Ciclo celular: mitosis

Presentación del tema: "Ciclo celular: mitosis"— Transcripción de la presentación:

1 Ciclo celular: mitosis
PPTCTC037TC31-A16V1 Clase Ciclo celular: mitosis

2 Resumen de la clase anterior
Metabolismo celular Actividad enzimática Factores que afectan la actividad Concentración sustrato Respiración celular Temperatura Fermentación láctica Aeróbica Anaeróbica Fermentación alcohólica pH Mitocondria Citoplasma

3 Páginas del libro desde la 83 a la 93.
Aprendizajes esperados Describir la organización del material genético durante la interfase y el período divisional. Distinguir las características morfofuncionales de un cromosoma. Identificar las etapas del ciclo celular (G1, S, G2, M). Comprender el significado de la división mitótica en las células animales y vegetales. Páginas del libro desde la 83 a la 93.

4 Pluripotenciales inducidas
Células madre y terapia celular Células madre Uso potencial: terapia basada en transplante de células. Son células no diferenciadas que pueden multiplicarse y luego diferenciarse para generar muchos tipos celulares diferentes. Embrionarias Pluripotenciales inducidas Adultas o somáticas Provienen de embriones de 3 a 5 días (blastocisto). Pueden diferenciarse en todos los tipos celulares del cuerpo (pluripotenciales). Al multiplicarse y diferenciarse, permiten el desarrollo de un ser humano completo. Más fáciles de reproducir en cultivo celular. Consideraciones éticas. Son células adultas genéticamente reprogramadas a un estado de células embrionarias al ser forzadas a expresar genes y factores importantes para mantener propiedades que definen a las células madre embrionarias. Células no diferenciadas que se encuentran entre células diferenciadas de un tejido u órgano. Solo pueden diferenciarse para dar uno o todos los tipos celulares del tejido u órgano del que provienen. Participan en el crecimiento, reparación y regeneración de tejidos. Más difíciles de aislar y cultivar. Podría usarse este enfoque para el tratamiento de lesiones de médula espinal, quemaduras, diabetes, osteoartritis, enfermedades cardiacas, entre otras. Fuente:

5 1. Organización del material genético
Hebra de ADN Hebra Nucleosomal Fibra de Cromatina Bucle Espiral Condensado Cromosoma Metafásico

6 ¿Cuál es el rol de la histona H1?
1. Organización del material genético En el proceso de condensación y/o empaquetamiento, participan las proteínas llamadas histonas, formando los nucleosomas que permiten la compactación del material genético. Octámero de histonas ADN Histona H1 Nucleosoma ¿Cuál es el rol de la histona H1?

7 Octámero  2 x (129+125+135+102) residuos con carga +
Ejercicio 6 “Guía del alumno” MTP Existen varios tipos de histonas, proteínas que se asocian con el ADN y que permiten su empaquetamiento. Todas ellas tienen un alto contenido de los residuos de aminoácidos arginina (Arg) y lisina (Lys), que presentan carga positiva, tal como se muestra en la siguiente tabla: Enlaces fuertes, que mantienen unidos a los aminoácidos dentro de una proteína. Para romperlos se requieren enzimas, como las digestivas. Lisina Arg + Lys (%) 30 20 22 23 25 ALTERNATIVA CORRECTA A ASE Se disocia en iones Na+ y Cl-. Sus cargas pueden interactuar con el ADN y con las histonas y, a altas concentraciones, pueden afectar la unión entre ellos. Todas presentan alrededor de 20% de residuos de arginina y lisina. Por lo tanto, el octámero también tendrá poco más de 20% de estos residuos. Son interacciones por atracción entre cargas opuestas, como las cargas + de las histonas y las cargas – del ADN. H1  215 residuos con carga + Octámero  2 x ( ) residuos con carga + De acuerdo a la tabla, todas las histonas del octámero presentan un porcentaje similar de aminoácidos con carga +. A partir de los datos de la tabla, es correcto inferir que A) las histonas pueden establecer interacciones electrostáticas con los grupos fosfato (PO43-) del ADN. B) al agregar una sal como NaCl a una solución que contiene cromatina, se romperán los enlaces peptídicos de las histonas. C) las histonas que conforman el octámero presentan diferencias de carga, lo que evita la repulsión entre ellas. D) los octámeros de histonas, formados por H2A, H2B, H3 y H4, contienen cerca de 90% de residuos con carga positiva. E) la histona H1 tiene mayor número de residuos con carga positiva que el octámero de histonas, lo que hace que su interacción con el ADN sea más fuerte.     

