Ciclo Celular

CICLO CELULAR.
… Recapitulando.
•
Hemos estudiado: Biomoléculas, Célula, Conposición
(organelos y organización)
•
Formación de energía
metabolismo.
EL ADN Y SUS DIFERENTES ESTADOS
EN EL NÚCLEO CELULAR.
• ADN
biomolécula: Procariotas
Eucariotas
circular
lineal
circular
citoplasma
núcleo
mitocondria
• ADN: Instrucciones de desarrollo y función.
Control de fisiología, apariencia, incluso enfermedades.
• Nucleótidos
secuencia
genes.
¿Cómo la célula eucarionte puede guardar una molécula
de dos metros de largo en un compartimento cuyo
diámetro es inferior a una millonésima de metro?
Histonas.
• Proteínas
Eucariotas.
• Carácter básico
• Unión a ADN.
Nucleosomas: ADN + Histonas.
• H1 , H2A , H2B , H3 , HA.
Nucleosoma.
• Complejo octamérico de Histonas formadas por dos unidades de
estas unidades integrales.
• 2 vueltas de ADN en Histonas.
• H1 “Linker”
Unión con otra H1 de un Nucleosoma adjunto.
• ADN unido a Histonas conforman una hilera de nombre
CROMATINA. (descondensado – laxo).
• “collar de perlas” : nucleosomas co-adjuntos.
Nucleosoma
Octámero de
histona
2 vueltas de la doble
hélice de ADN
Empaquetamiento del ADN en
distintos niveles de organización
para formar un cromosoma
Cuando la célula se va a
dividir, la cromatina duplicada
se pliega sobre sí misma,
varias veces, formando los
cromosomas
• 3 tipos de Cromatina:
- Eucromatina * (activa; <2%).
- Heterocromatina constitutiva (rol estructural; 98%).
- Heterocromatina facultativa (actividades especiales).
• Para el comienzo del Ciclo Celular su material genético debe
compactarse.
• ADN se condensa: Cromosoma.
• Célula y cantidad de ADN
c haploide
2c diploide. ( ♀ y ♂ ) Normal
LOS CROMOSOMAS.
• Etimología
coloreado.
[Cromo: color] [Soma: cuerpo]. Cuerpo
• Estructura Condensada del ADN.
• Observables en Metafase.
• Haploidía (n): Copias únicas de cromosomas diferentes.
Diploidía (2n): Copias en pares. Condición normal en animales.
Poliploidía: Copias múltiples (organismos vegetales).
• Los Humanos tenemos 46 cromosomas, organizado en 23 pares
(diploidía).
• Condición somática humana es 2n=46.
46 cromosomas, organizados en 23 pares (diploidía).
La carga genética normal de una
célula diploide es 2n/2c
• Gametos Humanos n=23.
23 Cromosomas singulares.
Estructuras de un cromosoma.
• Cromátidas hermanas: brazos del cromosoma. ADN compartido.
Componen la mayoría de los cromosomas.
• Centrómero: Región de heterocromatina constitutiva central del
cromosoma.
• Cinetocoro: Disco proteico unido al centrómero. Importante para
unión co el huso mitótico.
• Satélites: Regiones periféricas de las cromátidas.
• Telómeros: Región final de ADN de c/cromátida.
Cromosomas según ubicación del centrómero.
EL CARIOTIPO HUMANO.
• Los humanos poseemos 46 cromosomas organizados en 23 pares.
• 44 cromosomas pares constituyen los autosomas.
• 2 restantes so cromosomas sexuales X e Y.
♂ = XX.
♀ = XY.
• Corresponde a una imagen de 23 pares de cromosomas que posee
una persona. Útil para detección de enfermedades de carácter
genético.
CICLO CELULAR MITÓTICO.
• Etimología: [Mitos = Hebra]
c/filamentos].
[Osis = Proceso
• Definición: División del núcleo celular para repartirse e dos
copias celulares idénticas.
• Etapas del Ciclo Celular…
G1
Ciclo Celular
Interfase
S
G2
Profase
Metafase
Mitosis
Anafase
Citocinesis
Telofase
G1
Ciclo Celular
Interfase
S
G2
Profase
Metafase
Mitosis
Anafase
Citocinesis
Telofase
Interfase.
• Gap 1 (G1): Proceso de larga duración donde la célula produce mas
ATP.
• S (Síntesis): Ocurre la replicación del ADN. Etapa crucial puesto
que si hay fallas no detectadas darán origen a un cáncer. Condición
del material genético pasa de 2n/2c a 2n/4c.
• Gap 2 (G2): La célula vuelve a crecer y termina los preparativos
para la replicación celular (síntesis de proteínas).
Punto de Restricción.
G1
Ciclo Celular
Interfase
S
G2
Profase
Metafase
Mitosis
Anafase
Citocinesis
Telofase
G1
Ciclo Celular
Interfase
S
G2
Profase
Metafase
Mitosis
Anafase
Citocinesis
Telofase
Mitosis.
• Es la división del núcleo celular.
• Repartición del material genético conservado la integridad del
núcleo.
• División en 4 etapas:
- Profase. (Prometafase; Prof. Temprana y tardía)
- Metafase.
- Anafase.
- Telofase.
• Profase
• Metafase.
• Anafase.
• Telofase.
