereditario de los genes, que contiene las instrucciones para el funcionamiento celular, así como ARN.

LAS CÉLULAS

El ADN y sus distintos niveles de empaquetamiento.

Funcionalmente se nutren y liberan energías, pasan por un proceso de diferenciación celular en el que forman estructuras especializadas relacionadas con la reproducción, en otro llamado señalización en el que interaccionan con otras por medio de señales o mensajeros químicos, como hormonas, neurotransmisores y otros; se adapta o evolucionan y gracias a la nutrición las células se reproducen, lo cual es el tema a tratar a continuación.

LAS CÉLULAS

Estructura tridimensional de una enzima, un tipo de

proteínas implicadas en elmetabolismo celular.

Tipos de células:

Células procariotas: son pequeñas y menos complejas, se clasifican en: Arqueas, y Bacterias.

Células Eucariotas: son el exponente de la complejidad celular, presentan una estructura básica relativamente estable caracterizada por la presencia de distintos tipos de orgánulos intracitoplasmáticos especializados, entre los cuales destaca el núcleo, que alberga el material genético. Especialmente en los organismos pluricelulares, las células pueden alcanzar un alto grado de especialización, comprenden las células animales y vegetales

LAS CÉLULAS

Célula procariota

LAS CÉLULAS

CÉLULA EUCARIOTA ANIMALDiagrama de célula animal. 1. Nucléolo, 2. Núcleo, 3. Ribosoma, 4.

Vesícula, 5. Retículo endoplasmático rugoso, 6. Aparato de Golgi, 7. Citoesqueleto (microtúbulos), 8. Retículo endoplasmático liso, 9.

Mitocondria, 10. Vacuola, 11. Citoplasma, 12. Lisosoma. 13. Centriolos.

REPRODUCCIÓN CELULAR

Reproducción: toda célula proviene de una anterior• Organismos unicelulares: la división celular es su forma de

reproducción• Organismos multicelulares: provienen de un zigoto (huevo

fertilizado), que se ha de dividir y las células formadas darán lugar a todos los tipos celulares (especialización celular)

• La división celular es clave para el crecimiento, la diferenciación, y la reparación de estructuras dañadas o de células muertas

REPRODUCCIÓN CELULAR

Todas las células, en mayor o menor grado, se reproducen mediante una división que origina dos células hijas exactamente iguales a la célula parental. Estas células hijas deben crecer para poder dar origen a nuevas células hijas y así sucesivamente. Estos ciclos de crecimiento y división incluyen una serie de eventos

ordenados que se denomina ciclo celular.

Las células hijas, al igual que la célula madre poseen una cierta carga genética, representada por un cierto número de moléculas de ADN. A fin de asegurar que las células hijas dispongan de la misma cantidad de ADN, en algún momento del ciclo debe producirse una replicación del ADN. Así, al ocurrir la división celular cada célula hija recibirá la misma cantidad de ADN que la célula parental.

REPRODUCCIÓN CELULAR

Secuencia ordenada de eventos que conducen a la proliferación y división de una célula, dando lugar a dos células hijas

Consta de dos fases principales:

Interfase (I): Crecimiento y replicación del material genético

G1 (gap): crecimiento celular/fase de mayor duración

S (synthesis): síntesis de DNA, duplicación del material genético 2n > 4n

G2: crecimiento y preparación para la mitosis

Mitosis (M) o división celular Fase muy corta

CICLO CELULAR

La duración de cada fase es variable de pendiendo del tipo celular. Un tiempo promedio de 24 horas, la fase M dura 1 hora, G1 unas 11 horas, S unas 8 horas y G2 unas 4 horas.

Puede saberse la fase en la que se encuentra una célula al detectarse su contenido de ADN. En G1 poseen 2n, al final de S poseen 4n, en G2 mantienen los 4n y después de la citocinesis se reducen a 2n. (n es el contenido haploide de ADN)

CICLO CELULAR

G1

PROCESO DE DIVISIÓN CELULAR

INTERFASE

Es la etapa previa a la mitosis donde la célula se prepara para dividirse, aquí los centriolos y la cromatina se duplican, aparecen los cromosomas los cuales se observan dobles. Durante la interfase el ADN dentro de los cromosomas se duplica duplicando el número de cromosomas. La célula entonces tiene dos juegos idénticos de cromosomas y está lista para la mitosis.

