Reproducción celular. Mitosis. Meiosis.

Presentación del tema: "Reproducción celular. Mitosis. Meiosis."— Transcripción de la presentación:

1 Reproducción celular. Mitosis. Meiosis.

2 ÍNDICE La vida de la célula El ritmo de reproducción celular
Tipos de división celular El ritmo de reproducción celular El ciclo celular Interfase La división celular o fase M Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis La reproducción: asexual y sexual La meiosis Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

3 ÍNDICE La vida de la célula El ritmo de reproducción celular
Tipos de división celular El ritmo de reproducción celular El ciclo celular Interfase La división celular o fase M Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis La reproducción: asexual y sexual La meiosis Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

4 1.La vida de la célula Nacimiento, crecimiento, diferenciación y reproducción Entre 8 h y 200 días Renovación constante orgánulos (ej: hepatocitos viven 150 días, mitocondrias cada 10 días) Cuerpo humano: según tejidos Apoptosis (John Kerr, 1972) Retracción clular Condensación de la cromatina y fragmentación en oligonucleosomas Protuberancias en superficie celular Ruptura en fragmentos (cuerpos apoptóticos) fagocitados dp

5 1.1.Tipos de división celular
Unicelulares: vida corta, reproducción rápida Eucariotas pluricelulares: División con mitosis: = nº de cromosomas Meiosis: ½ nº cromosomas que la célula madre

6 ÍNDICE La vida de la célula El ritmo de reproducción celular
Tipos de división celular El ritmo de reproducción celular El ciclo celular Interfase La división celular o fase M Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis La reproducción: asexual y sexual La meiosis Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

7 2. El ritmo de reproducción celular
Pluricelulares: células vida + corta, han de renovarse Humanos: 1013 células, tasa renovación 106 /segundo Factores que aumentan la tasa de renovación: median las ciclinas y quinasas Relación nucleoplasmática (RNP) vol núcleo/vol citoplasma Aumento tamaño total de la célula: Sup/Vol Dependencia de anclaje: por ejemplo, matriz extracelular Disponibilidad de espacio: Bordes herida, no hay inhibición por contacto o por densidad Factores de crecimiento o agentes mitógenos: necrohormonas, auxinas, hormonas hipofisiarias... Tumores benignos y malignos Control sobre el proceso de diferenciación celular

8

9

10 ÍNDICE La vida de la célula El ritmo de reproducción celular
Tipos de división celular El ritmo de reproducción celular El ciclo celular Interfase La división celular o fase M Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis La reproducción: asexual y sexual La meiosis Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

11 3. El ciclo celular Desde que nace hasta que se divide
Interfase: núcleo diferenciado. G1,S,G2 División= Fase M Cariocinesis o Mitosis Citocinesis Mitosis: Reparto de CR, poca síntesis Dura 1/10 del ciclo celular

12 3.1. interfase Fase G1: Desde que nace hasta la fase S
Síntesis de ARNm y de proteínas Un solo diplosoma Duración variable ( 11/24 horas aprox.) Punto R : punto de control G1 o de restricción (mamíferos) Fase G0: Diferenciación o especialización celular Fase S: Duplicación ADN Continúa la síntesis de ARNm y de proteínas (histonas) Aparecen Procentriolos Duración: 8/24 h. Fase G2: desde S hasta formación cromosomas Continúa la síntesis de ARNm y de proteínas (H1) 2 diplosomas inmaduros Duración: 4/24 horas

13 ÍNDICE La vida de la célula El ritmo de reproducción celular
Tipos de división celular El ritmo de reproducción celular El ciclo celular Interfase La división celular o fase M Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis La reproducción: asexual y sexual La meiosis Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

14 4. La división celular o fase M
4.1.Mitosis Proceso de división celular por el cual una célula 2n origina 2 células hijas idénticas, también 2n Los cromosomas se duplican durante la fase S del ciclo celular. Se intercala entre las fases G1 y G2 Aunque es un proceso continuo, se distinguen 4 fases: Profase, Metafase, Anafase y Telofase

15 PROFASE Condensación gradual de las cromátidas: fibras de 100Å-300Å-cromátidas, visibles al M.O. cromosoma está constituido por 2 cromátidas idénticas unidas por el centrómero. Cada vez son más cortos y gruesos Desaparición gradual del nucleolo Desintegración gradual de la mem. nuclear Duplicación de los centríolos, migración de los mismos hacia los polos de división y formación de las fibras del huso acromático (fibras polares) Dura 15’. Profase tardía aparecen cinetocoros

