1Liceo Manuel Barros BorgoñoDepto de BiologíaNombre Alumno________________________                                        ...
2J. Gurdon (1962) consiguió, en Xenopus laevis (rana africana), implantar núcleos de epitelio deintestino de la larva y ob...
3cromatínico.La cromatina o material genético es un complejo de Nucleoproteínas que representan el genoma de lasCélulas eu...
4En resumencomponentes          Descripción estructuralMembrana             ES Doble, en su cara que mira hacia el citopla...
5                                        Los cromosomasLos cromosomas representan el último nivel de compactación de la cr...
6 La cantidad de cromosomas que tiene las células eucariontes es constante para cada especie y varía entreellas. Ejemplo: ...
7La especie humana tiene 2n= 46 cromosomas, 22 pares de autosomas (cromosomas no sexuales) y un parde cromosoma sexual.Los...
87.- Complete las siguientes frases:1.-. Cromosoma __________________Los brazos del cromosoma son iguales, por lo que la c...
9Las células eucariotas, tanto las animales como las vegetales, presentan distinta capacidad de división. Las célulasque s...
10En la interfase y en la mitosis pueden existir anomalías, provocadas, por expresión de genes alelos nocivos o pormutacio...
11                           un estrangulamiento que origina dos células hijas. Con participación del citoesqueleto,      ...
12cancerosas, a veces letales o inocuas. Si la neoplasia es cancerosa se dice que se trata de un tumor maligno oenfermedad...
13                                                                      La presencia de un cáncer clínicamente            ...
142.-3.-4.- Si todos nosotros estamos expuestos en gran medida a las mismas condiciones ambientales. ¿Por qué razónsólo al...
15RESUMEN Profase ILeptonema: los cromosomas están largos, laxos y filamentosos llamados cronómeros, se debe alempaquetami...
16                        :                                               d) Telofase I .-Alrededor de los cromosomas loca...
17    Telofase II:                                                            TelofaseII.- Alrededor de los cromosomas    ...
18COMPARACIÓN ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS        •   Durante la meiosis, cada núcleo diploide se divide dos veces y produce cu...
19Anómalo, que al entrar en mitosis, trasmitirá la alteración a todas las células embrionarias. Si el embrión es viablese ...
20 c.-Síndrome de Edwards: (47 cromosomas, consiste en una trisomía del cromosoma 18).     Características:      . Anomalí...
214.- Síndrome de triple X o metahembras (XXX): causado por la no disyunción del cromosoma X, de tal forma quelas personas...
22 ACTIVIDADES DE REFORZAMIENTO: MEIOSIS Y GAMETOGENESIS1.- Señale el significado de la meiosis (3)a.- ___________________...
2310.- Señale Anomalías producidas por NO disyunción        AUTOSOMICAS                                SEXUAL1.- _________...
2422.- Complete la siguiente tabla.Célula Humana        Cantidad de Condición          Condición   Se    divide Número de ...
25                                        -    Los cromosomas homólogos apareados se llaman bivalentes o                  ...
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

Núcleo y material genetico

7.830 visualizaciones

Publicado el

0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
7.830
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
9
Acciones
Compartido
0
Descargas
55
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Núcleo y material genetico

  1. 1. 1Liceo Manuel Barros BorgoñoDepto de BiologíaNombre Alumno________________________ El NúcleoINTRODUCCIÓN La reproducción es una propiedad inherente a los seres vivos, puesto que permite laautoperpetuación. Cada organismo metacelular es producto de una reproducción incesante a partir de unaúnica célula inicial, llamada cigoto que se formó por la unión de dos células especializadas, los gametos.La reproducción celular está centrada en el núcleo celular, organelo que contiene la información genética.Esta información tiene básicamente dos funciones:1. provee las instrucciones que definen el funcionamiento de la célula, y en conjunto del organismo.2. actúa como molde original para obtener copias que perpetúan esta información en las células hijas.1. ALGUNOS ANTECEDENTES HISTÓRICOSLos primeros registros sobre el núcleo fueron realizados por:-Francis Bauer (1800) en orquídeas, sin percibir su relación con la estructura celular.-Robert Brown (1828), considerado el descubridor del núcleo celular, estableció su constante presencia encélulas eucariontes vegetales y animales-Los cromosomas y la mitosis fueron descritos en la segunda mitad del siglo XIX.-El redescubrimiento de los trabajos de G. Mendel en 1900, llevó a algunos investigadores como W.Sutton y T. Boveri, de acuerdo a observaciones realizadas en erizos, a plantear la existencia de unarelación entre los cromosomas y el desarrollo embrionario.-T. H. Morgan y A. H. Sturtevant, (1910) trabajando en, Drosophila melanogaster, establecieron que losgenes, o factores de Mendel, que determinan los rasgos hereditarios, se encuentran en los cromosomasdistribuidos en forma lineal. Joachim Hämmerling, biólogo danés, estudió la influencia del núcleo en la actividad celular (1943). Para ello utilizó dos especies de algas del género Acetabularia: A. crenulata y A. mediterránea, son organismos unicelulares y es posible identificar tres regiones en ellas: una inferior que parece un rizoide o base, en la que se encuentra el núcleo celular; una media o talo; y una superior o sombrero. El tamaño de las algas es de 4 a 5 cm de alto y el sombrero cerca de 1 cm. de diámetro.Hämmerling consiguió injertar el núcleo de una A. crenulata en el de una A. mediterránea. A esta (con elnúcleo injertado) se le cortó el sombrero y creció otro intermedio, este se volvió a cortar y se originó elsombrero de A. crenulata. La conclusión fue que las características de la célula están regidas por unasustancia mensajera que produce el núcleo, por lo tanto, el control de la diferenciación del sombrero esdependiente del núcleo transplantado. Esta información fue punto de partida para las investigacionessobre la función de los ácidos nucleicos en la regulación de todas lascélulas. (Figura )Experimento de Hämmerling que demuestra que el núcleo es responsable de la diferenciacióndel sombrero a través de una sustancia mensajera.Robert Briggs y Thomas King (1952) consiguieron el primer transplante exitoso de núcleos apartir de células embrionarias tempranas de Rana pipiens irradiadas con UV. Estos trabajospioneros, además de confirmar la propiedad totipotencial de los núcleos de células de blástulas ygástrulas, abrieron el camino para estudios que llevaron a la clonación de ratones, monos, ovejasy otros mamíferos.
