ciclo celular mitosis
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ESTUDIO DEL CICLO CELULAR, APOPTOSIS Y CÁNCERTRANSCRIPT
TEMA 6.- EL CICLO CELULAR. MITOSIS.MEIOSIS
EL CICLO CELULAR. DESCRIPCIÓN DE LAS
FASES
LAS FUNCIONES CLAVE DE LA DIVISIÓN CELULAR
La capacidad de los organismos para perpetuar su propia especie es la característica que mejor distingue a los seres vivos de la materia no viva.
Esta capacidad única de procrear, como todas las funciones biológicas, tienen una base celular.
TEORÍA CELULAR Rudolf Virchorw 1855,
“Donde existe una célula, debe haber existido una célula preexistente, de la misma forma que un animal surge a partir de otro animal y una planta solo a partir de ora planta”, y resumió este concepto con el axioma en latín “omnis celllula e cellula”, que significa “toda célula se produce a partir de otra célula”.
La continuidad de la vida se basa en la reproducción de las células, o división celular.
Las funciones clave de la división celular
La división celular desempeña varios papeles importantes en la vida de un organismo.
En un organismo unicelular, como una ameba, se divide y forma su descendencia por duplicado, la división de una célula reproduce el organismo completo.
LE 12-2
Reproducción
100 µm
Renovación celularCrecimiento y desarrollo
20 µm200 µm
Las funciones clave de la división celular
Las divisiones celulares a gran escala pueden producir la progenie a partir de algunos organismos multicelulares.
La división celular también permite a los organismos que se reproducen de forma sexual desarrollarse a partir de una sola célula, el óvulo fertilizado o cigoto.
Y después de que un organismo crece completamente, la división celular continúa funcionando en procesos de renovación y reparación, sustituyendo las células que mueren por uso y desgaste o por accidentes. Por ejemplo, las células en división de la médula ósea elaboran continuamente nuevos glóbulos rojos.
Las funciones clave de la división celular
El proceso de división celular es una parte integral del ciclo celular, que es la vida de una célula desde el momento en que se forma por primera vez a partir de una célula progenitora hasta su propia división en dos células.
Transmitir un material genético idéntico a las células hijas es una función crucial de la división celular.
Cromosomas eucariotas
Cromosomas teñidos de naranja visibles dentro del núcleo de la célula epitelial de la rata canguro en el centro de esta microfotografía.
LE 12-3
25 µm
LE 12-4
Duplicacióncromosómica
0.5 µm
Centromero
Cromátidas hermanas
SeparacionDe las
cromátidas
Centromeros Cromátidas hermanas
CICLO CELULAR Una propiedad imprescindible de todas las células vivas tanto
procariotas como eucariotas, es la capacidad de duplicar su DNA genómico y transmitir copias idénticas de su información genética a cada célula hija.
La vida de una célula, desde que se origina por la división de una célula madre hasta que se divide o muere, pasa por una serie de períodos que constituyen su ciclo vital.
Todas las células vivas están sometidas a un ciclo celular que abarca dos períodos:
División celular: comprende la división de la célula y la separación de las células hijas. Corresponde a un breve período denominado mitosis (división nuclear) y citocinesis (división citoplasmática).
Interfase: período de crecimiento celular, comprende el tiempo que transcurre entre dos divisiones sucesivas, que abarca aproximadamente el 90% del tiempo del ciclo celular y en el cual la célula se prepara para la división.
LE 12-5
G1
G2
S(DNA synthesis)
INTERPHASE
Cytokinesis
MITOTIC(M) PHASE
Mitosis
EL CICLO CELULAR SE REGULA POR UN SISTEMA DE CONTROL MOLECULAR
El tiempo y la velocidad de la división celular en diferentes partes de una planta o un animal son cruciales para el crecimiento normal, el desarrollo y el mantenimiento.
La frecuencia de la división celular varía con el tipo de células. Por ejemplo, las células de la piel humana se dividen con frecuencia a lo largo de la vida, mientras que las células del hígado mantienen la capacidad de dividirse pero la conservan hasta que surge la necesidad apropiada, reparar una herida. Algunas de las células más especializadas, como las células nerviosas y las células musculares completamente formadas, no se dividen en absoluto en un ser humano adulto.
