El documento describe las distintas fases del ciclo celular y la mitosis. Explica que el ciclo celular consta de las fases G1, S, G2 y M. La fase G1 es cuando la célula crece y se prepara para dividirse, la fase S es cuando se replica el ADN, la fase G2 es cuando la célula se prepara para la división celular y la fase M es la mitosis propiamente dicha. También describe las diferentes etapas de la mitosis como la profase, metafase, anafase y telofase
1. IXIX
Biología. 2º Bachillerato. IES SANTA
CLARA.
Belén Ruiz
Departamento Biología- Geología
IES Santa Clara.
https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/2o-biologia
TEMA 9. EL CICLO CELULAR
http://ibytes.es/images/content/postimages/division_celular.jpg
6. Fase G1. Tiempo que transcurre
desde el fin de la mitosis (fase M)
hasta el inicio de la síntesis de
ADN (fase S). Durante este
período la célula crecce y
madura. La célula desarrolla su
actividad funcional específica.
Algunas células pasan todo su
tiempo vital en esta fase no
realizando mitosis y en este caso
hablamos de fase G0. La célula
pasa a la fase S al superar el
punto de restricción.
Fase S. Duplicación del ADN
Fase G2. Preparación para la mitosis.
Incremento del número de orgánulos,
moléculas y citoplasma precisos para la división
7. ¿Es la célula bastante grande?
¿Es favorable el entorno?
¿Está dañado el ADN?
¿Están todos los cromosomas correctamente
alineados en el huso durante la metafase?
D
¿Es la célula bastante grande?
¿Es favorable el entorno?
¿Está todo el ADN replicado?
8. Ciclo celular: control
Regulación enzimática. En el punto de restricción
mediante el ensamblaje y activación de proteínas
denominadas ciclinas.
Factores de crecimiento. Activan genes relacionados
con la proliferación celular, entre ellos
protooncogenes que son genes normales y
necesarios, pero que pueden transformarse en
oncogenes (genes implicados en el desarrollo
tumoral).
Otros factores: tamaño celular, contacto entre
células, temperatura, edad, etc.
13. CANCER
(neoplasias)
Célula mutada
por la acción de
agente
mutágeno
División
acelerada a
partir de célula
mutada
Nuevas
mutaciones
provocan la
aparición de
clones de
células
indiferenciadas
Nuevas
mutaciones e
irrigación
sanguínea del
tumor primario
Desprendimiento de
celulas tumorales que
viajan y se instalan en
distintas zonas del
organismo,
ocasionando
metástasis o tumores
secundarios
Para que el tumor avance, las células alteradas han de superar los
mecanismos defensivos del sistema inmunológico (linfocitos NK) y los
frenos del ciclo celular que llevarían a la apoptosis
Las células cancerígenas no presentan nunca periodo Go ni frenos del c.
celular , su G1 es más rápida y se vuelven “inmortales”.
14. Cáncer cancerígeno proceso genético de
mutaciones en secuencia que dirigen la malignización
TIPO DE VIRUS CÁNCER
PAPILOMA HUMANO CUELLO DEL ÚTERO
HEPATITIS B HEPATOCARCINOM
A
DE CÉLULAS T LEUCEMIA
HERPES VIRUS SARCOMA DE
KAPOSI
Dr. Carmen Álvarez Domínguez.
Grupo de Genómica, Proteómica y Vacunas. Laboratorio 124.
Instituto de Investigación Marqués de Valdecilla (IDIVAL).
calvarez@humv.es
15. Cáncer mutación genes
mutados
1. Protooncogenes: Codifican proteínas reguladoras de la división celular.
Los oncogenes son protooncogenes mutados que producen una mayor cantidad de las proteínas
reguladoras y la célula se divide más rápidamente.
Oncogen: ACELERADOR coche.
2. Genes supresores de tumores que si mutan y se inactivan puede permitir el desarrollo del tumor:
FRENOS Coche.
Codifican proteínas que reducen la división celular y si se inactivan la célula crece incontroladamente: P
53: Apoptosis
3. Genes reparadores del ADN: Codifican la ADN Polimerasa I
Sus mutaciones (melanomas,colon) hacen que no se repare el ADN y sus errores se acumulan y se
produce cáncer
16. Agentes cancerígenos:Agentes cancerígenos:
Físicos : radiaciones ionizantesFísicos : radiaciones ionizantes
Químicos: benzopirenos, nitrosaminas, etc.Químicos: benzopirenos, nitrosaminas, etc.
