MITOSIS Y MEIOSIS

REPRODUCCIÓN CELULAR O CICLO

CELULAR

HARAM ISRAEL ARVIZO ESCOBAR2DO SEMESTRE

De acuerdo a la teoría celular establecida por el biólogo alemán Rudolf Virchoff en el siglo XIX, “ las células sólo provienen de células”. Las células existentes se dividen a través de una serie ordenada de pasos denominados ciclo celular; en el la célulaaumenta su tamaño, el número de componentes intracelulares (proteínas y organelos), dupl ica su material genético y f inalmente se divide.

CICLO CELULAR O REPRODUCCION CELULAR

El ciclo celular se divide en dos fases.

1) INTERFASE , que consta de:

Fase de síntesis (S): En esta etapa la célula duplica su material genético para pasarle una copia completa del genoma a cada una de sus células hijas.

Fase G1y G2 (intervalo): Entre la fase S y M de cada ciclo hay dos fases denominadas intervalo en las cuales la célula esta muy activa metabolicamente, lo cual le permite incrementar su tamaño (aumentando el número de proteínas y organelos), de lo contrario las células se harían más pequeñas con cada división.

CICLO CELULAR O REPRODUCCION CELULAR

El ciclo celular se divide en dos fases.

2) FASE M o MITOSIS.

Mitosis (M): En esta fase se reparte a las células hijas el material genético duplicado, a través de la segregación de los cromosomas. La fase M, para su estudio se divide en:

PROFASEMETAFASEANAFASE TELOFASECITOCINESIS

CICLO CELULAR O REPRODUCCION CELULAR

Mitosis o división nuclear (cariocinesis). Es la división celular en que una célula progenitora se divide en dos células hijas idénticas. Esta fase se divide en interfase, profase, metafase, anafase y telofase y citocinesis. En la mitosis se visualizan los cromosomas al microscopio al ser paralizados con colchicina y tiene una duración promedio de 1 h.

MITOSIS

1) INTERFASE.Es el periodo durante el cual la célula crece, replica su DNA y se prepara para la siguiente división. Este periodo está comprendido entre divisiones celulares y es la fase más larga del ciclo celular, ocupando casi 95% del ciclo. Consta de tres fases (G1, S y G2).

G1 (gap 1)La G es por gap: intervalo. Es la primera fase del ciclo celular en la que existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de RNA. Crecimiento celular; sintesis de RNA y proteinas Tiene una duración de entre 6 y 12 h, y durante este tiempo la célula dobla su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes.

MITOSIS

S (Sintesis)Es la fase de síntesis o replicación del DNA, y corresponde a la segunda fase del ciclo celular. Comienza cuando la célula adquiere el tamaño suficiente y el ATP necesario. Con la duplicación del DNA, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de DNA que al principio de la división celular tenía. Tiene una duración promedio de seis a ocho horas.

G2 Es el t iempo que transcurre entre la duplicación del DNA y el inicio de la mitosis. Dado que el proceso de síntesis consume una gran cantidad de energía, la célula entra nuevamente en un proceso de crecimiento y adquisición de ATP que proporcionará energía durante el proceso de mitosis. En esta fase continúa la duplicación de proteínas y RNA, y el contenido de DNA es tetraploide o 4n. Si se observa al microscopio, se perciben cambios en la estructura celular que indican el principio de la divis ión celular. Tiene una duración de entre 3 y 4 horas.

MITOSIS

2) PROFASE.(la cromatina se condensa en cromosomas, el nucléolo desaparece, y se forma el huso mitótico. )

Es la primera etapa de la mitosis y meiosis; en ella se produce la condensación de todo el material genético (DNA) que normalmente existe en forma de cromátide condensada dentro de una estructura altamente ordenada llamada cromosoma, y el desarrollo bipolar del huso mitótico, el nucleolo y el nucleolema se disuelven. Los centriolos empiezan a moverse en dirección a los polos opuestos de la célula, los cromosomas condensados se hacen visibles al microscopio, la envoltura nuclear se rompe y comienza la formación del huso mitótico, un sistema de microtúbulos denominado aparato mitótico que permitirá la migración de los cromosomas. Este aparato mitótico está formado por:

MITOSIS

a. Centriolos. Están rodeados por el centrosoma.A medida que cada centriolo migra, tiene un hijo (centriolo perpendicular); cuando los centriolos llegan a los polos, ya se han dividido y se ven dos en cada polo.

b. Ásteres. Son el conjunto de microtúbulos cortos que se extienden desde cada centriolo.

c. Huso acromático. Tiene forma ovalada. Está formado por muchos microtúbulos sin ramificaciones.

