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Capítulo 9 División celular y mitosis. Comprendiendo la División Celular Qué instrucciones son necesarias para la herencia? Qué instrucciones son necesarias.

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Presentación del tema: "Capítulo 9 División celular y mitosis. Comprendiendo la División Celular Qué instrucciones son necesarias para la herencia? Qué instrucciones son necesarias."— Transcripción de la presentación:

1 Capítulo 9 División celular y mitosis

2 Comprendiendo la División Celular Qué instrucciones son necesarias para la herencia? Qué instrucciones son necesarias para la herencia? Cómo se duplican esas intrucciones para luego ser distribuidas a las células hijas? Cómo se duplican esas intrucciones para luego ser distribuidas a las células hijas? Mediante cuáles mecanismos dichas instrucciones llegan a las células hijas? Mediante cuáles mecanismos dichas instrucciones llegan a las células hijas?

3 Reproducción Progenitores que producen una nueva generación de células o individuos multicelulares semejantes a ellos Progenitores que producen una nueva generación de células o individuos multicelulares semejantes a ellos Progenitores que proveen a las células hijas con instrucciones sobre la herencia, codificadas en el ADN, y la maquinaria metabólica necesaria para iniciar su propio funcionamiento Progenitores que proveen a las células hijas con instrucciones sobre la herencia, codificadas en el ADN, y la maquinaria metabólica necesaria para iniciar su propio funcionamiento

4 Mecanismos de División Organismos eucariotas Mitosis Mitosis Meiosis Meiosis Organismos procariotas Fisión procariota Fisión procariota

5 Roles de la Mitosis Organismos multicelulares Organismos multicelulares Crecimiento Crecimiento Reparación de tejidos Reparación de tejidos Algunos protistas, fungi, plantas, animales Algunos protistas, fungi, plantas, animales Reproducción asexual Reproducción asexual

6 Cromosoma Una molécula de ADN y proteínas asociadas Una molécula de ADN y proteínas asociadas Duplicado para prepararse para la mitosis Duplicado para prepararse para la mitosis un cromosoma (sin duplicar) un cromosoma (duplicado)

7 a Un cromosoma (sin duplicar) b Un cromosoma (duplicado) una cromátida dos cromátidas hermanas una cromátida Fig. 9-3a, p.142 Stepped Art Cromosoma

8

9 núcleo de la histona fibra centrómero (región constreñida) multiples niveles del enrollamiento del ADN y sus proteínas cuentas de collar Doble hélice de ADN nucleosoma Fig. 9-4, p.143 Cromosoma

10 Número cromosómico Suma total de los cromosomas de una célula Suma total de los cromosomas de una célula Células somáticas Células somáticas Número cromosómico diploide (2n) Número cromosómico diploide (2n) Dos de cada tipo de cromosoma Dos de cada tipo de cromosoma Gametos Gametos Número cromosómico haploide (n) Número cromosómico haploide (n) Uno de cada tipo de cromosoma Uno de cada tipo de cromosoma

11 Número Cromosómico Humano Número cromosómico diploide (n) = 46 Número cromosómico diploide (n) = 46 Dos conjuntos de 23 cromosomas cada uno Dos conjuntos de 23 cromosomas cada uno Un conjunto que proviene del padre Un conjunto que proviene del padre Un conjunto que proviene de la madre Un conjunto que proviene de la madre La mitosis produce células con 46 cromosomas--dos de cada tipo La mitosis produce células con 46 cromosomas--dos de cada tipo

