Reproducción celular

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Ciclo celular y 
División Celular
Ciclo Celular
Tercera teoría de la doctrina celular.
“Las células nuevas se originan de otras células vivas”
DIVISIÓN 
CELULAR
CICLO CELULAR
Son la serie de etapas definidas por las que pasa una célula en 
la división celular.
CICLO CELULAR EN EUCARIONTES
FASES PARA EL CICLO CELULAR
Fases para el ciclo celular: interfase, mitosis y citocinesis
Intervalo donde la célula 
efectúa diversas funciones 
metabólicas
FASE M
INTERFASE
MITOSIS 
CITOCINESIS 
La duración del ciclo
celular varía según el tipo
de célula, siendo la
duración media del ciclo
completo de unas 24 horas.
Fase G1
La G denota “Brecha” o gap.
La G proviene de “Growth”, Crecimiento. La síntesis de enzimática
representa gran parte de estas etapas de crecimiento.
Célula aumenta de tamaño, duplica sus organelos y acumula
materiales que utilizará en en la síntesis de ADN
Las células que no se están dividiendo no forman parte, de por sí, en
el ciclo celular, sino que están en una fase conocida como G0.
.
CÉLULAS 
PROLIFERANTES
CÉLULAS 
QUIESCENTES 
EN 
CICLO CELULAR
EN FASE G0
Fase S
Ocurre la síntesis o replicación del ADN.
Cada uno de los cromosomas en una célula se copia para formar
una cromátida hermana.
Tarda 6 horas
Fase G2
La Célula sintetiza proteínas que ayudarán a la división celular. Por
ejemplo la proteínas que forman el microtúbulo.
Se asegura de que se ha sintetizado todo el ADN antes de continuar
con la mitosis.
Se prepara para la división nuclear.
Tiempo aproximado 4 horas
Ciclos celulares in vivo
Una de las propiedades que distingue los diversos tipos de células
dentro de una planta o animal es su capacidad para crecer y dividirse. 
REGULADORES DEL CICLO 
CELULAR
Los mediadores del ciclo celular se clasifican como ciclinas o como
cinasas dependientes de ciclinas (Cdk).
Ciclinas-Cdk poseen actividad enzimática (cinasa)
Formando complejos de dos subunidades: una posee actividad
cinasa y transfiere grupos fosfato del ATP a residuos serina y
treonina de proteína diana o blanco implicadas en progresión del ciclo
celular y la otra actúa como una subunidad reguladora llamada ciclina
Existen inhibidores de las cinasas dependientes de ciclinas ICDC.
Cuando la concentración de
ciclina es baja la cinasa
permanece inactiva
Si la concentración de ciclina
se eleva , la cinasa se activa y
la célula avanza dentro del ciclo
celular.
Ciclinas
A, B, D, E.
Ciclina D1, D2, D3 regulan la fase G1. Son
decisivas para regular el punto de restricción.
Ciclina E y A de la fase S.
Ciclinas A y B mitóticas .
Ciclina D
CDC4
CDC6
Progresión pasado en punto de restricción en la
frontera de la fases G1/S.
Ciclinas E y A
CDC2
Inicio de la síntesis de ADN a comienzos de la fase
S.
Ciclinas B
CDC1
Transición de G2 a M
INHIBIDORES DE CDK
El daño en el ADN también impulsa la síntesis de
proteínas que inhiben en forma directa el complejo
ciclina Cdk ( la cual impulsa el ciclo celular).
La interacción entre un inhibidor Cdka
diferente (como por ejemplo p27), y uno 
de los complejos ciclina-Cdk, altera la 
conformación de la subunidad catalítica 
Cdk lo que inhibe su actividad de cinasa 
de proteínas.
En muchas células p27 debe fosforilarse y 
luego degradarse antes de avanzar a la 
fase S.
Fase M: mitosis y citocinesis
Mitosis
Es un proceso de división nuclear en el que las moléculas replicadas de 
DNA de cada cromosoma se reparten con exactitud en dos núcleos..
Suele ser acompañada de la citocinesis 
Las dos células hijas resultantes de la mitosis tienen un contenido 
genético idéntico entre si tal de la célula madre 
La célula dedica toda su energía a la separación cromosómica 
Fase M (Mitosis)
División nuclear : 1 h.