MITOSIS

3) PROMETAFASE.(la envoltura nuclear se desintegra, las fibras del huso se adhieren a los cinetocoros de los cromosomas).

4) METAFASE.(los cromosomas homólogos se alinean en el medio del centro de los polos del huso (plato de la metafase) y pueden ser cariotipados).

La metafase sigue a la profase. En este periodo aparece el husomitótico, donde se insertan los cromosomas. Éstos, que constan de dos cromátides unidas por el centrómero, alcanzan su máxima condensación y migran al ecuador de la célula, donde las fibras del huso se adosan a las fibras del cinetocoro para formar la placa metafásica o ecuatorial. Se divide en:

MITOSIS

Metafase temprana.Los pares de cromátides migran al centro y se alinean en el ecuador de la célula.

Metafase tardía.Los microtúbulos de los polos y de los cinetocoros tiran de cada par de cromátides hacia ambos lados del plano ecuatorial.

5) ANAFASE.(las cromátides hermanas se separan).

Es la fase más corta de la mitosis; en ella, los microtúbulos separan los centrómeros longitudinalmente, lo que da lugar a cromátides independientes (cromosomas hijos). Los cromosomas hijos se desplazan a los polos opuestos dirigidos por los microtúbulos unidos a sus centrómeros. Cuando los cromosomas alcanzan los polos, sus microtúbulos se despolarizan

MITOSIS

6) TELOFASE.(la envoltura nuclear se reforma alrededor de los cromosomas, los cromosomas se decondensan, e inicia la citocinesis).

En la telofase se reconstruye la cromátide, aparece el nucleolo y se reconstruye la envoltura nuclear, la cual se forma alrededor de cada dotación cromosómica, y los cromosomas se desenrollan y adquieren nuevamente un aspecto difuso. Los nucleolos reaparecen. El huso mitótico se desorganiza y la membrana plasmática se invagina para separar las dos células hijas, las cuales tienen exactamente la misma información genética y el mismo número cromosómico. Estas células pueden diferenciarse posteriormente en diferentes formas durante el desarrollo

MITOSIS

7) CITOCINESIS.Tras la división nuclear se produce la división celular o citocinesis, formándose dos células hijas con la misma dotación cromosómica que la célula madre. Lacitocinesis es el proceso de separación de las células formadas; reaparecen los organelos y se restablece el citoesqueleto.

MITOSIS

MITOSIS

MEIOSIS.Es un proceso de reducción cromosómica a la mitad, pero sin perder la información genética. La meiosis es el proceso de reproduccion de las celulas reproductoras ovocitos y espermatozoides

La meiosis proporciona, a través de la reproducción sexual, una variabilidad genética;

¿Cuál es la función de la meiosis?Producir gametos haploides de una célula germinal diploide. En la espermatogenesis, se forman cuatro espermatozoides haploides; en la ovogénesis, se forma un óvulo haploide. Las otras células haploides, llamados cuerpos polares, son reabsorbidos. La meiosis es necesaria para la reproducción sexual.

MEIOSIS

Explica el significado de: Diploide.Diploide (2n): que posee dos juegos de cromosomas, por ejemplo, la mayoría de las células humanas.

Haploide.Haploide (1n): que posee un juego de cromosomas, por ejemplo, los gametos humanos.

Aneuploide.Aneuploide: que posee un número anormal de cromosomas, por ejemplo, en la trisomía 21, están presentes tres copias del cromosoma en lugar de dos.

MEIOSIS

¿Cuántos cromosomas están presentes en las células al final de la meiosis I y meiosis II?.La meiosis I es una división reduccional, y la meiosis II es una división ecuatorial. Al final de la meiosis I, los cromosomas homólogos se separan para crear dos células haploides (reducidas de su estado diploide), por ejemplo, 23 cromosomas en células humanas. Al final de la meiosis II, las cromátides se separan, manteniendo el número haploide de los cromosomas.

MEIOSIS

¿Cómo da como resultado la meiosis una variación genética y un aumento en la diversidad genética?.El crossing-over durante la meiosis I permite el intercambio génico entre segmentos de cromosomas homólogos. La distribución independiente durante la meiosis I da como resultado una distribución aleatoria de los cromosomas materno y paterno a los gametos

MEIOSIS

MEIOSIS

MEIOSIS 1 PRIMERA DIVICIONEn meiosis 1, los cromosomas en una célula diploide se dividen nuevamente. Este es el paso de la meiosis que genera diversidad genética.