12 Organización de los Cromosomas ADN y proteínas organizados en una fibra cilíndrica ADN histona un nucleosoma

13 Organización estructural de los cromosomas Organización de los Cromosomas

14 Sección 9.2: Enlaces web y artículos Vea los enlaces web y artículos disponibles en línea para este capítulo (artículos sujetos a cambio) (http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/main.html) Sección 9.2: The Cell Cycle and Mitosis Tutorial (http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/main.html)The Cell Cycle and Mitosis Tutorial (http://www.sci.sdsu.edu/multimedia/mitosis) Sección 9.2: Interactive Mitosis Tutorial (http://www.sci.sdsu.edu/multimedia/mitosis)Interactive Mitosis Tutorial (http://biology.nebrwesleyan.edu/benham/mitosis/) Sección 9.2: Mitosis Review (http://biology.nebrwesleyan.edu/benham/mitosis/) Mitosis Review (http://infotrac- college.thomsonlearning.com/itw/infomark/265/436/ w7/purl=rc1_WAD_0_A &dyn=47!xrn_22_0_A ?sw_aep=olr_wad) Sección 9.2: Cell Cycle Advances: Several Fields of Biological Research Have Converged on One Unifying Model of Cell Cycle Regulation. Carolyn Strange. BioScience, Apr (http://infotrac- college.thomsonlearning.com/itw/infomark/265/436/ w7/purl=rc1_WAD_0_A &dyn=47!xrn_22_0_A ?sw_aep=olr_wad)Cell Cycle Advances: Several Fields of Biological Research Have Converged on One Unifying Model of Cell Cycle Regulation. Carolyn Strange. BioScience, Apr (http://infotrac- college.thomsonlearning.com/itw/infomark/265/436/ w7/purl=rc1_WAD_0_A &dyn=51!xrn_1_0_A ?sw_aep=olr_wad) Sección 9.2: Researchers Build Diagram of Cell Cycle Clock. Gene Therapy Weekly, Oct. 18, (http://infotrac- college.thomsonlearning.com/itw/infomark/265/436/ w7/purl=rc1_WAD_0_A &dyn=51!xrn_1_0_A ?sw_aep=olr_wad)Researchers Build Diagram of Cell Cycle Clock. Gene Therapy Weekly, Oct. 18, 2001.

15 Ciclo Celular G1 S G2 Mitosis telofase anafase metafase profase interfase Fig. 9.5 P. 144

16 El ciclo celular Ciclo Celular

17 Interfase Interfase Generalmente es la parte más larga del ciclo Generalmente es la parte más larga del ciclo Aumenta la masa celular Aumenta la masa celular Se duplica el número de componentes citoplasmáticos Se duplica el número de componentes citoplasmáticos Se duplica el ADN Se duplica el ADN

18 Mitosis Período de división nuclear Período de división nuclear Generalmente termina con una división citoplásmica Generalmente termina con una división citoplásmica Cuatro etapas: Cuatro etapas:ProfaseMetafaseAnafaseTelofase

19 Control del Ciclo Una vez iniciada S, el ciclo sigue automaticamente hacia G2 y mitosis Una vez iniciada S, el ciclo sigue automaticamente hacia G2 y mitosis El ciclo tiene una señal molecular de alto en G1 El ciclo tiene una señal molecular de alto en G1 El cáncer involucra una pérdida de control sobre el ciclo, una falla en las señales de alto El cáncer involucra una pérdida de control sobre el ciclo, una falla en las señales de alto

20 Deteniendo el Ciclo En algunas células es normal que el ciclo se detenga en interfase En algunas células es normal que el ciclo se detenga en interfase Neuronas del cerebro humano Neuronas del cerebro humano Células detenidas que no se dividen (G 0 ) Células detenidas que no se dividen (G 0 ) Algunas condiciones adversas pueden detener el ciclo Algunas condiciones adversas pueden detener el ciclo Amebas que han sido privadas de nutrientes no pueden sobrepasar interfase Amebas que han sido privadas de nutrientes no pueden sobrepasar interfase

21 Huso Acromático Huso Acromático Consiste de dos grupos de microtúbulos Consiste de dos grupos de microtúbulos Cada grupo se extiende desde uno de los polos celulares Cada grupo se extiende desde uno de los polos celulares Ambos grupos se traslapan en la región ecuatorial de la célula Ambos grupos se traslapan en la región ecuatorial de la célula Mueve a los cromosomas durante la mitosis Mueve a los cromosomas durante la mitosis

22 Huso Acromático polo celular un cromosoma condensado ecuador celular microtúbulos organizados como huso acromático polo celular

23 Manteniendo el Número Cromosómico mitosis, división citoplásmica cromosoma (sin duplicar) en una célula hija en interfase cromosoma (sin duplicar) en una célula en interfase mismo cromosoma (duplicado) en interfase previa a mitosis