Estas diferencias del ciclo celular son resultado de la regulación a nivel molecular. Los mecanismos de esta regulación son de profundo interés, no solo para comprender los ciclos vitales de las célula normales, sino también para comprender cómo consiguen las células cancerosas escapar a los controles normales.
Evidencias de señales citoplasmáticas
¿Qué es lo que dirige el ciclo celular?
¿Existen señales moleculares en el citoplasma que regulan el ciclo celular?.
En cada experimento, células de mamífero cultivadas en dos fases diferentes del ciclo celular fueron inducidas a fusionarse
LE 12-13Experiment 1 Experiment 2
S
S S
G1 G1M
M M
Cuando una célula en la fase S se fusiona con una célula en G1, la célula en G1 entra inmediatamente a la fase S: se sintetiza el DNA.
Cuando una célula en la fase M se fusiona con una célula en G1, la célula en G1 comienza la mitosis inmediatamente: se forma un huso y se condensa la cromatina, pese a que el cromosoma no ha sido duplicado.
CONCLUSIÓN
Los resultados de fusionar células en dos etapas diferentes del ciclo celular sugieren que las moléculas presentes en el citoplasma de las células en la fase S o M controlan la progresión de las fases
EL SISTEMA DE CONTROL DEL CICLO CELULAR
El experimento anterior y otros revelaron que los acontecimientos secuenciales del ciclo celular son dirigidos por un sistema de control del ciclo celular distintivo, un conjunto de moléculas que funcionan de forma cíclica en la célula que desencadena y coordina los sucesos clave en el ciclo celular. El sistema de control del ciclo celular se ha comparado con el dispositivo de control de una lavadora automática.
LE 12-14
G1 punto de control
G1
S
M
M punto de controlG2 punto de control
G2
Controlsystem
EL SISTEMA DE CONTROL CELULAR
El punto de control en el ciclo celular es un punto de verificación crítico en el que las señales de terminación y continuación pueden regular el ciclo.
Por lo general, las células animales tienen señales de detención internas que frenan el ciclo celular en purntos de control hasta que son sobrepasadas por señles de continuación.
Muchas señales registradas en los puntos de control provienen de mecanismos de supervisión dentro de la célula; las señles informan sobre si los rpocesos celulares importantes realizados hasta ese punto han terminado correctamente y, por tanto, si el ciclo celular debe o no continuar. Los puntos de control también registran señles del exterior de la célula.
Hay tres puntos de control importantes en las fases: G1, G2 y M. En el caso de muchas células, el punto de control G1, denominado punto de restricción, en las células de mamíferos parece ser el más importante.
Si una célula recibe una señal de continuación en el punto de control G1, por lo general, terminará las fases S, G2 y M, y se dividirá.
De manera alternativa, si no recibe una señla de continuación en ese punto, abandomnará el ciclo, para cambiar a un estado de no división denominado fase g0.
En realidad, la mayoriia de las células del cuerpo humano se encuentran en a fase G0. Las células musculares y nerviosas completamente formadas y maduras nunca se
dividen. Otras células, como las células hepáticas, pueden ser llamadas de regreso, desde la fase G0 al ciclo celular por indicios internos, como los fctores de crecimiento liberados durante las lesiones.
LE 12-15
G1
G1 checkpoint
G1
G0
Si una célula recibe una señal de continuación en el punto de control G1, la célula continúa el ciclo celular
Si una célula no recibe una señal de continuación en el puntode control G1, la célula detiene el ciclo cleular y entra en G0, un estado de no división
EL RELOJ DEL CICLO CELULAR: CICLINAS Y CINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS
Las fluctuaciones rítmicas de la concentración y la actividad de las moléculas que controlan el ciclo celular definen el ritmo de los acontecimientos secuenciales del ciclo celular.
Estas moléculas reguladoras son proteínas de dos tipos principales: cinasas y ciclinas.
Las proteincinasas son enzimas que activan o inactivan otras proteínas al fosforilarlas.
Algunas proteincinasas dan las señales de continuación en los puntos de control G1 y G2.
EL SISTEMA DE CONTROL DEL CICLO CELULAR
En el proceso de división celular participan dos tipos de mecanismos:
• Uno se encarga de elaborar los nuevos componentes de la célula en crecimiento
• El otro los sitúa en los lugares correctos y los separa con precisión en el momento de la división de la célula.