-Profase
-Prometafase
-Metafase
-Anafase
-Telofase
Profase
Formación del cromosoma mitótico
Formación del huso mitótico
Compactación de 
cromosomas
DNA relajado → DNA compacto
● Complejo proteico: condensina
● Topoisomerasa II
● Complejo de proteínas: cohesinas
Centrosoma → Inicia el ensamblaje de los 
microtúbulos en las células animales 
Huso mitótico se ensambla → Astro o “Corona solar” 
Disolución de la envoltura nuclear y la
participación de los organelos citoplasmáticos
Rotura de la envoltura nuclear → Los complejos del poro nuclear, la 
lámina nuclear y las membranas nucleares.
DEBATE sobre el mecanismo de separación del aparato de Golgi y el RE 
durante la mitosis
Prometafase
La disolución de la envoltura
nuclear marca el inicio de la 2ª fase
de la mitosis.
Durante la cual el ensamble del
huso mitótico se completa y los
cromosomas se mueven a su
posición en el centro de la célula .
Los cromosomas compactados se diseminan por 
el espacio que era la region nulear.
Los microtubulos que hacen contacto con un 
cinetocoro se capturan y estabilizan.
Un cinetocoro establece contacto inicial con la 
pared lateral de un microtubulo.
En el primer contacto los cromosomas se mueven 
de modo más activo impulsados por las proteinas 
motoras que están en el cinetocoro.
los cromosomas se mueven mediante un proceso 
llamado CONGRESION hacia el centro del huso 
mitotico y a la mitad entre los polos 
http://www.youtube.com/watch?v=bQVpEgMGh-I
Metafase
¿Qué ocurre?
Todos los 
cromosomas se 
alinean en el 
ecuador del 
huso
Con una cromátida 
de cada cromosoma 
conectado por su 
cinetocoro a los 
microtúbulos de un 
polo
Su cromátida 
hermana conectada 
por su cinetocoro a 
los microtúbulos del 
polo opuesto
Y
El plano de alineación 
de los cromosomas en 
metafase se conoce 
como:
PLACA 
METAFÁSICA
El huso mitótico de la célula en metafase contiene una matriz 
altamente organizada de microtúbulos que es ideal para la tarea de 
separar las cromátidas duplicadas situadas en el centro de la célula.
Desde el punto de vista funcional y espacial, los microtúbulos del eje 
metafasico de una celula animal pueden dividirse en 3 grupos:
1.- Microtúbulos Astrales
Se irradian hacia afuera
Desde el centrosoma 
hacia la región fuera 
del cuerpo del huso
AYUDAN
A ubicar el aparato 
del huso en la celula.
A determinar el 
plano de la 
citocinesis
2.- Microtúbulos Cromosómicos (Del cinetocoro)
Se extienden
entre
Los 
cinetocoros
El 
centrosoma
Unido a un haz de 
20- 30 microtúbulos
Forma una fibra 
de Huso
Ejercen una fuerza
de tracción sobre
los cinetocoros
3- Microtúbulos Polares (O interpolares)
El centrosoma y más 
allá de los cromosomas
Se extienden
Desde
Forman un 
cesto 
estructural 
Mantiene la 
integridad 
mecánica del 
huso 
Se superponen con sus 
contrapartes del 
centrosoma opuesto
De un centrosoma
Anafase
Es la fase más corta de la mitosis, en ella los
microtúbulos del huso rompen los
centrómeros longitudinalmente.
Lo que da lugar a la separación de las
cromátidas hermanas, las cuales se dirigen a
polos opuestos.
Las técnicas genéticas y bioquímicas 
proporcionan una gran cantidad de información 
respecto al mecanismo de inicio de la metafase.
El complejo promotor de la anafase o APC 
desempeña una función clave en la regulación 
de los eventos que ocurren hacia el final de la 
mitosis.
Todos los cromosomas de la placa de la 
metafase se dividen en sincronía al principio de 
la anafase y los cromátides (cromosomas) 
comienzan su migración hacia el polo.
A
P
C
Cdc20
Cdh1
Ubiquitina
Securina
Ubiquitina de las ciclinas 
mitóticas
Telofase
A medida que los cromosomas se acomoda en los 
respectivos polos, tienden a colocarse en masa, esto 
es el comienzo de la era etapa final de la Mitosis 
Proteínas motoras necesarias para movimientos mitóticos
Los motores implicados en el movimiento mitótico son principalmente : 
MICROTÚBULOS
Estos incluyen un número diferente de proteínas relacionadas : cinesina y dineina 
plasmática. 
