BIOLOGIA CELULAR
FUNDACION HECTOR A BARCELO
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FUNDACION HECTOR A.
BARCELO
FACULTAD DE MEDICINA
CARRERA DE MEDICINA
MATERIA BASES BIOLOGICAS
Y ANTROPOLOGICAS DE LA
VIDA
AREA BIOLOGIA CELULAR
DIVISION CELULAR
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DIVISION CELULAR
APARATO MITOTICO :
Es el conjunto de estructuras que intervienen en la mitosis.
Está formado por dos partes
1- PARTE CROMÁTICA
A- CROMOSOMAS
2- PARTE ACROMÁTICA :
A- CENTRO CELULAR
B- HUSO MITOTICO.
Los cromosomas ya fueron estudiados oportunamente, lo mismo que el centro
celular. Veremos a continuación la estructura del huso mitótico.
HUSO MITOTICO:
Es un conjunto de fibras que se forman durante la mitosis y la meiosis ,
que parecen extenderse desde un polo a otro de la célula , interviniendo en el
movimiento de los cromosomas hacia los polos.
ESTRUCTURA DEL HUSO MITOTICO
Está constituido por fibras de tres tipos:
1- CINETOCORICAS : se encuentran unidas al cinetocoro del
centrómero
2- POLARES : se encuentran unidas a los centriolos en los polos. Se
entrelazan con las provenientes del otro polo
3- ASTRALES : son las que forman el áster
No hay fibras continuas que se extiendan de un polo a otro de la célula.
MITOSIS
Es un proceso de división celular que consiste en la formación de dos células
con el mismo número de cromosomas entre si y también el mismo número que
la célula progenitora.
En el caso del humano , a partir de una célula diploide se originan dos células
también diploides.
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FASES DE LA MITOSIS
La mitosis se divide clásicamente en una serie de etapas , pero debemos
aclarar que en realidad es un proceso continuo , en el cual los limites son
artificialmente puestos para la explicación
1- CARIOCINESIS
A- PROFASE
B- PROMETAFASE
C- METAFASE
D- ANAFASE
E- TELOFASE
2- CITOCINESIS
CARIOCINECIS : ES LA DIVISIÓN DEL NÚCLEO
PROFASE :
Dura de 30 a 60 minutos . Comienza con una serie de cambios en el
aspecto del núcleo , que se hace más refringente ,más esférico , menos viscoso
por pasaje de agua desde el citoplasma. La célula toda tiende a hacerse mas
esférica por desorganización del citoequeleto .
Comienzan a producirse los cambios que transformaran la cromatina en
cromosomas.
El nucléolo desaparece (ver ciclo nucleolar).
Los centriolos migran hacia los polos y comienzan a formar las fibras del huso
mitótico. Las fibras cinetocóricas se unen a los cinetocoros produciendo una
vibración del cromosoma al traccionar desde ambos polos en forma asimétrica
Los cinetocoros son placas proteicas que aparecen en el centrómero
Comienzan los cambios en la envoltura nuclear que culminan con su
desaparición , hecho que marca el fin de la profase. El mecanismo por el cual
desaparece la envoltura nuclear fue analizado en el capítulo de núcleo ..El
nucleoplasma se mezcla entonces con el citoplasma.
PROMETAFASE :
Los cromosomas se mueven desde donde se encuentran hacia el plano
ecuatorial de la célula.
Dicho movimiento se llama METACINESIS.
Los cromosomas se agrupan en el plano ecuatorial formando una figura
llamada PLACA ECUATORIAL.
Puede considerarse a la prometafase como dentro de la profase o como una
fase aparte.
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METAFASE :
Es un periodo corto (de 2 a 6 minutos) durante el cual se divide el
centrómero. Este hecho es el de mayor significado en la mitosis , ya que marca
una de las diferencias más importantes con la meiosis I (ver luego).Es en este
momento en que las dos moléculas del ADN , previamente duplicado durante
el periodo S de la interfase , se separan , para repartirse una en cada célula
hija.
