Reproducción Celular Continuidad de la vida 1 Reproducción Celular Continuidad de la vida

División celular La división celular es un proceso controlado. La frecuencia y el lapso de tiempo de la división celular es controlada. Las células reciben señales para dividirse o no dividirse. El cáncer es el resultado de una división celular fuera de control. 1. Las células cancerosas no responden o responden incorrectamente a las señales de control.

Funciones de la mitosis Biology: Life on Earth (Audesirk) Funciones de la mitosis Órganos Huevo fertilizado (cigoto) Etapa multicelular División celular mitótica y diferenciación Figure: 11.2 Title: Mitotic cell division in eukaryotic cells produces cells needed for growth, development, and maintenance and repair Caption: Mitotic cell divisions produce the cells that make up the body of an embryo . Mitotic cell divisions continue to allow the embryo to grow, eventually, into an adult. (d) In the adult, mitotic cell divisions maintain tissues such as skin that are made of cells with short life spans. División celular mitótica Tejidos Chapter 11 3

Protozoo: reproducción asexual por mitosis Biology: Life on Earth (Audesirk) Protozoo: reproducción asexual por mitosis Figure: 11.3a Title: Mitotic cell division in eukaryotes enables asexual reproduction Caption: In unicellular microorganisms, such as the protist Tetrahymena, mitotic cell division produces two new, independent organisms. Individuos nuevos Chapter 11 4

Levaduras: reproducción asexual por mitosis Biology: Life on Earth (Audesirk) Levaduras: reproducción asexual por mitosis Las levaduras, que son hongos unicelulares, se reproducen por mitosis. El brote se forma en la célula. El núcleo se mueve hacia el brote. Los brotes se separan. Figure: 11.3b Title: Mitotic cell division in eukaryotes enables asexual reproduction Caption: Yeast, a unicellular fungus, reproduces by mitotic cell division. Chapter 11 5

Hidra: reproducción asexual por mitosis Biology: Life on Earth (Audesirk) Hidra: reproducción asexual por mitosis Figure: 11.3c Title: Mitotic cell division in eukaryotes enables asexual reproduction Caption: Hydra, a freshwater relative of jellyfish, grows a miniature replica of itself (a bud) protruding from its side. When fully developed, the bud breaks off and assumes independent life. Chapter 11 6

La división celular y el ciclo de la célula 1 Diferentes tipos de células tienen distintas velocidades de división celular. Algunas células de tejidos ya desarrollados nunca se dividen Ej. células del músculo esquelético, células nerviosas, glóbulos rojos.

La división celular y el ciclo de la célula 2. Algunas células se encuentran en estado de reposo (G0) y no entran al ciclo celular hasta que reciben una señal para hacerlo. 3. Otras células están continuamente entrando al ciclo celular.

Condensación del cromosoma Biology: Life on Earth (Audesirk) Condensación del cromosoma Un cromosoma; una doble hélice de ADN no condensado Un cromosoma duplicado; dos dobles hélices de ADN no condensado Replicación del ADN Condensación de cromosomas célula Un cromosoma duplicado; dos dobles hélices de ADN condensado pares de bases Figure: 11.6 Title: Chromosome condensation Caption: Before cell division begins, the DNA double helix in each chromosome replicates. The two newly made double helices remain associated with each other. When cell division begins, the duplicate chromosomes condense and become visible. At this stage, each duplicated chromosome contains two identical DNA double helices. Each DNA double helix is contained within a sister chromatid. Condensation of the duplicated chromosome requires action of many proteins, including histones. cromátida centrómero histonas Chapter 11 9

Cromosomas humanos durante la mitosis Biology: Life on Earth (Audesirk) Cromosomas humanos durante la mitosis Figure: 11.UN06a Title: Formation of sister chromatids Caption: Chapter 11 10

Cariotipo humano masculino Biology: Life on Earth (Audesirk) Cariotipo humano masculino Se disponen en orden desendente de tamaño. Se presentan en pares (homólogos) que son semejantes en cuanto a tamaño y modalidad de tinción y que contienen un material genético similar. Figure: 11.UN06b Title: Formation of daughter chromosomes Caption: Chapter 11 11

Ciclo celular EL CICLO CELULAR es la secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula eucariota que conserva la capacidad de dividirse. Consta de las etapas: interfase, mitosis y citocinesis (división del citoplasma de las células hijas) · Interfase: con las fases G1, S y G2 · Fase de reproducción:: Cariocinesis (Profase, metafase, anafase, telofase) y Citocinesis

Control del Ciclo Celular El ciclo celular está controlado en unos Puntos de control que examinan el estado de la célula. Este control es llevado a cabo por unas proteínas específicas: Ciclinas y Quinasas

Célula madre en Interfase Célula madre al final de la Interfase Célula madre en división Material hereditario en forma de cadenas aisladas que constituyen la CROMATINA. En la especie humana: 2n = 46cadenas. Material hereditario se duplica por la REPLICACIÓN, cada cadena está dos veces; la cromatina está formada por pares de cadenas IDÉNTICAS. En la especie humana: 2n = 23 pares de cadenas Las dos cadenas de ADN idénticas se espiralizan y se convierten en CROMOSOMAS. En la especie humana 2n = 46 cromosomas (formados por dos cadenas idénticas cada uno)