Reviste gran importancia el sistema de control que “enciende” y “apaga”
estas maquinarias en los momento apropiados y coordina las actividades
que permiten obtener el producto final.El sistema de control del ciclo celular asegura la progresión
correcta a través del ciclo mediante la regulación de la maquinaria
responsable de los distintos estadios del ciclo.
EL SISTEMA DE CONTROL DEL CICLO CELULARDEPENDE DE PROTEINCINASAS DE ACTIVACIÓN
CICLICA
PROTEINCINASAConstituyen la parte principal
del sistema de control del ciclo celular.
Estan presentes durante todo el ciclo celular .
Son activadas en momentos determinados del ciclo y luego pasan con rapidez al estado de desactivación.
La actividad de estas cinasa fluctúa de forma cíclica.
Cdk, proteincinasas dependientes de ciclinas.
CICLINASNo ejercen actividad
enzimática por sí mismas, pero deben unirse a las cinasas para que éstas adquieran su actividad enzimática.
Sus concentraciones varían en forma cíclica durante el ciclo celular.
Las alteraciones cíclicas de las concentraciones de ciclinas contribuyen a la formación y la activación cíclicas de los complejos ciclina-Cdk
La muerte de las células puede producirse por múltiples causas, como daño mecánico, infección por virus u otros microorganismos, acción de agentes químicos tóxicos o por acumulación de sustancias de desecho.
La muerte puede darse por dos mecanismos:Necrosis: las células se hinchan y sufren un deterioro de su estructura y organización, así como el progresivo cese de sus funciones (síntesis de proteínas y ácidos nucléicos, respiración...) que acaba por impedir su viabilidad y conduce a la rotura de la membrana externa y la lisis. Ello ocasiona la liberación de material celular al medio, que suele provocar a su vez reacciones inflamatorias. Apoptosis o muerte celular programada: este segundo tipo de muerte celular implica la activación de mecanismos específicos que conducen a la muerte de las células, siendo un fenómeno mucho más común de lo que puede pensarse. Se produce de modo natural durante el desarrollo embrionario y postnatal temprano en múltiples tejidos. Su función puede ser la eliminación de células superfluas en un lugar determinado. Durante el ciclo celular, se produce apoptosis mediada por el gen supresor p53 u otros mecanismos cuando el DNA que va a ser o está siendo replicado presenta alteraciones, evitándose así la generación de células anormales.
SUICIDIO CELULAR O APOPTOSIS
La apoptosis (caer como las hojas de un árbol) es un mecanismo fisiológico normal de muerte celular programada que tienen lugar en los organismos pluricelulares tanto en el desarrollo embrionario como en la etapa adulta.
DESARROLLO EMBRIONARIO
Elimina todas las células innecesarias en diversidad de tejidos.
Ej. Tejido interdigital durante la formación de los dedos de los pies y de las manos en el desarrollo embrionario de los seres humanos.
INDIVIDUO ADULTOInterviene en el recambio de
tejidos, renovación de epitelios, así como en la destrucción de células que representan una amenaza para la integridad del organismo.
Ej. Células infectadas por virus, linfocitos autorreactivos que producen enfermedades autoinmunes y células portadoras de mutaciones potencialmente dañinas.
Muerte celular. Electronomicrografía mostrando células que han sufrido necrosis (a) o apoptosis (b) y (c). La célula en (a) parece haber explotado, mientras que en (b) y (c) aparecen condensadas pero relativamente intactas.
La muerte celular programada durante el desarrollo embrionario de mamífero esculpe el desarrollo digital. A) las células que van a sufrir muerte celular programada son marcadas específicamente con un colorante (rojo). B) un día más tarde se observa como esas células muertas son eliminadas del tejido interdigital.
La muerte celular sucede durante la metamorfosis de los anfibios. En el paso de renacuajo a rana, las células de la cola del renacuajo son inducidas a sufrir muerte celular programada y como consecuencia se pierde la cola. Todos los cambios que ocurren durante la metamorfosis, incluyen do la inducción de la muerte celular programada son estimulados por un incremento de la hormona tiroidea en sangre.
Una célula animal depende de múltiples señales extracelulares. Cada tipo celular presenta un conjunto de receptores que le permiten responder a un conjunto de moléculas señal producidas por otras células. Como se muestra aquí, muchas células requieren múltiples señales (A, B, C) para sobrevivir, señales adicionales (F, G) para proliferar y otras señales (D, E) para diferenciarse; si se priva a las células de todas esas señales, inician un programa de muerte celular.
