g1g1 g2g2 s mitosis g0g0 interfase: g 1 s g 2 divisiÓn: mitosis y citocinesis interfase: gran...

G1

G2

SMitosis

G0INTERFASE: G1

S

G2

DIVISIÓN: Mitosis y citocinesis

Interfase: gran actividad metabólica y aumento del tamaño celular.

Fase G1: síntesis de proteínas para funciones celulares. G0

Fase S: replicación del ADN y síntesis de histonas. Comienza la duplicación de centríolos

Fase G2: trascripción y traducción de proteínas para la división. Se duplican los centríolos. Aumento de la célula.

CICLO CELULAR

G0

CONTROL DEL CICLO CELULAR

GENES:Protooncogenes (+) y Genes supresores de tumores (-).

Expresión mediante señales externas: Factores de crecimiento (proteínas y péptidos) y hormonas esteroides. Transducción.

1

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1: Punto de restricción. De G1 a S. Depende de la relación nucleoplasmática y de las ciclinas.

2: Depende de que todo el ADN esté duplicado y de las ciclinas. Se conoce como factor promotor de mitosis MPF.

3: en metafase. Proteínas menos conocidas. Alineamiento en la placa ecuatorial.

La regulación se lleva a cabo por ciclinas y quinasas dependientes de ciclinas.

FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS REGULADORAS

1.- G1 a S: ciclina G1

quinasa cdk2+ Factor Promotor de la

replicación (FPR)

2.- G2 a M: ciclina mitótica

quinasa cdc2+ Factor promotor de la

mitosis (FPM)

Se desactiva cuando se han unido todos los cinetócoros.

Envejecimiento y muerte celular

Causas: genéticas, acumulación de radicales libres, etc., pero fundamentalmente porque el número de divisiones es limitado por el acortamiento de los telómeros. EXISTE UN RELOJ BIOLÓGICO.

MUERTE CELULAR

Necrosis: muerte de la célula por factores físicos o químicos. La célula se rompe, esparce su contenido y provoca la respuesta inmunitaria provocando inflamación que puede dañar a las células vecinas.

Apoptosis o muerte celular programada genéticamente: Activación de genes (como p53) que impide entrar en fase de duplicación (S). Desintegración de la célula en pequeños cuerpos (apoptóticos). con el consiguiente gasto de energía, rodeados de membrana que son capturados y digeridos. No sale el contenido celular y no se produce respuesta inflamatoria.

Mitosis

Mecanismo fundamental del proceso conocido como reproducción asexual.

Obtención de dos células hijas con idéntica información genética entre ellas e igual a la que tenía la célula madre.

S M

Célula madreCélulas hijas

INTERFASE

PROFASE

1.- comienzan a observarse los cromosomas con dos cromátidas unidas por el centromeros.

2.- el nucléolo desaparece.

3.- comienza a disgregarse la envoltura nuclear.

4.- se separan los diplosomas y se inicia la formación del huso mitótico o acromático.

PROMETAFASE

1.- desaparece la envoltura nuclear.

2.- los centrosomas se sitúan en los polos y entre ellos están los microtúbulos. Estos pueden ser de tres tipos: cinetocóricos (unidos a los cinetócoros de los cromosomas y al centrosoma), polares (sólo unidos al centrosoma y dirigidos hacia el otro centrosoma) y astrales (que no forman parte del huso mitótico).

METAFASE

1.- los cromosomas alcanzan su mayor grado de condensación.

2.- los cromosomas se sitúan en la placa ecuatorial.

ANAFASE

1.- separación de las cromátidas hermanas o cromosomas anafásicos por la despolimerización de las unidades de tubulina.

2.- alargamiento de las fibras polares por la polimerización de tubulinas.

TELOFASE

En cada uno de los polos sucede el proceso inverso a prometafase y profase.

1.- se descondensan los cromosomas anafásicos.

2.- se liberan de los microtúbulos.

3.- aparece la envoltura nuclear.

4.- reaparecen los nucléolos.

Los microtúbulos cinetocóricos han desaparecido y los polares se alargan.

CITOCINESIS

1.- la célula se estrangula por el plano ecuatorial gracias a un anillo contráctil de actina.

2.- los orgánulos celulares se reparten más o menos equitativamente.

Mitosis en vegetales

No hay centrosoma por lo que los microtúbulos se forman a partir de los centros organizadores de microtúbulos conocidos como casquetes polares.

Por tener una pared rígida no puede estrangularse en citocinesis. Se forma el fragmoplasto o placa celular a partir del Aparato de Golgi en el ecuador de la célula.

Variaciones de la división por mitosisEndomitosis: una vez duplicado el material genético no se reparte.

a) Se detienen en profase (glándulas salivares de dípteros) vuelve a G1, S, G2, etc., aumentando la información genética.

b) Se separan en cromosomas hijos dentro del mismo núcleo, apareciendo

tetraploides, octaploides, etc. Polimitosis: no hay citocinesis. Plasmodios.