24 Fig. 9-6a, p XX (or XY) Manteniendo el Número Cromosómico

25 a Dos cromosomas (sin duplicar) en una célula progenitora en interfase b Los mismos dos cromosomas, ahora duplicados, en la célula en interfase, previa a mitosis c Dos cromosomas (sin duplicar) en las células hijas, ambas iniciando su vida en interfase Fig. 9-6b, p.145 Manteniendo el Número Cromosómico

26 microtúbulo del huso acromático p.145 polo Manteniendo el Número Cromosómico

27 Etapas de la Mitosis Profase ProfaseMetafaseAnafaseTelofase

28 Profase Temprana- Inicia la Mitosis Los cromosomas duplicados empiezan a condensarse Figure 9.7 Page 146

29 Profase Tardía Nuevos microtúbulos son ensamblados Nuevos microtúbulos son ensamblados Un par de centriolos migra al polo opuesto Un par de centriolos migra al polo opuesto La membrana nuclear empieza a desvanecerse La membrana nuclear empieza a desvanecerse Figure 9.7 Page 146

30 Transición a Metafase Se forma el huso Se forma el huso Los microtúbulos del huso se unen a las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma Los microtúbulos del huso se unen a las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma Figure 9.7 Page 146

31 Metafase Todos los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula Todos los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula Los cromosomas alcanzan su punto máximo de condensación Los cromosomas alcanzan su punto máximo de condensación Figure 9.7 Page 147

32 Anafase Las cromátidas hermanas de cada cromosoma son separadas Las cromátidas hermanas de cada cromosoma son separadas Posteriormente, cada cromátida es un cromosoma Posteriormente, cada cromátida es un cromosoma Figure 9.7 Page 147

33 Telofase Los cromosomas se descondensan Los cromosomas se descondensan Dos membranas nucleares de forman, una alrededor de cada grupo de cromosomas Dos membranas nucleares de forman, una alrededor de cada grupo de cromosomas Figure 9.7 Page 147

34 Resultados de la Mitosis Dos núcleos hijos Dos núcleos hijos Cada uno con igual número cromosómico que la célula progenitora Cada uno con igual número cromosómico que la célula progenitora Cromosomas sin duplicar Cromosomas sin duplicar Figure 9.7 Page 147

35 Mitosis par de centriolos Membrana nuclear cromosomas b PROFASE TEMPRANAc PROFASE TARDIA d TRANSICION A METAFASE Inicia mitosis. El ADN y sus proteínas asociadas han empezado a condensarse. Los dos cromosomas morados fueron heredados del progenitor femenino. Los otros dos (azules) son sus homólogos, heredados del progenitor masculino. Los cormosomas siguen condensándose. Nuevos microtúbulos son ensamblados. Mueven un par de centriolos al polo opuesto de la célula. La envoltura nuclear emmpieza a romperse. Los microtúbulos penetran la region nuclear. Aparece el huso acromático. Varios microtúbulos del huso se unen a las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma. a Interfase La célula duplica su ADN, preparándose para la división nuclear Fig. 9-7a, p.146

36 Interfase Membrana nuclear par de centriolos Profase temprana Profase tardía Prometafhase Stepped Art Fig. 9-7a, p.146

37 e METAFASEf ANAFASEg TELOFASE h INTERFASE Todos los cromosomas se han alineado en ele ecudor del huso. En este etapa alcanzan el punto máximo de condensación Las uniones entre cromátidas hermanas se rompen. Cada una es un cromosoma, que los microtúbulos mueven a polos opuestos del huso. Hay dos conjuntos de cromosomas, que empiezan a descondensarse. Fragmentos de nueva membrana se funden para formar una nueva envoltura nuclear. La mitosis ha terminado. Hay dos células hijas. Cada una es diploide; su núcleo tiene un par de cada tipo de cromosoma, igual que la célula progenitora. microtúbulo Fig. 9-7b, p.146

38 Metafase AnafaseTelofase Interfase Stepped Art Fig. 9-7b, p.146

39 Mitosis paso a paso Mitosis

40 División Citoplásmica Usualmente ocurre entre anafase tardía y el final de la telofase Usualmente ocurre entre anafase tardía y el final de la telofase Dos mecanismos Dos mecanismos Formación de placa celular (plantas) Formación de placa celular (plantas) Segmentación (animales) Segmentación (animales)

