CLASE: DIVISIÓN CELULAR

Presentación del tema: "CLASE: DIVISIÓN CELULAR"— Transcripción de la presentación:

1 CLASE: DIVISIÓN CELULAR
AREA: CIENCIAS SECTOR: BIOLOGÍA NIVEL: II MEDIO PROFESORA BIOLOGÍA Y CIENCIAS 2011

2 HERENCIA DEL MATERIAL GENÉTICO
EL ADN PUEDE SER HEREDADO A TRAVÉS DE LA MITOSIS: SE TRANSFIER DE CÉLULA EN CÉLULA EN UN MISMO ORGANISMO (RERODUCCIÓN ASEXUAL O SOMÁTICA). División ADN y celular.swf A TRAVÉS DE LA MEIOSIS: SE TRANSFIERE POR LOS GAMETOS DE UN ORGANISMO A OTRO (RERODUCCIÓN SEXUAL O GÁMICA).

3 Ciclo celular eucariótico
G0: no hay división Mitosis S: Síntesis de ADN; los cromosomas se duplican profase G1: Crecimiento 1 anafase telofase metafase citocinesis G2: Crecimiento 2 interfase división celular Figure: 11.9 Title: The eukaryotic cell cycle Caption: The eukaryotic cell cycle consists of two major phases, interphase and cell division. Each is divided into subphases.

4 Fases de la Mitosis 1: Interfase : Los delgados cromosomas (azules) se hallan en estado de despliegue y aparecen como una masa en el centro de la célula. Los microtúbulos (rojos) se despliegan desde el núcleo, hacia todas las partes de la célula. Profase tardía: Los cromosomas (azules) se han condensado y fijado a los microtúbulos de las fibras del huso (rojos). Los microtúbulos se han reorganizado para formar el huso; los cromosomas, ahora condensados, son claramente visibles. Metafase: Los cromosomas se han desplazado a lo largo del microtúbulo del huso hasta el ecuador de la célula. Figure: 11.10 Title: The cell cycle in a plant cell Caption: The eukaryotic cell cycle consists of two major phases, interphase and cell division. Each is divided into subphases.

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

6 Fases de la Mitosis, 2 Anafase: Las cromátidas hermanas se han separado y un juego de cromosomas se desplaza a lo largo del microtúbulo del huso hacia cada uno de los polos de la célula. Reanudación de la interfase: Los cromosomas se relajan nuevamente para adoptar su estado desplegado. Los microtúbulos del huso desaparecen y los microtúbulos de las células hijas se reorganizan para adoptar el patrón propio. Telophase: Los cromosomas han formado dos agrupamientos, cada uno en el lugar que ocupará el futuro núcleo.

7 MITOSIS:PROFASE Y 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.

8 Mitosis Anafase – Citocinesis: fases mitosis: mitosis y citoquinesis
Mitosis Anafase – Citocinesis: fases mitosis: mitosis y citoquinesis.swf 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.

9 Citocinesis de una célula ciliada
Células hijas Figure: 11.12b Title: Cytokinesis in an animal cell Caption: Cytokinesis has almost separated the two daughter cells. Surco de separación

10 Funciones de la Mitosis
Órganos Huevo fertilizado (cigoto) Etapa multicelular División celular mitótica y diferen-ciación División Celular mitótica Tejidos

11 DIVIÓN CELULAR: LA MEIOSIS
OTRO TIPO DE DIVIÓN CELULAR: LA MEIOSIS

12 LA REPRODUCCIÓN SEXUAL UTILIZA UN TIPO ESPECIAL DE DIVISIÓN CELULAR: LA MEIOSIS
Características de la meiosis Ocurre en las células sexuales y produce gametos Como resultado de la división se obtienen células haploides Involucra dos divisiones secuenciales y da como resultado 4 células (gametos o esporas) Produce células que son genéticamente diferentes.

13 Meiosis I Profase I Telofase I Metafase I Anafase I
Los cromosomas homólogos intercambian ADN y se alinean por pares. Los cromosomas homólogos se aparean y se entrecruzan Los cromosomas homólogos se desplazan hacia polos opuestos Figure: 11.14a-d Title: The details of meiotic cell division Caption: In meiotic cell division (meiosis and cytokinesis), the homologous chromosomes of a diploid cell are separated, producing four haploid daughter cells. Each daughter cell contains one member of each pair of parental homologous chromosomes. In these diagrams, two pairs of homologous chromosomes are shown, large and small. The yellow chromosomes are from one parent (for example, the father), and the violet chromosomes are from the other parent. (a) Prophase I. Duplicated chromosomes condense. Homologous chromosomes pair up and chiasmata occur as chromatids of homologues exchange parts. The nuclear envelope disintegrates, and spindle microtubules form. (b) Metaphase I. Paired homologous chromosomes line up along the equator of the cell. One homologue of each pair faces each pole of the cell and attaches to spindle microtubules via its kinetochore (red). (c) Anaphase I. Homologues separate, one member of each pair going to each pole of the cell. Sister chromatids do not separate. (d) Telophase I. Spindle microtubules disappear. Two clusters of chromosomes have formed, each containing one member of each pair of homologues. The daughter nuclei are therefore haploid. Cytokinesis commonly occurs at this stage. There is little or no interphase between meiosis I and meiosis II. Profase I Metafase I Anafase I Telofase I

