Ciclo celular, mitosis y meiosis

U.N.P.S.J.
B.
Ciclo celular, mitosis y meiosis
BIOLOGÍA
MEDICINA
Primer Cuatrimestre 2015
ATENCION.
http://www.fcn.unp.edu.ar/sitio/biologiaparame
dicina/index.php/fechas-importantes/
„
„
„
El lunes 30 de Mayo tendrán teoría sobre el tema Ciclo
Celular, Mitosis y Meiosis.
El martes 31 de Mayo se cita a Comisión 1 + alumnos
de Comisión 2 con apellidos hasta MARIN inclusive
para el TP y Guía de Estudio (puntos 2, 3 y 4) sobre
este tema.
El resto de los alumnos de Comisión 2 y toda la
Comisión 3 deberán realizar el TP y la Guía de Estudio
el día viernes 3 de Junio a las 9h.
Ciclo Celular, Mitosis y
Meiosis.
División/Reproducción
Celular
Mitosis y Meiosis
Organismos EUCARIOTAS
Diferenciación
División
Muerte
La Reproducción Celular es la base
del crecimiento de los organismos
Permite la Reproducción
Los Seres Vivos crecen y renuevan los
tejidos constantemente
„
La piel humana se
regenera completamente
cada 28 a días
„
Las raicillas de cebolla
crecen varios milímetros
diarios
En el núcleo de la célula EUCARIOTA
está la información que regula este
proceso
ADN
¿Dónde se encuentra?
Puede formar parte de VIRUS DE ADN
Se encuentra en el CITOSOL de células
PROCARIOTAS
Se encuentra en el NUCLEO, MITOCONDRIAS
y CLOROPLASTOS de la célula EUCARIOTA
REPASAMOS LA
CONFORMACION
DEL ADN
Conformación del ADN
Bases Nitrogenadas
Adenina
Timina
Citosina
Guanina
Grupo Fosfato
Desoxirribosa
Nucleótido
AZUCAR – Pentosa – (5 carbonos)
Desoxiribosa o 2-desoxirribosa es un
monosacárido de cinco átomos de
carbono; una Ribosa, a la que le falta un
oxígeno en el carbono 2′:
NUCLEOSIDO:
Base nitrogenada unida covalentemente al
carbono 1′ de la desoxirribosa,
NUCLEOTIDO:
Si a un nucleósido le sustituimos el grupo
hidroxilo del carbono 5′ por un grupo fosfato,
obtenemos un nucleótido
1.-Cada grupo fosfato une el carbono 3’de un azúcar con el
carbono 5’del azúcar siguiente a lo largo del esqueleto
2.-Pares de bases complementarias forman puentes de hidrogeno
que mantienen unidas las 2 cadenas de la doble hélice de DNA (por
el carbono 1 de la Desoxirribosa)
3.-Los Pares T-A
tienen 2 puentes
de Hidrogeno
4.-Los Pares C-G
tienen 3 puentes de
Hidrogeno
5.-Ambas cadenas
corren en la dirección
5-3. Son anti-paralelas
Ciclo Celular Eucariota
„
‰
‰
‰
Secuencia ordenada de eventos :
Interfase, donde los
cromosomas se
duplican
División del núcleo
mitosis (o meiosis)
Citocinesis: división
del citoplasma
Interfase
S
Síntesis
de ADN
G1
G2
Ciclo Celular Eucariota
Comprende 5
fases:
1. G1 (gap 1)
2. S (síntesis)
3. G2 (gap 2)
5.
I
n
t
e
r
f
a
s
e
Las células que no se
dividen nunca permanecen
en G1 (G0).
4.
3.
2.
1.
4. M (mitosis) o
(meiosis):
5. C (citocinesis)
La duración del ciclo celular varia ampliamente según el tipo celular
Interfase
G1:
„ Hay una intensa actividad biosintética.
„ Se incrementa la síntesis de proteínas
„ La célula crece en numero de organulos y volumen
„ En las células que no entran en mitosis o meiosis, esta fase es
permanente y se llama G0 (estado de reposo o quiescencia).
Fase S:
„ Duplicación del material hereditario (ADN), el cromosoma pasa de
tener una cromátida (1 mol de ADN) a tener dos cromatidas (2 mol de
ADN)
G2:
„
Es la fase más corta de la interfase, se sintetizan otras proteínas que
desestabilizan la membrana nuclear y componentes del Huso.