8 ¿En qué momento del ciclo celular se pueden observar los cromosomas?
1. Organización del material genético 1.1 Cromosomas Cromátidas: moléculas de ADN compactadas. Las cromátidas hermanas tienen la misma información genética Centrómero: zona de máxima condensación, donde se unen las dos cromátidas hermanas. ¿En qué momento del ciclo celular se pueden observar los cromosomas?

9 Cromosomas autosómicos (autosomas)
1. Organización del material genético 1.2 Cromosomas homólogos Cromosomas autosómicos (autosomas) Tienen la misma secuencia de genes, pero no poseen exactamente la misma información. Materno Paterno Par de cromosomas que presentan el mismo tamaño y forma. Cromosomas sexuales

10 B              Ejercicio 3 “Guía del alumno” MC
La siguiente figura muestra una pareja de cromosomas homólogos. ¿En cuál de las siguientes alternativas se identifican correctamente la relación entre las estructuras indicadas? Cromátida: unidad longitudinal del cromosoma, dos de ellas se unen por medio del centrómero. Cromosomas homólogos Dentro de un cromosoma, dos cromátidas se denominan hermanas. En cromosomas homólogos, las cromátidas de uno y del otro se denominan cromátidas homólogas. Cromátida     ALTERNATIVA CORRECTA B Comprensíón         

11 1. Organización del material genético
1.3 Dotación cromosómica Número de cromosomas que identifica a una especie. Especie Dotación cromosómica Mosca 5 Paloma 16 Gusano 36 Gato 38 Chimpancé 48 Humano 46 ¿La dotación cromosómica está relacionada con la complejidad de los organismos?

12 1. Organización del material genético
1.4 Cariotipo Conjunto de cromosomas de una célula, individuo o especie, ordenados según morfología y tamaño. Mediante el cariotipo se pueden detectar anomalías cromosómica, ¿conoces alguna anomalía cromosómica en humanos? Especie Homo sapiens 46 cromosomas Macho

13 E    Ejercicio 4 “Guía del alumno” MC
Técnica que permite ordenar los cromosomas de una especie según tamaño, forma y número. MC La siguiente figura corresponde a un cariotipo: A partir de la observación de este cariotipo, se puede determinar I) el sexo del individuo. II) la dotación cromosómica de la especie. III) alguna anormalidad en el número de cromosomas. A) Solo I D) Solo I y II B) Solo II E) I, II y III C) Solo III Dotación cromosómica: 47 cromosomas Como son dos cromosomas de igual tamaño, se puede inferir que son un par de cromosomas X y que el cariotipo es de una hembra. El ser humano presenta 46 cromosoma. En este cariotipo hay un cromosoma de más en el par 21. Esta persona tiene Síndrome de Down. Par 21 Par 23 Cromosomas sexuales.    ALTERNATIVA CORRECTA E ASE

14 1. Organización del material genético
1.5 Célula diploide y haploide Célula diploide: Célula haploide: 2n = 6 n = 3 Cada cromosoma se encuentra con su par homólogo. Los cromosomas están sin su par homólogo.

