UNIDAD 10: LA REPRODUCCIÓN CELULAR · INTRODUCCIÓN • En org unicelulares: div celular->...
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ÍNDICE1. INTRODUCCIÓN
2. EL CICLO CELULAR
1. Interfase
2. División celular o fase M
3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS O CARIOCINESIS
1. Mitosis
2. Citocinesis
4. MEIOSIS
1. Primera división meiótica
2. Segunda división meiótica
5. MEIOSIS Y REPRODUCCIÓN SEXUAL
INTRODUCCIÓN• En org unicelulares: div celular-> desaparición de cél madre y
sustitución por 2 cél hijas -> es un mecanismo de reproducción.
• En org pluricelulares: div. celular-> tmb desaparición cél madre y sustitución x 2 cél hijas:
• Mecanismo de crecimiento
• Mecanismo de reemplazamiento de cél envejecidas o deterioradas.
• Org eucariotas rep sexual: núcleos haploides procedentes de 2 organismos distintos diplodes-> se fusionan para dar una cél 2n con información genética distinta de las cél originales.
2. EL CICLO CELULAR
• Def: Tiempo que va desde formación de un cél hasta que se divide y da lugar a dos nuevas céls.
• Puede ir desde 8h hasta 100d.
• Se distinguen dos etapas:
• Interfase: +larga: cél crece y sintetiza sustancias.
• División celular: mitosis + citocinesis.
2. EL CICLO CELULAR
• Existe gran actividad metabólica y ⬆tamaño cél. Núcleo no cambia.
• Se divide en 3 períodos:
• Fase G1: síntesis de proteína xa ⬆ tamaño y nuevos orgánulos.
Al final de G1: existe un pto de no retorno (punto de restricción= punto R) -> ya no se pueden detener las siguientes etapas. (S, G2, M)
A veces, antes de llegar a pto R -> diferenciación celular -> se dice que entra en fase G0-> puede mantenerse así toda la vida de la cél, pe: glóbulos rojos, neuronas, … o bien volver a G1 (activadores mitóticos, hormonas).
• Fase S: duplicación del ADN (Asegurar que cada cél hija recibe una copia). Los cromosomas queden formadas por dos cromátidas (unidas por centrómero).
• Fase G2: empiezan a distinguirse los cromosomas.
Transcripción y traducción genes -> proteínas necesarias para mitosis (pe: huso mitótico)
Duplicación centriolos
2.1. INTERFASE
2. EL CICLO CELULAR
CONTROL DEL CICLO CELULAR
Intervienen varios factores:
• Regulación enzimática: controlan el paso de G1 a S (prot que regulan: ciclinas)
• Factores de crecimiento: activan protooncogenes que inducen el paso a fase S. Pueden experimentar cambios en secuencia fénica o mecanismos de regulación —> oncogenes.
• Contacto con otras células: (fibroblastos en placa Petri).
Tras un número limitado de divisiones —> apoptosis o RIP celular programada. (células cancerosas no entran en apoptosis).
2.1. INTERFASE
2. EL CICLO CELULAR
- Proceso por el cual de una célula se forman 2 cél. idénticas.
- Por qué empieza fase M:
- Aumenta tamaño citoplasma —> relación nucleoplasmática (RNP) es < a un valor —> núcleo demasiado pequeño para controlar “tanto” citoplasma.
Volumen nuclear (Vn)RNP= ————————————
Volumen citoplasmático (Vc)
- Sustancias químicas: hormonas, oxígeno, nutrientes o un simple aumento de T.
2.2. DIVISIÓN CELULAR O FASE M
3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS
- Es un proceso continuo, aunque lo dividimos en 4 fases para facilitar su estudio.
- Objetivos:
- Organismo unicelular -> reproducción asexual.
- Organismo pluricelular —> crecimiento y renovación de células.
PROFASE
• Condensación cromatina —> cromosomas visibles (2 cromátidas hermanas unidas por centrómeros).
• Centriolos se separan—> entre ellos se forma huso mitótico (crecimiento microtúbulos polares hace que se separen centriolos). En células vegetales —> COM.
• Desaparición de membrana nuclear y nucleolo.
• Unión cromosomas a huso mitótico a partir de cinetocoros —> microtúbulos cromosómicos o cinetocóricos.
3.1. MITOSIS O CARIOCINESIS
3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS
METAFASE
• Huso mitótico perfectamente desarrollado —> fibras cinetocóricas crecen (polimerización) y sitúan a los cromosomas en el centro (placa ecuatorial).
• Máximo grado de condensación cromosomas.
ANAFASE
• Separación de cromáticas hermanas por acortamiento de las fibras cinetocóricas —> cromosomas anafásicos.
