Tema 14 división celular el ciclo celular




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fecha de publicación21.01.2016
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TEMA 14. DIVISIÓN CELULAR.

TEMA 14

DIVISIÓN CELULAR



EL CICLO CELULAR


 División. La célula se divide en dos o más células hijas.

  • Cariocinesis  mitosis. División del núcleo.

  • Citocinesis. División del citoplasma.

 Interfase. Período entre dos divisiones.

  • G1. Síntesis de proteínas y reparación del ADN. Cuando las células no se dividen (neuronas), esta fase se denominas G0. El período de transición entre la G1 y la S se denomina punto de restricción o de no retorno.

  • S. Duplicación del ADN.

  • G2. Preparación para la división celular. Al final de esta etapa, el ADN ya duplicado empieza a condensarse.

La duración de la interfase es menor en los protistas, que se dividen con más rapidez. Las neuronas o los glóbulos rojos dejan de dividirse cuando el individuo llega a la madurez (permanecen indefinidamente en la fase G0), mientras que las células epiteliales se dividen durante toda la vida.

Control del ciclo celular:

  • Regulación enzimática. Proteínas de disparo o ciclinas y quinasas.

  • Factores de crecimiento. Los protooncogenes pueden experimentar cambios en la secuencia genética o en sus mecanismos de regulación y convertirse en oncogenes (desarrollo tumoral).

  • Tamaño celular, temperatura, edad, etc.

Tras un número limitado de divisiones, las células mueren (apoptosis).

DIVISIÓN MITÓTICA

1. MITOSIS.

Las células hijas reciben el núcleo con la información genética completa e idéntica a la de la célula progenitora.

Por lo general, durante la mitosis, desaparece la membrana nuclear (mitosis abierta), excepto en protistas y hongos en los que permanece (mitosis cerrada).

PROFASE.

Antes de la profase se duplican los centriolos (fase S), se duplica la información genética (2cromátidas unidas por el centrómero) y se reorganiza el citoesqueleto celular. Durante la profase, el núcleo experimenta los siguientes cambios:

  • Condensación de la cromatina difusa.

  • Migración de los cromosomas a la periferia nuclear.

  • Desaparición paulatina del nucleolo.

  • Comienzo de la formación del huso acromático: en las proximidades de cada par de centriolos se polimerizan unos microtúbulos polares que se van alargando.

  • Unión de los cromosomas al huso acromático por los cinetocoros a los microtúbulos cromosómicos o cinetocóricos.

METAFASE.

Los cromosomas (máximo grado de empaquetamiento) se disponen en el plano ecuatorial. El huso mitótico está constituido por microtúbulos polares y cromosómicos.

ANAFASE.

  • División de los centrómeros, que se separan llevando unidas las cromátidas correspondientes.

  • Acortamiento de los microtúbulos cromosómicos.

  • Los microtúbulos polares se alargan en el ecuador del huso, donde comienza a depositarse un material denso.

TELOFASE.

Final de la mitosis.

  • Desaparición de los microtúbulos polares.

  • Desespirilación de los cromosomas.

  • Nueva envoltura nuclear.

  • Aparecen nuevos nucleolos.

2. CITOCINESIS.

Habitualmente se inicia en la telofase. Reparto del citoplasma y orgánulos celulares (mitocondrias y cloroplastos divididos previamente). La célula comienza a sufrir una constricción en la zona ecuatorial (surco de división). Se expande la membrana y hay una contracción progresiva debido a una anillo periférico contráctil de microfilamentos de actina y miosina. Finalmente, se separan las dos células hijas.

Diferencias entre mitosis animal y vegetal

 Cloroplastos en células vegetales.

 Las células vegetales poseen COM en lugar de centrosomas (COM  centro organizador de microtúbulos).

 En las células vegetales se produce por creación del fragmoplasto.

DIVISIÓN MEIÓTICA

Origina cuatro núcleos haploides a partir de un núcleo diploide. Para la reproducción sexual en individuos diploides.

1. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA.

PROFASE MEIÓTICA I.

Dividida en seis etapas:

  1. Proleptoteno. Ya se ha producido la duplicación del ADN. Los cromosomas apenas se distinguen. Premeiótica.

  2. Leptoteno. Los cromosomas se unen a la membrana nuclear en zonas próximas a los centriolos por placas de unión.

  3. Zigoteno. Los cromosomas homólogos se aparean entre sí originándose el complejo sinaptonémico, el cual es necesario para que se produzca el sobrecruzamiento. En esa fase cada pareja de cromosomas se llama bivalente o tétrada.

  4. Paquiteno. Sobrecruzamiento entre cromátidas no hermanas. Los puntos de sobrecruzamiento son nódulos de recombinación. En este proceso se rompe la dobles hélice en los fragmentos intercambiados, y una posterior fusión.

  5. Diploteno. Los cromosomas homólogos comienzan a separarse, aunque permanezcan unidos los puntos de sobrecruzamiento y que se denominan quiasmas. Se inicia la desaparición de los complejos sinaptonémicos. Etapa más larga de la meiosis.

  6. Diacinesis. Los cromosomas aparecen condensados y los quiasmas se van desplazando hacia los extremos del bivalentes (terminalización de los quiasmas). La membrana nuclear y el nucleolo empiezan a desaparecer.

METAFASE MEIÓTICA I.

Los bivalentes se disponen en el plano ecuatorial. Sólo se observan algunos quiasmas.

ANAFASE MEIÓTICA I.

Se separan los bivalentes y cada cromosoma del par de homólogos emigran hacia uno de los polos.

TELOFASE MEIÓTICA I.

Formación de dos núcleos hijos, cada uno de los cuales contiene un juego completo de cromosomas. Reaparecen el nucleolo y la membrana nuclear. A continuación se produce la citocinesis.

2. SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA.

La segunda división meiótica equivale a la mitosis normal. La segunda división meiótica dará como resultado cuatro células haploides. Sin embargo, la dotación genética de cada una de las células es el fruto de la recombinación entre cromosomas homólogos, y, por tanto, de la mezcla de caracteres genéticos diferentes.

3. MEIOSIS Y REPRODUCCIÓN SEXUAL.

En los organismos haploides, la fusión de dos núcleos haploides genéticamente diferentes, origina un cigoto diploide con una información genética diferente. La variabilidad genética se debe a:

  • Las distintas posibilidades de reparto en la segregación de los cromosomas parentales en la primera división meiótica.

  • La recombinación e intercambio de información genética producidos en la profase meiótica I.

LOS CICLOS BIOLÓGICOS

1. CICLO BIOLÓGICO HAPLONTE O MEIOSIS CIGÓTICA.

En ello, la fase diploide (2n) está reducida el cigoto. Por ello se dice que es meiosis cigótica. La meiosis se produce en el cigoto, formando cuatro células haploides, cada una de las cuales constituye un individuo. En algas primitivas y hongos.

2. CICLO BIOLÓGICO DIPLONTE O MEIOSIS GAMETOGÉNICA.

La fase haploide queda reducida a los gametos (meiosis gametogénica). En metazoos (incluido el ser humano), algunos grupos de algas y hongos y la mayoría de los protozoos.

3. CICLO BIOLÓGICO DIPLOHAPLONTE O MEIOSIS ESPOROGÉNI-CA.

El adulto diploide, llamado esporofito, origina por meiosis gran cantidad de células haploides (n), denominadas meiosporas (en lugar de gametos). Por esta razón también recibe el nombre de meiosis esporogénica. Las meiosporas germinan y, por mitosis, forman un nuevo individuo llamado gametofito, que es haploide (n), ya que produce gametos n. Los gametos se fusionan y producen un cigoto 2n que dará lugar a un nuevo esporofito. Hay, por tanto, una alternancia de generaciones: el esporofito diploide (2n) y el gametofito haploide (n).

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