La muerte celular ayuda a equilibrar el número de células nerviosas desarrolladas con el número de células diana con las que contactan. Se producen más células nerviosas de las que pueden ser mantenidas por la limitada cantidad de factores tróficos liberados por las células diana. Por tanto, algunas células reciben insuficiente cantidad de factor para inhibir su programa de muerte celular y, como consecuencia, sufren apoptosis. Esta estrategia de sobreproducción, seguida de selección asegura que todas las células diana reciben la aferencia de una célula nerviosa y las células nerviosas "extra" se eliminan automáticamente.
La carcinogénesis o aparición de un cáncer es el
resultado de dos procesos sucesivos:
el aumento descontrolado de la proliferación de un grupo de células que da lugar a un tumor o neoplasia, y
la posterior adquisición por estas células de capacidad invasiva, que les permite diseminarse desde su sitio natural en el organismo y colonizar y proliferar en otros tejidos u órganos (proceso conocido como metástasis).
Si sólo tiene lugar un aumento del crecimiento de un grupo de células en el lugar donde normalmente se hallan, se habla de un tumor benigno, que generalmente es eliminable completamente por cirugía. Por el contrario, cuando las células de un tumor son capaces de invadir los tejidos circundantes o distantes, tras penetrar en el torrente circulatorio sanguíneo o linfático, y formar metástasis se habla de un tumor maligno o cáncer.
Existen genes que en sus versiones "sanas" están relacionados con el control de crecimiento y supervivencia celular, que en otras circunstancias están relacionados con la aparición de ciertos tipos de cánceres. Entre ellos se encuentran:
Protooncogenes: genes normales que estimulan la proliferación celular. Su versión alterada se denomina Oncogen que dan lugar a la excesiva y descontrolada proliferación celular
Genes supresores de tumores: inhiben la producción anormal de células. Un defecto en estos genes al eliminar los frenos naturales generan cuadros cancerosos.
DIVISIÓN CELULAR
MITOSIS Y CITOCINESIS
LE 12-6ca
G2 INTERFASE PROFASE PROMETAFASE
LE 12-6da
METAPHASE ANAPHASE TELOPHASE AND CYTOKINESIS
10 µ
m
MITOSIS
Durante la interfase, los cromosomas no pueden ser observados, ya que los complejos de DNA y proteína, llamados cromatina, se hallan dispersos por el nucleoplasma.
El comienzo de la división celular o mitosis está marcado por la aparición de los cromosomas con un aspecto de hebras delgadas dentro del núcleo haciéndose visibles individualmente.
MITOSIS En la mayor parte de las
células animales y en las células de los vegetales superiores, el desarrollo de la mitosis implica una rotura de la membrana nuclear, de la célula en división; el contenido de los compartimentos nuclear y citoplasmático se encuentran mezclados, este tipo de división, que es el más frecuente es designado con el término de mitosis abiertas
En ciertos organismos, (protozoos, hongos, algas) la separación de los cromosomas se realiza sin que haya rotura de la envoltura nuclear o con apertura parcial de ésta se habla de mitosis cerradas.
MITOSIS En todos los casos, el reparto entre las dos células hijas de los dos
elementos de cada cromosoma duplicado implica profundas transformaciones morfológicas y metabólicas, de la célula madre en división. La mitosis abiertas, que son las más complejas presentan ciertas características generales:
Los cromosomas, poco condensados antes de la división, asumen poco a poco un estado de condensación importante, mejor adaptado a la separación de los elementos idénticos de que están compuestos.
En el citoplasma se organiza una estructura en forma de huso dando a la célula un a bipolaridad. Esta estructura de microtúbulos se origina a partir de los centros organizadores de la polimerización de los microtúbulos situados en los polos del huso. Estos definen los territorios celulares donde se reúnen al final de la división, cada uno de los lotes de cromosomas; su región ecuatorial marca en general el plano de separación de las dos células hijas originadas por la división.
PROFASE En esta fase podemos diferenciar dos estadios definidos por la rotura de la
envoltura nuclear. El comienzo de la profase queda indicado por la condensación de los
cromosomas que se hacen visibles bajo la forma de finos filamentos entremezclados. Poco a poco los cromosomas se hacen visibles individualmente.