Cada mitad de cromosoma o cromátida hermana , pasa ahora a llamarse
cromosoma hijo. La terminología utilizada es algo confusa , ya que el
cromosoma antes de la ruptura del centrómero , que tiene dos cromátidas , dos
moléculas de ADN , se denomina cromosoma , y cada una de las dos
cromátidas pertenecientes al mismo cromosoma , luego de separarse , también
se denominan cromosoma , pero tienen una sola molécula de ADN. En
realidad, para que no exista confusión , debemos llamarlos cromosoma doble
antes de la división del centrómero y cromosoma simple luego de la división
del mismo. En la célula hay , entonces , antes de la división del centrómero ,
46 cromosomas dobles , y luego de ella , 92 cromosomas simples , que se
repartirán , como veremos enseguida , formando los dos núcleos hijos.
Entonces se comprende como una célula con 46 cromosomas forma dos
células hijas , cada una con 46 cromosomas también, lo que hace un total de
92.
ANAFASE :
Los cromosomas comienzan a movilizarse hacia los polos de la célula
por la acción de las fibras del huso mitótico , que se encuentran unidas a nivel
del centrómero , en el cinetocoro .
El centrómero siempre va avanzando primero , antes que el resto del
cromosoma , como si lo tironeara , haciendo que los cromosomas adopten la
forma característica de "V" si son metacéntricos , o de "L" si son
submetacéntricos. La movilización se produce por tironeamiento del
centrómero por las fibras del huso , debido al acortamiento por
despolimerización de su extremo . Podría haber también un deslizamiento del
cromosoma sobre las fibras del huso producido por proteínas motoras como la
kinesina (ver citoesqueleto) . Luego la célula comienza a alargarse y esto
acelera el movimiento de los cromosomas . Se denomina anafase A a la parte
en la cual la célula conserva su forma y anafase B a la parte en la cual se
alarga la misma .
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Dura 3 a 15 minutos y termina cuando los cromosomas llegan a los polos de la
célula y rodean al centriolo.
TELOFASE :
Ocurren fenómenos inversos a los de la profase :
Se origina la envoltura nuclear , a partir de las cisternas del retículo endoplásmico. Aparece el nucléolo. Comienzan a desaparecer las fibras del huso.
Quedan entonces dos núcleos hijos que entran en estado de interfase
CITOCINESIS :
En la mayoría de las células comienza durante o inmediatamente antes
de la telofase. En algunas ocurre después.
Es diferente en células animales que en vegetales.
Ocurre por un proceso de acanalamiento y estrangulamiento del
plano ecuatorial , desde la periferia hacia el centro.
Este acanalamiento se debe a la contracción de un anillo cortical , que
contiene microfilamentos de actina y miosina , que son proteínas contráctiles
que se encuentran también en las células musculares siendo responsables de la
contracción muscular.
SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA MITOSIS :
Origina células que reciben una copia del ADN de la célula progenitora ,
manteniéndose constante el número de cromosomas.
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MEIOSIS
Es un proceso de división celular que ocurre en la gametogénesis y que
tiene dos fines :
1- Originar células con la mitad del número de cromosomas que la célula
progenitora.
2- Intercambiar genes entre cromosomas homólogos.
FASES :
1-MEIOSIS I
a-PROFASE
I-PRELEPTONEMA
II-LEPTONEMA
III-ZIGONEMA
IV-PAQUINEMA
V-DIPLONEMA
V-DIACINESIS
b-PROMETAFASE
c-METAFASE
d-ANAFASE
e-TELOFASE
INTERCINESIS
2-MEIOSIS II
a-PROFASE
b-PROMETAFASE
c-METAFASE
d-ANAFASE
e-TELOFASE
RESULTADO :
Se originan cuatro células a partir de una progenitora diploide
cada una con número haploide de cromosomas y
con intercambio de genes entre cromosomas homólogos
MEIOSIS I:
Comienza luego de la interfase , igual que la mitosis , aunque existen diferencias entre la interfase de una célula que se va a dividir por mitosis y la de
una que se va a dividir por meiosis.
