Tema 13 Reproducción celular 1 - Mitosis

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Tema 13: Reproducción celular I. Ciclo celular en eucariotas. Etapas y regulación. División celular por
Mitosis: descripción general e importancia biológica. Características de cada fase. Bases biofísicas de la
mitosis, movimiento de los cromosomas. Formación de células hijas por citocinesis, diferencias entre
células con y sin pared celular.
REPRODUCCIÓN CELULAR
¿QUÉ EVENTOS DEBEN OCURRIR PARA QUE 
CUALQUIER CÉLULA SE DIVIDA?
• Debe llegar a la célula una señal reproductiva (interna o externa).
• Debe replicarse el ADN (material genético) y de otros componentes
celulares vitales.
• Se tienen que distribuir (segregar, repartir) el material genético
duplicado.
• Tiene que crecer la membrana celular (y la pared, si la hay).
• Se deben separar las nuevas células.
DIVISIÓN CELULAR
Fisión Binaria
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
Mitosis y Meiosis
Ciclo celular
Serie de etapas por las que pasa 
cualquier célula que se divide.
G1
G2
S
cariocinesis
G0:
Quiescencia
Diferenciación
Senescencia
Apoptosis
ETAPAS DEL CICLO CELULAR
G1
La célula se prepara para la fase S. Los cromosomas no
están duplicados. Etapa de extensión variable. Las células
que no se dividen constantemente, abandonan el ciclo
celular en G1 de forma permanente o temporal, y
permanecen en un punto denominado G0 (fase de reposo).
S
Se replica el ADN. Cada cromosoma queda formado por
dos cromátides hermanas idénticas. En las células
animales se duplican los centrosomas.
G2
La célula se prepara para la mitosis. Se sintetizan todos los
materiales que serán necesarios en la división. Comienzan
a condensarse los cromosomas. Los centrosomas
duplicados comienzan a separarse.
CARIOCINESIS
CITOCINESIS
INTERFASE
DIVISIÓN
División del núcleo. Las cromátides de cada
cromosoma se separan para formar dos
núcleos hijos. En las células somáticas ocurre
MITOSIS, para formar las gametas MEIOSIS.
División del citoplasma para formar dos
células hijas.
Control del ciclo celular: 
ciclinas y quinasas
La progresión del ciclo celular es
regulada por dos tipos de proteínas:
las quinasas dependientes de
ciclinas o CDKs (Cyclin-dependent
kinases) y las ciclinas. La unión de
CDKs a ciclinas forma complejos
que son Factores Promotores de las
diferentes etapas del ciclo celular.
Estos complejos (CDK-ciclinas)
fosforilan numerosos sustratos.
Las ciclinas son
moléculas que se
sintetizan de forma
periódica, cíclica,
durante el ciclo
celular. Existen en
eucariotas diferentes
CDKs y varios tipos
de ciclinas.
Control del 
ciclo celular: 
ciclinas y 
quinasas
Factor 
promotor 
de la etapa 
S (FPS)
Puntos de 
control del 
ciclo celular 
regulados 
por ciclinas 
y CDKs
Empaquetamiento 
de los 
cromosomas 
eucariotas 
Condensación (empaquetamiento) de los cromosomas 
eucariotas en las distintas etapas del ciclo celular
MITOSIS (cariocinesis)
Profase
▪ Los centríolos duplicados comienzan a migrar hacia los polos de la célula y
comienza a formarse el huso mitótico (de microtúbulos) entre ellos.
▪ Los cromosomas continúan condensándose. Las cromátides hermanas se hacen
visibles.
▪ Los orgánulos, como el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi, se fragmentan
y disminuye enormemente el tráfico vesicular.
▪ Se desintegra la envoltura nuclear, por fosforilación de las proteínas que constituyen
la lámina nuclear. Se fragmenta en pequeñas vesículas.
▪ El nucléolo ya no es visible.
▪ Los cromosomas condensados interactúan con los microtúbulos del huso a través
de su cinetocoro (estructura proteica que se ubica en el centrómero).
El huso 
mitótico
El huso mitótico es una estructura formada por microtúbulos dinámicos. Desde cada
centrosoma duplicado se forman microtúbulos que crecen hasta contactar con los
cinetocoros de los cromosomas (microtúbulos cinetocóricos) o con otros
microtúbulos que crecen desde el centrosoma opuesto (microtúbulos polares). Los
centrosomas también forman microtúbulos que se orientan hacia la membrana
plasmática (microtúbulos astrales o del áster). El plano por el que la célula madre se
dividirá en dos es siempre perpendicular al eje del huso mitótico y suele ser
equidistante de los dos centrosomas.