„ La célula sigue aumentando de volumen
Interfase… nos detenemos en:
„
Fase S Antes de que la célula se divida, Cromátidas hermanas
los cromosomas se duplican
produciendo dos cromátidas hermanas
(en esa fase el ADN se encuentra
desespiralizado o desenrollado)
duplicación del
cromosoma
cromátidas
hermanas
centrómero
cromosomas
distribuidos a
células hijas
Centrómero
Características de la autoduplicacion del ADN
„
Es SEMI-CONSERVATIVA
Porque una molécula madre da una
de sus hebras a una hija y la otra hebra a
la otra
• Es BIDIRECCIONAL
Parto de un punto en que la doble cadena de ADN
se separa. Se forma la horquilla o burbuja de
replicación. Desde ese punto la replicación sucede
en los dos sentidos
• Es SEMI-DISCONTINUA
Porque una de las cadenas se va a copiar “de un tiron” (la hebra molde 3’-5’)
originando una cadena continua, mientras que la otra (la hebra codificante 5’3’) se va a replicar haciendo “pequeñas paradas” originando la cadena
retardada
Etapas
„
1. INICIACION
Desenrollamiento ADN
Apertura de la doble hélice en una región del ADN llamada
punto de iniciación.
Se forma una burbuja de replicación
„
„
2.-ELONGACION SE AÑADE ADN
CEBADOR
3.-FINALIZACION Se separa la maquinaria de
replicación
Etapa S: Replicacion ADN
1.
2.
3.
4.
5.
¿Como se llaman las enzimas que rompen los
puentes de hidrógeno que unen las dos hebras
de ADN?
Que función cumplen las proteínas de unión
de la cadena simple de ADN (ssdp)?
Que función cumplen los Primer de ARN?
¿Como actúa la ADN polimerasa? Cual es el
sentido biológico de los denominados
FRAGMENTOS DE OKASAKI?
¿Que función cumple la enzima ligasa?
https://www.youtube.com/watch?v=-EGKrYdQEHQ
La replicación
„
1-¿Como se llaman las enzimas que rompen los puentes de
hidrógeno que unen las dos hebras de ADN?
HELICASAS rompen los puentes hidrógeno en diferentes partes del DNA (usando ATP)
„
2-Que función cumplen las proteínas de unión de la
cadena simple de ADN (ssdp)?
Las proteínas de unión a cadena simple (ssdp) mantienen separadas las hebras
„
3-Que función cumplen los Primer o cebadores de ARN?
Un cebador o primer es una secuencia corta, en este caso de ARN, que sirve como
punto de partida para la adición de nucleotidos
„
4-¿Como actúa la ADN polimerasa? Cual es el sentido biológico
de los denominados FRAGMENTOS DE OKASAKI?
ADN polimerasa agrega nucleótidos Dado que las cadenas del ADN son antiparalelas,
y que la replicación procede solo en dirección 5' a 3' en ambas cadenas, una
cadena formará una copia continua, mientras que en la otra (retardada) se
formarán una serie de fragmentos cortos conocidos como FRAGMENTOS DE
OKAZAKI
„
5-¿Que función cumple la ligasa?
Ligasa: fija el eje de azúcar - fosfato
Replicación del ADN
https://www.youtube.com/watch?v=_vsNWjMVRbY
Cromatida
= 1 mol ADN
Cromatida
= 1 mol ADN
FIN ETAPA S: Cromosoma Doble, con dos cromatidas hermanas
identicas, dos moleculas de ADN (desenrollado)
Importante!
TANTO UNA CROMÁTIDA; cromatida
hermana, CROMOSOMA simple o
CROMOSOMA “HIJO”
=
1 (una) MOLÉCULA DE ADN
(con su doble cadena de nucleótidos)
MITOSIS
Mitosis
„Ocurre
en células
EUCARIOTAS
„Las
células de
partida pueden ser
haploides o
diploides
Funciones de la Mitosis
„
Crecimiento y reproducción asexual o vegetativa
„
Fases de la
Mitosis
Etapas de la Mitosis
„
„
„
„
Interfase: El nucleolo y la
membrana celular se distinguen y
los cromosomas están en forma
de cromatina
Profase: Los cromosomas se
Centríolos
condensan y la membrana
nuclear ya no es visible.
Aparece el huso acromático y se
une a los centrómeros
Cromátidas
hermanas
Los centríolos comienzan a
migrar hacia los polos
Huso
acromático
temprano
Membrana
Nuclear
Metafase: los
cromosomas gruesos
y enrollados, cada uno
con dos cromátidas,
se alinean en la placa
ecuatorial de la célula
METAFASE
Anafase: Las
cromátidas
hermanas de
cada cromosoma
doble, se separan
y migran hacia los
polos.
ANAFASE
TELOFASE Y CITOQUINESIS
Surco de
segmentación
Plano ecuatorial
de la metafase
Huso
Telofase: Los cromosomas
están en los polos y son
cada vez más difusos
La membrana nuclear se
vuelve a formar y el
citoplasma se divide.
