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CICLO CELULAR MITOSIS Y MEIOSIS Sesión 2 CICLO CELULAR Secuencia de acontecimientos Crecimiento y proliferación de las células Evita la proliferación descontrolada Evita división de células con DNA dañado CICLO CELULAR DURACIÓN: 16-24 horas Sucesos moleculares Sucesos morfológicos Sucesos funcionales DIVISIÓN CELULAR PERIODOS DEL CICLO CELULAR CÉLULAS SOMÁTICAS Interfase División o MITOSIS CÉLULAS DE LÍNEA GERMINAL Interfase MEIOSIS INTERFASE Fase G1: crecimiento inicial Fase S: Replicación del DNA Fase G2: crecimiento final y preparación del aparato mitótico NOTAS…. 1os. Blastómeros : ciclo celular de 2 fases S y M Fase G0: programas genéticos para determinar diferenciación celular e inicie la morfogénesis La división celular es contínua a lo largo de la vida 25 millones de células se dividen cada segundo Nivel de actividad mitótica: Permanente: hematopoyesis Estímulo: hepatocitos Nulo: neuronas REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR COMPLEJOS CDK-CICLINA Regulan las fases del ciclo celular MPF: formado por 2 proteínas CDK1 y ciclina B, responsable de que las células entren en mitosis CDK1: proteína del citoplasma, fosforila proteínas. Depende de la ciclina CDK1- ciclina B: provoca condensación de la cromatina, desintegración de la cubierta nuclear y organización del huso mitótico Fase G1: aumento de la transcripción dependiente de E2F, permite que las células pasen por el punto de restricción (R) E2F aumenta la expresión de ciclina E y A que activa CDK2 y aumenta fosforilación de pRB Interfase: control central por complejos CDK-ciclina G1: CDK4/6-ciclina D: promueve paso G1-S S: complejos CDK2-ciclina E y CDK2-ciclina A comprometen a la célula a iniciar la replicación de DNA y regulan el proceso PUNTOS DE CONTROL PRIMER PUNTO: transición G1-S Fosforilación de pRB: impide que el ciclo celular avance de G1 a S Proteína ATM: verifica posible daño al ADN previo a la replicación, activa p53 (gen supresor de tumores) SEGUNDO PUNTO: transición de S-G2 Verifica proceso de replicación del DNA mediante ATM Inhibe actividad de CDK2-ciclina E Transición G1-S y S-G2 con daño irreparable ATM promueve genes que producen apoptosis TERCER PUNTO: transición G2-M Inhibe actividad de CDK1-ciclina B Detiene ciclo celular en G2 CUARTO PUNTO: metafase “control del huso”: asegura anclaje correcto de los cromosomas al huso mitótico a través del centriolo GENERALIDADES HUMANO: 46 cromosomas: 44 autosomas + 2 heterocromosomas o cromosomas sexuales Mujer: XX Hombre: XY MITOSIS División celular de células somáticas Célula diploide origina 2 células diploides, genéticamente idénticas Involucrada en el crecimiento y reparación de los tejidos Se segrega el DNA duplicado en la fase S en 2 células hijas Involucra: división nuclear (cariocinesis) y división citoplasmática (citocinesis) SIGNIFICADO BIOLÓGICO: permite la continuidad genética MITOSIS 4 ETAPAS: PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE PROFASE Condensación de la cromatina para formar los cromosomas Aparición de 2 centrosomas por duplicación de los centriolos Cromosoma formado por 2 cromátides resultado de duplicación en la fase S La cromatina se compacta Cubierta nuclear empieza a desintegrarse Centrosomas migran a cada polo De los centrosomas emergen microtúbulos (astrales, polares y cromosómicas o del huso) METAFASE Cromosomas se ubican en la placa ecuatorial Cromátide unida por su cinetocoro a una fibra cromosómica del huso y la otra cromátide a una fibra del polo opuesto del huso ANAFASE Cromátides hermanas empiezan a separarse Acortamiento de las fibras cromosómicas Elongación de las fibras polares Polos del huso se separan más TELOFASE Cromosomas se reúnen en los polos opuestos Comienzan a descondensarse Se forma la cubierta nuclear Citocinesis: se divide el citoplasma por la formación de un anillo contráctil de actina y miosina Se divide completamente la célula MEIOSIS De una célula diploide se forman 4 células haploides genéticamente diferentes División celular que forma los gametos o células de la línea germinal (ovogonias y espermatogonias) Consta de 2 divisiones celulares contínuas: meiosis I y meiosis II Resultado: 4 células genéticamente distintas y con la mitad del número de cromosomas de la célula que les dio origen SIGNIFICADO BIOLÓGICO: asegura la variabilidad genética Permite mantener el número de cromosomas de la especie después de la fusión de los gametos MEIOSIS Llamada división reduccional Al inicio cada célula tiene 46 cromosomas Cada cromosoma cuenta con 2 cromátides por la duplicación del DNA en la fase S: 92 cadenas de DNA Se divide en 4 fases: PROFASE 1 METAFASE 1 ANAFASE 1 TELOFASE 1 PROFASE 1 Consta de 5 etapas: Leptoteno: cromosomas homólogos no apareados Cigoteno: alineamiento de los cromosomas homólogos, se forman las tétradas o bivalentes Paquiteno: recombinación genética por entrecruzamiento de cromátides de cromosomas homólogos Diploteno: separación de los bivalentes que permanecen unidos en los quiasmas Diacinesis: continúa condensación cromosómica, membrana nuclear se empieza a desintegrar y se forma el huso meiótico METAFASE 1 Cromosomas homólogos de cada bivalente se conectan a las fibras del huso Cada cromosoma homólogo queda orientado a un polo de forma aleatoria ANAFASE 1 No se duplica el cinetocoro Cromosomas homólogos con sus 2 cromátides se separan y se dirigen a polos opuestos Los quiasmas desaparecen TELOFASE 1 Los cromosomas se distienden Membrana nuclear puede o no conformarse Resultado: 2 células haploides (23 cromosomas)= 46 cadenas de DNA por célula MEIOSIS II Inicia inmediatamente de la I No hay replicación de DNA También llamada “ecuacional” PROFASE 2 No hay recombinación Si se formo cubierta nuclear desaparece Se compactan los cromosomas Inicia la formación del huso meiótico METAFASE 2 Los cinetocoros de las cromátidas hermanas se orientan a los polos Anclados a las fibras cromosómicas del huso veronica rea flores (vrf) - ANAFASE 2 Se separan las cromátides hermanas Se desplazan hacia cada polo del huso TELOFASE 2 Los cromosomas se distienden Se forma la cubierta nuclear Las células se dividen RESULTADOS 4 células haploides con 23 cadenas de DNA Células con características genéticas distintas a la que les dio origen Recombinación genética en profase 1 Segregación aleatoria de cromosomas homólogos en anafase 1 Separación de cromátides recombinadas en anafase 2 VARON: meiosis en formación de espermatozoides inicia en la pubertad y es continua MUJER: meiosis 1 para formación de ovocitos inicia en la embriogénesis, se detiene en diploteno al nacimiento y completa en la pubertad, la meiosis 2 comienza antes de la ovulación, se detiene en metafase y concluye solo si el ovocito es fertilizado ERRORES EN LA MEIOSIS Cambios en la estructura o número de cromosomas en los gametos ESTRUCTURALES Deleciones Duplicaciones Inversiones NUMÉRICAS Poliploidias Aneuploidias: monosomía, trisomía, tetrasomía
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