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La más importante es que no todo el ADN se duplica en el periodo S
premeiótico , ya que queda un 0,3 a 0,4 % del ADN sin duplicar.
Ese ADN se duplica en el cigonema y durante el paquinema
PROFASE I :
PRELEPTONEMA :
Los cromosomas son muy finos , por lo cual no se ven con
facilidad. Sólo se destacan claramente los sexuales , porque son heterocromáticos
LEPTONEMA :
Se caracteriza por la aparición de una figura llamada
BOUQUET , que consiste en la disposición en forma de ramo de los cromosomas orientados hacia el lugar donde se encuentra el centro celular . Se ven
bien los cromómeros , que son zonas engrosadas del cromonema por la mayor
espiralización.
ZIGONEMA :
Se produce el apareamiento entre cromosomas homólogos ,
también denominado SINAPSIS .
Cada cromosoma está constituido por dos cromátidas llamadas hermanas .
Se forma el "COMPLEJO SINAPTONEMICO ",que es una estructura
químicamente formada por proteínas que se ubica en el espacio que
queda entre un cromosoma y el homólogo apareado
El complejo sinaptonémico es el responsable del apareamiento.
También actúa en el intercambio genético , ya que está relacionado con los
llamados "NODULOS DE RECOMBINACION " , que son los sitios donde
ocurre dicho intercambio.
El apareamiento es muy específico , ya que se superpone exactamente cada
parte del cromosoma con su parte homologa , cromómero con cromómero.
Quedan formados entonces conjuntos de dos cromosomas llamados
BIVALENTES o TETRADAS , por que están constituidos por 4 cromátidas
en total.
PAQUINEMA :
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Ocurre el CROSSING - OVER que es el entrecruzamiento de segmentos de ADN que constituyen las cromátidas homologas
El entrecruzamiento es el intercambio genético entre cromosomas homólogos.
El crossing-over se produce en tres pasos :
a- ruptura
b- transposición
c- fusión
En cada tétrada se produce intercambio genético en varios sitios
simultáneamente.
Como un cromosoma homólogo proviene del padre y el otro de la madre ,
durante el crossing-over ,cada cromosoma resultante del proceso de
meiosis , queda con características mezcladas de la madre y del padre .
DIPLONEMA :
Se caracteriza por la aparición de los QUIASMAS , que son la
expresión morfológica del crossing-over.
Los quiasmas son nudos que se producen cuando los cromosomas homólogos
se separan , fenómeno llamado repulsión de los cromosomas homólogos.
Desaparece el complejo sinaptonémico.
Dichos nudos se "desatan" por un proceso de dos pasos:
a- TERMINALIZACIÓN :
Es el corrimiento de los quiasmas hacia los externos de los
cromosomas , como si fuera un cierre relámpago.
b- ROTACIÓN :
Las cromátidas homologas quedan ahora separadas.
DIACINESIS :
Continua la terminalización y rotación de los quiasmas.
El centriolo se divide y forma el huso mitótico , como en la profase de la
mitosis
PROMETAFASE I :
Desaparece la envoltura nuclear y ocurre la metacinesis.(igual
que en la mitosis).
METAFASE I :
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Se forma la placa ecuatorial que es distinta a la de la mitosis ,
aunque el proceso es el mismo.
