Es el conjunto de procesos que ocurren desde que una célula se origina hasta que se vuelve a dividir. Su duración es variable, desde 8 horas a 100 días o años en el caso de los ovocitos humanos. Es el proceso por el cual a partir de una célula inicial o célula madre se originan nuevas células llamadas células hijas.

Las células de nuestro cuerpo se dividen a lo largo de nuestra vida. Gracias a esto podemos crecer renovar las células que envejecen reparar los tejidos dañados El número de divisiones de nuestras células es limitado 80 ó 90 veces Está preestablecido en el ADN

4 Se divide en dos etapas: INTERFASE Etapa en la que la célula no sufre cambios visibles en su núcleo, pero de intensa actividad metabólica: DIVISIÓN CELULAR O MITOSIS Etapa en la que el núcleo celular sufre una serie de cambios morfológicos que suponen su desaparición y la formación de cromosomas. Al final del proceso se originan dos células genéticamente iguales que la célula madre. Síntesis de proteínas Duplicación de material genético

Todo organismo vivo tiene la necesidad de reproducir sus células ya sea para su crecimiento, para recambiar sus estructuras o por la simple reproducción. Cuando una célula se divide debe transmitir a sus células hijas los requisitos esenciales para la vida: 5 Los materiales en el citoplasma la información hereditaria (ADN)

División Celular En organismos unicelulares supone un mecanismo de reproducción. En organismos pluricelulares es un mecanismo para: Crecimiento del individuo Reponer células envejecidas o deterioradas. Reparar heridas Forma de producción de células reproductoras, gametos y esporas.

División del Núcleo O Cariocinesis División del Citoplasma O Citocinesis 7

INTERFASE Periodo G1: Punto de inicio del ciclo celular, período de crecimiento, síntesis de proteínas y formación de nuevos orgánulos Período G 0 : o fase de reposo temporal en algunas células, permanente en células especializadas que nunca se dividen. Periodo S: Síntesis, duplicación del material genético, Histonas y ADN. Periodo G2: La célula se prepara para la división se sintetizan las proteínas del huso acromático y se duplican los centríolos.

El ciclo celular está controlado por dos genes:  Protooncogenes (estimulan la división)  Genes supresores de tumor (inhiben la división) Una mutación en los protooncogenes o en los genes supresores de tumor altera la orden final de la división celular, por lo que las células proliferarían y se desarrollaría un tumor.

Las células de nuestro cuerpo se dividen a lo largo de nuestra vida. Gracias a esto, podemos crecer, renovar las células que envejecen y reparar los tejidos dañados. Sin embargo, el número de divisiones de nuestras células es limitado, no más de 80 ó 90 veces, y está preestablecido en el ADN. Existe un “reloj biológico” que va anotando el número de veces que se dividen las células y, cuando se llega al límite, se pone en marcha un proceso denominado apoptosis, una especie de suicidio celular. apoptosis

Unos determinados genes activan el suicidio, entonces las células se encogen y se separan de sus vecinas y acaban rompiéndose en pequeños fragmentos que serán engullidos por células vecinas. Reloj biológico Apoptosis

Ciclo celular

Dependiendo de los distintos tipos de células podemos diferenciar dos clases de reproducciones: MitosisMeiosis Es la que se produce en todos los organismos menos los sexuales, también llamadas células somáticas. Se reproduce en las células sexuales o también llamados gametos.

LOS CROMOSOMAS Se encuentran en el núcleo de las células Son estructuras formadas por cromatina ADN (35%) proteínas histonas (35%) otras proteínas (20%) ARN (10%)

Número de cromosomas (2n) de algunas especies

Fluorescent In-Situ Hybridization (FISH) FISH de cromosomas humanos – “Chromosome Painting" -> Pintado cromosómico

? ¿Cómo se transmiten los cromosomas a las células hijas

Mitosis Interfase Profase Metafase Anafase Telofase

MITOSIS División del núcleo y del citoplasma. Se divide en: Profase Metafase AnafaseTelofase Citocinesis

Desarrollo: mediante las sucesivas divisiones celulares se originan las millones de células que forman parte de un individuo. Crecimiento: permite un aumento en el numero de células en los organismos. Reparación y renovación de tejidos: permite reestablecer las células perdidas por algunos daños. Asegura que las células hijas tengan igual información genética y el mismo número de cromosomas que la célula madre.

 Condensación de filamentos de cromatina para dar lugar a los cromosomas.  Nucleolo y membrana nuclear desaparecen, síntesis del huso mitótico.