INTERFASEFase G1: caracterizada por el aumento de tamaño de la célula debido a la fabricación acelerada de organulos, proteínas y otras materias celulares.Fase S : se replica el material genético, es decir, el ADN se replica dando origen a dos cadenas nuevas, unidas por el centrómero. Los cromosomas, que hasta el momento tenían una sola cromatida, ahora tienen dos. Se replica el 98 % del ADN, el 2 % restante queda sin replicar.Fase G2: la célula continúa aumentando su biomasa.

MEIOSIS

PROFASE 1La membrana nuclear desaparece. Un cinetocoro se forma por cada cromosoma, no uno por cada cromátida, y los cromosomas adosados a fibras del huso comienzan a moverse. Algunas veces las tétradas son visibles al microscopio. Las cromátidas hermanas continúan estrechamente alineadas en toda su longitud, pero los cromosomas homólogos ya no lo están y sus centrómeros y cinetocoros se encuentran separados.

MEIOSIS

METAFASE 1El huso acromático aparece totalmente desarrol lado, los cromosomas se si túan en el plano ecuatorial y unen sus centrómeros a los fi lamentos del huso.

ANAFASE 1Los cromosomas se separan de forma uniforme. Los microtúbulos del huso se acortan en la región del cinetocoro, con lo que se consigue remolcar los cromosomas homólogos a lados opuestos de la célula, junto con la ayuda de proteínas motoras. Ya que cada cromosoma homólogo tiene solo un cinetocoro, se forma un juego haploide (n) en cada lado. En la repart ición de cromosomas homólogos, para cada par, el cromosoma materno se dir ige a un polo y el paterno al contrario. Por tanto el número de cromosomas maternos y paternos que haya a cada polo varía al azar en cada meiosis. Por ejemplo, para el caso de una especie 2n = 4 puede ocurrir que un polo tenga dos cromosomas maternos y el otro los dos paternos; o bien que cada polo tenga uno materno y otro paterno

MEIOSIS

TELOFASE 1Cada célula hija ahora tiene la mitad del número de cromosomas pero cada cromosoma consiste en un par de cromátidas. Los microtúbulos que componen la red del huso mitótico desaparecen, y una membrana nuclear nueva rodea cada sistema haploide. Los cromosomas se desenrollan nuevamente dentro de la carioteca (membrana nuclear). Ocurre la citocinesis (proceso paralelo en el que se separa la membrana celular en las células animales o la formación de esta en las células vegetales, finalizando con la creación de dos células hijas). Después suele ocurrir la intercinesis, parecido a una segunda interfase, pero no es una interfase verdadera, ya que no ocurre ninguna réplica del ADN. No es un proceso universal, ya que si no ocurre las células pasan directamente a la metafase II.

MEIOSIS

MEIOSIS IILa meiosis II es similar a la mitosis. Las cromátidas de cada cromosoma ya no son idénticas en razón de la recombinación. La meiosis II separa las cromátidas produciendo dos células hijas, cada una con 23 cromosomas (haploide), y cada cromosoma tiene solamente una cromátida.

PROFASE 2La proface se divide en 2 sub faces que son:Profase Temprana.Comienza a desaparecer la envoltura nuclear y el nucléolo. Se hacen evidentes largos cuerpos f i lamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como cromosomas visibles.Profase Tardia.Los cromosomas continúan acortándose y engrosándose. Se forma el huso entre los centríolos, que se han desplazado a los polos de la célula.

MEIOSIS

METAFASE II.Las fibras del huso se unen a los centrómeros de los cromosomas. Estos últ imos se alinean a lo largo del plano ecuatorial de la célula. La primera y segunda metafase pueden distinguirse con facil idad, en la metafase I las cromátidas se disponen en haces de cuatro (tétrada) y en la metafase II lo hacen en grupos de dos (como en la metafase mitótica).

ANAFASE II.Las cromátidas se separan de sus centrómeros, y un juego de cromosomas se desplaza hacia cada polo. Durante la Anafase II las cromátidas, unidas a f ibras del huso en sus cinetocoros, se separan y se desplazan a polos opuestos, como lo hacen en la anafase mitótica. Como en la mitosis, cada cromátida se denomina ahora cromosoma.

MEIOSIS

TELOFASE II.En la telofase II hay un miembro de cada par homólogo en cada polo. Cada uno es un cromosoma no duplicado. Se reensamblan las envolturas nucleares, desaparece el huso acromático, los cromosomas se alargan en forma gradual para formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis.

MEIOSIS

MEIOSIS