Amitosis: reparto al azar del material genético. Protozoos.

Mitosis cerradas: no se disgrega el núcleo y el huso se forma en su interior. En levaduras y diatomeas. Las normales se llaman abiertas. Ambas deben proceder de un tipo intermedio (protozoos dinoflagelados) en los que el huso se forma desde fuera y atraviesa la membrana nuclear.

Gemación: el reparto de los orgánulos celulares no es equitativo.

MeiosisMecanismo fundamental del proceso conocido como reproducción sexual.

Obtención de cuatro células hijas (gametos) con la mitad de la información que tenía la célula madre, con el objetivo de obtener, cuando un gameto se una a otro gameto del sexo opuesto, una célula (cigoto) con la dotación genética de la especie.

S MI

Célula madre: parejas de homólogos

MII

S

Células tras la 1ª división. No tienen cromátidas sino cromosomas

4 células con la mitad, en cantidad, de inf. genética.

Profase I

Comienza de modo similar a mitosis: comienzan a observarse los cromosomas, desaparece el nucléolo, empieza a disgregarse la envoltura nuclear, se separan los diplosomas y comienza a formarse el huso.

Es más larga que la mitótica y se subdivide en varias fases con el objetivo de intercambiar la información genética de los cromosomas homólogos.

Leptotene (cintas finas)

                                    Empiezan a individualizarse los cromosomas con sus telómeros anclados en la membrana nuclear.

Zigotene (cintas unidas)

                                    Se emparejan los cromosomas homólogos en toda su longitud, cromátida a cromátida.

paquitene

                                    Termina el emparejamiento mediante grupos de proteínas que forman el complejo sinaptinémico.

Se produce el sobrecruzamiento o crossing-over. No se observa pero se ha deducido por lo que se observa en la siguiente fase.

Sobrecruzamiento o crossing-over

Tipos de sobrecruzamientos

Diplotene (cintas dobles)

Comienzan a separarse los homólogos. Se forman figuras en forma de X conocidas como quiasmas.

Quiasma: manifestación morfológica del proceso citogenético conocido como sobrecruzamiento.

diacinesis

                                                     Los cromosomas se siguen condensando.

Los quiasmas se van desplazando hacia los telómeros correspondientes.

Prometafase I

Desaparece la membrana nuclear.

Los cromosomas homólogos se unen a los microtúbulos.

Los dos cinetócoros de un cromosoma se colocan hacia un polo y los de su homólogo hacia el otro, de modo que se vaya todo el cromosoma metafásico al polo que le corresponda.

Aún no se han terminado de desplazar todos los quiasmas.

Metafase I

Todas las parejas de homólogos se colocan en la placa ecuatorial.

Se alcanza la máxima condensación de los cromosomas.

La situación a un lado u otro de la placa ecuatorial de los cromosomas es al azar.

Todavía quedan quiasmas sin terminar de separarse

Anafase I

                                                     Reducción cromosómica. Cada cromosoma sigue completo con sus dos cromátidas. Se han producido sobrecruzamientos, luego no son las mismas cromátidas.

La información ya no es la misma

Telofase I

                                                     Dotación haploide en cada polo.

Puede rodearse de membrana nuclear dando lugar a dos células haploides que, sin fase de síntesis, entrará en la segunda fase meiótica. Puede ocurrir que entre en la segunda fase sin terminar la telofase I.

Citocinesis o intercinesis

Profase II

                                                     Aparece el centrosoma duplicado y un nuevo huso se forma.

Prometafase IILos microtúbulos se unen a los cinetócoros al igual que sucedía en mitosis.

Metafase II

Se colocan los cromosomas en la placa ecuatorial.

Anafase II

Se separan los cromosomas, en cromátidas, para formar cromosomas anafásicos hijos.

Telofase II

Se construyen los núcleos hijos a la vez que se produce la citocinesis.

interfase

Comienza el proceso de diferenciación anatómica hacia los distintos gametos.

Significado biológico de:

• Reproducción asexual• En unicelulares: da lugar a

otros individuos• En pluricelulares: a) una

célula puede desprenderse y dar lugar a otro individuo idéntico. b) dentro de un mismo individuo: crecimiento y renovación.

• Mantenimiento de la información genética.

• Reproducción sexual: no todos los seres vivos.

• Sólo por ciertas células: gametos y meiosporas.

• Restituye la dotación genética de la especie.

• Genera variabilidad genética: mediante la profase I y la distribución de los cromosomas al azar, así como el encuentro aleatorio de los gametos.

• Importancia evolutiva.

MITOSIS MEIOSIS

Células madre

• Procedente del blastocisto (entre 7 y 14 días).

• TOTIPOTENTES

• De cualquier tejido.• UNI O

PLURIPOTENTES

Embrionarias Adultas