Cromosomas
hijos
Formación de
la membrana nuclear
Formación
del nucleolo
La Citoquinesis o Citocinesis es
diferente en vegetales y animales
„
En animales,
ocurre por un
proceso de
segmentación
, con la
aparición de
un surco de
segmentación
Surco de
segmentación
Anillo de contracción
hecho de microfilamentos
Surco de
Segmentación
Células hijas
Formación de
la placa celular
„
Pared de la
célula parental
Núcleo hijo
En plantas, se
forma la
placa
celular que
luego se
convierte en
pared
celular
Pared celular
Vesículas conteniendo
material de la pared
Nueva pared
Placa celular
Células hijas
Comparación citocinesis animal y vegetal
Puntos de control del ciclo celular
Las secuencia de eventos del ciclo
celular depende de complejos
moleculares llamados puntos de
control, basados en enzimas
quinasas dependientes de ciclinas
(CdKs)
Puntos de control del ciclo celular
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Se lograron los primeros embarazos por
fertilización asistida en Comodoro
"Estos embarazos fueron el fruto del trabajo realizado entre agosto y octubre" en Meiosis, el
único centro de fertilización asistida con que el que hoy cuenta la provincia, y que funciona
en las instalaciones del Sanatorio Asociación Española de Comodoro Rivadavia.
Funciones de la Meiosis
Reducir el número
de cromosomas
(diploide a
haploide).
„ Solo en células 2N,
eucariotas (con
cromosomas
homologos)
„ Promover e
incrementar la
variabilidad
genética
„
Meiosis:
comprende dos divisiones
celulares (meiosis I y meiosis II)
Cromosomas
Previo a la división por meiosis,
es necesaria la duplicación del
ADN
Centrómero
„
Interfase: Duplicación
del ADN.
Cromátidas hermanas
Cromosomas homólogos (duplicados
durante la fase S del ciclo celular) unidos
por pares durante la división celular
MEIOSIS: los cromosomas homólogos se separan
INTERFASE
Centrosomas (con
pares de centríolos)
PROFASE I
METAFASE I
Sitio de entrecruzamiento
Microtúbulos
unidos
Huso
Membrana
nuclear
Cromatina
Duplicación del ADN.
Cromátidas
hermanas
Tétrada
Profase I: Formación de
cromosomas y
entrecruzamiento, donde
los cromosomas
homólogos intercambian
sectores. El núcleo se
rompe.
Plano
ecuatorial
ANAFASE I
Cromátidas hermanas
permanecen unidas
Centrómero
Los cromosomas
homólogos se separan
Metafase I: Aparece el
huso acromático. Los
cromosomas
homólogos se fijan
por el centrómero a
las fibras del huso.
Anafase I: Las fibras
del huso se contraen
separando los
cromosomas y
arrastrándolos hacia
los polos celulares.
Formación de Quiasmas (Meiosis-Profase I)
Tétrada
Quiasma
Centrómero
MEIOSIS II: las cromátidas hermanas se separan
TELOFASE I y
CITOQUINESIS
PROFASE II
METAFASE II
ANAFASE II
TELOFASE II
Y CITOQUINESIS
Surcos de
segmentación
Se forman los
cromosomas
y se rompe el
núcleo
Se forman dos células
hijas haploides (n)
Cromosomas se
ubican en el centro
y se fijan al huso
acromático
Las cromátidas
hermanas se
separan y migran
a los polos
Los cromosomas se
desespiralizan y
convierten en
cromatina
Cuatro células hijas
haploides
Ejercicio
La figura representa una célula 2n=6 cromosomas ¿se trata de
una célula en mitosis o meiosis? En que fase está?
CICLOS
BIOLÓGICOS
Uno de los puntos
cruciales de la
reproducción sexual es la
fecundación
La cigota cuenta con
la suma de
informaciones
genéticas
de ambas GAMETAS.
Fecundación
Si la fecundación
va a duplicar
ese número, es
necesario, previa
o posteriormente
una reducción del número de
cromosomas: meiosis
La Meiosis, Diploide
opera
transformando
células
diploides
en
Fecundación
haploides
Haploide
Meiosis
¿En que momento de la vida de
los organismos puede
realizarse la meiosis?
Se distinguen tres modelos básicos
de ciclos de vida, cuando se analizan los diversos
modos de reproducción sexual .
Ciclo haplonte
Ciclo diplonte
Ciclo haplodiplonte
Ciclo haplonte
Fase haploide
(Mitosis)
n
n
Meiosis
n
Gametos
Fecundación
Cigoto (2n)
Ciclo diplonte
2n
Meiosis
Fase diploide
(Mitosis)
n
n
Gametos
Fecundación
Cigoto (2n)
Ciclo diplohaplonte
Fase haploide
(Gametofito)
Espora (n)
Meiosis
n
n
Gametos
Fase diploide
(Esporofito)
Cigoto (2n)
Fecundación
Gametogénesis
„
En los CICLOS DE VIDA
DIPLONTES, en
individuos machos, la
gametogénesis recibe el
nombre de
espermatogénesis y
tiene lugar en los
órganos reproductores
masculinos.
Gametogénesis
„
„
En los individuos
hembras, la
gametogénesis recibe el
nombre de ovogénesis y
se realiza en los órganos
reproductores
femeninos.
En el macho se forman
los espermatozoides y en
las hembras los óvulos