Biológicos: virus oncogénicosBiológicos: virus oncogénicos
Genes alterados:Genes alterados:
ProtooncogenesProtooncogenes ⇒⇒ oncogenesoncogenes
(genes hiperactivos)(genes hiperactivos)
Genes supresores deGenes supresores de
tumorestumores
Proteínas afectadas:Proteínas afectadas:
Tienen relación conTienen relación con
los mecanismos de divisiónlos mecanismos de división
y diferenciación celulary diferenciación celular
18. LA MULTIPLICACIÓN DE LAS CÉLULAS. MITOSIS
Comienza al final del período G2 del ciclo celular. Consiste en la división del núcleo para
formar dos con el mismo número y tipo de cromosomas y con la misma información
genética.
PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE
Centriolos
Cromátidas
Huso acromático
Centrómero Polo
Cromátida
Cromosom
a hijo
19. Producción de células idénticas a la
original
➞Crecimiento: En pluricelulares
➞Reposición: En pluricelulares
➞Reproducción: En eucariotas
unicelulares
SIGNIFICADO Y FUNCIONES DE LA
MITOSIS:
20. MITOSIS
PROFASE METAFASE
ANAFASE TELOFASE
La cromatina se condensa. Los cromosomas
se hacen visibles. La membrana desaparece.
Los cromosomas muy condensados se
disponen en el ecuador de la célula.
Los cromosomas hijos se rodean de una nueva
membrana nuclear y se forman nuevos núcleos.
Las cromátidas hermanas se separan y
se dirigen a polos opuestos de la célula.
21. La Mitosis o Cariocinesis
– PROFASE: Condensación de cromatina ⇒ cromosomas
• Huso acromático (Mtb. polares, aster y centrosfera)
• Desaparición de envoltura nuclear
– PROMETAFASE: Microtúbulos cinetocóricos
– METAFASE: Máxima condensación (cromosomas
metafásicos)
Cromosomas en ECUADOR celular
– ANAFASE: División de los centrómeros
Separación y emigración de las cromátidas
– TELOFASE: Desaparición del aparato mitótico
Desespiralización ⇒ cromatina y nucleolos
Nuevas envolturas nucleares
Reparto citoplasmático
25. METAFASE
Los cromosomas se
disponen en el centro
PROFASE
Condensación de la
cromatina
ANAFASE
Las cromátidas
hermanas se separan
TELOFASE
Los cromosomas se
descondensan en
cromatina
33. DIVISIÓN DEL CITOPLASMA: CITOCINESIS
CITOCINESIS VEGETALCITOCINESIS ANIMAL
A la altura del plano ecuatorial del huso
acromático, bajo la membrana se forma un
anillo de filamentos contráctiles que se van
estrechando hasta separar las células hijas.
Se forma un tabique de separación llamado
fragmoplasto a partir de vesículas del aparato
de Golgi. En el espacio del fragmoplasto se
formará la lámina media y posteriormente la
pared celular.
42. Microscopía de fluorescencia. Se
observa una micrografía de una
célula en mitosis. Para obtener
esta imagen, se emplearon tres
moléculas fluorescentes
distintas con el fin de teñir tres
componentes celulares
diferentes. Se usó un anticuerpo
acoplado a una proteína
fluorescente verde para detectar
a los microtúbulos, otro
anticuerpo acoplado a una
proteína fluorescente roja para
detectar a los centrómeros, y un
colorante fluorescente azul para
teñir el ADN, que se encuentra
condensado formando los
cromosomas. (Fuente: Alberts y
col., Molecular Biology of the
Cell, 2004).
http://porquebiotecnologia.com.ar/index.php?