14 Meiosis II Es similar a la Mitosis cuatro células haploides Profase II
Figure: 11.14e-I Title: The details of meiotic cell division Caption: In meiotic cell division (meiosis and cytokinesis), the homologous chromosomes of a diploid cell are separated, producing four haploid daughter cells. Each daughter cell contains one member of each pair of parental homologous chromosomes. In these diagrams, two pairs of homologous chromosomes are shown, large and small. The yellow chromosomes are from one parent (for example, the father), and the violet chromosomes are from the other parent. (e) Prophase II. If chromosomes have relaxed after telophase I, they recondense. Spindle microtubules re-form and attach to the sister chromatids. (f) Metaphase II. Chromosomes line up along the equator, with sister chromatids of each chromosome attached to spindle microtubules that lead to opposite poles. (g) Anaphase II. Chromatids separate into independent daughter chromosomes, one former chromatid moving toward each pole. (h) Telophase II. Chromosomes finish moving to opposite poles. Nuclear envelopes re-form, and the chromosomes become extended again (not shown here). (i) Four haploid cells. Cytokinesis results in four haploid cells, each containing one member of each pair of homologous chromosomes (shown here in condensed state). cuatro células haploides Profase II Metafase II Anafase II Telofase II

15 Entrecruzamiento crosing-over.swfLos homólogos se aparean.
Cadenas de proteínas “cierran” los cromosomas homólogos como una cremallera. Las enzimas de recombinación cortan y separan las cromátidas y las vuelven a unir. Los homólogos se separan con nuevas cominaciones de genes. Figure: 11.15 Title: The mechanism of crossing over Caption: 1) Homologous chromosomes pair up side by side. 2) One end of each chromosome binds to the nuclear envelope. Protein strands “zip” homologous chromosomes together. 3) Homologous chromosomes are fully joined by protein strands. 4) Recombination enzymes bind to the chromosomes. Recombination enzymes snip chromatids apart and reattach the chromatids. Chiasmata are formed when one end of a chromatid of a paternal chromosome (yellow) is attached to the other end of a chromatid of a maternal chromosome (violet). 5) The protein strands and recombination enzymes leave as the chromosomes condense. The chiasmata remain as locations where homologous chromosomes are twisted around each other, helping to hold homologues together.

16 COMPARACIÓN DE LOS HUSOS FORMADOS DURANTE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS I.
Meiosis I: Cromosomas duplicados, cada uno con un cinetocoro; Los homólogos apareados se desplazan hacia polos opuestos. Figure: 11.16 Title: A comparison of the spindles formed during mitosis and meiosis I Caption: (a) In mitosis, homologous chromosomes are not paired. The kinetochores of sister chromatids are attached to kinetochore microtubules that lead to opposite poles. When the sister chromatids separate during anaphase, the newly independent daughter chromosomes move to opposite poles of the cell. (b) In meiosis I, homologous chromosomes are paired. Both kinetochores of the sister chromatids of a single chromosome are attached to kinetochore microtubules that lead to the same pole. During anaphase I, sister chromatids of each chromosome remain together, moving to the same pole, but homologous chromosomes separate and move to opposite poles. Mitosis: Cromosomas duplicados, cada uno con un cinetocoro; los homólogos no están apareados las cromátidas hermanas se separan y se desplazan hacia polos opuestos.

17 COMPARACIÓN MITOSIS MEIOSIS: COMPARACION DE MITOSIS Y MEIOSIS.swf
Figure: 1.1 Title: A comparison of mitotic and meiotic cell divisions in animal cells Caption: In these diagrams, comparable phases are aligned. In both mitosis and meiosis, chromosomes are replicated during interphase. Meiosis I, with the pairing of homologous chromosomes, formation of chiasmata, exchange of chromosome parts, and separation of homologues to form haploid daughter nuclei, has no counterpart in mitosis. Meiosis II, however, is similar to mitosis.

18 Escenarios de alineamiento de los cromosomas en la Metafase
Figure: 11.UN16 Title: Shuffling of homologues in anaphase I and genetic variability Caption: Three pairs of homologous chromosomes will produce eight possible sets of chromosomes in anaphase I.

19 Errores en la meiosis 1. No disyunción: Falla 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. a. Resultan gametos con un número anormal de cromosomas. b. 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.