• Termina cuando cromosomas están en polos opuestos.
3.1. MITOSIS O CARIOCINESIS
3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS
TELOFASE
• Desaparición de microtúbulos cromosómicos.
• Comienza descondensación de cromosomas.
• Reaparece la membrana nuclear (a partir de vesículas del RE) alrededor de cada grupo de cromosomas.
• Reaparecen nucleolos.
Se forman dos núcleos y simultáneamente es la citocinesis.
3.1. MITOSIS O CARIOCINESIS
3. DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS
En mitosis se reparte material genético, pero tb hay que repartir citoplasma y orgánulos.
- Células animales:
- Estrangulamiento citoplasma por formación anillos contráctil interno de fibras de actina y miosina.
- Anillo se va estrechando —> forma surco hasta que se divide en 2.
- Células vegetales:
- Pared vegetal impide estrangulación.
- Se forma fragmoplasto—> vesículas del AG con celulosa y polisacáridos (hemicelulosa y pectina)
3.2. CITOCINESIS
4. MEIOSIS• Organismos reproducción sexual —> ssvv se originan por
fusión de 2 cél. (gametos) uno masculino y otro femenino.
• Pb: si gametos fuesen 2n —> zigoto sería 4n, ie, habría una duplicación continua —> inviables.
• Xt gametos no se pueden formar por mitosis normal, debe existir un proceso que 2n—>n (MEIOSIS).
• Antes de meiosis, tmb ocurre duplicación ADN —> xt existen dos divisiones sucesivas:
• 1ª división meiótica o división reducciones: separación cromosomas homólogos (al azar) —> célula resultantes ya son n, xo cromosomas están formados por 2 cromátidas.
• 2ª división meiótica: separación cromáticas hermanas.
4. MEIOSIS
PROFASE I
• Fase más larga y compleja.
• Fenómeno + ¡: sobrecruzamiento.
• Se divide a su vez en cinco etapas:
• Leptoteno:
• Cromosomas visibles —> xo no cromáticas porque están estrechamente unidas.
• Extremos unidos a lámina fibrosa (mb nuclear) mediante lámina fibrosa.
• Zigoteno:
• Apareamiento (md estructura proteica = complejo sinaptonémico =aparea cromosomas gen a gen) cromosomas homólogos —> sinapsis.
• Cromosomas se denominan bivalentes (2 cromosomas homólogos) o tétradas (4 cromáticas).
• No ocurre entre cromosomas X e Y —> sólo por parte homóloga)
4.1. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA
4. MEIOSIS
PROFASE I
• Paquiteno:
• Entrecruzamiento/sobrecruzamiento/crossing-over —>entre cromátidas no hermanas—> rotura + intercambio de fragmentos =recombinación génica —> cromosomas ya no son completamente paternos ni maternos.
• No se observan los entrecruzamientos, pero sí los nódulo de recombinación (responsable de los entrecruzamientos). Son una estructura proteica de los complejos sinaptonémicos.
• Diploteno:
• Desaparición complejo sinaptonémico—> cromosomas homólogos se repelen, se mantienen unidos por quiasmas —> puntos donde hubo recombinación.
• Diacinesis:
• Máx condensación cromosomas —> se ven las 4 cromátidas (Tétradas).
• Al final desaparece nucleolo y mb nuclear.
• Formación huso acromático y microtúbulos cinetocóricos.
4.1. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA
4. MEIOSIS
METAFASE I
• Bivalente se sitúan en placa ecuatorial.
• Importante —> a diferencia de metafase mitótica, aparecen cromosomas homólogos y no los individuales.
ANAFASE I
• Se rompen quiasmas.
• Separación homólogos (recuerda ya no son idénticas las cromátidas hermanas).
• IMP: En anafase mitótica se separan las cromátidas hermanas.
TELOFASE I
• Se forman núcleos de nuevas células, ya haploides(n).
• Reaparece nucleolo.
• Dp citocinesis.
• Breve interfase sin fase S.
4.1. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA
4. MEIOSIS
• Se trata de una mitosis normal —> se separan cromátidas hermanas de cromosomas.
• Etapas: mismas que mitosis, pero II —> profase II, metafase II, anafase II y telofase II.
4.2. SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA
5. MEIOSIS Y REPRODUCCIÓN SEXUAL
• En mitosis (reproducción asexual)—> células hijas idénticas —> poca variabilidad genética (+ limitación en adaptación y evolución).
• Rep. sexual —> fusión de núcleos (n) de distinta procedencia —> existe variabilidad genética por:
• Probabilidad reparto de cromosomas.
• Recombinación génica.
• ACTIVIDADES: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 14, 15, 16