capítulo 9 división celular y mitosis. comprendiendo la división celular qué instrucciones son...
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Capítulo 9Capítulo 9
División celular y mitosisDivisión celular y mitosis
Comprendiendo la División CelularComprendiendo la División Celular
Qué instrucciones son necesarias para la Qué instrucciones son necesarias para la herencia?herencia?
Cómo se duplican esas intrucciones para Cómo se duplican esas intrucciones para luego ser distribuidas a las células hijas?luego ser distribuidas a las células hijas?
Mediante cuáles mecanismos dichas Mediante cuáles mecanismos dichas instrucciones llegan a las células hijas?instrucciones llegan a las células hijas?
ReproducciónReproducción
Progenitores que producen una nueva Progenitores que producen una nueva generación de células o individuos generación de células o individuos multicelulares semejantes a ellosmulticelulares semejantes a ellos
Progenitores que proveen a las células Progenitores que proveen a las células hijas con instrucciones sobre la herencia, hijas con instrucciones sobre la herencia, codificadas en el ADN, y la maquinaria codificadas en el ADN, y la maquinaria metabólica necesaria para iniciar su metabólica necesaria para iniciar su propio funcionamientopropio funcionamiento
Mecanismos de DivisiónMecanismos de División
Organismos eucariotas Organismos eucariotas
MitosisMitosis
MeiosisMeiosis
Organismos procariotasOrganismos procariotas
Fisión procariotaFisión procariota
Roles de la MitosisRoles de la Mitosis
Organismos multicelularesOrganismos multicelulares
CrecimientoCrecimiento
Reparación de tejidosReparación de tejidos
Algunos protistas, fungi, plantas, animalesAlgunos protistas, fungi, plantas, animales
Reproducción asexualReproducción asexual
CromosomaCromosoma
Una molécula de ADN y proteínas asociadasUna molécula de ADN y proteínas asociadas Duplicado para prepararse para la mitosisDuplicado para prepararse para la mitosis
un cromosoma (sin duplicar)
un cromosoma (duplicado)
a Un cromosoma (sin duplicar)
b Un cromosoma (duplicado)
una cromátida dos cromátidas hermanasuna cromátida
Fig. 9-3a, p.142
Stepped Art
CromosomaCromosoma
núcleo de la histona
fibra
centrómero(región constreñida)
multiples niveles del enrollamiento del
ADN y sus proteínas
cuentas de collarDoble hélice de
ADN
nucleosomaFig. 9-4, p.143
CromosomaCromosoma
Número cromosómico Número cromosómico
Suma total de los cromosomas de una célula Suma total de los cromosomas de una célula Células somáticasCélulas somáticas
Número cromosómico diploide (2Número cromosómico diploide (2nn)) Dos de cada tipo de cromosomaDos de cada tipo de cromosoma
GametosGametos Número cromosómico haploide (Número cromosómico haploide (nn)) Uno de cada tipo de cromosomaUno de cada tipo de cromosoma
Número Cromosómico HumanoNúmero Cromosómico Humano
Número cromosómico diploide (Número cromosómico diploide (nn) = 46) = 46
Dos conjuntos de 23 cromosomas cada Dos conjuntos de 23 cromosomas cada unouno Un conjunto que proviene del padreUn conjunto que proviene del padre Un conjunto que proviene de la madreUn conjunto que proviene de la madre
La mitosis produce células con 46 La mitosis produce células con 46 cromosomas--dos de cada tipocromosomas--dos de cada tipo
Organización de los Organización de los CromosomasCromosomas
ADN y proteínasorganizados en una fibra cilíndrica
ADN
histona
un nucleosoma
Organización estructural de los cromosomas
Organización de los Organización de los CromosomasCromosomas
Sección 9.2: Enlaces web y Sección 9.2: Enlaces web y artículosartículos
Vea los enlaces web y artículos disponibles en línea para este capítulo Vea los enlaces web y artículos disponibles en línea para este capítulo (artículos sujetos a cambio)(artículos sujetos a cambio)