Algunos motores se mueven hacia el extremo (+) del microtúbulo, otros hacia el 
extremo (-) 
Hay un grupo de cinecinas estático, que promueve la proliferaciónde 
microtúbulos
Las proteínas motoras se han localizado en los polos del 
huso, a lo largo de las fibras del huso, y a dentro de ambos 
cinetocoros y brazos del cromosoma. 
Desaparecen los microtúbulos del cinetocoro y la disociación del
huso mitótico.
Se forman las envolturas nucleares alrededor de los dos núcleos
que contienen las cromátidas.
Se descondensan en cromatina dispersa y los nucleolos se vuelven
a formar en los núcleos de las células hijas.
• La citocinesis es la separación física del citoplasma en dos células hijas
durante la división celular.
• Se produce al final de la telofase, en la división celular mitótica.
• Se forma un anillo de microfilamentos de actina para crear la
maquinaria necesaria.
• La contracción de esta estructura a base de actina da lugar a la
formación de un surco de escisión.
• Su mecanismo es distinto en la célula animal (por estrangulación) o
vegetal (por tabicación).
CITOCINESIS
CÓMO ES QUE UNA CÉLULA DETIENE SU PROGRESO DE UNA ETAPA DEL 
CICLO CELULAR A LA SIGUIENTE ?
● Si una célula que se prepara para la mitosis se somete a radiación UV, la proteincinasa 
ART se activa y se fosforila y la célula detiene el ciclo celular en G2.
PASO UNO : ATR fosforila y activa una cinasa de punto de revisión ( Chk1) 
PASO DOS: Chk1 fosforila Cdc25 en un residuo serina específico 
PASO TRES : La molécula Cdc25 es ahora un blanco para una proteína adaptadora 
especial que se une a la fosfatasa en el citoplasma .
PASO CUATRO: la anterior interacción inhibe la actividad de fosfatasa Cdc25 e impide 
que se importe de nuevo al núcleo. (Cdc25 suele tener un cometido clave en la transición 
G2 /M al eliminar de Cdk1 fosfatasa inhibidores. ) Así la ausencia de Cdc25 del núcleo 
deja Cdk en un estado inactivo y las células se detiene en G2.
Meiosis
Meiosis
• División celular que origina gemetos o células germinales
masculinas y femeninas(óvulos y espermatozoides).
• Es un proceso de división celular, en el cuál una célula diploide
(2n), experimentará dos divisiones celulares sucesivas, con la
capacidad de generar cuatro células haploide (n).
• Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y
citoplasmáticas, llamadas, primera y segunda división meiótica o
simplemente Meiosis I y Meiosis II.
• Ambas comprenden Profase, Metafase, Anafase y
Telofase. Durante la meiosis I los miembros de cada par
homólogo de cromosomas se unen primero y luego se
separan y se distribuyen en diferentes núcleos.
• En la Meiosis II, las cromátidas hermanas que forman
cada cromosoma se separan y se distribuyen en los
núcleos de las células hijas. Entre estas dos etapas
sucesivas no existe la etapa S (duplicación del ADN).
• Los errores en la meiosis son responsables de las
principales anomalías cromosómicas.
Meiosis I
• Profase I (entrecruzamiento cromosómico)
• La fase mas larga y en esta los cromosomas homolólogos
intercambian fragmentos de material genético. Se divide en 5
subfases, que son:
• Leptoteno
• Durante la cual los cromosomas individuales, compuestos por
dos cromátidas unidas por el centrómero, empiezan a
condensarse y hacerse visibles y forman largas tiras en el núcleo.
Cigoteno
•Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse
hasta quedar apareados en toda su longitud.
•Y tiene lugar la sinapsis o apareamiento que suele
comenzar por los extremos y se extiende a lo largo de los
cromosomas.
•Esta sinapsis que se establece por medio del complejo
sinaptonémico forma una tétrada.
Paquiteno
• Se completa la sinapsis en todos los cromosomas .
• Tiene lugar un entrecruzamiento cromosómico
mediante quiasmas.
• Como consecuencia tiene lugar una recombinación
genética.
• Pueden darse dos o tres de estos entrecruzamientos
por cada par bivalente.
Diploteno
• Comienza la separación de los cromosomas homólogos y
pone aún más de manifiesto los quiasmas:
1.-Disolución del complejo Sinaptonémico (CS)
2.-Cromosomas unidos entre sí por quiasmas
Complejo
Sinaptonémico
Filamentos de proteínas 
transversales
Conectan a los 2 elementos 
laterales
La cromatina de cada 
homólogo se organiza en 
asas
Quiasmas
Uniones covalentes entre 
Un cromatide de un homólogo 
Un cromatide no hermano del otro 
homólogo
Diacinesis
•Los cromosomas se condensan al máximo y desaparecen el
núcleo y la membrana nuclear, por lo que quedan libres en el
citoplasma.