  2. 2. 2J. Gurdon (1962) consiguió, en Xenopus laevis (rana africana), implantar núcleos de epitelio deintestino de la larva y obtener larvas y adultos. Estos últimos se produjeron en una proporciónmuy pequeña respecto del número inicial de núcleos transplantados (Figura ).¿Qué le sucede al genotipo (es decir alconjunto de los genes de un individuo)cuándo el huevo fertilizado, o cigoto, sedesarrolla generando un embrión?Un cigoto es totipotente, es decir capaz deformar todos los tipos celulares del cuerpo.Conforme el huevo se divide, las células sediferencian o especializan en tejidos tales comohueso, piel o células intestinales, y pueden asírealizar funciones distintas.Las células del embrión mantienen sugenotipo completo y activan o inactivan losgenes en forma selectiva durante eldesarrollo, mediante mecanismos de regulación de expresión génica.El NÚCLEO Considerado como un compartimiento o como organelo, es el lugar físico donde seencuentra el material genético o DNA, responsable del control metabólico y de la continuidad de la vida. Su tamaño y posición son variables, dependiendo de las necesidades de la célula, su número varía deacuerdo al tipo de células, en general se acepta que un determinante de ésto es la necesidad de controlmetabólico por parte de la célula, por ejemplo, células hepáticas grandes pueden tener 2 ó 3 núcleos, lomismo ocurre con células musculares estriadas. Su forma, por lo general, es esférica A veces, las células plurinucleadas se originan de dos maneras diferentes: mediante divisiones nuclearessucesivas, sin división del citoplasma (formándose modo, en células secretoras se encuentra en el polobasal, mientras que en células embrionarias está en el un sincitio), o por fusión del citoplasma denumerosas células sin fusión de los núcleos (originándose un plasmodio). El núcleo se presenta en dos estados diferentes que dependen de la fase del ciclo celular:Interfase y división celular.El núcleo interfásico coincide con las fases del ciclo en que no se divide. Este núcleo está constituido por una doble membrana, o envoltura nuclear, y un interiorformado por la matriz nuclear o nucleoplasma, el material genético: la cromatina y el nucleolo.Aumentando considerablemente antes de realizarse la división celular, debido a la duplicación delmaterial genético.Envoltura nuclear. La envoltura nuclear es una doble membrana que separa el material genético del citoplasma de lacélula. Ambos se encuentran separados por un espacio que queda interrumpido en algunos puntos,debido a una fusión de ambos, constituyendo los poros nucleares.Según su situación, se habla de membrana externa (hacia elcitoplasma) y membrana interna (hacia el núcleo). La externapresenta ribosomas adheridos en su superficie y puede tenercontinuidad con las cisternas del RE, ya sea RER o REL. Lainterna presenta asociado un material denso a los electronesque constituye la lámina fibrosa o corteza nuclear.Las interrupciones de la envoltura nuclear forman los poros,que se unen a otras estructuras electrodensas, dando lugar alcomplejo del poro. Los poros están presentes en todos losnúcleos y su diámetro oscila entre los 40 y 100 nm. Su númerodepende del tipo celular, de modo que es mayor en las célulascon una actividad transcripcional intensa, como es el caso delos hepatocitos y de las células musculares. Su funciónprimordial es permitir el intercambio bidireccional demoléculas, fundamentalmente ribonucleoproteínas, entrecitoplasma y núcleo.Matriz nuclearEl interior nuclear está formado por el nucleoplasma o matriz nuclear y por la cromatina.El nucleoplasma es una matriz semifluida en la que Se encuentran inmersos la cromatina y el material no
  3. 3. 3cromatínico.La cromatina o material genético es un complejo de Nucleoproteínas que representan el genoma de lasCélulas eucariotas. Tiene un aspecto muy variado: se puede presentar aislada, asociada al nucleolo o a la membrana interna del núcleo, formando gránulos de cromatina. Se clasifica en eucromatina yheterocromatina. La eucromatina, más abundante en la interfase, es la cromatina no condensada. La heterocromatina es la cromatina condensada en su máximo grado y constituye los cromosomas. Sehace visible al iniciarse la mitosis; en algunos casos permanece condensada también durante la interfase.En algunas células, como los ovocitos, los espermatozoides, las células tumorales, las nerviosas y lasembrionarias aparecen, junto al núcleo, las laminillas anulares. Son agrupaciones de estructurassemejantes a la membrana nuclear, incluidos los poros. Para algunos investigadores se originan a partirdel núcleo: mientras que otros creen que proceden del RE. Se les atribuye la función de almacenar ARN.Estructura de la cromatina: el nucleosoma.La cromatina está formada por ADN y por proteína de dos tipos: histonas y no histonas.Las histonas son proteínas de carácter básico, de bajo peso molecular, por lo que se asocian al ADN. Seencuentran en la misma proporción de peso que el ADN. Existen cinco tipos de histonas fundamentales,presentes en las cromatinas de todas las células eucariotas: H1, H2A, H2B, H3, H4. Las proteínas nohistonas constituyen un grupo muy numeroso y heterogéneo; en su mayor parte son enzimas queintervienen en la transcripción y duplicación del ADN.El estudio de la cromatina revela que la forman una serie de unidades repetitivas en forma de cuentas derosario, denominadas por Dudet y colaboradores (1975) nucleosomas. Estas unidades tienen un diámetrode 10 nm, están unidas entre sí mediante fibrillas de 2 µm de diámetro y presentan un núcleo y unfilamento de ADN.El nucleosoma tiene forma cilíndrica y loconstituye un octámero de histonas: dosmoléculas de H2A, H2B, H3 y H4. Alrededordel octámero se sitúan una vuelta y ¾ de ADN.La histona H1 no forma parte del octámero, sinoque aparece unida al ADN que relacionanucleosomas próximos. Esta estructura que seobtiene por enrollamiento de la cromatina es loque conforma el filamento fino.La fibra gruesa tiene un diámetro de 20 a 30nm y se forma por empaquetamiento delfilamento fino, siendo responsable la histonaH1.En resumen Las funciones del núcleo son:-Almacenar la información genética responsable de la expresión de los caracteres en el fenotipo delorganismo.- Organizar los genes en los cromosomas y permitir que se produzca la división celular.- Fabricar ribosomas en el nucléolo.- Organizar el desempaquetamiento del ADN.-Producir ARN mensajero, que lleva el código para sintetizar las proteínas.-Permitir a través de los poros nucleares, el transporte de los productos generados hacia el citoplasma
  4. 4. 4En resumencomponentes Descripción estructuralMembrana ES Doble, en su cara que mira hacia el citoplasma se observan ribosomas adheridos,nuclear se postula como parte del sistema de endomembranas. Está atravesada por el(Carioteca) complejo del poro, lo que permite el transporte en ambas direcciones a través de la membranaCariolinfa Es la matriz nuclear (cariolinfa) o nucleoplasma. Es la parte líquida del núcleo que(carioplasma puede tener en estado soluble minerales, nucleótidos u otro componente necesario para la conformación de la cromatina.Cromatina Presenta dos estados que es posible observar al microscopio: heterocromatina y Eucromatina Heterocromatina: es la forma condensada en que se organiza la cromatina. Se ve como manchas densas de cromatina, frecuentemente está adherida a la membrana nuclear donde presenta espacios más claros sobre los poros de dicha membrana. La heterocromatina es considerada inactiva desde el punto de vista de la transcripción. Eucromatina, tiene el aspecto de granulación fina y homogénea. Es más abundante en células que están en activa transcripción o replicación de DNA. Esto requiere que la cromatina esté “desenrollada”, tal que exista el máximo contacto entre los compuestos del nucleoplasma, como los sistemas enzimáticos para la lectura del código genético, o sustancias a incorporar a las cadenas de DNA, como los nucleótidos.Nucléolo Subestructura que no posee membrana, es la porción del DNA, de los cromosomas que contienen genes para que se realice la transcripción de RNA ribosomal (rRNA), estas zonas especiales del DNA se llaman zonas organizadoras nucleolares (más conocidas como zonas o regiones NOR aquí se arman las sub- unidades ribosomales.El nucléoloEs una estructura nuclear de gran tamaño y bien diferenciado del resto de los componentes del núcleoInterfásico, no tiene membrana que lo mantenga unido a ninguna estructura. Tiene las siguientescaracterísticas:1.- contiene una gran cantidad de ARN y proteínas2.- Su tamaño depende de la actividad de la célula3.- Su función principal es la síntesis de ARNr y el ensamblaje de los ribosomas.4.- Desaparece durante la mitosis debido al empaquetamiento del ADN, constituyendo las constriccionessecundarias de los cromosomas.NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL ADN EUCARIONTE Se definen cinco niveles de organización: ADN duplex a)El ADN duplex (2nm) no se encuentra asociado a ninguna clase de proteínas y representa el estado funcional Hebra del ADN. nucleosomal b) Hebra nucleosomal (11nm): el ADN se asocia a proteínas, del tipo histonas y no histonas, lo que resulta en una disminución de longitud con aumento del diámetro. Fibra c)Fibra de cromatina (30nm): es una acomodación de la de cromatina hebra nucleosomal en que se repliega sobre sí misma, disminuyendo nuevamente su longitud y aumentando su diámetro. También se le denomina fibra selenoidal. Dominio d)Dominios cromosómicos (300 nm): las fibras de cromosómicos cromatina forman asas. Es el estado de dominio cromosómico que encontramos al material genético durante la interfase. Cromosoma e)Cromosomas metafísicos (1400 nm): representa el metafásico estado de máxima condensación del material genético.