20 No disyunción de los autosomas
Errores en la meiosis: 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

21 No disyunción de los cromosomas sexuales
a. Síndrome de Turner (XO) b. Trisomía X (XXX) c. Síndrome de Klinefelter (XXY)

22 LA MEIOSIS REPRODUCCIÓN SEXUAL Y LA GAMETOGÉNESIS

23 LA OVOGÉNESIS

24 ovocito secundario (óvulo)
LOS ÓVULOS SE FORMAN POR MEIOSIS óvulo ovocito secundario (óvulo) cuerpo polar ovogonio ovocito primario cuerpo polar cuerpo polar cuerpo polar Meiosis I Meiosis II

25 ¿Qué caracteriza la ovogénesis?
Los ovocitos primarios comienzan a formarse en el feto. En el momento del nacimiento, los ovarios contienen ovocitos primarios que han alcanzado la profase I de la primera división meiótica y permanecen así hasta la madurez sexual. Luego, por influencia de las hormonas FSH y LH, se reanuda la primera división meiótica lo que da como resultado un ovocito secundario y un cuerpo polar. La primera división meiótica se completa alrededor del momento de la ovulación. La segunda división moiótica se completa sólo si el ovocito II es fecundado.

26 ESPERMATOGÉNESIS

27 espermatocito primario espermatocitos secundarios
Los espermatozoides se producen por Meiosis espermatogonio espermatocito primario espermatocitos secundarios espermatozoides Meiosis I Meiosis II Diferenciación

28 ¿Qué procesos ocurren en espermatogénesis?
Se diferencian las células germinales del embrión y se ubican en los túbulos seminíferos testículo. En la pubertad, las células germinales hacen mitosis y se transforman en espermatogonios Los espermatogonios, crecen y se transforman en espermatocitos I (2n, 4c) Los espermatocitos I, hacen la meiosis I y originan dos espermatocitos II ( n, 2c). Los espermatocitos II, hacen la meiosis II y originan 4 espermátidas (n, c). Las espermátidas, experimentan profundas transformaciones morfológicas y dan origen a 4 espermios funcionales (espermiohistogénesis).

29 Ovogénesis espermatogénesis Se inicia en la fase embrionaria Se inicia en la pubertad. Experimenta dos detenciones meióticas: profase I y metafase II No experimenta detenciones meióticas. Se forman 3 polocitos II que mueren. No se forman polocitos. De un ovocito I, se forma un ovulo funcional. De un espermatocito I, se forman 4 espermios funcionales. La maduración de los ovocitos para formar ovulos, es cíclica Es un proceso contínuo, siempre está ocurrindo.

30 TRABAJO EN EQUIPO: Después de haber consultado tu texto guía y haber analizado estas información, haz lo siguiente ¿Qué tipos de periodos o fases es posible reconocer en el ciclos celular y que caracteriza a dichos momentos de la división celular? Establece como mínimo 5 diferencias entre la interfase y la mitosis del ciclo celular. Indica los hechos más significativos que caracterizan a las siguientes fases de la meiosis: Profase, Metafase, Anafase, Telofase, Citocinesis. ¿Qué tipo de alteraciones podrían ocurrir, si en la anafase no se separaran las cromátidas hermanas de algunos de los cromosomas duplicados. Describe el significado de los siguientes conceptos: cromosomas, cromátidas, cromosomas homólogos, centríolos, huso mitótico, plano ecuatorial de la célula. Pinta en la fig. 5 con colores diferentes los cromosomas homólogos e indica en el mismo orden los procesos que hacen para llegar a los polos de la célula en la telofase. ¿Para qué ocurre la mitosis en tu organismo y, en los organismos unicelulares y en algunos vegetales?. Se afirma que la mitosis, está asociada de manera indirecta con la reproducción sexual de los seres vivos. Explica el sentido de esta afirmación. ¿Cuál es rol biológico de la meiosis? En órganos de tu cuerpo ocurre: Meiosis. Mitosis.

31 TRABAJO EN EQUIPO: 11. ¿Cuántas divisiones contempla la meiosis y que las caracteriza? Explica. 12. Nombra y describe todas las fases de la de la primera división meiótica y de la segunda división meiótica, haciendo una caracterización de cada una de ellas. 13. Indica como mínimo dos diferencias entre la Meiosis I y la Meiosis II. 14. Indica 8 diferencias entre la mitosis y la meiosis. 15. ¿Mediante que procesos la meiosis produce variabilidad de la información genética en las células resultantes? Explica. 16. Se dice que la meiosis se relaciona directamente con la reproducción sexual. Explica el sentido de esta afirmación. 17. Indica los procesos más significativos que ocurren en la ovogénesis y la espermatogénesis. 18 ¿En que se diferencia tu gametogénesis de la de tu sexo contrario? Explica. 19. ¿Qué tipo de alteraciones se pueden producir como consecuencia de una meiosis defectuosa? Explica 20. Explica el significado de los siguientes términos y /o símbolos: Ovogonios. Espermatogonios Espermatocitos I Espermatocitos II. Ovocitos I. Ovocitos II. Espermátidas 2n; 2c; 2n-4c; n; n-c. Polocitos I y II. 20. Haz un mapa conceptual con los conceptos más relevante de los contenidos de esta clase.