Tema 3. Mitosis

Tema (3.1)
Mitosis y meiosis.
Ciclo celular
Perpetuación de la vida
División celular: mitosis
La división celular permite a los individuos pluricelulares
crecer y pasar a las células hijas la misma información
genética que la de la célula madre
En los individuos unicelulares, es además,
un mecanismo de reproducción
El ADN heredado dirige el desarrollo de los organismos
espermatozoide
Núcleos
con ADN
óvulo
mitosis
Cigoto: ADN de
ambos padres
mitosis
Células de embrión
con copias del ADN
heredado
Descendencia con
rasgos heredados
de ambos padres
Ciclo celular
Cromosomas de una célula en proceso de división
Cromosomas (1)
0,5µm
Duplicación
Cromosómica
(síntesis de ADN)
centrómero
Cromátidas
hermanas
Separación
de cromátidas
hermanas
Cromátidas
hermanas
Cromosoma de célula eucariota(2)
Cromátidas: cualquiera de las dos cadenas de un
cromosoma replicado,(Fase S) unidas
por su centrómero, se ven en profase
Centrómero: constricción del cromosoma, en la
que se insertan las fibras del huso
acromático
Fases de la mitosis
a) Interfase. La cromatina ya está duplicada pero todavía no se ha
condensado. Dos pares de centríolos se encuentran justo al lado de la
envoltura nuclear.
b) Profase. Los centríolos empiezan a moverse en dirección a los polos
opuestos de la célula, los cromosomas condensados son ya visibles, la
envoltura nuclear se rompe y comienza la formación del huso mitótico.
c) Metafase temprana. Las fibras polares del huso tiran de cada par de
cromátidas hacia un lado y otro.
d) Metafase tardía. Los pares de cromátidas se alinean en el ecuador de la
célula.
e) Anafase. Las cromátidas se separan. Las dos dotaciones de cromosomas
recién formados son empujadas hacia polos opuestos de la célula.
f) Telofase. La envoltura nuclear se forma alrededor de cada dotación
cromosómica y los cromosomas se descondensan y adquieren, nuevamente,
un aspecto difuso. Los nucléolos reaparecen. El huso mitótico se
desorganiza y la membrana plasmática se invagina en un proceso que hace
separar las dos células hijas (citocinesis)
MITOSIS
centriolos
cromosomas
Profase temprana
Interfase
Fibras
del huso
acromático
Profase tardía
cromátidas
cromosomas
Metafase
Anafase
Telofase
Final de interfase
Profase
Metafase
temprana
Metafase
Anafase
Telofase y
citocinesis
METAFASE
microtúbulos
cromosomas
Centrosoma:
centriolos
Centrómero
del cromosoma
microtúbulos
centrosoma
Cromátidas
hermanas
microtúbulos
CENTROSOMA:
centriolos
Citocinesis animal: segmentación
Surco de segmentación
Células hijas
Anillo contráctil
de microfilamentos
Citocinesis vegetal:
formación de placa celular
Vesículas
que forman
la placa celular
Placa celular
Células hijas
Origen de la
replicación
Dos copias
de origen
Cromosoma
bacteriano
Origen
La replicación continua.
Una copia del origen está
en el otro extremo
La replicación termina
Se produce una fisión
Se obtiene dos
células hijas
División celular bacteriana:
fisión binaria
Inicio de la replicación
del cromosoma.
Una copia del origen
se mueve hacia el
otro extremo del célula
Pared celular
Cromosomas de células eucariotas (3)
Número de cromosomas:
Diploide (“dotación doble”) (2n) : número de cromosomas de las células somáticas,
por ejemplo el hombre tiene 46, gorila 48, caballo 66.
Haploide (“dotación simple”) (n): reducción a la mitad que se produce en la
gametogénesis (formación de gametos = células sexuales) por medio de la
meiosis
Cromosomas de célula eucariota(4)
A
A
a
a
Cada gen codifica para un carácter, pero este
puede tener distintas alternativas en cada uno
de los cromosomas homólogos, es lo que
llamamos alelos.
Por ejemplo, el carácter “tipo de pelo”
A= pelo rizado
a = pelo liso
A y a son alelos del carácter tipo de pelo.
Cromosomas homólogos:
Mismo tipo de información genética
Control del ciclo celular
INTERFASE
G1
S
Síntesis de ADN
G2
El ciclo celular se regulación por un
sistema de control molecular
• La frecuencia de división celular varía según el
tipo de células
• Estas diferencias son resultado de la regulación a
nivel molecular
• Estos mecanismos de regulación son de interés,
para comprender como consiguen las células
cancerosas escapar a los controles normales
Evidencia de señales citoplasmáticas
• Hipótesis 1: cada suceso del ciclo
desencadena el siguiente (!NO¡)
• Hipótesis 2: el ciclo celular es dirigido por
señales moleculares específicas presentes en
el citoplasma
¿Existen señales moleculares en el citoplasma que regulan el ciclo celular?
Experimento: células de mamífero en fases diferentes de su ciclo celular
fueron inducidas a fusionarse:
1
S
2
G1
M
G1
Inicia la mitosis
aún sin haber
duplicado su
cromosoma
RESULTADOS
S
S
M
M
Conclusión:
Se sugiere que las moléculas presentes en el citoplasma de las
células en la fase S o M controlan la progresión de las fases
Analogía mecánica para el sistema
de control del ciclo celular
Punto de control G1
Sistema
de control
G1
M
Punto de
control M
G2
Punto de control G2
S
Punto de control G1
G0
G1
Si una célula recibe una señal
de continuación en este punto de
control, la célula continua su ciclo
G1
Si no lo recibe, la célula se detiene
y entra en G0,
un estado de no división
Señales de detención y continuación:
señales internas y externas
• Además, de señales internas
– Ciclinas, un tipo de proteínas citoplasmáticas
– La anafase no comienza hasta que todos los
cromosomas están unidos al huso acromático
(microtúbulos)
• Existen señales externas:
– Inhibición dependiente de la densidad y del
anclaje
Las células se anclan a la superficie de la placa
y se dividen (dependencia de anclaje)
Cuando las células han formado una capa completa
dejan de dividirse.
(Inhibición dependiente de la densidad o contacto)
Si se retiran algunas células, vuelven a dividirse
hasta llenar el espacio y luego se detienen
(inhibición dependiente de la densidad o contacto)
a) Células de mamífero normales:
la densidad celular se limita a una capa
Las células cancerosas no muestran dependencia de anclaje
o inhibición dependiente de la densidad
b) Células cancerosas: las células siguen dividiéndose
formando aglomeraciones de varias capas
CÁNCER:
pérdida del control del ciclo celular
Vaso
sanguíneo
Tumor
metastásico
tumor
Vaso
linfático
Tejido
glandular
Las células
El tumor crece
cancerígenas
a partir de una
invaden el tejido
célula cancerígena glandular
Las células
Un pequeño %
cancerígenas
de cel. cancerígenas
emigran a través
desarrollan un
de vasos sanguíneos y nuevo tumor
linfáticos a otras partes (metástasis)
del cuerpo
RESUMEN
• La división celular (mitosis) produce células hijas
genéticamente idénticas
• En el ciclo celular, la mitosis se alteran con la
interfase
• El ciclo celular se regula por un sistema de control
molecular
• Las células cancerosas los controles del ciclo
celular y se dividen fuera de control, para formar
tumores