  5. 5. 5 Los cromosomasLos cromosomas representan el último nivel de compactación de la cromatina en el momento de ladivisión, de modo que facilitan el reparto equitativo entre las células que entran en división celular.Los cromosomas aparecen individualizados en metafase y anafase. En metafase, cada cromosoma estáconstituido por dos cromátidas, estructuras simétricas que contienen una molécula de ADN y que semantienen unidas mediante una constricción primaria, el centrómero.Sobre el centrómero se sitúa una estructura en forma de semiesfera: el cinetocoro, lugar donde se anclanlos microtúbulos del huso.Otros componentes de los cromosomas son: El telómero y el satélite se encuentran en las proporcionesterminales, tras una constricción secundaria, es decir, una zona de estrechamiento de los cromosomas queno coincide con el centrómero y no tienencinetocoro.El telómero constituye el extremo de cadabrazo de un cromosoma. Representa la partefinal de la molécula de ADN e impide quelos cromosomas se adhieran entre sí,asegurando su estabilidad.El satélite es una zona del cromosoma conaspecto redondeado que se une a unaconstricción secundaria de tamaño variable.Algunas de estas constricciones secundariascontienen el organizador nucleolar (NOR).Se trata de una zona del cromosoma en laque están los genes que codifican los ARNribosómicos, por lo que es indispensable para que se formen nuevos ribosomas.Tipos de cromosomasLa posición de la constricción primaria de un cromosoma determina la longitud de sus brazos. Estacaracterística se toma como referencia para la clasificación de los diversos tipos de cromosomas es:a) Cromosoma metacéntrico. Los brazos del cromosoma son iguales, por lo que la constricción primariase sitúa en el centro del cromosoma.b) Cromosoma submetacéntrico. La constricción primaria aparece algo desplazada respecto al centrodel cromosoma, determinando dos brazos desiguales.c) Cromosoma acrocéntrico. En este caso, la constricción primaria está muy desplazada en relación alcentro del cromosoma y los brazos que se forman son muy desiguales.d) cromosoma telocéntrico. Presentan su constricción primaria en el extremo del cromosoma, de modoque contienen un brazo de gran longitud y otro prácticamente indistinguible.N° PARTES1 Identifica las partes del cromosoma23456789 Número de cromosomas en las especiesanimales y vegetales
  6. 6. 6 La cantidad de cromosomas que tiene las células eucariontes es constante para cada especie y varía entreellas. Ejemplo: las células somáticas del ser humano poseen 46 cromosomas.En las células somáticas los cromosomas se presentan en pares, es decir, cada cromosoma tiene uncompañero, igual tamaño, forma e información, con el cual constituye un par de cromosomas homólogos.Cada uno de los cromosomas homólogos proviene de un progenitor. Cuando la célula presenta la dotación completa de cromosomas, se dice que contiene el númerodiploide, o sea “2n” cromosomas. Esta condición se presenta en células somáticas de un organismo. Cuando la célula presenta la mitad de la dotación diploide de cromosomas, es decir hay uno de cadapar, se dice que contiene el número haploide “n” cromosomas. Esta condición se presenta sólo en lascélulas sexuales: óvulo y espermatozoides. El conjunto de los cromosomas en la especie se denomina cariotipo.CARIOTIPO: El cariotipo comprende todas lascaracterísticas de un conjuntocromosómico, como el número decromosomas, tamaño relativo, posicióndel centrómero, largo de los brazos,constricciones secundarias, satélites, etc.El cariotipo es característico de unaespecie, de un género o de grupos másamplios y se representa por la serieordenada de los pares homólogos detamaño decreciente.El siguiente esquema ilustra losprocedimientos utilizados para laobtención de un cariotipo humano,mediante la técnica de cultivo delinfocitos (glóbulos blancos).CARIOTIPO HUMANO: CARIOTIPO DE UN HOMBRE CARIOTIPO DE UNA MUJER
  7. 7. 7La especie humana tiene 2n= 46 cromosomas, 22 pares de autosomas (cromosomas no sexuales) y un parde cromosoma sexual.Los cromosomas se dividen en siete grupos, los cuales se identifican con letras de la A hasta la G endonde cada par de cromosomas se numera y se ordena de mayor a menor. * El par sexual en la mujer corresponde a XX (dos cromosomas submetacéntricos grandes). * El par sexual en el hombre es XY (un submetacéntrico grande y otro pequeño).CLASIFICACIÓN DE LOS CROMOSOMAS HUMANOS.GRUPO PARES DESCRIPCIÓNA 1 al 3 Metacéntricos grandesB 4 al 5 Submetacéntricos grandesC 6 al 12 + X Submetacéntricos medianosD 13 al 15 Subtelocéntricos grandes con NOR y satélites.E 16 al 18 Metacéntricos (16) o submetacéntrico (17 y 18) pequeños.F 19 al 20 Metacéntricos pequeñosG 21 al 22+ Y Subtelocéntricos pequeños con NOR y satélites, excepto el YDeterminación del sexo en la especie humana:El sexo femenino posee el par cromosómico sexual XXpor lo que se le denomina sexo homogamético, ya que losgametos femeninos siempre portarán el mismo cromosoma sexual “X”.El sexo masculino se conoce como sexo heterogamético,ya que posee el par sexual “XY”, en este caso el 50% de los espermios porta el cromosoma “X” y el 50% restanteel cromosoma “Y”. Por lo tanto el hombre es el quedetermina el sexo de la descendencia.4.- Menciona características de los siguientes temasNúcleoEnvoltura nuclearMatriz nuclearNucleoplasmaCromatinaheterocromatinaEucromatinaHistonasNo histonasnucléolo5.- Describa el nucleosoma6.- Complete el siguiente mapa conceptual Núcleo
  8. 8. 87.- Complete las siguientes frases:1.-. Cromosoma __________________Los brazos del cromosoma son iguales, por lo que la constricción primariase sitúa en el centro del cromosoma.2.-.- Una base nitrogenada puede ser ______________________________________________________3.- Las bases púricas, estás formadas por 2 anillos y son______________________________________4.-Las bases pirimídicas: están formadas por un anillo y son___________________________________5.- Una ____________________ es un azúcar de 5 átomos de carbono. Puede ser ribosa (en el ARN) odesoxirribosa (en el ADN).6.- El ____________________ es el componente más sencillo de la molécula de ADN y que aporta la energía parala incorporación del nucleótido a la cadena del ácido nucleico.7.- Cromosoma _________________ En este caso, la constricción primaria está muy desplazada en relación alcentro del cromosoma y los brazos que se forman son muy desiguales8.- Las bases nitrogenadas que forman parte del ADN son______________________________________9.-Los tipos de ácidos nucleicos son _______________________________________________________10.- Cromosoma __________________ La constricción primaria aparece algo desplazada respecto al centro delcromosoma, determinando dos brazos desiguales.11.- cromosoma ___________________Presentan su constricción primaria en el extremo del cromosoma, de modoque contienen un brazo de gran longitud y otro prácticamente indistinguible.12.- La especie humana tiene 2n= 46 cromosomas, 22 pares ____________________(cromosomas no sexuales) yun par de cromosoma ___________________. El ciclo celular El ciclo celular es el proceso ordenado y repetitivo en el tiempo en el que la célula crece y se divide en doscélulas hijas. Todas las células se originan únicamente de otra existente con anterioridad.La duración del ciclo celular varía según la estirpe celular y de factores externos, como la temperatura y losnutrientes disponibles, siendo la duración media del ciclo completo de unas 24 horas. Las etapas son: G1, S, G2 yla fase M o división celular. Las células que no tienen división se considera que no están en el ciclo celular (G0).También el Ciclo Celular se puede dividir en dos periodos o fases, la interfase (influye a G1, S y G2) y la divisióncelular. Esta última fase incluye a dos diferentes estadios: la Mitosis (división nuclear) y la Citocinesis (divisióncitoplasmática)