41 División celular en animales

42 Un anillo de microfilamentos se contrae a nivel del ecuador del huso, dividiendo la célula Un anillo de microfilamentos se contrae a nivel del ecuador del huso, dividiendo la célula División celular en animales

43 1 La mitosis termina y el huso se desarma. 2 A nivel del ecuador del huso, un anillo de microfilamentos unido a la membrana plasmática se contrae. 3 Al ir disminuyendo el diámetro, la superficie es llevada hacia adentro 4 La contracción continúa hasta que la célula se separa en dos. Fig. 9-8a, p.148 División celular en animales

44 Band of microfilaments at the former spindle equator contracts. The contractions continue and cut the cell in two. Mitosis is over, and the spindle is now disassembling. Stepped Art Fig. 9-8a, p.148 División celular en animales

45 Formación de la placa celular

46 cell plane forming 1 Al terminar mitosis, vesículas se agrupan en el ecuador del huso. Ellas contienen material para la formación de una nueva pared celular. 2 Las memebranas de las vesículas se funden. El material que contienen queda como emparedado entre las dos nuevas membranas que se forman a lo largo de del plano de la placa celular. 3 La celulosa se deposita sobre la parte interna del emparedado. (Con el transcurso del tiempo esto dará lugar a dos paredes celulares. Otros forman una laminilla intermedia y unen las paredes. 4 La placa celular crece por sus bordes hasta que se fusiona con la membrana plasmática de la célula progenitora. Al ir creciendo las células hijas, se expanden y se deposita nuevo material sobre su pared primaria Fig. 9-8b, p.148 Formación de la placa celular Formación de la placa celular

47 pared celular ecuador del huso placa celular acumulación de vesiculas Stepped Art Fig. 9-8b, p.148

48 División citoplásmica Formación de la placa celular Formación de la placa celular

49 Las células individuales de un embrión humano se dividen, convirtiendo una estructura indefinida en una mano Las células individuales de un embrión humano se dividen, convirtiendo una estructura indefinida en una mano División Celular

50 Anillo de microfilamentos en el mismo plano que el ecuador del huso acromático Fig. 9-9, p.149 División Celular

51 Fig. 9-10, p.149 División Celular

52 Control Mitótico Quinasas Quinasas Factores de crecimiento Factores de crecimiento Genes de vigilancia (Checkpoint genes) Genes de vigilancia (Checkpoint genes)

53 Fig. 9-11a, p.150 Control Mitótico

54 Fig. 9-11b, p.150 Control Mitótico

55 Tumores Algunas veces un gen de vigilancia muta y el control sobre la división celular se pierde. Algunas veces un gen de vigilancia muta y el control sobre la división celular se pierde. La división descontrolada de células forma una masa anormal de tejido llamada tumor. La división descontrolada de células forma una masa anormal de tejido llamada tumor. Neoplasmas Neoplasmas

56 Fig. 9-12, p.150 Cáncer

57 Cáncer and metástasis Cáncer

58 tumor benignotumor maligno 1 Las células cancerosas salen del tejido que les dio origen 3 Dichas células viajan a lo largo de las venas, y luego dejan la corriente sanguínea, del mismo modo en que llegaron a ella. Así, inician nuevos tumores en otros tejidos. 2 Las células en metástasis se adhieren a las paredes de una vena o vaso linfático. Secretan enzimas digestivas sobre ellas, y luego atraviesan la perforación causada. Fig. 9-13, p.151Cáncer

59 Fig. 9-14a, p.151 Cáncer

60 Fig. 9-14b, p.151 Cáncer

61 Fig. 9-14c, p.151 Cáncer

62 Células HeLa Células cancerosas humanas que pueden ser cultivadas Células cancerosas humanas que pueden ser cultivadas Descendientes de células tumorosas de una mujer llamada Henrietta Lacks Descendientes de células tumorosas de una mujer llamada Henrietta Lacks Lacks murió a los 31 años de edad, pero sus células siguen vivas y dividiéndose en laboratorios de todo el mundo. Lacks murió a los 31 años de edad, pero sus células siguen vivas y dividiéndose en laboratorios de todo el mundo.

63 Fig. 9-15, p.153 célula en interfase núcleo citoplasma telofase profase anafase metafase


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