 Cromosomas están unidos al huso mitótico por los centrómeros y se alinean en el plano ecuatorial de la célula.

 se separa las cromátidas moviéndose lentamente a los polos opuestos. Al terminar la anafase los cromosomas han formado un grupo en cada polo celular.

 En células animales comienza a aparecer una constricción a lo largo del plano ecuatorial.  Este proceso se llama citocinesis. Eventos que siguen contrarios a los de la profase.

Animación de la División por Mitosis

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 La división celular en plantas ocurre principalmente en lugares especializados llamados.  Las regiones meristemáticas son lugares de crecimiento activo.  En células vegetales durante la telofase, se forma una placa celular en el centro de la célula dividiendo el citoplasma en dos partes iguales.

Mitosis vs Meiosis

Cromosoma metafásico formado por dos cromátidas hermanas: DNA duplicado El cromosoma en las células hijas tras la segregación

Mitosis vs Meiosis

Mitosis vs Meiosis: Conservativa (2n) -> (2n) Una división (2 células hijas) No suele haber apareamiento cromosomas homológos (y no quiasma) Células no gaméticas Mitosis Meiosis Reductiva (2n) -> (n) Dos divisiones (4 células hijas) Apareamiento cromosomas homológos (y quiasma -> entrecruzamiento) Células gaméticas

COMPARACIÓN ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS

 La meiosis es de gran importancia para los organismos con reproducción sexual dado que es fuente de variabilidad en las especies.  La variabilidad genética ocurre por:  Mutación (independiente de la Meiosis).  Mezcla de cromosomas de individuos distintos.  Reparto al azar de cromosomas maternos y paternos al formar los gametos.  Mezcla al azar de información genética materna y paterna.

MEIOSIS  Dos divisiones sucesivas con una única duplicación del material genético.  Primera división meiótica o división reduccional, se separan los cromosomas homólogos. La células resultantes ya son haploides  Segunda división meiótica. Se separan las cromátidas hermanas entre las células hijas.  Se obtienen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre.

 Todas las células de nuestro cuerpo tienen un total de 46 cromosomas, son diploides (2n).  En cambio, las células sexuales o gametos (óvulo y espermatozoide) son células haploides (n) porque contienen sólo la mitad de cromosomas (23).  Al unirse el óvulo y el espermatozoide, la célula resultante, el cigoto, tendrá el número correcto de cromosomas característico de la especie.  Los óvulos y los espermatozoides se forman a partir de células que presentan una división especial llamada meiosis, que consiste en dos divisiones seguidas.

PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA  Profase I. Etapa muy larga en la que se produce el sobrecruzamiento o entrecruzamiento, intercambio de fragmentos entre las cromátidas no hermanas de los cromosomas homólogos.  Se divide en varias fases: Leptoteno, Zigoteno, Paquiteno, Diploteno, Diacinesis

 Es una secuencia de dos divisiones nucleares.  La primera división es reductora  La segunda división es ecuacional

 La cromatina es visible y consiste de 2 cromátidas unidas por un centrómero.

LEPTOTENO Los cromosomas se hacen visibles. Cada cromosoma posee ya las dos cromátidas (aunque éstas no sean visibles, ya que permanecerán estrechamente unidas hasta el final de la profase I).

 Visibles los cromosomas homólogos.  Ocurre sinapsis. Esta comienza en los telómeros y en los centrómeros.  Los pares formados se conoce como bivalentes.

ZIGOTENO Los cromosomas homólogos se aparean entre sí, fenómeno conocido con el nombre de sinapsis. Cada pareja de cromosomas se llama bivalente (2 cromosomas) o tétrada (4 cromátidas).

 Intercambio de material genético entre cromosomas (‘crossing over”).  Formación de las quiasmas.

PAQUITENO

 Quiasma es el punto (lugar físico) donde ocurre intercambio de material genético o “crossing over”.

SOBRECRUZAMIENTO

 Los cromosomas homólogos se repelen unos a los otros y se comienzan a separar.  Aun siguen unidos por los quiasmas.

DIPLOTENO Los cromosomas homólogos comienzan a separarse, aunque permanecen unidos por los puntos donde ha tenido lugar el sobrecruzamiento, denominados quiasmas.

 Los cromosomas estan en su mayor estado de condensación.  Ocurre terminalización de los quiasmas (se mueve hacia la parte distal de los cromosomas alejandose de los centrómeros).

DIACINESIS Los cromosomas se condensan al máximo, se aprecian las cuatro cromátidas (tétradas). Se aprecian los quiasmas existentes entre cromátidas no hermanas. Al final de la diacinesis comienzan a desaparecer la envoltura nuclear y el nucleólo, al mismo tiempo se forma el huso acromático y empiezan a formarse los microtúbulos cinetocóricos.