15 1. Organización del material genético
1.5 Célula diploide y haploide ¿Cuál es el número de cromosomas (n) y la cantidad de ADN (c) de cada célula? n c 2n 2c 2n 2c n 2c 2n 4c 2n 4c

16 Mitosis: División de núcleo. Citodiéresis: División de citoplasma.
2. Ciclo celular División celular G0: Células en estado de quiescencia. Mitosis: División de núcleo. Citodiéresis: División de citoplasma. ¿Qué es la citodiéresis y en que se diferencia de la mitosis? ¿A qué etapa del ciclo corresponden la meiosis? Interfase

17 2. Ciclo celular: interfase
2.1 Etapas de la interfase G1 (2n, 2c) Las células aumentan su tamaño celular e incrementan su metabolismo. Las células se especializan o diferencian, pasando a una etapa conocida como G0. Algunas células que permanecen en G0 en forma definitiva son las células musculares, las neuronas y los eritrocitos. Si la célula decide dividirse, entra al ciclo celular. Comienza la duplicación de organelos y estructuras celulares. S (2n, 4c) Las células duplican su material genético (ADN). La actividad celular disminuye. G2 (2n, 4c) Los cromosomas duplicados comienzan a condensarse. Termina la duplicación de los centríolos. Se sintetizan proteínas, como las tubulinas, que son los monómeros de los microtúbulos; los cuales darán origen al huso mitótico.

18 D    Ejercicio 9 “Guía del alumno” MTP
El siguiente esquema muestra el ciclo de vida de una célula que sufre una mutación: A partir del análisis del esquema, es correcto afirmar que I) la célula sufrió una alteración del material genético en el momento de la replicación del ADN. II) las células hijas entrarán a la etapa G0 para reparar el contenido de ADN dañado. III) la célula madre originó dos células hijas, una con el contenido de ADN normal y la otra dañado A) Solo I D) Solo I y III B) Solo II E) I, II y III C) Solo III El cromosoma sufrió una alteración en la etapa S. Células hijas ALTERNATIVA CORRECTA D ASE Cromosoma Replicación del ADN    La etapa G0 es un período fuera del ciclo donde algunas células permanecen en estado quiescente, cumpliendo con su función correspondiente.

19 3. Ciclo celular: mitosis
3.1 Etapas de la mitosis Profase Telofase Metafase Anafase

20 3. Ciclo celular: mitosis
3.1 Etapas de la mitosis Profase Metafase La cromatina se condensa (1). Desaparece el nucléolo. Centríolos (2) emiten fibras del áster y comienzan a migrar a los polos. Desaparece la envoltura nuclear (3). 2n = 4 cromosomas 4c de ADN Se observan claramente los cromosomas, que se alinean en el plano ecuatorial (1). Las fibras del huso mitótico se insertan a nivel del centrómero (en el cinetocoro). 2n = 4 cromosomas 4c de ADN

21 ¿Por qué la célula pasa a ser 4n (tetraploide)?
3. Ciclo celular: mitosis 3.1 Etapas de la mitosis ¿Por qué la célula pasa a ser 4n (tetraploide)? ¿Por qué se considera que la célula pasa a ser tetraploide (4n) en anafase? Telofase Anafase Los centrómeros se separan. Las fibras del huso traccionan las cromátidas hermanas, separándolas. 4n = 8 cromosomas 4c de ADN Los cromosomas están en polos opuestos y comienzan a descondensarse (2). El huso desaparece. Se reorganiza la carioteca, formando dos núcleos (1). Reaparecen los nucléolos. Cada núcleo tiene: 2n = 4 cromosomas 2c de ADN

22 Invaginación de la membrana celular.
Ejercicio 17 “Guía del alumno” MTP La figura representa una célula durante una fase de su mitosis: En relación con su dotación cromosómica, es correcto que I) para la célula progenitora, 2n = 2. II) para las células hijas, 2n = 4. III) la célula presenta 2n cromosomas y 2c de ADN por núcleo. A) Solo I D) Solo I y III B) Solo III E) I, II y III C) Solo I y II Fibras del huso mitótico Cada núcleo contiene 2 cromosomas (2n = 2) simples (1c+1c = 2c). Si estos son los nuevos núcleos, el de la célula progenitora debe ser igual, por lo tanto, también era 2n = 2. Invaginación de la membrana celular. Telofase En la mitosis, las células hijas tiene la misma dotación que la célula madre, por lo tanto también serán 2n = 2.    ALTERNATIVA CORRECTA D Aplicación

23 3. Ciclo celular: mitosis
3.2 Citodiéresis (citocinesis) Corresponde a la división del citoplasma, en la cual existen diferencias entre la célula animal y la célula vegetal ¿A qué se deben estas diferencias en la citocinesis entre la célula animal y la vegetal?