  9. 9. 9Las células eucariotas, tanto las animales como las vegetales, presentan distinta capacidad de división. Las célulasque se encuentran en el ciclo celular se llaman células proliferantes (Figura 1) y las que se encuentran en fase G0 sellaman células quiescentes. Serie completa de fenómenosque producen las célulasmediante las cuales elmaterial genético se distribuyea las células hijas. Conjuntode etapas que permite ladivisión celularINTERFASE: Estado de granactividad metabólica, losgenes están replicándose, seproduce la duplicación del DNA y proteínas asociadas. Durante ella se observa el material genético disperso por elnúcleo de la célula, constituyendo la cromatina. Como se indicó comprende las fase G1, fase S y fase G2.Etapas Características Material Genético Tiempo DuraciónG1 "GAP 1" o Periodo de actividad bioquímica intensa. La Las fibras de Algunas horas(6 aIntervalo 1) célula aumenta de tamaño ,sus ribosomas cromatina 12 ), ,mitocondrias y enzimas, así como otras (cromosomas) son meses o años, aun moléculas y estructuras son sintetizadas "de simples y que en novo" No hay síntesis de DNA, sí puede se le asocia el valor estoados últimos haber reparación del DNA dañado. 2c. casos se puede consideraren fase Go.S "Síntesis Duplicación del DNA Al final de la etapa Entre 6 y 8 hrs se forman dos copias idénticas del DNA se le asigna el valor 4c.G2 "GAP 2" o Reparación del DNA dañado y comienza la Valor 4c.Intervalo 2) síntesis de proteínas necesarias para la Entre 3 y 5 hrs conformación de la cromatina que inicia lentamente su enrollamiento compactación. Esto provocará la aparición de los Cromosomas (46 en los humanos), que va a permitir la separación del material genético de las células en la mitosis y en la meiosis. Además en las células animales se duplica el par de centríolos. También se inicia el ensamblaje de la estructura del huso mitótico sobre el cual se organizarán los cromosomas.La mayoría de los autores reconocen la fase G0 o de Reposo Proliferativo, donde se encuentran aquellas célulasque no están proliferando (dividiéndose) y experimentan el proceso de diferenciación. Dependiendo de su situaciónpuede revertirse en forma facultativa volviendo al ciclo y de aquí a la mitosis, como sucede con las célulashepáticas o hepatocitos. Para aquellas células muy diferenciadas el retorno a la fase de proliferación, es en general,casi imposible, es el caso de las células nerviosas o neuronas.MITOSIS: Objetivo: 1.- En el organismo unicelular la reproducción 2.- Crecimiento y desarrollo del organismo multicelular 3 Reparación de tejidoSu significado biológico es obtener células con la misma información genética y que podrían ser utilizadas en lareparación de heridas, crecimiento de órganos y crecimiento del organismo. En individuos unicelulares el procesode división también existe, y su objetivo es elevar el número de individuos de una población. Es considerado unatipo de reproducción asexuada, pero se conoce por bipartición ,en consecuencia se forman clones.
  10. 10. 10En la interfase y en la mitosis pueden existir anomalías, provocadas, por expresión de genes alelos nocivos o pormutaciones inducidas en algún momento que pueden provocar variaciones en el ciclo celular, produciendo unaserie de enfermedades, como por ejemplo, el cáncer.Ocurre la proliferación celular y la distribución equitativa del material genético y organelosPROFASE -Inicialmente los cromosomasse encuentran desenrollados (cromatina), iniciando condensación. Se visualiza el nucléolo. -La célula puede contener un par de centríolos duplicados (o centros de organización de microtúbulos en vegetales). -Los cromosomas se aprecian con las dos cromátidas constituyentes, denominadas cromátidas hermanas, unidas por el centrómero. -El nucléolo, desaparece progresivamente, los centríolos comienzan a moverse a los polos de la célula y algunas fibras comienzan a extenderse desde los centrómeros. -Hacia el final de la profase la membrana nuclear desaparece completamente y el citoesqueleto, que mantiene la arquitectura interna de la célula se disgrega. -Alrededor de cada centrómero aparecen los cinetocoros, estructuras proteicas de anclaje para las fibras del huso mitótico. -Los centros mitóticos alcanzan los extremos polares y los cromosomas se ubican al azar en el citoplasma y se conectan a los polos a través de las fibras cinetocóricas del huso mitótico. Esto marca el fin de la profase. -Cada cromosoma aparece constituido en dos cromátidas unidas por el centrómero. - Es la etapa más largaMETAFASE -Con las fibras del huso unidas al cinetocoro, los cromosomas pueden ser trasladados. Las fibras del huso son contráctiles y los movimientos cromosomales son el producto de esta tensión, que irradian en direcciones opuestas del cromosoma. -Los cromosomas son alineados a lo largo del plano ecuatorial celular. Al alcanzar el ecuador se forma la placa ecuatorial y termina la metafase. - TEMPRANA las parejas de cromosomas toman un movimiento oscilante dentro del huso mitótico, migran a los polos opuestos -TARDÏA los cromosomas homólogos se ordenan en el plano ecuatorial por la tensión de las fibras del cinetócoro -El material genético alcanza su máxima condensación - Dura aproximadamente 20 min.ANAFASE Los cromosomas dobles se dividen, separando sus cromátidas hermanas. Esto origina en un momento 92 cromosomas simples en la especie humana, éstos se mueven en sentido opuesto, hacia los polos. El resultado final de este proceso es la presencia de 46 cromosomas simples en las inmediaciones de cada centríolo. Este punto marca el fin de la anafase. Aunque esta etapa es constante, puede ocurrir algún error y la división de un cromosoma puede no ser efectiva o en forma parcial, dando origen a modificación en el cariotipo de los individuos. - Los centrómeros se duplican en dos -Es la etapa más corta dura 5 min.TELOFASE Ocurre la reconstrucción de los núcleos. Cuando las cromátidas, llegan a los polos opuestos de la célula, ya han desaparecido las fibras cinetocóricas. Las fibras polares del huso elongan la célula. Nuevas membranas se forman alrededor de ellos formando 2 núcleos hijos, uno en cada polo. Los cromosomas se desenrollan y ya no son visibles bajo el microscopio óptico. Se observa el nucléolo en cada núcleo. Las fibras del huso se desagregan. En este momento se Observa una célula con dos núcleos, y la citocinesis puede comenzar. Puede que la citocinesis no ocurra y ésto da a lugar a células binucleadas. -Comienza la citodiéresis-CITODIËRESIS: -La célula tiene dos núcleos y lo usual es que éstos se separen con parte del citoplasma de la célula madre para formar células individuales con una distribución de organelos más o menos equitativa, y que asegure su supervivencia. -La mayoría de las separaciones tienen que ser dinámicas Esta etapa se conoce por citocinesis, citoquinesis o citodiéresis. Esta difiere en células animales y vegetales . -En células animales se agrupan filamentos de actina y miosina en el ecuador de la célula constituyendo un anillo contráctil comenzando a angostarse en ese mismo plano provocando
  11. 11. 11 un estrangulamiento que origina dos células hijas. Con participación del citoesqueleto, varios organelos se mueven a posiciones opuestas y quedan en situación optima para el funcionamiento futuro. El tabique de separación se forma desde fuera hacia dentro de la célula (centrípeta) . -En las células vegetales, el tabique que se comienza a formar en la telofase, en la placa ecuatorial, resulta de la acumulación de vesículas procedentes del Aparato de Golgi. Están cargadas con los componentes de la futura pared celular, contienen celulosa no ordenada ni estratificada, asociándose con los microtúbulos residuales del huso mitótico. Estos comienzan a fusionarse desde el centro hacia la periferia de la célula, formándose un tabique o fragmoplasto, en sentido centrífugo (Figura 4). CÉLULA VEGETAL: El tabique telofásico se forma en el plano ecuatorial, se acumula una serie de vesículas del Aparato de Golgi. Las vesículas se unen en el plano ecuatorial al unirse las vesículas en los extremos de la placa crecen y se fusionan con la membrana celular. Cada nueva célula constituye la pared celular, depositando celulosa y otros polisacáridosEN CÉLULAS PROCARIONTES-Una célula procarionte Cuando comienza la replicación, el La membrana Se forman dos células hijas.contiene en su genoma ADN circular se une en un punto a plasmática, junto con la En organismos procariontes elunicamente una la membrana plasmática de la pared celular, comienza a ciclo celular consiste en lamolécula circular de célula y permanece unido hasta dividirse y a invaginarse, replicación del ADN, seguidaADN, que se ha de que esta termina. Una vez de modo que se forma un de la división celular. Areproducir mediante la finalizada, se han formado dos dan tabique de separación y se diferencia de las célulasdivisión celular circulares que se independizan, constituyen dos células eucariotas, no hay ninguna- Aumenta de tamaño pero permanecen unido a la hijas dentro de las cuales estructura visible quecon el fin de originar membrana. existe un ADN circular intervenga en este proceso, nidos células hija tampoco existe descondensación y condendación del material genético.CÁNCER sistema de control del ciclo celular es un dispositivo bioquímico que opera cíclicamente y que está constituidopor un conjunto de proteínas que interactúan entre sí y que inducen y coordinan los procesos esenciales de avanceque duplican y dividen el contenido celular. En el ciclo existen frenos que detienen el ciclo en puntos específicosde control Se da este nombre a un grupo de enfermedades que se caracterizan por la proliferación sin control de lascélulas. Cuando estas se desarrollan sin orden en alguna parte del cuerpo se produce un exceso de tejido al que seconoce como tumor o neoplasia. El estudio de los tumores se llama oncología. Las masas tumorales pueden ser