Sección 9.2: The Cell Cycle and Mitosis Tutorial (http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/main.html)(http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/main.html)
Sección 9.2: Interactive Mitosis Tutorial (http://www.sci.sdsu.edu/multimedia/mitosis)(http://www.sci.sdsu.edu/multimedia/mitosis)
Sección 9.2: Mitosis Review (http://biology.nebrwesleyan.edu/benham/mitosis/)(http://biology.nebrwesleyan.edu/benham/mitosis/) Sección 9.2:
Cell Cycle Advances: Several Fields of Biological Research Have Converged on One Unifying Model of Cell Cycle Regulation. Carolyn Strange. BioScience, Apr. 1992. (http://infotrac-college.thomsonlearning.com/itw/infomark/265/436/71367221w7/(http://infotrac-college.thomsonlearning.com/itw/infomark/265/436/71367221w7/purl=rc1_WAD_0_A12285487&dyn=47!xrn_22_0_A12285487?sw_aep=olr_wad)purl=rc1_WAD_0_A12285487&dyn=47!xrn_22_0_A12285487?sw_aep=olr_wad)
Sección 9.2: Researchers Build Diagram of Cell Cycle Clock. Gene Therapy Weekly, Oct. 18, 2001. (http://infotrac-college.thomsonlearning.com/itw/infomark/265/436/71367221w7/(http://infotrac-college.thomsonlearning.com/itw/infomark/265/436/71367221w7/purl=rc1_WAD_0_A79077514&dyn=51!xrn_1_0_A79077514?sw_aep=olr_wad)purl=rc1_WAD_0_A79077514&dyn=51!xrn_1_0_A79077514?sw_aep=olr_wad)
Ciclo CelularCiclo Celular
G1S
G2Mitosis
telofaseanafasemetafaseprofase
interfase
Fig. 9.5P. 144
El ciclo celular
Ciclo CelularCiclo Celular
InterfaseInterfase
Generalmente es la parte más larga del cicloGeneralmente es la parte más larga del ciclo
Aumenta la masa celularAumenta la masa celular
Se duplica el número de componentes Se duplica el número de componentes
citoplasmáticoscitoplasmáticos
Se duplica el ADNSe duplica el ADN
Mitosis Mitosis
Período de división nuclearPeríodo de división nuclear Generalmente termina con una división Generalmente termina con una división
citoplásmicacitoplásmica Cuatro etapas:Cuatro etapas:
ProfaseProfase
MetafaseMetafase
AnafaseAnafase
TelofaseTelofase
Control del CicloControl del Ciclo
Una vez iniciada S, el ciclo sigue Una vez iniciada S, el ciclo sigue
automaticamente hacia G2 y mitosisautomaticamente hacia G2 y mitosis
El ciclo tiene una señal molecular de “alto” en El ciclo tiene una señal molecular de “alto” en
G1G1
El cáncer involucra una pérdida de control sobre El cáncer involucra una pérdida de control sobre
el ciclo, una falla en las “señales de alto”el ciclo, una falla en las “señales de alto”
Deteniendo el CicloDeteniendo el Ciclo
En algunas células es normal que el ciclo se detenga en En algunas células es normal que el ciclo se detenga en
interfaseinterfase
Neuronas del cerebro humanoNeuronas del cerebro humano
Células detenidas que no se dividen (GCélulas detenidas que no se dividen (G00))
Algunas condiciones adversas pueden detener el cicloAlgunas condiciones adversas pueden detener el ciclo
Amebas que han sido privadas de nutrientes no pueden Amebas que han sido privadas de nutrientes no pueden
sobrepasar interfasesobrepasar interfase
Huso AcromáticoHuso Acromático
Consiste de dos grupos de microtúbulosConsiste de dos grupos de microtúbulos
Cada grupo se extiende desde uno de los polos Cada grupo se extiende desde uno de los polos
celularescelulares
Ambos grupos se traslapan en la región ecuatorial de Ambos grupos se traslapan en la región ecuatorial de
la célulala célula
Mueve a los cromosomas durante la mitosisMueve a los cromosomas durante la mitosis
Huso AcromáticoHuso Acromático
polo celular
un cromosoma condensado
ecuador celular
microtúbulos organizados como huso acromático
polo celular
Manteniendo Manteniendo el Número el Número
CromosómicoCromosómico
mitosis, división citoplásmica
cromosoma (sin duplicar) en una célula hija en interfase
cromosoma (sin duplicar) en una célula hija en interfase
cromosoma (sin duplicar) en una célula en interfase
mismo cromosoma (duplicado) en interfase previa a mitosis
