REPRODUCCIÓN CELULAR Mitosis y meiosis Departamento de Biología-Geología 2º Bachillerato...
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REPRODUCCIÓN CELULAR
Mitosis y meiosis
Departamento de Biología-Geología2º Bachillerato Ciencias
Internos
Aumento excesivo del tamaño del citoplasma
RNP=volumen núcleo/volumen citoplasma
Si disminuye el núcleo no puede controlar el citoplasma
Aumento del tamaño de la célula
La superficie de la membrana es insuficiente para nutrir el
citoplasma
Externos
Dependencia de anclajeSi hay contacto con una superficie, ej. la matriz
extracelular de una capa de células
Disponibilidad de espacio
En células de borde de heridas en las que no hay efecto inhibidor por contacto o
densidad
Presencia de factores de crecimiento o agentes
mitógenos
Sustancias que aumentan el ritmo de crecimiento celular (necrohormonas, auxinas, hormonas hipofisiarias,..)
Factores que incrementan el ritmo de reproducción celular
FASES
Duración en un ciclo
imaginario de 24 h
¿Qué ocurre?
Interfase
Fase G1
11 horas • Etapa inicial de larga duración o etapa de no división
• Períodos bioquímicamente muy activos
• Se produce la síntesis de todas las sustancias propias de la célula
• Se lleva a cabo la duplicación del ADN
Fase S8 horas
Fase G2
4 horas
División
o Fase M
Cariocinesis o
mitosis
1 a 2 horas
• Consiste en la división del núcleo• Cada molécula de ADN, junto a su copia,
se condensa formando un cromosoma• Se rompe la envoltura nuclear• Cada cromosoma se divide en dos y cada
célula hija recibe el mismo nº de cromosomas
Citocinesis• Es la división del citoplasma
EL CICLO CELULAR
Periodo de tiempo comprendido entre la formación de la célula hasta que ésta se divide.
ETAPAS Hechos que ocurren Fase G1
Se produce la síntesis de ARNm y por tanto de proteínas La célula presenta un solo diplosoma (2 centríolos) Se distingue un momento de no retorno llamado punto de control G1o punto
de restricción (R) En algunas células debido al proceso de diferenciación celular, antes de
llegar al punto R se manifiestan genes concretos (que producen la especialización). La célula ha entrado en la fase G0 donde puede permanecer días o meses
Los activadores mitóticos hacen que vuelvan a la fase G1 y alcancen el punto R
Célula muy especializadas como las neuronas o c. musculares esqueléticas quedan detenidas permanentemente en el período G0
Fase S
Se produce la duplicación del ADN Continúa la síntesis de ARNm y proteínas Junto a cada centriolo se forma un esbozo de centriolo llamado
protocentriolo Fase G2
En esta fase la célula contiene el doble de ADN que en la fase G1
Continúa la síntesis de ARNm y proteínas Al final la célula ya tiene dos diplosomas inmaduros
A partir de los centrosomas se forma el huso acromático, con tres tipos de microtúbulos:
• Astrales: quedan fuera del huso, formando el áster
• Polares o continuos: conectan los dos centrosomas.
• Cinetocóricos: se unen por un extremo a un centrosoma
y por el otro a un cinetocoro de los cromosomas.
• Formación del cromosoma profásico: cromátidas unidas por centrómero• Desaparecen los nucléolos• Se forman dos centrosomas que se van alejando por el alargamientos de
las fibras o microtúbulos polares (se produce por la adición de proteína tubulina)
• El núcleo se hincha debido a la entrada de agua hasta que se fragmenta el envoltorio nuclear
• En el centrómero de los cromosomas se forma una estructura proteica llamada cinetocoro que es capaz de capturar microtúbulos
Los microtúbulos cinetocóricos crecen por adición de tubulina
Los cromosomas quedan en el ecuador de la célula formando la placa ecuatorial
Los dos centrosomas, los microtúbulos polares y los microtúbulos cinetocóricos forman el huso mitótico
• Separación de cromátidas hermanas por inactivación de las proteínas que las mantenían unidas.