action=cuaderno&opt=5&tipo=1¬e=80
43. División Meiótica
Interfase: G1, S y G2
MEIOSIS
1ª DIVISIÓN (división reduccional)
➞CARIOCINESIS I
» PROFASE I
» PROMETAFASE I
» METAFASE I
» ANAFASE I
» TELOFASE I
➞CITOCINESIS
➞Interfase: Sin periodo S
2ª DIVISIÓN: similar a mitosis
44. 1ª División Meiótica
(División Reduccional)
CARIOCINESIS I (FASES):
PROFASE I: Se producen condensaciones y
desespiralizaciones entre fases
Apareamiento de Cr. Homólogos (Complejo Sinaptonémico)
Sobrecruzamiento ⇒ RECOMBINACIÓN
PROMETAFASE I: Microtúbulos cinetocóricos
METAFASE I: Máxima condensación (cromosomas metafásicos)
Cromosomas bivalentes en ECUADOR celular
ANAFASE I: Emigración de cr. homólogos
TELOFASE I: Desaparición del aparato mitótico
Desespiralización ⇒ cromatina y nucleolos
Nuevas envolturas nucleares
Reparto citoplasmático
45.
46. EN CÉLULAS
FORMADORAS DE
GAMETOS
1ª DIVISIÓN:
RECOMBINACIÓN EN PROFASE I
DIVISIÓN REDUCCIONAL
(SEPARACIÓN DE CROMOSOSMAS)
2ª DIVISIÓN:
IGUAL QUE UNA MITOSIS
SEPARACIÓN DE CROMÁTIDAS
47. 1ª División Meiótica
(División Reduccional)
– CITOCINESIS
– INTERFASE: CORTA Y SIN PERIODO “S”
2ª División Meiótica
(Similar a una mitosis)
FASES:FASES:
Profase II, Prometafase II, Metafase II,Profase II, Prometafase II, Metafase II,
Anafase II, Telofase IIAnafase II, Telofase II
CITOCINESISCITOCINESIS
50. La profase I de la meiosis
Etapa de larga duración, en la que los cromosomas homólogos se emparejan e
intercambian material hereditario.
ETAPAS DE LA
PROFASE
Centriolos
Cromátidas
hermanas
Cromosomas homólogos
apareados en sinapsis
Quiasmas
Entrecruzamiento
Los filamentos
de ADN
comienzan a
condensarse.
Los cromosomas
se hacen
visibles.
Cada cromosoma se
aparea longitudinalmente,
gen a gen, con su
homólogo formándose
sinapsis.
Las cromátidas homólogas se unen
íntimamente en algunos puntos, donde
tienen lugar roturas y
entrecruzamientos de fragmentos de
cromátidas.
Los
entrecruzamientos
originan la
recombinación
genética del
material hereditario
aumentando la
variabilidad
genética.
58. Telofase I: Interfase sin S:
Profase II: Metafase II:
Anafase II: Telofase II:
Citocinesis Granos de polen
SegundaSegunda
DivisiónDivisión
59. 1ª DIVISIÓN MEIÓTICA
2ª DIVISIÓN MEIÓTICA
Profase I Metafase I Anafase I
Telofase I
Telofase IIAnafase IIMetafase II
Placa metafásica
doble
Placa metafásica
sencilla
60. INTERFASE
(duplicación
del ADN)
1. PROFASE I
(Condensación
de los cromosomas)
2. METAFASE I
(Los cromosomas se
disponen en parejas)
3. ANAFASE I
(Separación
de los
cromosomas
homólogos) 4. TOCINESIS
TELOFASE I y CI
(Separación de las células
hijas
5. PROFASE II
(se vuelve a formar el huso)
Células hijas
6. METAFASE II
(Los cromosomas
se colocan en el centro)
8. TELOFASE y
CITOCINESIS
MEIOSIS II
(separación de cromátidas
hermanas)
SOBRECRUZAMIENTO
MEIOSIS I
(separación de cromosomas
homólogos)
7. ANAFASE II
(Separación de
cromátidas)
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67. N° DE MOLÉCULAS DE ADN en las
distintas etapas: (ej. Homo sapiens 2n = 46)
– G1:
– G2:
– 1° división ⇒ 23 cromosomas “dobles” y
– 2° división ⇒ 23 cromosomas “sencillos” y
(46 mol. de ADN)(46 mol. de ADN)
(92 mol. de ADN )(92 mol. de ADN )
46 mol.46 mol. de ADNde ADN
23 mol.23 mol. de ADNde ADN ⇒⇒
4 células haploides con 23 mol. de4 células haploides con 23 mol. de
ADN/célulaADN/célula
1ª División Meiótica
(División Reduccional)
68. Significado y función de la Meiosis
Generalidades: 4 células haploides (n)
Funciones:
– Ciclos haplontes: Meiosis zigótica
– Ciclos diplohaplontes: Meiosis esporogénica
– Ciclos diplontes: Meiosis gametogénica:
• Producción de gametos (ciclos diplontes ⇒
adultos diploides, gametos haploides)
79. ALTERACIONES ASOCIADAS A LA MEIOSIS
Mutaciones GENÓMICAS:
• No son realmente mutaciones, son alteraciones
“cuantitativas”⇒ afectan al nº de cromosomas. Se originan
como consecuencia de un desigual reparto de los cromosomas
durante la 1ª o 2ª división.Meiótica durante la anafase I o II.