MITOSIS

Proceso por el que una célula se divide, dando lugar a dos células hijas que poseen la misma dotación genética que la célula original, Estas dos células pueden ser iguales o distintas, entre sí y/o a la célula original; Consta de la división del núcleo o cariocinesis y esta puede ser: simétrica (bipartición o fisión binaria) o asimétrica (gemación).

La mitosis es la solución al problema de la división celular y la constancia en el número de cromosomas de las células hijas.

División del núcleo o cariocinesis:

• Profase• Prometafase• Metafase• Anafase• Telofase Tiempo medio de generación: 24 h – 48 h (tiempo medio que tarda en duplicarse una célula eucariótica)

PROCESO DE DIVISIÓN CELULAR

MITOSIS

Los procesos distinguibles del ciclo celular son los que tienen lugar durante la mitosis la división del núcleo y división del citoplasma

Etapas de la mitosis

• Profase: condensación cromosómica, desaparición de la envuelta nuclear y formación del huso mitótico.

• Prometafase: movimiento de los cromosomas a lo largo del huso mitótico.

• Metafase: los cromosomas se encentran en el plano ecuatorial de la célula, unidos al uso mitótico por los centrómeros.

• Anafase: división de los centrómeros, de modo que las copias de cada uno de los cromosomas se dirigen a polos opuestos de la célula.

• Telofase: citocinesis, descondensación cromosómica, reaparición de la envuelta nuclear y desaparición del huso mitótico. Formación de dos células hijas.

PROCESO DE DIVISIÓN CELULAR

MITOSIS

• Profase:

o Condensación de la cromatina en cromosomas que constan de dos cromátidas hermanas (a causa de la duplicación del DNA durante la fase S o de síntesis

o Desaparición progresiva del nucléolo

o Despolimerización de los microtúbulos del citoesqueleto para formar el huso mitótico

MITOSIS

• Prometafase

o Desintegración de la envuelta nuclear en vesículas del retículo endoplasmático

o Los microtúbulos del huso mitótico progresan en la región nuclear (microtúbulos astrales)

o Aparición de los cinetocoros en los centrómeros y unión al huso acromático por medio de los microtúbulos cinetocóricos

o Existencia también de microtúbulos polares

o Movimiento de los cromosomas por el huso mitótico hacia el plano ecuatorial

MITOSIS

• Metafase

o Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula, formando la placa metafásica.

MITOSIS

• Anafase

o Los cinetocoros de las cromátidas hermanas se separan

o Cada cromátida, convertida en cromosoma, se desplaza hacia polos opuestos del huso

o Anafase A: los microtúbulos cintetocóricos se acortan

o Anafase B: los microtúbulos polares se alargan y los dos polos se alejan el uno del otro.

MITOSIS

• Telofase

o Opuesta a la profase

o Los microtúbulos cinetocóricos desaparecen

o Se forma la envuelta nuclear a partir de las vesículas del retículo endoplasmático

o Descondensación de los cromosomas en cromatina

o Aparición de los nucléolos a partir de un organizador nucleolar

MITOSIS

• Citocinesis

o Suele comenzar durante la anafase

o Invaginación de la membrana plasmática en la plano medio de la célula, separando los dos futuros núcleos

o Se origina el surco de segmentación por medio de un anillo contráctil

o Formación del cuerpo medio cuando el surco de segmentación entra en contacto con el huso mitótico

o Estrechamiento final y separación de las dos células hijas

MEIOSIS

La mitosis soluciona el problema de la división celular, transfiriendo la dotación genética de la célula madre a las hijas

Se plantea un nuevo problema con la reproducción sexual en animales multicelulares

La reproducción sexual es la unión de dos células sexuales o gametos:

‐ óvulo (gameto ♀)‐ espermatozoide (gameto ♂)

Problema: si se unen dos células, se duplicará el material genético al pasar de una generación a otra (progresión exponencial): 2n + 2n = 4n

Solución: MEIOSISDivisión celular reductora (2n > n + n) previa a la fusión de los

gametos: n + n = 2n

Consta de dos divisiones sin síntesis de DNA entre ellasVentajas: conservación de la dotación genética (y cromosómica) de

cada especie aumento de la variabilidad genética posibilidad de mutación y evolución en cada segregación meiótica

MEIOSIS

La meiosis es una división reductora, este proceso se realiza en las glándulas sexuales para la producción de gametos. Es un proceso de división celular en el cual una célula diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). Se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas primera y segunda división meiótica o simplemente meiosis I y meiosis II. Ambas comprenden profase, metafase, anafase y telofase.

MEIOSIS

Meiosis I

• Profase I de la primera división meiótica es la etapa más compleja del proceso y a su vez se divide en 5 subetapas, que son:o Leptoteno: Empaquetamiento del DNA y aparición de los

cromosomas (1 cromosoma = 2 cromátidas)o Zigoteno: Apareamiento de los dos cromosomas homólogos =

Tétrada (4 cromátidas) por formación del complejo sinaptonémicoo Paquiteno: El complejo sinaptonémico está perfectamente formado

Tienen lugar los procesos de entrecruzamiento y recombinación homóloga entre cromátidas no hermanas = Quiasma (aumento de la variabilidad genética)

o Diploteno: Separación de los cromosomas homólogos aunque los quiasmas permanecen y desaparición del complejo sinaptonémico

o Diacinesis: Estado de transición a la metafase; mismos procesos que en una metafase mitótica

Meiosis I

• Metafase I: es muy distinta de la mitosis. Los cromosomas homólogos se alinean juntos en el huso mitótico

• Anafase I: se da la separación de los cromosomas homólogos: cada uno de ellos (formado por dos cromátidas) se dirige a un polo opuesto de la célula. No hay duplicación del centrómero

• Telofase I: se presenta la formación de dos células hijas haploides (n), pero cada cromosoma está formado por 2 cromátidas

Meiosis II

La meiosis II es muy parecida a la mitosis

• Profase II: Aparición de los cromosomas y formación del huso mitótico

• Metafase II: Alineamiento de los cromosomas en el huso mitótico (el plano ecuatorial de la célula)

• Anafase II: Duplicación de los centrómeros y separación de las cromátidas hermanas (cada una de ellas se dirige a un polo opuesto de la célula)

• Telofase: Formación de los células hijas haploides (1 cromátida por cromosoma)

Meiosis I y Meiosis II

Mitosis vs. Meiosis

•Conservativa (2n) -> (2n)• Una división (2 células hijas)• No suele haber apareamiento

de cromosomas homológos (y no quiasma)

• Células no gaméticas

• Reductiva (2n) -> (n)• Dos divisiones (4 células hijas)

• Apareamiento cromosomas homológos (y quiasma ->

entrecruzamiento)• Células gaméticas

MITOSIS MEIOSIS

Una división. Dos divisiones.

Se producen dos células hijas. Se producen cuatro células hijas.

No hay apareamiento de cromosomas homólogos.

Los cromosomas homólogos se parean en sinapsis y puede ocurrir entrecruzamiento.

Se mantiene el número de cromosomas. El número de cromosomas se divide de diploide a monoploide.

Las células hijas son exactas entre sí y a la célula madre.

Las células hijas tienen combinaciones variadas de cromosomas y no son se

asemejan a la célula madre.

Sucede en la mayoría de las células eucarióticas.

Sucede en la formación de gametos en células eucarióticas.

FORMACIÓN DE GAMETOS

La formación de gametos por meiosis se llama gametogénesis y es diferente en hombres y en mujeres. En los machos, la gametogénesis tiene como resultado la formación de células espermáticas y se llama espermatogénesis y en las hembras se forman los óvulos y se denomina ovogénesis.