• Se forman cromosomas anafásicos con una sola cromátida
• Estos cromosomas se desplazan debido al acortamiento de los microtúbulos y al arrastre del cromosoma realizado por proteínas motoras
• Se produce el alargamiento del huso mitótico por la adición de tubulina a los microtúbulos polares y al deslizamiento de los de un polo con respecto a los de otros
• Los dos grupos de cromosomas se encuentran en los dos polos del huso mitótico
• Comienza la descondensación de los cromosomas• Desaparece los cinetocoros• La lámina fibrosa se adhiere a los cromosomas, lo que facilita
la construcción de la envoltura nuclear• Formación de nuevos nucléolos a partir de la regiones
organizadoras de nucléolos del ADN• Los microtúbulos polares se separan del material
periocentriolar y forman haces a nivel de la interzona
Importancia biológica de la mitosis
•Reparto equitativo del material genético entre las dos células hijas. Se obtienen células hijas con idéntica información genética que la célula madre,•Permite en los organismos pluricelulares el crecimiento y el recambio celular.
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Estrangulación a partir del surco de división, en mitad de la célula madre binucleada.
Se forma un anillo contráctil interno, constituido por polímeros de actina y miosina.
Se va constriñendo el ecuador de la célula y adquiere forma típica de reloj de arena.
Origina un surco de segmentación que estrangula el citoplasma y separa las dos células.
• Septación: Se forma un septo, a partir de la unión de vesículas del aparato de Golgi cargadas de pectina (fragmoplasto).
• Se forma una placa celular que crece por la adición de más vesículas procedentes del aparato de Golgi, hasta dividir la célula.
LeptotenoEl ADN se condensa y forma los cromosomasLas cromátidas están tan estrechamente unidas que no se distinguen hasta el final de la profase
ZigotenoLos cromosomas homólogos se emparejan en toda su longitud (gene a gen homólogo). Los puntos de contacto se llaman sinapsis y se establecen entre cromátidas no hermanas. El
apareamiento se mantiene gracias a unas proteínas llamadas complejo sinaptonémico.
PaquitenoLos dos cromosomas homólogos forman el par bivalente o tétrada.Se produce el entrecruzamiento o crossing-over y como consecuencia la recombinación genética (intercambio de material genético entre cromátidas no hermanas)
Diploteno Empieza la separación de los cromosomas homólogos, pero permanecen unidos por los quiasmas (lugares donde se produjo entrecruzamiento)
DiacinesisLos cromosomas se condensan totalmenteSe distinguen las cromátidas de cada cromosoma homólogo Desaparece el nucléolo y la membrana nuclearSe forma el huso acromático
Profase I
Metafase I • Los bivalentes se sitúan en el plano ecuatorial de la célula
• La alineación por encima o debajo es al azar
Anafase I• Se separan cromosomas enteros con sus dos cromátidas
Telofase I • Reaparece la membrana nuclear (dura poco) y el nucléolo• Los cromosomas se desespirilizan un poco
Breve interfase (intercinesis) : No hay duplicación del ADN
Profase II• Se rompe la envoltura nuclear• Se duplican los diplosomas• Se forma el huso mitótico
Metafase II
• Los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial
Anafase II • Las dos cromátidas se separan y migran a polos opuestos
Telofase II• Se constituyen los núcleos hijos, formándose las
membranas nucleares.• Se produce la citocinesis.
Animación de la meiosis
Relacionada con la reproducción sexual
Asegura que los gametos sean haploides (n) y de su
fecundación resulte un cigoto diploide (2n)
Contribuye al éxito evolutivo de la reproducción sexual al
generar variabilidad genética (base de la evolución de las
especies) en la descendencia por:
• La recombinación genética que ocurre en la profase I
(mediante el intercambio de segmentos entre cromosomas
homólogos)
• El reparto de cromosomas al azar en anafase I (segregación
cromosómica: segregación al azar de los cromosomas
procedentes de los genomas maternos y paternos)
• El encuentro al azar entre los gametos (reproducción
sexual)
Mitosis Meiosis
Finalidad
Células hijas con la misma información genética que
las células madre
Células con la mitad del número de cromosomas y con información genética
distintaNº de divisiones 1 2
Células resultantes 2 diploides 4 haploides
Profase
No hay sinapsis cromosómica
ProfaseI: sinapsis entre cromosomas homólogos, se forman tétradas y se realiza el sobrecruzamiento entre cromátidas no hermanas (Recombinación génica)
Anafase(1ª en meiosis)
Separación de cromátidas hermanas
AnafaseI: se separan la mitad de cada tétrada. Se separan cromosomas constituidos por dos
cromátidas¿Cómo es la información
genética?
Idéntica a la célula madre
Distinta a la célula madre
Resultado del proceso
2 células hijas idénticas a la
célula madre
División reduccional: se obtienen 4 células haploides con distinta
información genética
Células implicadas somáticas germinales