– Ej. Trisomías (2n + 1): ej. Síndrome de Down
80. Disyunción desigualDisyunción desigual
en La 1ª o 2ªen La 1ª o 2ª
división meióticadivisión meiótica
( ¡ OJO!( ¡ OJO!
Puede producirsePuede producirse
en laen la
Anafase I o II)Anafase I o II)
81. Disyunción desigualDisyunción desigual
en La 1ª o 2ªen La 1ª o 2ª
división meióticadivisión meiótica
( ¡ OJO!( ¡ OJO!
Puede producirsePuede producirse
en laen la
Anafase I o II)Anafase I o II)
82. Disyunción desigualDisyunción desigual
en La 1ª o 2ªen La 1ª o 2ª
división meióticadivisión meiótica
( ¡ OJO!( ¡ OJO!
Puede producirsePuede producirse
en laen la
Anafase I o II)Anafase I o II)
83. Varón sindrome de DownVarón sindrome de Down
TrisomíaTrisomía
Varón sindrome de KlinefelterVarón sindrome de Klinefelter
Trisomía XXYTrisomía XXY
87. Apoptosis: sucidio celular programado
El suicidio celular constituye la base del ciclo vital de todos los
seres vivos y su alteración (activación incontrolada o inhibición) es
responsable del desarrollo de enfermedades como el cáncer, la
artritis reumatoide, el sida o la enfermedad de Alzheimer.
“La salud de todos los organismos pluricelulares, incluidos los
seres humanos, depende no solo de que el cuerpo sea capaz de
producir nuevas células sino también de que puedan
autodestruirse cuando ya no realizan su función adecuadamente”
Richard C Duke, Master teacher of Inmunology. University of
Colorado.
La apoptosis es diferente de la muerte necrótica debida a lesión,
traumatismo o daño.
La apoptosis sucede al final de la fase G1 (antes de duplicar su
material genético) o durante la fase G2 (células débiles que no
deben entrar en mitosis).
88. Apoptosis: proceso
Tras el estímulo correspondiente o la decisión
celular de iniciar la muerte programada
lacélula:
1. Reduce su volumen.
2. Se aisla de las células vecinas.
3. El citoplasma sufre un proceso de vacuolización
(parece que hierve).
4. La cromatina se condensa anormalmente en la
periferia nuclear, pegada a la membrana nuclear.
5. La célula estalla dividiéndose en múltiples
cuerpos apoptósicos.
6. Acuden macrófagos y células fagocíticas para
ingerir los cuerpos apoptósicos y dejar la zona
limpia.
89.
90.
91. Compara las anafases I y II de la meiosis con la anafase mitótica. ¿Cuáles son
las diferencias?
Meiosis: anafase I:→ se separan (emigran) los cromosomas homólogos.
Anafase II y Mitosis: → se separan y emigran las cromátidas.
Cita dos razones que justifiquen la importancia biológica de la meiosis.
a) Mantener constante en nº de cromosomas de la especie
b) Generar variabilidad genética por segregación y recombinación
¿Cuáles son las principales funciones biológicas de la meiosis y de la mitosis,
respectivamente? ¿Por qué razón la meiosis no puede cumplir la función
biológica de la mitosis?
a) Mitosis: Reposición, crecimiento y desarrollo embrionario
(pluricelulares). Reproducción (unicelulares).
Meiosis: genera gametos (gametogénica)
b) Porque se reduce a la mitad el nº de cromosomas o mol. de ADN
(división reduccional), de manera que las células resultantes no serían
iguales a la original
Explica mediante un dibujo, los diferentes niveles de compactación de la
cromatina.
Vista en la célula.
92. 1) Concepto de citoquinesis y carioquinesis 2) ¿Qué le ocurre a la célula
cuando se da la primera pero no la segunda?