Durante la profase, un cromosoma está formado por dos filamentos idénticos enrollados, las cromátidas, cada una de las cuales contienen una de las dos moléculas hijas de DNA idénticas que se produjeron en la fase S.
Son paralelas y están separadas por una corta distancia salvo a nivel de la constricción primaria o centrómero, donde están estrechamente unidas. A este nivel se construyen frente a las cromátidas en posiciones simétricas y opuestas, los esbozos de los cinetócoros. Estas estructuras juegan un papel importante en el proceso de división, ya que una vez diferenciadas al final de la profase constituyen los centros organizadores de la polimerización de microtúbulos.
El nucleólo desaparece progresivamente entre el principio y la mitad de la profase; su desaparición es en general total antes de que finalice este estadio.
PROFASE
PROMETAFASE La segunda parte de la profase o premetafase viene indicada por la rotura de la
envoltura nuclear que tiene lugar simultáneamente en muchos puntos. La lámina fibrosa se separa de la membrana interna de la envoltura y sus constituyentes
también se dispersan. Los cromosomas se diferencian progresivamente, los cinetócoros[1] se vuelven
funcionales y se comportan como centros organizadores de microtúbulos; se forman entonces los microtúbulos procedentes de los cinetócoros o cromosómicos.
Los cromosomas se orientan en relación a los polos de tal manera que cada uno de sus dos cinetócoros se encuentran frente a un polo opuesto.
Los microtúbulos cinetocóricos se alargan y los cromosomas migran hacia el plano ecuatorial del huso.
[1] El centómero es algo más que un simple zona constrictiva del cromosoma metafásico; determina la unión del cinetócoro y de esta manera el movimiento adecuado de los cromosomas durante la mitosis.En ocasiones los fármacos o rayos X pueden generar un fragmento de cromosomas sin centrómero, tal fragmento no puede ser incorporado en el huso de la metafase y se pierden durante la mitosis.
PROMETAFASE
METAFASE La metafase está caracterizada por la reunión de los
cromosomas en el ecuador del huso. Este es la fase en la que los cromosomas están más condensados.
La situación en el plano ecuatorial del huso es tal que cada cinetócoro mira a un polo opuesto y son equidistantes a este polo.
El huso se alarga y toma a menudo una forma de tonel. A partir de este estadio, los microtúbulos tienen una disposición simétrica en relación al plano ecuatorial, lo que permite distinguir por una parte:
Dos semihusos, que se extienden entre el conjunto del cinetócoro girados hacia un polo y este polo.
Una interzona, situada en la región ecuatorial del huso, entre los dos juegos de cinetócoros de orientación opuesta.
METAFASE
LE 12-7
Microtubulos Cromosomas
Cromátidashermanas
AsterCentrosoma
PlacaMetafase
cinetocoros
Microtúbulosdel cinetocoro
0.5 µm
Microtúbulos superpuestosno pertenecientesal cinetocoro1 µmCentrosoma
METAFASE El huso metafásico comprende varias categorías de microtúbulos: 1.- Microtúbulos polares.- Tienen como origen un polo del huso. Algunos se extienden
de un polo a otro, de ahí el nombre de continuos que a veces se les ha dado. Representan una escasa proporción. La mayor parte de los microtúbulos polares se detienen poco antes o después del plano ecuatorial del huso.
2- Microtúbulos cinetocóricos.- Adquieren su mayor longitud en la metafase. Su trayecto va
del cinetócoro de procedencia hacía el polo que mira a este cinetócoro.
3- Microtúbulos libres.- En los que una de sus dos extremidades no está anclada en
el material pericentriolar o a los cinetócoros.
ANAFASE Se produce la separación de las cromátidas en dos lotes diferentes. Las dos
cromátidas de los cromosomas se separan a nivel del centrómero y se desplazan hacia el polo que mira el cinetócoro, convirtiéndose cada una en un cromosoma independiente.
Cada cromátida hermana emigra en sentido opuesto. Simultáneamente, los microtúbulos cinetocóricos se acortan así como los
semihusos. A mitad de la anafase, el huso se alarga y estrecha por crecimiento de los
microtúbulos polares y los polos se alejan entre sí, la interzona se alarga. Cuando los cromosomas se reúnen en los polos no quedan microtúbulos
cinetocóricos, están totalmente despolimerizados y los semihusos desaparecen extendiéndose la interzona entre los dos lotes.