Fig. 9-6a, p.145
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 XX (or XY)
Manteniendo el Manteniendo el Número Número
CromosómicoCromosómico
a Dos cromosomas(sin duplicar) en una célula progenitora en interfase
b Los mismos dos cromosomas, ahora duplicados, en la célula en interfase, previa a mitosis
c Dos cromosomas(sin duplicar) en las células hijas, ambas iniciando su vida en interfase
Fig. 9-6b, p.145
Manteniendo el Número Manteniendo el Número CromosómicoCromosómico
microtúbulo del huso acromático
p.145
polo
polo
Manteniendo el Manteniendo el Número Número
CromosómicoCromosómico
Etapas de la Mitosis Etapas de la Mitosis
ProfaseProfase
MetafaseMetafase
AnafaseAnafase
TelofaseTelofase
Profase Temprana- Profase Temprana- Inicia la MitosisInicia la Mitosis
Los cromosomas duplicados empiezan a Los cromosomas duplicados empiezan a condensarsecondensarse
Figure 9.7 Page 146
Profase TardíaProfase Tardía
Nuevos microtúbulos Nuevos microtúbulos son ensambladosson ensamblados
Un par de centriolos Un par de centriolos migra al polo opuestomigra al polo opuesto
La membrana nuclear La membrana nuclear empieza a empieza a desvanecersedesvanecerse
Figure 9.7 Page 146
Transición a MetafaseTransición a Metafase
Se forma el husoSe forma el huso Los microtúbulos del Los microtúbulos del
huso se unen a las huso se unen a las dos cromátidas dos cromátidas hermanas de cada hermanas de cada cromosomacromosoma
Figure 9.7 Page 146
MetafaseMetafase
Todos los Todos los cromosomas se cromosomas se alinean en el alinean en el ecuador de la ecuador de la célulacélula
Los cromosomas Los cromosomas alcanzan su punto alcanzan su punto máximo de máximo de condensacióncondensación
Figure 9.7 Page 147
AnafaseAnafase
Las cromátidas Las cromátidas hermanas de cada hermanas de cada cromosoma son cromosoma son separadas separadas
Posteriormente, Posteriormente, cada cromátida es cada cromátida es un cromosoma un cromosoma
Figure 9.7 Page 147
TelofaseTelofase
Los cromosomas se Los cromosomas se descondensan descondensan
Dos membranas Dos membranas nucleares de forman, nucleares de forman, una alrededor de una alrededor de cada grupo de cada grupo de cromosomascromosomas
Figure 9.7 Page 147
Resultados de la MitosisResultados de la Mitosis
Dos núcleos hijos Dos núcleos hijos Cada uno con igual Cada uno con igual
número número cromosómico que la cromosómico que la célula progenitoracélula progenitora
Cromosomas sin Cromosomas sin duplicarduplicar
Figure 9.7 Page 147
Mitosis
par de centriolos
Membrananuclear
cromosomas
b PROFASE TEMPRANA c PROFASE TARDIA d TRANSICION A METAFASE
Inicia mitosis. El ADN y sus proteínas asociadas han empezado a condensarse. Los dos cromosomas morados fueron heredados del progenitor femenino. Los otros dos (azules) son sus homólogos, heredados del progenitor masculino.
Los cormosomas siguen condensándose. Nuevos microtúbulos son ensamblados. Mueven un par de centriolos al polo opuesto de la célula. La envoltura nuclear emmpieza a romperse.
Los microtúbulos penetran la region nuclear. Aparece el huso acromático. Varios microtúbulos del huso se unen a las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma.
a InterfaseLa célula duplica su ADN, preparándose para la división nuclear
Fig. 9-7a, p.146
Interfase
Membrana nuclear
par de centriolos
Profase temprana Profase tardía Prometafhase
Stepped Art
Fig. 9-7a, p.146
e METAFASE f ANAFASE g TELOFASE h INTERFASE
Todos los cromosomas se han alineado en ele ecudor del huso. En este etapa alcanzan el punto máximo de condensación
Las uniones entre cromátidas hermanas se rompen. Cada una es un cromosoma, que los microtúbulos mueven a polos opuestos del huso.
Hay dos conjuntos de cromosomas, que empiezan a descondensarse. Fragmentos de nueva membrana se funden para formar una nueva envoltura nuclear. La mitosis ha terminado.