Mitosis: Profase - metafase Biology: Life on Earth (Audesirk) Mitosis: Profase - metafase Las interacciones entre los cinetocoros y los microtúbulos alinean los cromosomas en el ecuador de la célula. Los cromosomas se han duplcado, pero permanecen alargados dentro del núcleo. El nucléolo desaparece; la envoltura nuclear se desintegra Los cromosomas se condensan y se acortan. Profase tardía Interfase tardía Profase temprana Metafase Figure: 11.11a-d Title: The cell cycle in an animal cell Caption: (a) Late interphase: The chromosomes have been duplicated but remain elongated and relaxed within the nucleus. The centrioles have also been duplicated. (b) Early prophase: The chromosomes condense, shortening and thickening. The centrioles begin to move apart, and the spindle microtubules begin to form between them. (c) Late prophase: The nucleolus disappears; the nuclear envelope breaks down, and the spindle microtubules attach to the kinetochore of each sister chromatid (red spot). (d) Metaphase: Interactions between the kinetochores and the microtubules have lined up the chromosomes at the cell’s equator. Los centríolos comienzan a separarse cuando se inicia la formación de los microtúbulos del huso. Los microtúbulos del huso se fijan al cinetocoro (punto rojo) de cada cromátida hermana. También los centríolos se han duplicado. Chapter 11 17

Separación de las cromátidas hermanas Durante la metafase, las cromátidas hermanas se mantienen unidas al cinetocoro del centrómero. En la anafase el centrómero libera a las cromátidas hermanas, ellas se desplazan hacia los polos opuestos.

Mitosis: anafase - citocinesis Biology: Life on Earth (Audesirk) Mitosis: anafase - citocinesis Los microtúbulos del huso libres se deslizan unos respecto a otros y separan los polos empujándolos. Un juego completo de cromosomas comienza a desenroscarse (estirarse) para asumir el estado desplegado. El citoplasma se divide a lo largo del ecuador de la célula progenitora Figure: 11.11e-I Title: The cell cycle in an animal cell Caption: (e) Anaphase: Chromatids separate at the centromere, becoming independent chromosomes that move toward the opposite poles of the cell. The free spindle microtubules slide past one another, pushing the poles farther apart. (f) Telophase: One complete set of chromosomes reaches each pole. The chromosomes relax into their extended state, the spindle microtubules begin to disappear, and the nuclear envelopes begin to re-form. (g) Cytokinesis: At the end of telophase, the cytoplasm is divided along the equator of the parent cell, with each daughter cell receiving one nucleus and about half the original cytoplasm. (h) Interphase of daughter cells: The daughter cells enter interphase. The spindle microtubules disappear, the nuclear envelope re-forms, the chromosomes finish extending, and the nucleolus reappears. Próx. Interfase Anafase Telofase Citocinesis Las cromátidas se separan por el centrómero y se convierten en cromosomas independientes. Se comienzan a formar denuevo las envolturas nucleares y se inicia la desaparición de los microtúbulos del huso. Cada célula hija recibe un núcleo y aproximadamente la mitad del citoplasma original. Los microtúbulos del huso desaparecen, la envoltura nuclear se forma nuevamente. Chapter 11 19

Citocinesis de una célula ciliada Biology: Life on Earth (Audesirk) Citocinesis de una célula ciliada Surco de separación Células hijas Figure: 11.12b Title: Cytokinesis in an animal cell Caption: Cytokinesis has almost separated the two daughter cells. Chapter 11 20

DIVISIÓN CITOPLASMÁTICA (CITOCINESIS): No es una fase de la mitosis DIVISIÓN CITOPLASMÁTICA (CITOCINESIS): No es una fase de la mitosis. Es la división del citoplasma en dos partes, con la repartición aproximada de los orgánulos celulares. El resultado final es que la célula madre se ha transformado en dos células hijas idénticas genéticamente. Es muy diferente en las células vegetales y en las animales. Comienza en la Telofase.

Citocinesis en una célula vegetal Biology: Life on Earth (Audesirk) Citocinesis en una célula vegetal La vesículas de fusionan para formar una nueva pared celular y membranas plasmáticas entre las células hijas. Separación total de las células hijas. pared celular Figure: 11.13 Title: Cytokinesis in a plant cell Caption: Carbohydrate-filled vesicles produced by the Golgi complex congregate at the equator of the cell, forming the cell plate. The membranes of the vesicles will fuse to form the two plasma membranes separating the daughter cells; their carbohydrate contents form part of the cell wall. Las vesículas llenas de carbohidratos forman la placa celular Chapter 11 22

Citodiéresis C. Animal y C. vegetal La constricción se produce por contracción de un anillo formado por microfilamentos de Actina y Miosina llamado anillo contráctil, el que está unido a la cara citoplasmática de La Membrana celular, actuando en la membrana de la célula materna, a la altura de su línea media, estrangulándola hasta que se separan las dos células hijas El tabique telofásico se forma en la región ecuatorial a partir de vesículas procedentes del aparato de Golgi. Estas vesículas contienen los componentes de la futura pared celular y comienzan a fusionarse desde el centro hacia la periferia de la célula formándose un tabique o fragmoplasto que divide a la célula en dos células hijas. Esta separación citoplasmática nunca es completa ya que las células vegetales quedan interconectadas entre si mediante los Plasmodesmos.