G1
Ciclo Celular
Interfase
S
G2
Profase
Metafase
Mitosis
Anafase
Citocinesis
Telofase
G1
Ciclo Celular
Interfase
S
G2
Profase
Metafase
Mitosis
Anafase
Citocinesis
Telofase
Citocinesis.
• Es la separación de los núcleos y división de dos células con sus
respectivas membranas y organelos.
• División equitativa del citoplasma.
• Aparece un surco en el plano ecuatorial de la célula.
• Se restablece el citoesqueleto.
• Organelos citoplasmáticos se distribuyen en forma más o menos
equitativa.
- Animales: Contrición (actina – miosina).
- Vegetales: Aparato de Golgi sintetiza una nueva pared celular.
EL SIGNIFICADO BIOLÓGICO Y LA IMPORTANCIA DE LA
MITOSIS SON:
• Genera dos células nuevas, idénticas genéticamente.
• Conserva la diploidía (la condición final de ambas células es
2n/2c).
• La mitosis es primordial en el proceso de crecimiento y desarrollo
de metazoos y plantas, reparación de tejidos, recambio celular
normal (piel, mucosas, etc.).
• Fallas en este proceso pueden generar cáncer.
Ciclo de la Mitosis.
EL ORIGEN DEL CÁNCER Y CONTROL DEL
CICLO CELULAR.
• El cáncer es una patología tisular originada por una falla en el ciclo
celular mitótico.
• Múltiples factores etiológicos: activación de Protooncogenes. Genes
modificados que se transforman en Oncogenes responsables del
cáncer.
Protooncogenes
Proteínas
supresoras de
tumores
Mutación del
Gen codificante
P53
P53 Afuncional
Punto DE
Restricción R
(G1)
ERROR en ADN
no codificado
Revisa ADN
Error:
Reparación y
entra al C.
Celular.
FALLA no
reparada.
Apoptosis.
Angiogénesis
(vasos
sanguíneos)
CÁNCER
Metástasis
(Invasión de
otros órganos)
CICLO CELULAR MEIÓTICO.
• Solamente la experimentan las
células sexuales.
• Similar a la mitosis en sus
etapas, con grandes diferencias.
• F(x): Reducir
cromosómica.
la
cantidad
• Producto: 4 células haploides
n/c. Con diferente carga genética
de su célula progenitora y entre
ellas.
• Meiosis: Meiosis I y Meiosis II
Meiosis I
Profase I
Recombinación genética (Paquiteno)
• Cromátidas de cromosomas homólogos se intercambian
trozos de ADN, apareciendo cromátidas que antes no
existían (cromátidas recombinadas), que darán lugar a la
aparición de individuos adultos que tampoco existían
anteriormente
Leptoneno
 Núcleo aumenta de tamaño
 Cromosomas visibles
 Cromosomas parecen simples (mitosis)
Zigoteno
 Cromosomas homólogos se aparean (sinapsis)
 Estructura compleja llamado complejo sinaptonémico
Paquiteno
 Cromosomas se acortan y se completa el apareamiento
de cromosomas homólogos (tétradas)
 Intercambio de segmentos entre cromosomas homólogos
recombinación genética o crossing-over
Diploteno
 Cromosomas homólogos comienzan a separarse
 Las cromátidas de la tétrada se vuelve visible
 El complejo sinaptoténico se desintegra
Diacenesis
 La condensación de los cromosomas alcanza el máximo
 Tétradas se distribuyen homogéneamente por todo el núcleo
 Nucleolo desaparece
Metafase I
• Cada par de cromosomas homólogos se une a una fibra del huso, es decir,
se colocan dos cromosomas por cada fibra del huso en lugar de un
cromosoma por fibra como sucedía en la mitosis; luego los pares se
desplazan para colocarse en el centro de la célula
• Los pares de cromosomas homólogos se sitúan en la parte media de la
célula formando la placa ecuatorial.
Anafase I
• Separación y migración de cromosomas homólogos  a diferencia de lo que
sucede en la mitosis, se desplazan cromosomas enteros en lugar de
cromátidas
• Al final de la anafase I tenemos dos juegos de cromosomas separados en los
polos opuestos de la célula, uno de cada par, por lo que es en esta fase
cuando se reduce a la mitad el número de cromosomas
Telofase I
• Como en la telofase normal, se puede regenerar nuevamente el núcleo en
torno a los cromosomas, iniciándose inmediatamente la Meiosis II.
Citocinesis I
• La célula binucleada divide su citoplasma en dos, quedando dos células
hijas con carga genética n/2c. Pese a que ya se encuentra presente la
haploidía necesaria para los gametos (n + n = 2n) la cantidad de DNA que
hay es demasiada (2c + 2c = 4c), por lo que debe realizarse otra división
para terminar el proceso.
Antes que comience la meiosis II, existe un periodo llamado intercinesis, en el
cual la célula se prepara para una nueva división SIN REPLICAR SU DNA.
Meiosis II
• Es como una mitosis normal que se da simultáneamente en las dos células
hijas.
• En profase II se unen cromosomas individuales a las fibras del huso y en
anafase II se separan cromátidas.
• Al final de la citocinesis II  cuatro células hijas, cada una con la mitad de
las cadenas de ADN que tenían en interfase  células haploides cuya
función será la de intervenir en la fecundación (gametos).
• Formación de 4 células con una carga genética n/c.
• Unión de gametos: n/c + n/c = 2n/2c.
Ciclo de la Meiosis