16 METAFASE Cinetocoro crea microtúbulos de tubulina La membrana nuclear y el nucleolo han desaparecido por completo Los cromosomas llegan al máximo nivel de condensación Los cromosomas se disponen en la placa metafásica (o ecuatorial) Los 2 centrosomas, los microtúbulos polares y los microtúbulos cinetocóricos forman las fibras del huso acromático y estas se unen a los centrómeros de los cromosomas

17 ANAFASE Contracción de las fibras cinetocóricas, lo que provoca que los centrómeros se rompan. Los cromosomas idénticos se separan y migran hacia los polos de división (velocidad aprox.: 1 m /min ) por las proteínas motoras Alargamiento del huso mitótico por adición de tubulina a los microtúbulos polares La membrana citoplasmática comienza a dividirse por la zona ecuatorial, que aumenta a medida que los cromosomas se separan (CITOCINESIS)

18 TELOFASE Los CR anafásicos se agrupan en los polos de división y descondensan al estado de cromatina. Desaparecen cinetocoros Se forma la lámina fibrosa de la membrana nuclear a partir del REr alrededor de los cromosomas Reconstrucción de nucléolos a partir de las regiones organizadoras de nucléolos del ADN Se forman microtúbulos interzonales y cilindros de sustancia densa, lo que completa la división celular (CITOCINESIS)

19 Mitosis anastral Las células de vegetales superiores y algunos protozoos no tienen centriolos, no tienen áster, sólo algunas fibras cerca de los polos Al principio de la profase hay un centro organizador de microtúbulos (COM) en una zona clara, sin orgánulos Del COM se forman dos casquetes polares, que hacen el papel de los centrosomas El huso mitótico sin ásteres= huso anastral

20

21

22

23

24

25 Interfase y Telofase

26

27 4.2. Pleuromitosis, endomitosis y amitosis
Pleuromitosis: mitosis intranuclear, sin rotura Envoltura N. Se separan los CR en dos grupos. En telofase se constriñe el núcleo y se divide (flagelados)

28 4.2. Pleuromitosis, endomitosis y amitosis
Endomitosis:es la replicación cromosómica que no va acompañada por división nuclear o citoplásmica. Generadora de Poliploidía: hay separación de cromátidas. Algunas células son naturalmente poliploides, debido a que presentan copias adicionales de su dotación cromosómica completa por haber pasado por rondas extras de duplicación del ADN antes de la división celular (endomitosis). Ejemplos: hígado mamíferos, intestino mosquitos, insecto palo, macronúcleo de ciliados Generadora de Politenia:no hay separación de cromátidas. Forman CR politénicos gigantes. Alternan bandas claras extendidas con oscuras enrolladas

29 4.2. Pleuromitosis, endomitosis y amitosis
Amitosis: estrangulación del núcleo con reparto desigual de cromosomas No hay fases ni es una mitosis intranuclear Reparto estadísticamente equitativo, por endomitosis previa y existencia de varias copias de cada CR. Ejemplo: macronúcleo de ciliados

30 4.3. Citocinesis La citocinesis o citodiéresis es la separación física del citoplasma en dos células hijas durante la división celular. Se produce después de la cariocinesis, y al final de la telofase, en la división celular mitótica.

31 4.3. Citocinesis: Tipos Bipartición o división primaria: 2 citoplasmas iguales Estrangulación por anillos de actina (animales Fisuración por formación de un surco de división al final de la anafase Septación: se forma un septo de pectina del Ap. De Golgi

32 4.3. Citocinesis: Tipos Estrella o roseta de tripanosomas por bipartición longitudinal

33 4.3. Citocinesis: Tipos Pluripartición, división múltiple o esquizogonia: división del citoplasma de la célula madre, que previamente se ha convertido en plurinucleada. Esporulación: se lleva a cabo por fisuras o septos (esporozoos) semejante a ascomicetos, donde se da por pluripartición interna, aunque en este caso hay pared interna dentro de la célula madre

34 4.3. Citocinesis: Tipos Gemación:
En org. Unicelulares (ej.: levaduras): la célula madre se divide por endomitosis en dos células, una de ellas con menos citoplasma (yema), que se desprende de la célula progenitora y se desarrolla en un organismo En org. pluricelulares, se desarrolla unas prolongaciones (gemas) que se desprenden y se desarrollan

35 ÍNDICE La vida de la célula El ritmo de reproducción celular
Tipos de división celular El ritmo de reproducción celular El ciclo celular Interfase La división celular o fase M Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis La reproducción: asexual y sexual La meiosis Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

