Material genético y Reproducción celular Departamento Ciencias

Presentación del tema: "Material genético y Reproducción celular Departamento Ciencias"— Transcripción de la presentación:

1 Material genético y Reproducción celular Departamento Ciencias
Junio-Julio 2015

2 Material genético y Reproducción Celular

3 1. Material genético: 1. 1Cromosomas 1. 2 Genes 2
1. Material genético: 1.1Cromosomas 1.2 Genes 2. Reproducción celular: 2.1 Mitosis 2.2 Meiosis

4 Del ADN al cromosoma eucarionte
Doble hélice de ADN + proteínas que organizan al ADN (histonas)

5

6 ¿Cromosomas?

7 Estructura cromosoma Un cromosoma durante la interfase, antes de pasar por la fase S, es simple, es decir está formado por una sola cromática. Luego de pasar por la fase S (duplicación ADN), el cromosoma esta formado por dos crómátidas hermanas, ya que ha duplicado su material genético para posteriormente entrar en división celular. El cinetocoro es una estructura proteica ubicada en el centrómero de los cromosomas, cuya función es unirse a los microtúblos del huso durante la división celular (específicamente durante la división del núcleo)

8 Tipos (de acuerdo a la posición del centrómero)
Hay distintos tipos de cromosomas de acuerdo a la posición del centrómero.

9 Compactación cromosoma
Heterocromatina (muy condensado) Eucromatina (condensado) )  (1) Hebra simple de ADN. (2) Hebra de cromatina (ADN con histonas, "cuenta de collar"). (3) Cromatina durante la interfase con centrómero. (4) Cromatina condensada durante la profase (Dos copias de ADN están presentes). (5)Cromosoma durante la metafase. El ADN tiene distintos grados de compactación. La hebra de ADN (que es la doble hélice) se une a las histonas y forman la hebra de cromatina. El cromosoma no siempre tiene todas sus zonas igualmente condensadas, por esto se hace al diferencia entre heterocromatina (aquella muy condensada como por ejemplo la del centrómero) y eucromatina que está menos concentrada. Durante la interfase el ADN se encuentra unido a histonas y por lo tanto está compacado, luego al ingresar a profase, los cromosomas se condensan aun más para luego en metafase llegar al máximo grado de compactación (condensación)

10 Cariotipo Conjunto de los cromosomas de una célula, de un individuo o de una especie, después del proceso en que se unen por pares de cromosomas idénticos y se clasifican según determinados criterios. Tamaño Forma (posición centrómero) Bandas

11 Pares autosómicos (par 1 al 22)
Pares sexuales (par 23)

12 ¿Diploide? Ploidia = juegos completos de cromosomas en una célula= n
Cada cromosoma tiene una versión paterna y una materna (cromosomas homólogos) Por lo tanto el humano tiene 23 pares de cromosomas, es decir 46 cromosomas en total. Ploidia = juegos completos de cromosomas en una célula= n Diploide = 2n = 46 (humano) Haploide = n = 23 (humano)

13 Genes y alelos Gen: fragmento de ADN que determina una función
(unidad de herencia) Alelo: forma alternativa de un gen Locus Genético : posición específica o lugar en el genoma

14 1. Material genético: 1. 1Cromosomas 1. 2 Genes 2
1. Material genético: 1.1Cromosomas 1.2 Genes 2. Reproducción celular: 2.1 Mitosis 2.2 Meiosis

15 Recordemos… Ciclo celular Interfase División celular G1 S G2
Se divide en: Interfase División celular Incluye: Sus etapas son: G1 El ciclo celular consta de dos grandes fases: Interfase (la célula toma nutrimentos de su ambiente, crece y duplica sus cromosomas) División celular La interfase a su vez se divide en G1, S y G2. Durante G1 la célula crece y se diferencia. Durante S duplica su material genético. En G2 sigue creciendo la célula y se prepara para la división celular LA división celular se divide en la división del material genético que puede ser por dos procesos o mecanismo: mitosis o meiosis. Y además debe haber una división del citoplasma a la cual se llama citocinesis. División del citoplasma División del material genético S G2 A través de: Citocinesis Mitosis o Meiosis

16 Mitosis MITOSIS Metafase Anafase Telofase Profase
Sus etapas son: Metafase Anafase Telofase Profase Desaparición de carioteca y nucléolo. Condensación cromosomas Centriolos se duplican y migran a polos opuestos. Formación huso mitótico Segregación: separación cromátidas hermanas Cada cromátida se va hacia un polo Cromosomas observables y se disponen en el plano ecuatorial uniéndose al huso mitótico. Desaparición huso mitótico Reorganización carioteca. Y nucléolo. Descondensación cromosoma Célula comienza a estrangularse La mitosis, que es una parte de la división celular (división del material genético o núcleo), se divide en 4 grandes fases. (descripción en diapositiva) Hay una división del núcleo por una duplicación del ADN (fase S)-la diferencia se verá en meiosis, donde hay dos divisiones versus una sola fase S. De esta manera las células hijas tienen la misma cantidad de cromosomas que la célula madre (quien las origina) MITOSIS

17 Mitosis al microscopio
Profase (condensar cromosomas, desarmar la carioteca y núcleo)metafase (alineados)anafase (separándose las cromátidas hermanas)telofase(reorganización núcleo)