ANAFASE I:
Se separan los cromosomas homólogos ,
NO LAS
CROMÁTIDAS HERMANAS . Un cromosoma homólogo entero va hacia un
polo y el otro cromosoma homólogo entero va hacia el otro. Esto es sustancialmente distinto de la mitosis , ya que en ella cada cromosoma doble se
separa en sus dos cromátidas hermanas , que luego irán cada una a un polo
opuesto de la célula formándose dos núcleos hijos , con 46 cromátidas (o
cromosomas hijos) cada uno, de modo que se conserva el número de
cromosomas. En la meiosis I , en cambio , no ha separación de las cromátidas
hermanas , sino que un cromosoma doble va hacia un polo y su homólogo
hacia el otro. Cada polo recibe 23 cromosomas dobles , con lo cual se ha
reducido el número de cromosomas a la mitad , objetivo fundamental de la
meiosis . Sin embargo cada cromosoma sigue teniendo dos cromátidas , por lo
cual hará falta otra división , que es la meiosis II , que servirá para que cada
cromosoma quede con una sola cromátida (ver luego).
Observe que hacía cada polo va un número haploide de cromosomas , con dos
cromátidas hermanas cada uno , a diferencia de la mitosis. Aquí se cumple el
objetivo de reducción del número de cromosomas a la mitad.
TELOFASE I:
Se reconstruye la envoltura nuclear. Cada núcleo queda con
número haploide de cromosomas y cada cromosoma tiene genes intercambiados con el homólogo. Luego ocurre la citocinesis
INTERCINESIS
Se denomina así a un periodo breve de descanso entre la meiosis I y la
meiosis II. En muchos casos este periodo de reposo no existe. Se caracteriza
por una reducción del tamaño del nucléolo.
NO SE DUPLICA EL ADN COMO EN LA INTERFASE.
MEIOSIS II :
Es una división igual a la mitosis , por eso se denomina HOMOTÍPICA
mientras que la meiosis I es HETEROTÍPICA.
PROFASE II :
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Se forma el huso mitótico perpendicular al anterior.
PROMETAFASE II :
Igual a la mitosis.
METAFASE II :
El plano de división es perpendicular a la metafase I. Se divide el
centrómero , al igual que en la mitosis.
ANAFASE II :
Se separan las cromátidas hermanas igual que en la mitosis a
diferencia de la meiosis I
TELOFASE II:
Se reconstruye la envoltura nuclear y quedan constituidos dos
núcleos con número haploide de cromosomas ; cada cromosoma tiene una sola
cromátida. Luego ocurre la citocinesis.
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DIFERENCIAS ENTRE LA MEIOSIS I , LA MEIOSIS II Y LA MITOSIS
___________________________________________________________
MEIOSIS I
MEIOSIS II
MITOSIS
______________________________________________________________________
PERIODO G2 PREVIO
CORTO
NO EXISTE
LARGO
______________________________________________________________________
OCURRE EN CÉLULAS
GERMINALES
GERMINALES
SOMÁTICAS
______________________________________________________________________
SE DUPLICA EL ADN
SI
NO
SI
PREVIAMENTE
______________________________________________________________________
N' DE CROMOSOMAS
46
23
46
AL COMIENZO
______________________________________________________________________
N' DE CROMOSOMAS
23
23
46
AL FINAL
______________________________________________________________________
N' DE CROMÁTIDAS
92
46
92
AL COMIENZO
______________________________________________________________________
N' DE CROMÁTIDAS
46
23
46
AL FINAL
______________________________________________________________________
PROFASE
LARGA
CORTA
CORTA
______________________________________________________________________
INTERCAMBIO
SI
NO
NO
GENÉTICO
______________________________________________________________________
SE SEPARAN
CROMOSOMAS
CROMÁTIDAS
CROMÁTIDAS
HOMÓLOGOS
HERMANAS
HERMANAS
______________________________________________________________________
ES
REDUCCIONAL
ECUACIONAL
ECUACIONAL
______________________________________________________________________
ES
HETEROTÍPICA
HOMOTÍPICA
--______________________________________________________________________
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Parte 13 - división celular

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La meiosis, un tipo especial de división celular

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TEMA VI: REPRODUCCIÓN EL CICLO CELULAR

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Tema 13: Genética humana (revisado)

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Oncologí clínica

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