1)
a) cariocinesis=mitosis ⇒ división del núcleo.
b) Citocinesis = división del citoplasma
2)
Endomitosis: Tipo de mitosis en la cual se forman cromosomas
individualizados, que se reúnen posteriormente en el mismo núcleo,
dando lugar a células poliploides, es decir, con un número mayor de
cromosomas que los de la célula original. La endomitosis se produce,
por ejemplo, en los megacarioblastos (células precursoras de las
plaquetas) o en algunas células tumorales.
Las células tumorales tienen la característica de presentar mitosis con una
frecuencia anormalmente alta respecto a una célula normal. Dibuja el
esquema del ciclo celular y la duración relativa de cada una de sus fases,
para ambos tipos de células respectivamente.
Célula
normal
Célula
tumoral
Normal: G0 variable, G1=6/12h; S=6-8h; G2=3, M=1-1/2 h.
Cancerígena: No G0, El periodo G1 es más rápido,
probablemente también el G2 y carece de puntos de
restricción.
93. ¿Cuáles son las funciones biológicas más relevantes de la meiosis? Razona
la respuesta.
1.-La división por meiosis permite obtener 4 células con la mitad del material
genético que la célula madre.
Ciclos haplontes adultos (meiosis zigótica)
Ciclos diplohaplontes⇒ su papel permite obtener esporas haploides que
germinarán originando el gametofito haploide (meiosis esporogénica)
Ciclos diplontes⇒ como el nuestro donde la meiosis produce gametos
haploides (meiosis gametogénica) que tras fecundarse origina un zigoto
diploide que por sucesivas mitosis dará lugar a adultos diploides.
Meiosis, variabilidad genética, gametogénesis y evolución. Elabora un
texto de no más de diez líneas en el que figuren debidamente relacionados
estos cuatro conceptos.
La meiosis permite es un tipo especial de división nuclear que permite generar células
haploides, esto es con la mitad de la dotación cromosómica de la célula original. Estas
células, tras diferentes procesos de maduración, se transforman en gametos completando
los procesos de gametogénesis (meiosis gametogénica). La meiosis permite el
mantenimiento del número constante de cromosomas de la especie y constituye una fuente
de variabilidad genética a través de los procesos de segregación cromosómica y
recombinación lo que contribuye a la existencia de una mayor variabilidad inicial dentro de
las poblaciones a partir de la cual los procesos de selección natural permiten la evolución de
los organismos, según los modelos neodarwinistas.
94. Una célula (2n= 4) que va a entrar en meiosis tiene dos pares de
cromosomas homólogos como los de la figura. Dibuja la dotación
cromosómica (número y tipo de cromátidas) que tendrán: a) las
dos células resultantes de la primera división meiótica b) todas
las que resulten de la segunda división meiótica. Nota: Indicar en
cada caso color de las cromátidas.
1ª división
2ª división
Tipos de gametos posibles
Describe la mitosis o la meiosis
Pueden darse dos opciones según como se dispongan los cromosomas en la
metafase I ya que el nº de gametos es igual a 2 n
= 22
= 4 tipos de gametos
diferentes
95. Indica en qué punto de la meiosis (en humanos) pudo haberse producido el
fallo que da lugar a un zigoto con trisomía simple para el cromosoma 21 (S.
de Down). Razona la respuesta y apoya tu razonamiento con un dibujo.
Durante la Anafase I o II debido a una inadecuada disposición de los cromosomas
en el ecuador durante las metafases I y II respectivamente.
Describe dos mecanismos
mediante los que se genere
variabilidad genética en los seres
vivos. ¿Qué ventajas e
inconvenientes tiene la variabilidad
genética? Razona la respuesta.
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FUENTE PRIMARIA
•Mutaciones ⇒ nuevos alelos (1)
FUENTES SECUNDARIAS
•Fenómenos” sexuales:
oMeiosis:
Segregación cromosómica ⇒
reordenación de alelos (2)
Recombinación ⇒ reordenación de
alelos (3)
oFecundación ⇒ reordenación de alelos (4)
•Fen. Parasexuales: conjugación, etc. (5)
Fuentes de variabilidad en:
Procariotas:
•(Reino Monera) : (1) (5)
Eucariotas (El resto):
•(1), (2), (3), (4),
algunos protistas (5, por
conjugación)*