•Se puede apreciar cómo cada bivalente está unido por cuatro
cromátidas (tétradas).
• Movimiento de las tétradas a la placa de la metafase
Metafase I
• Los cromosomas homólogos se alinean en el plano de
ecuatorial completamente al azar, lo que garantiza la reunión
de los cromosomas maternos y paternos.
Anafase I
• Es la separación de cada bivalente, que se desplazan hacia los 
polos opuestos de la célula.
• Cada cromosoma sigue constituido aún por dos cromátidas
Telofase I
• Los cromosomas llegan hasta los polos opuestos se
vuelven a formar los núcleos y comienza la
citocinesis.
• Cada célula hija recibe 23 cromosomas, pero como
cada cromosoma está compuesto por dos cromátidas,
el contenido de ADN todavía es diploide.
Meiosis II (DIVISIÓN
ECUATORIAL)
• Tiene lugar la separación por el centrómero de cada cromosoma
para liberar las cromátidas que emigran a cada polo opuesto del
huso.
• En el hombre cada uno de los cuatro gametos resultantes sufren
una transformación hasta espermatozoide maduro.
• En la mujer se distribuye de manera desigual entre los cuatro
gametos resultantes unos de ellos lo gana todo (óvulo) mientras
que los otros tres (cuerpos residuales) degeneran
	Diapositiva 1: Ciclo celular y División Celular 
	Diapositiva 2: Ciclo Celular
	Diapositiva 3: CICLO CELULAR 
	Diapositiva 4: CICLO CELULAR EN EUCARIONTES
	Diapositiva 5: FASES PARA EL CICLO CELULAR 
	Diapositiva 6: Fase G1
	Diapositiva 7
	Diapositiva 8: Fase S
	Diapositiva 9: Fase G2
	Diapositiva 10
	Diapositiva 11: REGULADORES DEL CICLO CELULAR
	Diapositiva 12
	Diapositiva 13: Ciclinas 
	Diapositiva 14: Ciclina D
	Diapositiva 15: Ciclinas E y A
	Diapositiva 16: Ciclinas B
	Diapositiva 17: INHIBIDORES DE CDK
	Diapositiva 18
	Diapositiva 19
	Diapositiva 20: Fase M: mitosis y citocinesis
	Diapositiva 21: Mitosis 
	Diapositiva 22: Fase M (Mitosis) 
	Diapositiva 23: Profase
	Diapositiva 24
	Diapositiva 25
	Diapositiva 26
	Diapositiva 27: Prometafase
	Diapositiva 28
	Diapositiva 29
	Diapositiva 30: Metafase
	Diapositiva 31: ¿Qué ocurre?
	Diapositiva 32
	Diapositiva 33
	Diapositiva 34
	Diapositiva 35
	Diapositiva 36: 1.- Microtúbulos Astrales
	Diapositiva 37: 2.- Microtúbulos Cromosómicos (Del cinetocoro)
	Diapositiva 38: 3- Microtúbulos Polares (O interpolares)
	Diapositiva 39
	Diapositiva 40: Anafase 
	Diapositiva 41
	Diapositiva 42
	Diapositiva 43: Telofase
	Diapositiva 44
	Diapositiva 45: Proteínas motoras necesarias para movimientos mitóticos 
	Diapositiva 46
	Diapositiva 47
	Diapositiva 48
	Diapositiva 49
	Diapositiva 50: CITOCINESIS
	Diapositiva 51
	Diapositiva 52: CÓMO ES QUE UNA CÉLULA DETIENE SU PROGRESO DE UNA ETAPA DEL CICLO CELULAR A LA SIGUIENTE ? 
	Diapositiva 53: Meiosis
	Diapositiva 54: Meiosis 
	Diapositiva 55
	Diapositiva 56
	Diapositiva 57: Meiosis I 
	Diapositiva 58
	Diapositiva 59: Cigoteno
	Diapositiva 60: Paquiteno
	Diapositiva 61: Diploteno
	Diapositiva 62: Complejo Sinaptonémico
	Diapositiva 63
	Diapositiva 64: Diacinesis
	Diapositiva 65
	Diapositiva 66: Metafase I 
	Diapositiva 67: Anafase I
	Diapositiva 68: Telofase I
	Diapositiva 69: Meiosis II (DIVISIÓN ECUATORIAL)