DIFERENCIAS ENTRE MITOSIS ASTRALES EN CÉLULAS ANIMALES Y MITOSIS ANASTRALES EN CÉLULAS VEGETALES En las células animales: Mitosis astral El huso mitótico se forma a partir de los centríolos y de los micro- túbulos que irradian de él (fibras del Aster). Entre los ásteres se organizan los microtúbulos proteicos (polares y cinetocóricos) que constituyen el huso mitótico o acromático. En las células vegetales: Mitosis anastral Las Células vegetales carecen de centríolos. Los microtúbulos del Huso se organizan a partir de una zona del citoplasma próxima al núcleo que ejerce la función de organizador microtubular. Al no existir centríolos, el huso que se forma tiene forma de tonel y carece de ásteres. Se denomina huso anastral (sin áster).

repasemos...

¿qué sucede en cada una de las etapas del ciclo mitótico?

¿qué sucede en las etapas finales del proceso reproductivo?

Recuerda: No es una fase de la mitosis. Es la división del citoplasma en dos partes, con la repartición aproximada de los orgánulos celulares. En las células animales se hace por estrangulación, desde fuera hacia adentro. En las vegetales se hace por crecimiento de la pared celular desde dentro hacia afuera. El resultado final es que la célula madre se ha transformado en dos células hijas genéticamente idénticas.

Si en la especie humana 2n=46 cromosomas ¿cuántos cromosomas y cuántas cromátidas tendrán las células en cada una de estas situaciones: · Fase G1 de célula hepática · Fase G0 de célula nerviosa · Metafase de célula embrionaria · Profase I de meiosis · Profase II de meiosis · Espermatozoide · Zigoto

1) ¿Existe todavía la célula progenitora? 2) ¿Cómo están relacionadas las células hijas? 3) ¿Cómo están relacionadas estas células hijas con la célula progenitora? 4) En términos generales, ¿qué se logró a través de la mitosis?

Con respecto a esta etapa, contesta las siguientes preguntas: 1) ¿Los cromosomas hijos están duplicados o no duplicados? 2) Los dos conjuntos de cromosomas hijos, uno moviéndose hacia la izquierda y el otro hacia la derecha, ¿son idénticos o distintos? 3) ¿Los dos conjuntos de cromosomas hijos son idénticos a los de la célula progenitora? ¿Qué se ha logrado en este proceso?

Una célula humana diploide contiene 46 cromosomas no duplicados en la interfase temprana. ¿Cuántas cromátidas hermanas estarán presentes durante la profase de la mitosis? Compara los cromosomas replicados con unos no duplicados. Completa la frase. a) La cantidad de ADN en un cromosoma replicado es (inserte el número) ________________ veces la cantidad de ADN de un cromosoma sin duplicar. b) El número de copias de cada gen en un cromosoma replicado es (inserte el número) ________________ veces el número de copias de un cromosoma no replicado. c) Cada cromosoma replicado contiene (inserte el número) ________________ copias completas de información genética. d) Las copias de la información genética en cada cromosoma son ________________ (idénticas, homólogas, o complementarias).

Con respecto a esta etapa, contesta: 1) ¿Cuántos cromosomas replicados están en el plano de la metafase en tu esquema? 2) ¿Cuántos cromosomas replicados estarían en el plano de la metafase en una célula humana que experimenta la mitosis?

La zona del cromosoma por donde éste se une al huso mitótico se conoce como …. Cinetocoro Centrosoma Centrómero Cromátida El RNA es ______________ en una cadena polipeptídica: Replicado transcrito traducido Una cadena de RNA mensajero contiene un 20% de uracilo. ¿Cuál es su porcentaje de timina?: 20% 80% 0% 60% ¿Cuál de las siguientes bases nitrogenadas del ADN es una purina?: A T C G U Al conjunto del filamento de DNA que envuelve los octámeros de histonas se le conoce como… cromatina nucleosomas cronema cromómeros Fin PRUEBA LA PROXIMA!!

Cromonema: Filamento fino que forma el cromosoma durante la profase Cromonema: Filamento fino que forma el cromosoma durante la profase. Representa la cromátida en estadíos tempranos de condensación. - Cromómeros: Acúmulo de material cromatínico a lo largo del cromonema. Sólo se observan en profase. Cromonema: filamento doble, arrollado en forma de espiral, localizado en el interior del cromosoma. - Centrómero: Es la región del cromosoma donde convergen las fibras del huso. Se encuentra en la constricción primaria. - Cinetócoro: Estructura en forma de disco de naturaleza proteica que se adhiere a la cromatina centromérica. En el cinetócoro es donde se fijan las fibras del huso y sirve para el armado de los microtúbulos a partir de los monómeros de tubulina.