TEMA 12. EL CICLO CELULAR

Fase G0 Fase G1

Fase permanente en células

que no entran nunca en mitosis.

Estado de quiescencia.

Síntesis de proteínas y

aumento del tamaño celular.

Replicación del ADN y

síntesis de histonas.

Transcripción y traducción de genes que

codifican proteínas necesarias para la

división. Duplicación de los centriolos

División celular

Fase de

mitosis

División del

citoplasma

Citocinesis

Fase S

Interfase

Fase G2

CICLO CELULAR Conjunto ordenado de sucesos que transcurre desde que se forma una célula por la división de otra progenitora hasta que se divide y da lugar a dos hijas.

INTERFASE

MITOSIS

Fase G1

• No tiene síntesis de ADN.

• Síntesis de proteínas y orgánulos

• Aumento del tamaño celular.

Interfase

Fase G0

• Fase de reposo

• Algunas células pueden permanecer

en esta fase de por vida: estado de

reposo o quiescentes (neuronas)

• Replicación de ADN, proteínas asociadas a él y centriolos

• Proceso muy regulado porque la mayoría de las mutaciones

en el ADN ocurren en esta fase (sistemas de reparación)

• Definición del patrón de metilación.

Fase S o de

síntesis

• Preparación a la mitosis

• La célula ha alcanzado el tamaño adecuado y cromosomas duplicados

•Transcripción y traducción de genes que codifican proteínas necesarias

para la división.

Fase G2

PUNTOS DE CONTROL DEL CICLO CELULAR

ESTAS SEÑALES SE PRODUCEN DEPENDIENDO DE

FACTORES EXTERNOS: sustancias producidas por otras células (ej. factores de crecimiento), densidad celular, etc.

FACTORES INTERNOS: tamaño celular, una correcta duplicación del ADN, etc.

Si hay errores en las señales de control del ciclo celular: CÁNCER

FACTORES DE CRECIMIENTO que se unen a receptores y desencadenan el crecimiento celular

CICLINAS Y QUINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS enzimas que actuan en determinados puntos de control, activando o inhibidendo el ciclo según distintas señales.

QUIÉN INTERVIENE (CONTROL DEL CICLO CELULAR)

Tras un nº limitado de divisiones , las células mueren para mantener el equilibrio; APOPTOSIS

MITOSIS

SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA MITOSIS • La mitosis garantiza la conservación del material hereditario, haciendo un reparto equitativo de él y del resto del material celular entre las dos células hijas. Las células generadas son idénticas entre sí y a la célula madre. De no existir este proceso la información genética se vería reducida a la mitad con las consecuencias que esto traería para el organismo

G1 S G2 MITOSIS

CA

RIO

CIN

ESIS

CIT

OC

INES

IS

PROFASE

METAFASE

Condensación de la cromatina. Cromosomas con

2 cromátidas

Separación de los centriolos a los polos

opuestos.

Formación del huso acromático o mitótico desde

las fibras del áster (alrededor de los centriolos)

Desaparece la membrana nuclear y el nucléolo.

Se forman los cinetocoros (complejos proteicos)

en los centrómeros.

Los cromosomas alcanzan el grado máximo de

condensación.

El huso acromático se extiende entre los dos polos.

Se forma la placa ecuatorial o metafásica. Cada

una de las cromátidas del cromosoma queda

orientada hacia un polo.

MITOSIS. FASES (I)

ANAFASE

TELOFASE

Las cromátidas de cada cromosoma se separan

hacia los polos opuestos. Forma de “V”.

Concluye cuando las cromátidas llegan a los polos.

Los nucleolos reaparecen y los cromosomas

empiezan a descondensarse.

La membrana nuclear reaparece en cada

polo.

MITOSIS. FASES (II)

Migración completa de las cromátidas a los

polos y desorganziación del huso mitótico

CITOCINESIS Consiste en la división del citoplasma y de los orgánulos entre las dos

células hijas.

CITOCINESIS ANIMAL CITOCINESIS VEGETAL

Surco de segmentación

Irá estrechándose hasta

provocar la separación.

Anillo contráctil

Formado por

actina y miosina. Aparato de Golgi

Plasmodesmos

Aseguran la comunicación

entre las dos células hijas.

Vesículas

Microtúbulos

Fragmoplasto

Tabique de separación formado por

fusión de vesículas

Existe estrangulamiento del

citoplasma.

No existe estrangulamiento del

citoplasma.