  12. 12. 12cancerosas, a veces letales o inocuas. Si la neoplasia es cancerosa se dice que se trata de un tumor maligno oenfermedad maligna. Una propiedad de estas células es su capacidad para generar metástasis, es decir paradiseminar las células enfermas a otros lugares del organismo. Los tumores benignos no son crecimientos cancerosos y, aunque no envían metástasis, en ocasiones resultanecesario extirparlos, cuando obstaculizan la función corporal normal o provocan alguna deformación en lapersona. Las más de 30.000 millones de células que integran nuestro organismo nacen, crecen, se dividen y muerenbajo la estricta vigilancia del material hereditario, es decir de la molécula de ADN. La reproducción celular esta supervisada por ciertos sistemas de control extremadamente rigurosos. Paraque una célula se divida en dos células hijas es necesaria la participación de una variedad de moléculas, entre ellaslas proteínas, enzimas, factores de crecimiento y genes, que se activan y desconectan con precisión. Las células delos tumores malignos se duplican con rapidez y de manera continua y cuando invaden los tejidos circundantesinician la angiogénesis, que es el desarrollo de nuevas redes de vasos sanguíneos. Al grupo de proteínas que iniciaeste proceso en la neoplasia se le conoce como factor de angiogénesis tumoral (FAT). Al crecer, el cáncer empieza a competir con los tejidos sanos por espacio y nutrientes. Finalmente, el tejido normalreduce su tamaño y muere. Algunas células malignas pueden desprenderse de la neoplasia inicial e invadir algunacavidad corporal o entrar al torrente sanguíneo o la linfa, donde circularán hasta invadir otros tejidos y formartumores secundarios. Las células malignas son resistentes a las defensas antitumorales del organismo. El dolor que provoca el cáncersurge cuando la neoformación presiona nervios bloquea un conducto de salida el algún órgano, con lo que aumentala presión de las secreciones. La transformación maligna de una célula ocurre por acumulación de mutaciones en genes específicos.Muy diversos factores pueden provocar la pérdida de los mecanismos de control en las células normales yconvertirlas en cancerosas. Varios agentes ambientales constituyen una causa posible: partículas que se encuentranen el aire, el agua y los alimentos que se consumen. Las sustancias químicas y las radiaciones que provocan cáncer reciben el nombre de carcinógenos. Estos agentesinducen a mutaciones, que son cambios estructurales permanentes en la secuencia de las bases de ADN genético.La OMS estima que los carcinógenos causan de 60 a 90% de todos los cánceres humanos. Algunos ejemplos deestas sustancias son ciertos hidrocarburos que contienen el alquitrán del tabaco, las radiaciones ultravioleta de laluz solar. En la actualidad se realizan intensos trabajos de investigación acerca de los genes causales de cáncer, conocidos como oncogenes. Cuando éstos se activan de manera inadecuada, tienen la propiedad de convertirse en cancerosas las células normales. Los oncogenes se desarrollan a partir de genes normales que regulan el crecimiento y el desarrollo, a los que se llama protooncogenes. Estos últimos pueden sufrir alguna alteración que los hace producir sustancias anormales o perder su control, por lo que su expresión resulta inadecuada y ocasiona que generen productos en exceso o que lo hagan en momentos inapropiados. Los científicos creen que algunos oncogenes ocasionan que se formen los factores de crecimiento en exceso, los cuales son sustancias químicas que estimulan el desarrollo celular. Algunos otros provocan alteraciones en la superficie de los receptores, con lo que estos envían señales como si los hubiera activado un factor de crecimiento. En consecuencia, los patrones de desarrollo celular se vuelven anormales.A.-Una célula sale de su ciclo celular normal.B.-La célula cancerosa se3 multiplica rápidamente.C.- Las células traspasan el tejido del órgano que los alberga.D.- Las células cancerosa invaden órganos vecinos.
  13. 13. 13 La presencia de un cáncer clínicamente detectado en un individuo, indica la culminación de un largo y complejo proceso, que se pudo iniciar muchos años atrás. Este proceso comprende las siguientes etapas: 1.- Transformación de una célula normal en maligna. 2.- Constitución de una pequeña población de células cancerosas. 3.- formación de vasos sanguíneos. 4.- Inicio de un crecimiento rápido. Posible diseminación y manifestación en síntomas y signos.Los estudios moleculares de este último tiempo han identificado genes supresores tumorales, uno de ellos es el p53.Cuando una célula se dispone a dividirse, el p53 se activa para vigilar la secuencia normal de acontecimientosgenéticos que permiten la proliferación celular.Si alguno de los componentes celulares resulta dañado o si algún sistema de control se desajusta, el p53 es capaz dedetectar el problema e intentar restaurarlo, si la lesión no es grave el p53 detiene la división celular y activa losdenominados genes reparadores del DNA. Pero si el p53 detecta que el daño es irreparable, ordena que se ponganen acción los mecanismos genéticos para que la célula entre en un proceso que se conoce como apoptosis o muertecelular programada.Participación del la p53 en la regulación del ciclo celular. La p53 está encargada de asegurar que el ADN que se replique, si la célula pasa a S, esté en buenas condiciones, es decir que no tenga mutaciones u otros daños no reparados. Si el material genético está dañado, la p53 se acumula en el núcleo y promueve la transcripción del gen que codifica a un inhibidor. Este inhibidor es la proteína p21. La consecuencia final es que el factor de transcripción E2F no transcribe los genes necesarios para iniciar S. Esta situación se mantiene hasta que el ADN es reparado adecuadamente, momento en que p53 vuelve a sus niveles normales. Si el ADN no es reparado, la proteína p53 se conecta con los productos encargados de la muerte celular programada y la célula sufre apoptosis.ACTIVIDADES1.- Conceptos claves de cáncerCáncerNeoplasiaEncogenProtooncogenGenes supresoresMetástasisApoptosisproteína p532.- ¿Qué factores pueden alterar la proliferación normal de las células?3.- De que forma el organismo puede defenderse frente a la aparición incipiente de células cancerígenas.1.-
  14. 14. 142.-3.-4.- Si todos nosotros estamos expuestos en gran medida a las mismas condiciones ambientales. ¿Por qué razónsólo algunos desarrollan la enfermedad?5.- Si se tiene un número inicial de 1.000.000 de células en un tumor y se aplica un medicamento que mata al 99%de las células. ¿Cuántas células tumorales quedan6.- ¿Porque las células cancerigenas cambian su morfología y son capaces de migrar a otro lugares del organismoproduciendo metástasis?7.- ¿Qué papel desempeña la enzima telomerasa en el cáncer?INVESTIGAR8.- Nombre y describa causas genéticas y ambientales que provocan cáncer.9.- Nombre y describa terapias tradicionales e innovadoras para combatir el cáncerMEIOSISIntroducción:En el ciclo de vida humano, el intercambio sexual permite a la célula espermática del padre llegar y fusionarse conun óvulo haploide de la madre en el proceso de a.