36 5. La reproducción: asexual y sexual
Los seres vivos pueden reproducirse de dos maneras: REPRODUCCIÓN ASEXUAL: Denominada también reproducción vegetativa Un solo progenitor se divide en dos o más partes y cada uno se desarrolla como un nuevo individuo La base de esta reproducción es la MITOSIS, donde los hijos son genéticamente iguales entre si (CLONES) Se da en organismos unicelulares (se puede combinar con fenómenos de sexualidad o parasexualidad) y pluricelulares Ventajosa mientras el ambiente sea estable Tipos: Unicelulares: bipartición, pluripartición y gemación Animales: gemación (poríferos, cnidarios) fragmentación (cnidarios, anélidos Vegetales: esporas, reproducción vegetativa

37 Reproducción sexual Unión de dos células sexuales (gametos y meiosporas) formadas por meiosis para formar un zigoto, que se desarrolla y origina un individuo adulto Gametos : plantas, animales. Si son haploides, los gametos se forman por mitosis Meiosporas: hongos, plantas Partenogénesis sexual: pulgones, zánganos, Artemia salina El número de cromosomas de un organismo se mantiene constante entre generaciones porque hay dos tipos de división celular, la MITOSIS (para células somáticas) y la MEIOSIS (para la formación de gametos)

38 ÍNDICE La vida de la célula El ritmo de reproducción celular
Tipos de división celular El ritmo de reproducción celular El ciclo celular Interfase La división celular o fase M Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis La reproducción: asexual y sexual La meiosis Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

39 6. La meiosis Secuencia de dos divisiones nucleares que conducen a la formación de los gametos (así el cigoto no duplica el ADN) En esta división, cada célula se divide dos veces consecutivas mientras que los cromosomas sólo se duplican una vez La duplicación de los cromosomas se realiza en la fase S Las dos divisiones celulares se denominan MEIOSIS I y MEIOSIS II, cada una con las mismas fases que la mitosis Meiosis I: división reduccional, pasamos de 2n a n cromosomas Interfase I-II: sin duplicación del ADN Meiosis II: división ecuacional, similar a la mitosis Aparece la Recombinación genética

40 Comparación de las divisiones celulares mitótica y meiótica en las células animales
Aspecto Mitosis Meiosis Células en las que se lleva a cabo Células corporales (somáticas) Células productoras de gametos. Número final de cromosomas Diploide: 2n Dos copias de cada cromosoma. Haploide: n Un miembro de cada par homólogo. Número de células hijas 2, idénticas a la célula progenitora y entre sí. 4, que contienen cromosomas recombinados debido al entrecruzamiento.

41 Comparación de las divisiones celulares mitótica y meiótica en las células animales
Aspecto Mitosis Meiosis Naturaleza cariocinesis 2 Cariocinesis y 2 citocinesis Profase No hay sinapsis ni entrecruzamientos hay sinapsis ni entrecruzamientos Anafase Separación de cromátidas hermanas Migran juntas (meiosis I) Cromosomas de las células hijas Iguales a las de la madre, salvo mutación Distintos debido a la recombinación genética

42 Aspecto Mitosis Meiosis Número de divisiones celulares por replicación de ADN. Una Dos Función en los animales. Desarrollo. Crecimiento. Reparación y mantenimiento de tejidos. Reproducción asexual. Producción de gametos para la reproducción sexual.

43 SIGNIFICADO GENÉTICO DE LA MEIOSIS
Hace posible la conservación del numero de cromosomas de generación en generación en organismos que se reproducen sexualmente. Contribuye de manera significativa a aumentar la VARIABILIDAD GENÉTICA: El numero de combinaciones de cromosomas es muy grande (en humanos, la probabilidad de obtener un gameto formado por cromosomas de origen paterno es de (½)22 = 1/ En general, para n parejas de cromosomas: P() = ( ½ )n-1 ) La recombinación de rasgos paternos y maternos en los gametos hace que el numero de combinaciones sea “infinito” (en el hombre, el promedio de recombinaciones por cromosoma es entre 2 y 3 y en lugares diferentes)

44 MEIOSIS I PROFASE I Fase que ocupa el 90% del tiempo de todo el proceso Desaparición gradual del nucleolo Desintegración gradual de la membrana nuclear Duplicación de los centríolos, migración de los mismos hacia los polos de división y formación de las fibras del huso acromático Esta fase se divide en 5 etapas:

45 LEPTOTENO: las cromátidas empiezan a condensarse
ZIGOTENO: los cromosomas homólogos se acercan (100nm), formando una asociación denominada sinapsis. Cada cromosoma en sinapsis se denomina bivalente PAQUITENO: se producen entrecruzamientos genéticos (sobrecruzamientos) entre las cromátidas homólogas (entre 2 y 3 por cromosoma) (esta fase puede durar días) DIPLOTENO: se hacen visibles en el microscopio los entrecruzamientos (QUIAMAS). Los cromosomas homólogos se empiezan a separar. DIACINESIS: acaba la condensación de los cromosomas.