Metafase
▪ Los cromosomas se encuentran en su máximo estado de
condensación. Este estado es alcanzado por la acción de proteínas
denominadas condensinas.
▪ Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula unidos
por sus cinetocoros a las fibras (microtúbulos cinetocóricos) del huso
mitótico, formando una placa ecuatorial.
▪ Las cromátides hermanas se mantienen unidas entre sí a la altura del
centrómero por proteínas denominadas cohesinas.
Anafase
▪ Las cromátides hermanas de cada cromosoma pierden su cohesión y
se separan. Participan proteasas que degradan las cohesinas.
▪ Las cromátides hermanas separadas (cromosomas hijos) migran
hacia cada polo de la célula, traccionadas por los microtúbulos del
huso mitótico.
- Los microtúbulos cinetocóricos
(unidos a los cromosomas) se
acortan.
- Las dineínas van transportando
los cromosomas sobre los
microtúbulos cinetocóricos que
se acortan.
Bases biofísicas de la mitosis, movimiento de los cromosomas. 
- Los microtúbulos polares (no
adheridos a los cinetocoros)
crecen y se alargan por adhesión
de tubulina, y por la acción de
proteínas motoras (quinesina) se
desplazan entre sí.
- Los microtúbulos del áster se
despolimerizan, los polos del
huso se alejan, lo que produce
un alargamiento de la célula.
Telofase
▪ Los cromosomas hijos llegan a los polos.
▪ Se reorganizan las envolturas nucleares alrededor de cada juego de
cromosomas, por defosforilación de las proteínas que constituyen la
lámina nuclear.
▪ Los cromosomas comienzan a descondensarse.
▪ Vuelve a hacerse visible el nucléolo.
▪ Se desorganiza el huso mitótico.
CITOCINESIS En las células animales la citocinesis ocurre por
estrangulamiento. El plano de la división viene
determinado por la orientación del huso mitótico.
Se forma primeramente un surco en la superficie
celular (surco de escisión), perpendicular al huso
mitótico y en posición ecuatorial, por la acción de
los filamentos de actina y la proteína motora
miosina, que conjuntamente forman el
denominado anillo de escisión. El
desplazamiento de unos filamentos de actina
sobre otros produce el estrangulamiento. Para
completar la citocinesis se eliminan los restos del
huso mitótico, se desorganiza el anillo y se sellan
las membranas plasmáticas.
En células vegetales y hongos las células hijas
se separan por la formación de una nueva
pared celular (tabicamiento). La formación de
la nueva pared celular en vegetales, está
mediada por el fragmoplasto, que inicialmente
posee como componentes a los microtúbulos
del huso mitótico y a vesículas procedentes del
aparato de Golgi. Estas vesículas se
transportan hasta la zona media por proteínas
motoras, siguiendo el trayecto de los
microtúbulos, y posteriormente se fusionan
entre sí para formar membrana, mientras que
su contenido constituirá la lámina media de la
futura pared.
Célula 
animal
Célula 
vegetal
¿UNA DEFINICIÓN DE MITOSIS?
Proceso de división celular en el que una célula origina dos células 
hijas genéticamente idénticas entre sí e idénticas a la original. 
¿FUNCIONES/IMPORTANCIA DE LA MITOSIS?
▪ Crecimiento de los organismos pluricelulares.
▪ Reparación tisular en organismos pluricelulares.
▪ Reproducción asexual en organismos unicelulares y pluricelulares.
¿NÚMERO DE REPLICACIONES Y SEPARACIONES 
DEL MATERIAL GENÉTICO EN LA MITOSIS?
▪ Ocurre una duplicación del material genético en la etapa S del 
ciclo celular.
▪ Seguida de una sola separación (anafase) de los cromosomas 
duplicados.
Existen dos formas de mitosis denominadas abierta y cerrada. En la mitosis abierta la
formación del huso mitótico implica la desorganización de la envoltura nuclear, mientras
que, en la mitosis cerrada el huso mitótico se forma en el interior del núcleo, y la
envoltura nuclear no se rompe, pero sí se estrangulapara formar los dos núcleos de las
células hijas. Existen algunas formas intermedias de mitosis donde la envoltura nuclear
es parcialmente conservada, y otras donde el huso se forma en el citoplasma pero la
envuelta permanece intacta. Los animales, las plantas y los hongos hacen mitosis
abiertas. Las demás formas son comunes en los protistas.
Mitosis abierta y cerrada
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