24 3. Ciclo celular: mitosis

25 3. Ciclo celular: mitosis
3.3 Importancia de la mitosis Eucarionte unicelular: reproducción. Permite entregar la misma información genética de la célula madre a sus dos células hijas. Eucarionte pluricelular asexuado: reproducción, crecimiento. Eucarionte pluricelular con reproducción sexual: Crecimiento, renovación celular. 2n 2n 2n

26 E    Ejercicio HPC Nº19 MC
Cada célula de nuestro cuerpo tiene un ciclo de vida, denominado ciclo celular. En ese ciclo, la célula pasa por distintas etapas (G1, S, G2 y M). En la etapa G1, la célula aumenta su tamaño y comienza a duplicar sus estructuras; en S, duplica su ADN; en G2, termina de duplicar sus estructuras; y en M, divide su núcleo. Cuando la célula va desde una etapa a otra, hay ciertos agentes que aumentan para regular ese paso; dentro de estos agentes, encontramos a las proteínas ciclinas. El siguiente gráfico muestra la concentración de distintas ciclinas en las etapas del ciclo celular: Peak de ciclina E Peak de ciclina B La ciclina D y A regulan distintos pasos de la célula por el ciclo, por lo tanto a falta de una, la otra no va a poder reemplazar su función. ALTERNATIVA CORRECTA E ASE Paso de G2 a M Paso se G1 a S A partir del gráfico, es posible inferir que I) si falta la ciclina D, la ciclina A se encarga de regular el ciclo celular. II) si se inhibe la ciclina E, no habrá duplicación del ADN. III) la ciclina B regula el paso desde la etapa G2 a la M. Es (son) correcta(s) A) solo I. D) solo I y II. B) solo II. E) solo II y III. C) solo III.  Duplicación del ADN   Habilidad de pensamiento científico: Procesamiento e interpretación de datos y formulación de explicaciones, apoyándose en los conceptos y modelos teóricos.

27 Pregunta oficial PSU Con respecto a la cantidad de ADN que presentan las células somáticas durante el ciclo celular, es correcto afirmar que I) en G1 y G2 la célula posee la misma cantidad de ADN. II) en G2 la cantidad de ADN es 4c. III) existe la misma cantidad de ADN en la profase y anafase de la mitosis. A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo II y III E) I, II y III Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2013 ALTERNATIVA CORRECTA D Comprensión

28 Célula como unidad funcional
Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 1 B Célula como unidad funcional Comprensión 2 3 4 E ASE 5 Aplicación 6 A 7 D Reconocimiento 8 9 10

29 Célula como unidad funcional
Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 11 B Célula como unidad funcional ASE 12 A 13 D Reconocimiento 14 C 15 Comprensión 16 17 Aplicación 18 E 19 20

30 Síntesis de la clase Duplicación del ADN La célula es: 2n y 4c
Intensa actividad metabólica G1 G2 Preparación para la división celular Mitosis según el tipo de célula Meiosis División celular Crecimiento División del citoplasma Vegetal: fragmoplasto funciones Renovación Citocinesis Animal: anillo contráctil Reproducción Etapas 1. Profase: formación 3. Anafase: separación 2. Metafase: alineación 4.Telofase: formación de dos núcleos

31 Prepara tu próxima clase
En la próxima sesión, realizaremos el Meiosis y Gametogénesis

32

33 Equipo Editorial Área Ciencias: Biología
ESTE MATERIAL SE ENCUENTRA PROTEGIDO POR EL REGISTRO DE PROPIEDAD INTELECTUAL.