-La profase de El primera división meiótica eses diploide. Cuenta la fecundación. la huevo fecundado resultante mucho máscon dos juegos de cromosomas, uno por parte del padre complejapor parte de la madre.Cuando los lenta y y el otro que la de la mitosis.Todos los ciclos de vida, incluyendo el nuestro, involucran una alternanciahacerse visibles, cada haploide. El tener cromosomas comienzan a de etapas dipoloide ygametos haploides evita que el número cromosómico se duplique en cada generación. Los gametos se la cromosoma es en realidad una estructura doble, debido a formar apartir de un tipo especial de división celular llamado meiosis, las que se presentanefectuado enen fase órganos duplicación del ADN nuclear, proceso solamente la losreproductores (gónadas). S de la interfase precedente. En toda célula diploide, cada cromosoma tiene su par y estos pares se conocen como cromosomashomólogos; que se asemejan en tamaño, forma yA medida que se progresa la profase contienen. Uno de los tipo de información hereditaria que I, cada cromosomacromosomas homólogos proviene del gameto delhomólogo se reconoce el otro, del se aparean progenitor paterno. progenitor materno y entre sí y gameto delUna vez producida la fecundación, ambos homólogos se reúnen en el cigoto. La dotación cromosómica diploide, longitudinalmente. Este proceso llamado sinapsis, es unaque contiene los dos homólogos de cada par, se reduce a una dotación haploide quepuesto que no ocurre en característica única de la meiosis, contiene sólo un homólogo decada par. la mitosis. Los cromosomas apareados se llaman bivalentes.Las características más destacadas de la meiosis medida que los cromosomas se hacen más cortos y A son -Es una división reduccional en la cual células diploides (2n) originan células haploides (n). visibles, se puede apreciar que cada cromosoma está-Es una fuente de variabilidad genética al producirse nuevas combinaciones en loscada bivalente consta de formado por dos cromátidas. Así mismos cromosomas debido ados procesos el “crossing over”, y la “permutación cromosómica”, que tienen por consecuencia una ocurrencia muy cuatro cromátidas que recibe el nombre de tétrada.baja de gametos iguales. Se produce el crossing over o entrecruzamiento. En este- Corresponde a dos divisiones sucesivas con un proceso una fragmento de una cromátida puede separase e solo período replicativo del material genético. intercambiarse por el fragmento de su homóloga. AlLa meiosis es un proceso que produce gametos haploides. Una célulade cromátida se produce consecutivas intercambiar trozos pasa por dos divisiones unallamadas meiosis I y meiosis II. redistribución de los genes que contiene cada cromosoma.Estas divisiones dan como resultado cuatro células hijas (n y c). Da como resultados nuevos cromosomas que no existían antes. Se produce la recombinación genética.MEIOSIS I: Esta fase consta de profase I, metafase I, anafase I y telofase comienzan a separarse uno del Luego los dos homólogos I.a.- Profase I: se divide en 5 etapas; Leptoteno, Cigoteno, Paquiteno, Diploteno y Diacinesis. unidas otro. Sin embargo las cromátidas permanecen mediante dos mecanismos: - Las cromátidas hermanas de cada cromosoma homólogo permanecen adheridas al centrómero que comparten. - En un punto o más, dos cromátidas no hermanas están unidas por puntos de contacto llamadas quiasma (cada quiasma es una manifestación del crossing over)
  15. 15. 15RESUMEN Profase ILeptonema: los cromosomas están largos, laxos y filamentosos llamados cronómeros, se debe alempaquetamiento de las fibras de cromatina.Cigonema: Los cromosomas se acortan y se engruesan - Se encuentran los cromosomas homólogos - Los telómeros permanecen asociados a la cariotecaPaquinema: Los cromosomas homólogos se aparean - Forman el complejo sinaptonémico - Los cromosomas homólogos apareados se llaman bivalentes o tétradas formados por cuatro cromátidas - Se produce el crosing- over o entrecruzamientoDiplonema: Los cromosomas están más condensados - comienzan a separarse los cromosomas homólogos - permanecen unidos por el quiasma - centríolos comienzan a migrar a los polos opuestosDiacinesis: Los cromosomas se condensan al máximo - Los quiasmas se hacen terminales - Desaparece la carioteca - Centríolos llegan a los polos opuestos - Aparecen los áster y se forma el huso meiótico b.-Metafase I .-Las tétradas se alinean en el plano ecuatorial de la célula, pero sin división de los centrómeros. Los cromosomas homólogos, cada uno de los cuales consta de dos cromátidas, se unen a fibras de polos opuestos. c.- Anafase I.- Los cromosomas homólogos se separan, migran hacia los polos opuestos, totalmente al azar por lo tanto el número de combinaciones posible dependerá del número cromosómico de la célula (permutación cromosómica). Se produce la disyunción.
  16. 16. 16 : d) Telofase I .-Alrededor de los cromosomas localizados en cada polo celular se reconstituye la membrana nuclear. La cromatina de los cromosomas se descondensa, se desarma el huso mitótico. Se forman dos células no idénticas y haploides. Tiene la mitad del número cromosómico, es decir “n” cromosomas, pero la cantidad de ADN es de 2c, debido a que cada uno de estos cromosomas aún está compuesto por dos cromátidas. n n 2c 2cIntercinesis: Literalmente significa entre divisiones, es un período entre la primera y segunda división meiótica yno hay replicación del material genético.MEIOSIS II: Se divide en profase II, metafase II, anafase II y telofase II.División ecuacional, parecida a la mitosis en la cual se separan las cromátidas de los cromosomas y se distribuyenal azar. Como consecuencia se obtienen 4 células con una sola cromátida por cada cromosoma. Profase II.-La cromatina se condensa, desaparece la membrana nuclear y se forma un nuevo huso. La profase meiótica II se asemeja a una profase mitótica, aunque en ella no va precedida de una duplicación del ADN. n n 2c 2c Metafase II.- Los cromosomas se orientan en el ecuador y los microtúbulos del huso aparecen unidos a los cinetocoros de cada cromosoma. Cada cromosoma está compuesto por dos cromátidas y el cinetocoro de cada una de las cromátidas está orientado a un polo celular diferente. AnafaseII.- Se dividen los centrómeros y se separan las cromátidas hermanas dirigiéndose hacia los polos.
  17. 17. 17 Telofase II: TelofaseII.- Alrededor de los cromosomas localizados en cada polo celular, se reconstituye la membrana nuclear. La cromatina de los cromosomas se descondensa. Junto con este fenómeno ocurre la división del citoplasma o citodiéresis. Se forman 4 células. Cada célula resultante después de la segunda división meiótica es una célula haploide. Esto se debe a que cada núcleo está compuesto por: - la mitad del número cromosómico (n). - una cantidad de “c” de ADN, puesto que cada uno de esos cromosomas es un cromosoma simple formado por sólo una cromátida (o molécula de ADN).2 Meiosis y Variabilidad Genética En la Profase I ocurre el entrecruzamiento de cromátidas homologas (crossing-over) (Figura 4) en el cuallos cromosomas intercambian material genético, contribuyendo a la variabilidad genética. En la Metafase I, los pares de cromosomas homólogos se ubican al azar en la placa metafásica, estaorientación al azar de los cromosomas maternos y paternos, respecto a los polos celulares determinarán sumigración anafásica.Este fenómeno se denomina permutación cromosómica.La permutación cromosómica es inherente a la segregación de los cromosomas homólogos de la meiosis y generadistintas posibilidades de distribuciones cromosómicas en las células resultantes. En una célula meiótica, el númerode posibles distribuciones cromosómicas depende del número de pares cromosómicos distintos. Aquel valorequivale a 2n. Por ejemplo si una célula tiene una dotación cromosómica completa de 6, el número de paresdistintos son 3.El cálculo del número de distribuciones distintas sería 23 = 8.¿Cuántas posibilidades de distribuciones cromosómicas podrían producirse en el humano (223)?,¿Cómo influye lo anterior en la dotación cromosómica de los hijos de una pareja? siguientes efectos genética: elcrossing-over y la permutación cromosómica.En la fecundación se produce la unión de los gametos o células sexuales lo que provoca los siguientes efectos:-Se determina el sexo del individuo-Se restablece el número diploide de cromosomas (2n y 2c),- Y se logra en el cigoto una composición genética distinta a la de sus padres, por que se une material genético dedos estirpes distintas, y en la formación de estos gametos, que dan origen al cigoto ocurrieron dos eventosimportantes que contribuyeron a la variabilidad genética: el crossing-over y la permutación cromosómica.Finalmente este proceso se expresa en individuos tan diversos como animales, plantas, hongos, algas y protozoos,permite inferir que la meiosis se estableció muy temprano en la evolución de las especies, como una adaptación dela mitosis para la reproducción y variabilidad de los organismos sexuados,en definitiva la meiosis fue“seleccionada” positivamente haciendo posible la diversidad de los individuos que la presentaron y queconsecuentemente les permitieron adaptarse a su vez a condiciones ambientales diversas.