MITOSIS. FASES (III)

MEIOSIS La meiosis es un mecanismo de división celular que permite la obtención a partir de células diploides (2n) de células haploides (n) con diferentes combinaciones de genes. Se realiza en las células germinales y da como resultado los gametos. SIGNIFICADO BIOLÓGICO 1. Reduce a la mitad el material genético de manera cuantitativa (la mitad

de cantidad de ADN) pero no de manera cualitativa (la información que contiene cada célula es completa). Si no existiera meiosis el número de cromosomas iría duplicándose.

2. Aumenta la variabilidad genética de una población, debido a que en este

proceso se produce recombinación de forma que cada individuo porta una información única e irrepetible.

FASES DE LA MEIOSIS

• DIVISIÓN MEIÓTICA I.

1. Apareamiento de cromosomas homólogos.

2. Recombinación genética

3. Segregación de cromosomas homólogos

– Profase I

• Leptoteno

• Cigoteno

• Paquiteno

• Diploteno

• Diacinesis

– Metafase I

– Anafase I

– Telofase I

• DIVISIÓN MEIÓTICA II

1. Se paración de las cromátidas con obtención de 4 células haploides.

– Profase II

– Metafase II

– Anafase II

– Telofase II

Son dos divisiones sucesivas sin síntesis de ADN. La interfase premeiótica es similar a la interfase premitótica.

LEPTOTENO

ZIGOTENO

PAQUITENO

DIPLOTENO DIACINESIS

Placas

de unión

Envoltura

nuclear

Complejo

sinaptonémico

Cromátidas

hermanas

(maternas) Cromátidas

hermanas

(paternas)

Nódulo de

recombinación

Elementos centrales

Elementos laterales

Quiasmas

Las dos cromátidas están estrechamente unidas.

Los cromosomas unidos a la envoltura nuclear.

SINAPSIS de los cromosomas homólogos

(cualquier zona) a través del complejo

sinaptonémico.

Sobrecruzamiento y

recombinación genica.

Separación de

los cromosomas

homólogos.

Permanecen

unidos por los

quiasmas.

Visibles las

cromátidas

hermanas unidas

por el centrómero.

Las cromátidas no

hermanas de

cromosomas

homólogos unidas

por los quiasmas

PROFASE I

METAFASE I

ANAFASE I

Quiasma Centrómeros

En la placa ecuatorial se disponen las tétradas, unidas por los quiasmas.

Los quinetocoros están fusionados y se orientan hacia el mismo polo.

No se separan las cromátidas como en la

mitosis, sino cromosomas completos.

Cada cromosoma del par de homólogos,

se separa hacia un polo de la célula.

TELOFASE I

Reaparece la membrana nuclear y el nucléolo.

Los cromosomas sufren una ligera

descondensación.

Se obtienen dos células hijas haploides.

DIVISIÓN MEIÓTICA I DIVISIÓN MEIÓTICA II

Replicación del ADN

Cromosoma

homólogo

materno

Cromosoma

homólogo

paterno

Apareamiento

de cromosomas

homólogos y

recombinación

génica

Separación de

cromosomas

División celular I

División celular II

Separación de

cromátidas 4 gametos

haploides

CIGOTENO

• Emparejamientos de cromosomas homólogos de manera longitudinal.

• Es la SINAPSIS y se porduce en cualquier punto

• Complejo sinaptonémico.

• La estructura de dos cromosomas con un total de cuatro cromátidas: TÉTRADA o BIVALENTE.

• Se produce el sobrecruzamiento o intercambio de segmentos de ADN cuyo resultado es el intercambio de material genético entre cromosomas homólogos.

• Consecuencia: recombinación génica.

PAQUITENO

DIPLOTENO

• Comienza la separación de los cromosomas homólogos.

• Permanecen unidos por puntos denominados QUIASMAS.

CROMOSOMAS EN DIACINESIS

Los quiasmas se desplazan hacia el exterior del coromosoma hasta la metafase. El núcleo y la membrana nuclear comienzan a desaparecer.

METAFASE I

ANAFASE I

TELOFASE I

Desaparece nucleo y aparece el huso.

Placa ecuatorial

Cromátidas hermanas se separan

Desespirilazación

CUADRO 216

APOPTOSIS Mecanismo de autodestrucción de las células. Es un proceso normal que ocurre cuando se ah completado la vida fisiológica normal o cuando experimenta un daño irreversible.

EL CRECIMIENTO CELULAR EXPERIMENTO DE HERTWIG EXPERIMENTO DE STEWARD