 Los centrómeros se unen a las fibras del huso mitótico.  Los bivalentes comienzan a migrar hacia el ecuador debido a la acción de las fibras del huso mitótico.  La membrana nuclear se rompe y el nucleolo desaparece.

 Los cromosomas homólogos se alinean en el plano ecuatorial.

METAFASE I

 Reducción del material genético.  A estos cromosomas se les conoce como diadas o univalentes (cromosomas de doble hebra que ya no estan apareados).

 Los cromosomas se desenrollan.  El nucleolo y la membrana nuclear reaparecen.

Periodo corto o ausente. No ocurre síntesis de DNA. SIMILAR a la interfase pero NO es lo mismo.

 Los cromosomas comienzan a enrrollarse y se acortan.  Membrana nuclear se rompe.  Las diadas se unen a las fibras del huso mitótico y comienzan a migrar hacia el plano ecuatorial de la célula.

 Cromosomas (univalentes) estan alineados en el ecuador.

 Comienza cuando los centrómeros ya se han dividido y termina cuando los cromosomas llegan a los polos.

 Los cromosomas estan en los polos.  Cromosomas se desenrrollan.  Se forma la membrana nuclear y el nucleolo.  Ocurre división celular; citokinesis.

La meiosis INTERFAS E (duplicación del ADN) 1. PROFASE I (Condensación de los cromosomas) 2. METAFASE I (Los cromosomas se disponen en parejas) 3. ANAFASE I (Separación de los cromosomas) 4. TELOFASE I y CITOCINESIS 5. PROFASE II (se vuelve a formar el huso) Células hijas 6. ANAFASE II (Separación de cromátidas) 7. TELOFASE y CITOCINESIS MEIOSIS I (separación de cromosomas homólogos) MEIOSIS II (separación de cromátidas hermanas) SOBRECRUZAMIENTO MEIOSIS I (separación de cromosomas homólogos)

La Reproducción Celular Animación de la División por Meiosis

GAMETOGÉNESIS

 Proceso meiótico que produce células haploides y la subsequente maduración de estas células o gametos funcionales.

 En los humanos comienza en la pubertad.  Ocurre en los testículos.  Los espermatogonios (células germinales premeióticas inmaduras) proliferan a través de mitosis, se diferencian y forman los espermatocitos primarios.

CICLO DIPLOIDE

CICLO HAPLOIDE

CICLO DIPLO-HAPLONTE

La conducta paralela de los genes y cromosomas Los genes y los cromosomas ocurren a pares Tanto los alelos como los cromosomas homólogos segregan en la proporción 1:1 en los gametos Genes distintos y pares distintos de cromosomas homólogos segregan independientemente En 1902 Walter Sutton se percató de que la segregación de los factores mendelianos (alelos) era consistente con la segregación de los cromosomas durante la meiosis

Teoría cromosómica de la herencia Los genes se encuentran en los cromosomas El lugar que ocupa un gen en un cromosoma se denomina locus

La base cromosómica de las leyes mendelianas Las leyes de Mendel son un reflejo directo de la conducta de los cromosomas durante la meiosis El movimiento de los cromosomas determina los alelos que portarán los gametos La primera ley de Mendel (segregación 1:1) se explica por la migración aleatoria de los cromosomas homólogos a polos opuestos durante la anafase I de la meiosis La segunda ley de Mendel (transmisión independiente) se explica por el alineamiento aleatorio de cada par de cromosomas homólogos durante la metafase I de la meiosis Las leyes de Mendel se dará en todos aquellos organismos que sufren la reducción meiótica

Nótese que (1) cada gen tiene cuatro copias debido a que el material genético se ha duplicado para llevar a cabo la mitosis (o la meiosis) y (2) cada alelo de un heterocigoto se encuentra en un cromosoma homólogo AA aa Cromosomas homólogos en metafase

a Factores mendelianosCromosomas Ley de la segregación 1:1 A

Factores mendelianos Cromosomas A A a a

A a Factores mendelianosCromosomas Ley de transmisión independiente B b A a b B

Teoría cromosómica de la herencia A A a a B B b b

Las leyes de Mendel se aplicarán a cualquier eucariota que tenga una meiosis regular ve

2n Ciclo diploide: mayoría animales 2n Cigotos Animal adulto Meiosis nn Gametos Las leyes de Mendel se aplicarán a cualquier eucariota que tenga una meiosis regular

2nnnnnnn Ciclo haploide: hongos Meiosis Esporas sexuales Células haploides

2nnnnnnn Ciclo haplo-diplonte: plantas Meiosis Mitosis: esporofito multicelular Mitosis: gametofito multicelular Esporas sexuales