  18. 18. 18COMPARACIÓN ENTRE MITOSIS Y MEIOSIS • Durante la meiosis, cada núcleo diploide se divide dos veces y produce cuatro núcleos. Sin embargo, los cromosomas se duplican solo una vez, antes de la primera división nuclear. Por lo tanto, cada uno de los cuatro núcleos hijos contiene la mitad del número de cromosomas presentes en el núcleo original. En la mitosis, en cambio, después de la duplicación de los cromosomas, cada núcleo se divide sólo una vez. En consecuencia, el número de cromosomas se mantiene invariable. • Durante la profase I de la meiosis se produce el apareamiento de los cromosomas homólogos, seguido del alineamiento de los pares de homólogos en el plano ecuatorial en la metafase I y de la separación de los homólogos en la anafase I. Estos son la clave de la reducción del número de cromosómico. Estos sucesos no se producen en la mitosis. • Debido al entrecruzamiento y a la segregación al azar de los cromosomas, durante la meiosis se recombina el material genético de los progenitores, lo cual no ocurre en la mitosis. • La mitosis puede ocurrir en células haploides o diploides mientras que la meiosis ocurre solo en células con un número diploide de cromosomas.ACTIVIDADES1.- ¿Qué tipo de células experimentan meiosis y porque?2.- ¿Por qué el crossing over se produce en la profase I y no se observa en la profase II?3.- Compare la etapa reduccional y ecuacional de la meiosis.4.- para una especie que tiene 16 cromosomas en estado diploide, determine el número de cromosomas y moléculasde ADN que se encuentran en las siguientes etapas: ETAPAS NÚMERO DE CROMOSOMAS CANTIDAD DE ADN. Anafase mitótica Anafase II Anafase I Telofase I Telofase II5.- ¿Qué factores influyen en la variabilidad genética?6.- ¿Cuál es la importancia biológica de la meiosis?7.- Defina: tétrada; crossing over; quiasma; sinapsis. POSIBLES ERRORES EN LA MEIOSIS En la especie humana, el número diploide de cromosomas es 46 y el número haploide es 23. En cada uno de lospares de cromosomas, excepto en uno, los dos miembros del par tienen los mismos tipos de genes, es decir, portanel mismo tipo de información, y esto vale tanto para las mujeres como para los hombres. Estos cromosomas son losautosomas. Pero hay un par de cromosomas, los cromosomas sexuales, que pueden ser diferentes. En las mujeres,los dos cromosomas sexuales (XX), son morfológicamente iguales, pero en los hombres son diferentes (XY).Uno de los cromosomas sexuales del hombre es semejante a los cromosomas sexuales de la mujer (cromosoma X),pero el otro es mucho más pequeño (cromosoma Y). En ciertas ocasiones, los cromosomas homólogos o sus cromátidas no se separan correctamente durantela meiosis. Este fenómeno se denomina no disyunción de los cromosomas y da como resultado gametos con uno omás cromosoma faltantes o sobrantes. • Algunas veces no se separa un par de cromosomas homólogos durante la división meiótica, resultando los 4 gametos anormales, 2 gametos con un cromosoma extra (n+1) y 2 gametos con un cromosomas menos (n-1). • Otras veces son un par de cromátidas hermanas las que se desplazan erróneamente a una de las células durante la segunda división, resultando 2 gametos normales (n) y dos anormales; uno con un cromosoma extra (n+1) y el otro con un cromosoma menos (n-1).Cuando un gameto anormal se une a un gameto normal, durante la fecundación, resultará un cigoto
  19. 19. 19Anómalo, que al entrar en mitosis, trasmitirá la alteración a todas las células embrionarias. Si el embrión es viablese desarrollará y dará origen a un individuo con cariotipo anormal.Las causas de la no disyunción pueden ser ambientales o genéticas. 1.- Causa ambientales: diversos agentes ambientales, tanto físicos como químicos, afectan la separación de loscromosomas durante la división. Otro factor que puede considerarse como ambiental es la edad materna. Latendencia a la no disyunción aumenta con la edad materna o paterna. Ejemplo: la incidencia de hijos con trisomíaen el cromosoma 21 en mujeres de 20 años es de 0.4 por 1000 nacidos y en mujeres mayores de 45 años es de 25por 1000 nacimientos. Con respecto a la edad paterna la incidencia aumenta en individuos sobre los 55 años.2.- Causas genéticas: la ocurrencia de más de un niño con constitución aneuploide en la familia sugiere laexistencia de una situación similar, con una predisposición genética a la no disyunción.ANEUPLOIDÍAS: Es la alteración en el número normal de ejemplares de uno o más tipos de cromosomas debido auna segregación errónea durante la meiosis. Pueden ser nulisomias, monosomías, trisomía y tetrasomía. Las principales enfermedades pueden originarse por no disyunción de autosomas o de cromosomas sexuales.I.- Enfermedades causadas por no disyunción de autosomas: a) Síndrome de Down: (47 cromosomas consiste enUna trisomía del cromosoma 21.Características: • Cara redonda. • Puente nasal aplanado. • Defectos cardíacos. • Susceptibles a sufrir enfermedades respiratoria. • Presenta distintos grados de retraso mental. • Presentan la enfermedad de Alzheimer. • Boca pequeña y lengua gruesa, lo que dificulta Hablar. • Algunos desarrollan leucemias. • Los pabellones auriculares son pequeños. • La esperanza de vida es corta debido a las Cardiopatías y la disminución de defensas. • Retraso mental b) Síndrome de Patau: (47 cromosomas, consiste en una trisomía del cromosoma 13). Características: * Cráneo pequeño. * Nariz ancha y aplanada. * Orejas bajas. * Criptorquidia. * Retraso mental profundo. * Labio leporino. * Lesiones cardíacas. * Polidactilia. * Su frecuencia oscila entre 1/ 4.000 y 1/10.000 * Sobrevivencia corta hasta los 3 años.
  20. 20. 20 c.-Síndrome de Edwards: (47 cromosomas, consiste en una trisomía del cromosoma 18). Características: . Anomalías en la forma de la cabeza. • Boca pequeña. • Mentón hundido. • Lesiones cardíacas. • Órganos genitales generalmente anormales. • Trastornos en el lenguaje. • Sobrevivencia corta (10 años). • Malformaciones renales y digestivas. • Retraso mental.Trísomia del cromosoma 1: abortos.Trísomia del cromosoma 2: abortos espontáneos muy precoces.Trisomía del cromosoma 8: frente alta y prominente, malformaciones esqueléticas, vertebrales y costillassupernumerarias. Retraso mental moderado.Trisomía cromosoma 16: abortos espontáneos.II.- Enfermedades causadas por la no disyunción de los cromosomas sexuales:1.- Síndrome de Klinefelter: (47, XXY) es causado por la no disyunción del cromosoma X, de tal manera que en elcariotipo el cigoto se observa 2 cromosomas X y un cromosoma Y (XXY). Características: *Testículos pequeños, ausencia de espermatogénesis * El individuo es estéril. * Ginecomastia, desarrollo de los senos y otros caracteres sexuales feminizados (escaso crecimiento de barba y musculatura). * Estatura mayor a la media. * Poco desarrollo de las características sexuales secundarias. * Por lo general inteligencia normal. * Este síndrome también se presentan en individuos con cariotipos como (XXYY), (XXXY); (XXXXY), pero sufren de retardo mental.2.- Síndrome de Turner (45 XO): corresponde a una monosomía, ya que presenta en su cariotipo un solocromosoma sexual, que es X.Características: • Fenotipo femenino. • Poco desarrollo de las características sexuales secundarias. • Poco desarrollo de los senos. • Características sexuales masculinizadas. • Atrofia en los ovarios. • Son estériles.3.- Síndrome de duplo Y (XYY): producido por una no disyunción del cromosoma Y durante la segunda divisiónmeiótica. Características: • Tienden a ser más altos que el promedio. • Presentan personalidad infantil. • Bajo coeficiente intelectual. • Tendencia a la agresividad y comportamiento antisocial.