46 METAFASE I Los cromosomas se disponen en la placa ecuatorial en pareja con sus homólogos (diferente a la mitosis) Las fibras del huso acromático se unen a los centrómeros El nucleolo y la membrana nuclear han desaparecido ANAFASE I Se separan los cromosomas homólogos por contracción de las fibras del huso. No hay ruptura de centrómeros (diferente de la mitosis) Empieza la invaginación de la membrana plasmática en la placa metafásica

47 TELOFASE I Los cromosomas se agrupan en los polos de división No llega a formarse la membrana nuclear ni a desenrollarse los cromosomas Se completa la división celular INTERFASE Entre la meiosis I y II hay una breve interfase, casi inexistente No hay nueva síntesis de ADN

48 MEIOSIS II PROFASE II Muy breve, ya que no hay membrana nuclear ni condensación de los cromosomas Los centríolos se duplican, migran a los polos de división y forman las fibras del huso acromático METAFASE II Los cromosomas se alinean en la placa metafásica y se unen a las fibras del huso acromático por el centrómero

49 ANAFASE II Los cromosomas se separan por contracción de las fibras acromáticas y se acercan a los polos de división. Se rompen los centrómeros La membrana plasmática empieza a invaginarse a nivel de la placa ecuatorial TELOFASE II Se forma la membrana nuclear alrededor de los cromosomas y estos se desorganizan Se completa la división celular

50

51 Se aparean los homólogos Las cromátidas hermanas permanecen unidas
Recombinación Se aparean los homólogos Las cromátidas hermanas permanecen unidas

52

53 2n MITOSIS ESPERMATOGONIA OVOGONIA n Espermatocito I Espermatocitos II
Espermatidas Espermatozoides Ovocito I Polocito I Polocito II Ovocito II Óvulo

54 ERRORES EN LA MEIOSIS 1. No disyunción: Error en la separación de los pares de cromosomas homólogos en la anafase de la meiosis I, por lo que los cromosomas no se agregan correctamente a las células hijas. Resultan gametos con un número anormal de cromosomas. Los embriones producto de la fusión de gametos con número anormal de cromosomas abortan espontáneamente y representan de 20% a 50% de todos los embarazos malogrados.

55 2. No disyunción de los autosomas
a. Trisomía 21— Síndrome de Down b. Trisomía 13 — Síndrome de Patau c. Deleción del cromosoma 5 — Síndrome de Cri du chat 3. No disyunción de los cromosomas sexuales a. Síndrome de Turner (XO) b. Trisomía X (XXX) c. Síndrome de Klinefelter (XXY) d. Machos XXY

56 ÍNDICE La vida de la célula El ritmo de reproducción celular
Tipos de división celular El ritmo de reproducción celular El ciclo celular Interfase La división celular o fase M Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis La reproducción: asexual y sexual La meiosis Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

57 7. Los ciclos biológicos: diplonte
                                                                                                                                                                   

58 7. Los ciclos biológicos: haplonte
                                                                                                                                                                   

59 7. Los ciclos biológicos: diplohaplonte
                                                                                                                                                                                          

60 ÍNDICE La vida de la célula El ritmo de reproducción celular
Tipos de división celular El ritmo de reproducción celular El ciclo celular Interfase La división celular o fase M Mitosis Pleuromitosis, endomitosis y amitosis Citocinesis La reproducción: asexual y sexual La meiosis Primera división meiótica Segunda división meiótica Los ciclos biológicos Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual

61 8.Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual y asexual
VENTAJAS DE LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL: Es muy simple No se tiene que invertir mucha energía Es muy rápida Produce muchos descendientes DESVENTAJAS DE LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL: Poca variabilidad genética

62 8.Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual y asexual
VENTAJAS DE LA REPRODUCCIÓN SEXUAL: Aumenta la variabilidad genética Mezcla al azar de genes de ambos progenitores Combinaciones de cromosomas distintas en la formación de gametos/meiosporas Recombinación de genes en la meiosis Preservación de genes mutados en recesividad DESVENTAJAS DE LA REPRODUCCIÓN SEXUAL: Hay más gasto energético: formar gametos, “convencer” a otro individuo para la reproducción... Es más lenta y produce menos descendientes, lo cual es poco útil en un ambiente estable Muchas combinaciones genéticas no sirven