Los microtúbulos de la interzona se agrupan en haces cuando acaba la anafase por cabalgamiento de las dos familias de microtúbulos polares en sentido inverso.
Comienza la citocinesis proceso que conduce a la división en dos partes del citoplasma teniendo lugar de forma distinta en las células vegetales y animales.
ANAFASE
LE 12-8b
Cromosomamovimiento
Microtubulo Proteínamotora
Cromosoma
cinetocoro
SubunidadesdeTubulina
ANAFASE
Durante la anafase, los microtúbulos del cinetocoro se acortan en los extremos del cinetocoro, no en los extremos del polo del huso.
Los cromosomas se mueven a lo largo de un microtúbulo a medida que el microtúbulo se despolimeriza en el extremo de su cinetocoro, liberando unidades de tubulina.
TELOFASE Comienza cuando los dos lotes de cromosomas han alcanzado cada
uno de los polos del huso. Está señalado por la reconstrucción de los núcleos hijos que
adquieren progresivamente un aspecto interfásico, la descondensación de los cromosomas va acompañada de la recuperación de sus actividades metabólicas, hay de nuevo transcripción y el nucleólo reaparece a nivel del organizador nucleolar.
La envoltura nuclear comienza a edificarse al final de la anafase, continúa y termina en el curso de la telofase.
El volumen de los núcleos se hace mayor al final de la telofase. Los microtúbulos se agrupan en haces en la interzona en las células
animales, estos haces de microtúbulos se acercan unos a otros y acaban por fusionarse en un haz único a medida que crece el surco de división. El haz persiste mientras que continúan los puentes citoplasmáticos que unen aún a las dos célula hijas, el haz no se desintegra hasta que no se han roto estos puentes.
TELOFASE
SEGMENTACIÓN DE UNA CÉLULA ANIMAL En las células animales, la citocinesis se produce mediante un
proceso conocido como segmentación. El primer signo de segmentación es la aparición de un surco de segmentación, una hendidura profunda en la superficie celular cerca del antigua placa metafásica,
Sobre el lado citoplasmático del surco se encuentra un anillo contráctil de microfilamentos de actina asociado con moléculas de la proteína miosina.
Los microfilamentos de actina interactúan con las moléculas de miosina para hacer que el anillo se contraiga.
La contracción del anillo de microfilamentos de la célula en división es como si se tirase de unos cordeles.
El surco de segmentación profundiza hasta que la célula progenitora se divide en dos por pinzamiento y se producen dos células completamente separadas, cada una con su propio núcleo y parte del citosol y de los orgánulos.
CITOCINESIS
LE 12-9a
Surco de segmentación100 µm
Anillo contráctil demicrofilamentos
Células hijas
segmentación de una célula animal (SEM)
CITOCINESIS EN VEGETALES
La citocinesis en las células vegetales que tienen paredes celulares, es bastante diferente. No hay ningún surco de segmentación.
En su lugar, durante la telofase, las vesículas derivadas del aparato de Golgi se mueven a lo largo de los microtúbulos hasta la mitad de la célula, donde se combinan, para producir una placa celular.FRAGMOPLASTO
Los materiales de la pared celular transportados en las vesículas se congregan en la placa celular a medida que crece. La placa celular se agranda hasta que sus membranas circundantes se fusionan con la membrana plasmática a lo largo de todo el perímetro de la célula.
Como resultado se obtienen dos células hijas, cada una con su propia membrana plasmática. Mientras tanto, se forma una nueva pared celular entre las células hijas, que surge a partir de los contenidos de la placa celular.
CITOCINESIS
LE 12-9b
1 µm
Células hijasFormación de la placa cleucelularar en una célula vegetal (TEM)
Nueva pared celularPlaca celular
Pared de laCélulaprogenitora
VesículasQue formanPlacascelulares
LE 12-10
NucleusCell plateChromosomesNucleolus
Chromatincondensing 10 µm
profase prometafase metafase anafase telofase
SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA MITOSIS EN ORGANISMOS UNICELULARES Y
PLURICELULARES
La división mitótica es un proceso de división celular por el cual, a partir de una célula madre se originan dos células hijas que tienen exactamente el mismo número y el mismo tipo de cromosomas que la madre.
Mitosis Célula madre (2n) 2
células hijas (2n)Mitosis
Célula madre (n) 2 células hijas (n)
Por tanto se trata de una división conservadora y es el mecanismo más común de división celular, pudiendo sufrirla tanto las células 2n como las n.
SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA MITOSIS EN UNI Y PLURICELULARES
Sus objetivos son: En organismos unicelulares : la formación de nuevos individuos en estos organismos . En organismos pluricelulares: originar nuevas células para el crecimiento y desarrollo del
individuo, sustituir las células muertas por el desgaste normal, regenerar las partes del organismo destruidas o perdidas y, en muchos casos, producir células especiales para la reproducción.
En la reproducción asexual caracterizada por la ausencia de células reproductoras o gametos y por la intervención de un solo organismo o progenitor, origina copias idénticas siendo el proceso de división celular implicado, la mitosis. En los seres unicelulares[1] y pluricelulares[2] la reproducción asexual se produce por medio de una mitosis, a partir de la célula madre se obtienen dos células hijas en los primeros organismos y en los segundos mediante mitosis, una célula o un grupo de células originan un organismo completo.
Mediante la reproducción asexual no se genera variabilidad genética, dado que es un mecanismo muy sencillo y rápido, un organismo que esté bien adaptado a un medio puede dar lugar a un gran número de descendientes en poco tiempo y colonizarlo. Sin embargo, si las condiciones del medio cambian, toda la población, que es genéticamente homogénea, puede sucumbir por no estar preparada para las nuevas condiciones.
[1] Algas, hongos, protozoos. [2] Algas pluricelulares, hongos pluricelulares, plantas y animales invertebrados .
DIFERENCIAS ENTRE LA DIVISIÓN CLEULAR DE PROCARIOTAS Y
EUCARIOTAS
El aspecto más crucial de la división celular es la duplicación de la célula de un modo tal que cada célula hija reciba una copia idéntica de su material genético
Las células procariotas y eucariotas difieren notablemente en la coordinación de la síntesis del DNA y en el consecuente reparto igualitario del DNA durante la división celular.
En los procariotas, mediante la microscopía óptica no se observan estructuras especializadas para la división.
El genoma de una célula procariótica está constituido por una única molécula circular de DNA.
Durante la división, se forma una pared celular que divide la célula en dos.
Es probable que las dos moléculas hijas de DNA estén unidas a diferentes puntos de la membrana plasmática para asegurar que cada célula hija tenga una de las nuevas moléculas de DNA.
En ciertas bacterias existen unas regiones plegadas de la membrana plasmática llamadas mesosomas que pueden servir de puntos de anclaje para el DNA. Sin embargo incluso en estos organismos, no hay una condensación y descondensación visible del DNA, como la que se observa en las células eucarióticas durante la mitosis.
LE 12-11_1
Origin ofreplication
Cell wall
Plasmamembrane
Bacterialchromosome
E. coli cell
Two copiesof origin
Comienza la replicaicón del cromosoma poco después, una copia del origen se mueve rápidamente hacia el otro extremo de la célula.
LE 12-11_2
Origin ofreplication
Cell wall
Plasmamembrane
Bacterialchromosome
E. coli cell
Two copiesof origin
Chromosome replicatio begins. Soon thereafter, one copy of the origin moves rapidly toward the other end of the cell.
La replicación continúa una copia del origen ahora se encuentra en cada extremo de la célula
Origin Origin
LE 12-11_3
Origin ofreplication
Cell wall
Plasmamembrane
Bacterialchromosome
E. coli cell
Two copiesof origin
Chromosome replication begins. Soon thereafter, one copy of the origin moves rapidly toward the other end of the cell.
Replication continues. One copy of the origin is now at each end of the cell.
Origin Origin
La replicación termina la membrana plasmática crece hacia dentro y se deposita la nueva pared celular
Como resultado se obtieen dos células hijas
LE 12-12Bacterialchromosome
Chromosomes
Microtubules
Prokaryotes
Dinoflagellates
Intact nuclearenvelope
Kinetochoremicrotubules
Kinetochoremicrotubules
Intact nuclearenvelope
Diatoms
Centrosome
Most eukaryotes
Fragments ofnuclear envelope
ACTIVIDADES MEIOSIS
IDENTIFICA Y ORDENA LAS SIGUIENTES IMÁGENES.
FUENTES.
BIOLOGÍA CAMPBELL, BIOLOGÍA CELULAR PANAMERICANA, BRUÑO