  21. 21. 214.- Síndrome de triple X o metahembras (XXX): causado por la no disyunción del cromosoma X, de tal forma quelas personas presentan un cariotipo con tres cromosomas X.Características: • Escaso desarrollo de los genitales internos y de los senos. • Tienen fertilidad limitada, pero aparentemente normales en otros aspectos.Gametogénesis
  22. 22. 22 ACTIVIDADES DE REFORZAMIENTO: MEIOSIS Y GAMETOGENESIS1.- Señale el significado de la meiosis (3)a.- ___________________________________________________________________b.- ___________________________________________________________________c.- ___________________________________________________________________2.- ¿Cuáles son los eventos más importantes que suceden en la profase I?a.- ___________________________________________________________________b.- ___________________________________________________________________c.- ___________________________________________________________________3.- Señale cuatro diferencias entre: ANAFASE I ANAFASE II1.- _______________________________ _____________________________2.- _______________________________ _____________________________3.- _______________________________ _____________________________4.- _______________________________ _____________________________4.- Señale 3 diferencias entre: TELOFASE I TELOFASE II1.- _______________________________ _____________________________2.- _______________________________ _____________________________3.- _______________________________ _____________________________5.- Si una célula experimenta:a.- 3 mitosis sucesivas: _____________________b.- 6 mitosis sucesivas: _____________________6.- Si la célula tiene 36 centrómeros en la etapa de Anafase ¿Cuántos cromosomas se encuentran?_____________________________________________________________________7.- Fundamente las siguientes preguntas¡Qué le sucede a la célula si….a.- Se detiene la etapa G2 _________________________________________________b.- Se detiene la etapa G1 _________________________________________________c.- Si se detiene la etapa S _________________________________________________8.- Investigar características de las mitosis y sus interfaces en el proceso de “clivaje” o segmentación luego de lafecundación de ovocito II.______________________________________________________________________9.- En una especie que tiene 2n = 8 cromosomas, determine el número de cromosomas y moléculas de DNA que seencuentran en las siguientes etapas:ETAPAS NUMERO DE CROMOSOMAS CANTIDAD DE DNA1.- Profase2.- Metafase I3.- Anafase I4.- Telofase II5:- Anafase6.- Anafase II
  23. 23. 2310.- Señale Anomalías producidas por NO disyunción AUTOSOMICAS SEXUAL1.- ___________________________ _____________________________2.- ___________________________ _____________________________3.- ___________________________ _____________________________11.- ¿En que etapa de la meiosis se reduce el número de cromosomas?12.- ¿Cuántos cromosomas humanos ( 2n = 46) se encontraran en:a.- Una espermátida _____________________b.- Un espermatogonio ___________________c.- Un espermatocito II ___________________13.- ¿Cuántos óvulos se obtienen a partir de 6 ovocitos II?14.- ¿Cuántos espermios se obtienen a partir de 14 espermatocitos II?15.- Si las células del ajo tienen 16 cromosomas ¿Cuántos cromosomas se encuentran en 5 ovogonias?_________________________________________________________16.- Si las células del maíz tienen 20 cromosomas ¿Cuántos cromosomas tiene un ovulo de maíz?_______________________________________________________________17.- Para que se formen 200 espermatozoides ¿Cuántos espermatocitos I se necesitan?18.- Si una célula tiene 64 cromosomas ¿Cuántas tétradas tendrá en profase I meiótica?19.- Semejanzas entre: OVOGONIOS ESPERMATOGONIO1.- ________________________________ _____________________________2.- ________________________________ _____________________________3.- ________________________________ _____________________________20.- Dibuja la curva correspondiente al gráfico que representa la variación de la masa de ADN nuclear a lo largode una meiosis y mitosis 4cCantidad deADN 3c 2c 1c c GI S G2 1° D. M G1…G2 2° D M 4cCantidad deADN 3c 2c 1c c GI S G2 M21.- Ordena cronológicamente los siguientes fenómenos en el transcurso de una meiosis , colocando las letras enlos cuadros A.- Sinapsis entre los cromosomas homólogos B.- Aparición de quiasma. C.- n cromosomas de dos cromátidas migrando a cada polo D.- n cromátida migrando a cada polo E.- n cromosomas en el plano ecuatorial F.- n tétrada en el plano ecuatorial G.- Crossing- over H.- Condensación de los cromosomas agarrados de la carioteca
  24. 24. 2422.- Complete la siguiente tabla.Célula Humana Cantidad de Condición Condición Se divide Número de Número de ADN haploides diploides por meiosis cromosomas cromosomas (c) (n) (2n) (simple) (dobles)CigotoÓvuloOvocito IIEspermatozoidesOvogonioEspermatogonioEspermatocito ICuerpo polar IIEspermátidaOvocito ICélulas de leydigPolocito IPolocito IICélulasgerminalesCélulas de sertoliResumen de Meiosis. Dibuje cada una de las etapas Profase I Leptonema: los cromosomas están largos, laxos y filamentosos llamados cronómeros, se debe al empaquetamiento de las fibras de cromatina. Cigonema: Los cromosomas se acortan y se engruesan - Se encuentran los cromosomas homólogos - Los telómeros permanecen asociados a la carioteca Paquinema: Los cromosomas homólogos se aparean - Forman el complejo sinaptonémico
  25. 25. 25 - Los cromosomas homólogos apareados se llaman bivalentes o tétradas formados por cuatro cromátidas - Se produce el crosing- over o entrecruzamiento Diplonema: Los cromosomas están más condensados - comienzan a separarse los cromosomas homólogos - permanecen unidos por el quiasma - centríolos comienzan a migrar a los polos opuestos Diacinesis: Los cromosomas se condensan al máximo - Los quiasmas se hacen terminales - Desaparece la carioteca - Centríolos llegan a los polos opuestos - Aparecen los áster y se forma el huso meiótico Metafase I: El huso meiótico ya está formado -Los cromosomas se disponen aliatoriamente en la zona central de la célula unidos por el centrómero -Los cromosomas de cada par homólogo se distribuyen a ambos lados del ecuador en forma independiente y al azar los de origen paterno y materno Anafase I: - Los dos cromosomas de cada tétrada migran a los polos opuestos, separándose los cromosomas homólogos - Los centrómeros no se duplican - Ocurre el proceso llamado permutación cromosómica Telofase I: - Desaparecen las fibras del huso mitótico - Los cromosomas ubicados en los polos desaparecen por la descondensación del ADN - Se originan los núcleos hijos - Se reorganiza la membrana nuclearCITODIËRESIS: Se originan dos células hijas con n cromosomas y 2c de ADNEntre la división meiótica I y II hay una corta intercinesis, sin un período S ( no hay duplicación del ADN),Algunas células hijas permanecen unidas Profase II: Similar a la mitosis , desaparece la membrana nuclear, el centríolo migra a los polos opuestos, se forma el huso meiótico. Metafase II: Los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial y están en su máxima condensación Anafase II: Se duplica el centrómero -Las cromátidas hermanas se separan - se obtienen cromosomas simples o hijos - se desplazan a los polos opuestos TelofaseII: - Desaparece el huso meiótico - se descondensan los cromosomas por la descondensación de la cromatina - Se reorganiza la membrana nuclearCITODIËRESIS: Se originan 4 células hijas, con n cromosomas y c de ADN

×