18 La citocinesis que corresponde a la división del citoplasma, no es igual para las células animales que para las células vegetales. Esta diferencia se debe a que las células vegetales presentan una pared celular rígida que las animales no tienen. Citocinesis animal: comienza a formarse un sucro de segmentación que separa a las dos células dejando un núcleo a cada lado, gracias a la presencia de un anillo contráctil que estrangula a la célula hasta que se originan dos células pro separado. En la citocinesis vegetal, no puede existir este estrangulamiento porque la presencia de pared celular otorga una rigidez muy grande para que ocurra esto. Debido a lo anterior, es el aparato de golgi que comienza a secretar vesículas, las cuales se fusionan en el centro de la célula, formando un fragmoplasto, que corresponde a un tabique de separación. Las vesículas se fusionan y forman así la membrana y la pared.

19 ¿Importancia División celular?
Mecanismo de reproducción celular Mecanismo de crecimiento (aumenta el número de células). Producción de múltiples células, idénticas entre sí. Esta es al importancia de la división celular cuando la división del núcleo ocurre por mitosis.

20 Observa el gráfico y responde:
1.- V ó F En la Fase S del ciclo celular, el ADN se duplica, por ello pasa de 2c a 4c. 2.- V ó F En la única fase del ciclo celular donde se modifica la cantidad de ADN es en la mitosis. 3.- V ó F En las etapas G1 y G2, la cantidad de ADN se mantiene constante. 4.- V ó F El descenso de la curva, de la cantidad de ADN, en el tramo final de la mitosis, se debe a la repartición del material genético a sus dos células hijas. 2 c 4 c Mitosis Etapas del ciclo celular Etapa S Etapa G1 Etapa G2 Cantidad de ADN: c 1 V 2 F 3 V 4V

21 ¿Por qué si la fecundación es la fusión de dos células, no va en aumento el número de cromosomas de generación en generación? Debido a que los gametos que participan en la fecundación, se originan a partir de un procesos de división celular que disminuye la cantidad de ADN a la mitad.

22 División celular: Meiosis.
¿Dónde ocurre? Ocurre en las gónadas para producir gametos o células sexuales. ¿Qué característica tienen los gametos? Son células haploides La meiosis tiene dos grandes etapas, meiosis 1 y meiosis 2, las cuales a su vez se dividen en profase, metafase, anafase y telofase. Una replicación del ADN y dos divisiones celulares sucesivas: Meiosis I y Meiosis II. ¿Cómo se logra obtener estas células?

23

24 Genera variabilidad genética
Quiasma ¿Importancia? Genera variabilidad genética Condensación cromosomas Desaparición carioteca Formación huso meiótico, migración centríolos Sinapsis: unión cromosomas homólogos: Tétrada o cromosoma bivalente Recombinación génica o crossing over: - Intercambio material génico: - Cromosomas quedan unidos por el quiasma Ocurre lo descrito en la diapositiva. La sinapsis es la unión de cromosomas homólogos, lo que da como producto la formación de una tétrada o cromosoma bivalente (Dos cromosomas homólogos duplicados unidos). Gracias a que ocurre esta unión, puede darse la recombinación génica o crossing over, que consiste en el intercambio de material genético entre los cromosomas homólogos, los cuales quedan unidos por el quiasma, que es la zona donde ocurre el intercambio genético. La importancia de lo descrito anteriormente es que genera variabilidad genética.

25 Genera variabilidad genética
Cromosomas alineados en el ecuador: Un homologo de cada par mira hacia cada uno de los polos de la célula (se unen solo por un cinetocoro). La ordenación de los pares homólogos es al azar y se denomina PERMUTACIÓN CROMOSÓMICA. La importancia es que lo que se alinea en el ecuador, es cada cromosoma homólogo con su otro homólogo (no uno debajo del otro). La permutación cromosómica genera variabilidad genética ¿Importancia? Genera variabilidad genética

26  Separación de los cromosomas homólogos (no de cromátidas hermanas)
Se fija la haploidía (pasamos de 2n a n) Desaparecen los microtúbulos del huso Cromosomas se agrupan en cada extremo, formación de carioteca La citocinesis ocurre en esta etapa Hay poca o ninguna interfase antes de la meiosis II (intercinesis)

27 Resumen meiosis 1

28 PROFASE II Condensación cromosomas La membrana nuclear se fragmenta. Formación huso Los cromosomas se unen al huso METAFASE II Los cromosomas se alinean sobre el ecuador de la célula (uno debajo del otro) ES bastante similar a la meiosis 1, solo que no hay recombinación genética en este caso y durante la metafase no se alinean en pares los cromosomas homólogos, sino que se alinean uno sobre el otro, ya que cada célula que está pasando por meiosis 2, ya no tiene cromosomas homólogos (son células n, no 2n) ANAFASE II La tracción del aparato meiótico produce la separación de las cromátidas hermanas.

29 TELOFASE II Se obtienen cuatro células hijas y cada una es N/C Además, son células que presentan variabilidad genética, con respecto a la célula original que empezó el proceso. Las 4 células son genéticamente distintas entre sí CITOCINESIS Se obtienen cuatro células haploides

30 ¿N y C?