Hay dos células hijas. Cada una es diploide; su núcleo tiene un par de cada tipo de cromosoma, igual que la célula progenitora.
microtúbulo
Fig. 9-7b, p.146
Metafase Anafase Telofase Interfase
Stepped Art
Fig. 9-7b, p.146
Mitosis paso a paso
MitosisMitosis
División CitoplásmicaDivisión Citoplásmica
Usualmente ocurre entre anafase tardía y Usualmente ocurre entre anafase tardía y
el final de la telofaseel final de la telofase
Dos mecanismos Dos mecanismos
Formación de placa celular (plantas)Formación de placa celular (plantas)
Segmentación (animales)Segmentación (animales)
División celular en animales División celular en animales
Un anillo de microfilamentos se contrae a Un anillo de microfilamentos se contrae a nivel del ecuador del huso, dividiendo la nivel del ecuador del huso, dividiendo la célulacélula
División celular en animales División celular en animales
1 La mitosis termina y el huso se desarma.
2 A nivel del ecuador del huso, un anillo de microfilamentos unido a la membrana plasmática se contrae.
3 Al ir disminuyendo el diámetro, la superficie es llevada hacia adentro
4 La contracción continúa hasta que la célula se separa en dos.
Fig. 9-8a, p.148
División celular en animalesDivisión celular en animales
Band of microfilaments at the former spindle equator contracts.
The contractions continue and cut the cell in two.
Mitosis is over, and the spindle is now
disassembling.
Stepped Art
Fig. 9-8a, p.148
División celular en animalesDivisión celular en animales
Formación de la placa celularFormación de la placa celular
cell plane forming
1 Al terminar mitosis, vesículas se agrupan en el ecuador del huso. Ellas contienen material para la formación de una nueva pared celular.
2 Las memebranas de las vesículas se funden. El material que contienen queda como emparedado entre las dos nuevas membranas que se forman a lo largo de del plano de la placa celular.
3 La celulosa se deposita sobre la parte interna del “emparedado”. (Conel transcurso del tiempo esto dará lugar a dos paredes celulares. Otros forman una laminilla intermedia y unen las paredes.
4 La placa celular crece por sus bordes hasta que se fusiona con la membrana plasmática de la célula progenitora. Al ir creciendo las células hijas, se expanden y se deposita nuevo material sobre su pared primaria
Fig. 9-8b, p.148
Formación de la placa celularFormación de la placa celular
Formación de la placa celularFormación de la placa celularpared celular
ecuador del huso
placa celular
acumulación de vesiculas
Stepped Art
Fig. 9-8b, p.148
División citoplásmica
Formación de la placa celularFormación de la placa celular
Las células individuales de un embrión Las células individuales de un embrión humano se dividen, convirtiendo una humano se dividen, convirtiendo una estructura indefinida en una manoestructura indefinida en una mano
División Celular División Celular
Anillo de microfilamentos en el mismo plano que el ecuador del huso acromático
Fig. 9-9, p.149
División División CelularCelular
Fig. 9-10, p.149
División División CelularCelular
Control MitóticoControl Mitótico
QuinasasQuinasas
Factores de crecimientoFactores de crecimiento
Genes de vigilancia (Checkpoint genes)Genes de vigilancia (Checkpoint genes)
Fig. 9-11a, p.150
Control MitóticoControl Mitótico
Fig. 9-11b, p.150
Control MitóticoControl Mitótico
TumoresTumores
Algunas veces un gen de vigilancia muta y Algunas veces un gen de vigilancia muta y el control sobre la división celular se el control sobre la división celular se pierde.pierde.
La división descontrolada de células forma La división descontrolada de células forma una masa anormal de tejido llamada una masa anormal de tejido llamada tumor.tumor.
NeoplasmasNeoplasmas
Fig. 9-12, p.150
CáncerCáncer
Cáncer and metástasis
CáncerCáncer
tumor benigno tumor maligno
1 Las células cancerosas salen del tejido que les dio origen
3 Dichas células viajan a lolargo de las venas, y luego dejan la corriente sanguínea, del mismo modo en quellegaron a ella. Así, inician nuevos tumores en otros tejidos.
2 Las células en metástasisse adhieren a las paredes de una vena o vaso linfático. Secretan enzimas digestivas sobre ellas, y luego atraviesan la perforación causada.
Fig. 9-13, p.151
CáncerCáncer
Fig. 9-14a, p.151
CáncerCáncer
Fig. 9-14b, p.151
CáncerCáncer
Fig. 9-14c, p.151
CáncerCáncer
Células HeLaCélulas HeLa
Células cancerosas humanas que pueden Células cancerosas humanas que pueden ser cultivadasser cultivadas
Descendientes de células tumorosas de Descendientes de células tumorosas de una mujer llamada Henrietta Lacksuna mujer llamada Henrietta Lacks
Lacks murió a los 31 años de edad, pero Lacks murió a los 31 años de edad, pero sus células siguen vivas y dividiéndose en sus células siguen vivas y dividiéndose en laboratorios de todo el mundo.laboratorios de todo el mundo.
Fig. 9-15, p.153
célula en interfase
núcleo
citoplasma
telofase profase
anafase metafase