División celular y estructura de los cromosomas y la cormatina

1. Unidad 11
Núcleo. Mitosis y meiosisNúcleo. Mitosis y meiosis
1. El núcleo
2. La cromatina y los cromosomas
3. El ciclo celular
4. La mitosis
5. Citocinesis
6. La meiosis
7. Los ciclos vitales

2. 1.- El núcleo
-Propiamente dicho, sólo en eucariotas.
-Con casi todo el ADN celular
-Además de ADN hay proteínas (histonas y no
histonas) => CROMATINA
-También hay ARN

3. 2.- La cromatina y los cromosomas

8. Cuando la célula va a
comenzar la división, la
cromatina se
individualiza y adquiere
una forma condensada
parecida a un bastón.
Núcleo
Cromatina
Nucleolo
La cromatina es
como un largo
hilo de lana
Cromosoma
Condensación e
individualización
de la cromatina
Un cromosoma es
como un ovillo
Este punto es el
centrómero
Puede transportarse mucho mejor un ovillo
de lana que la misma cantidad de lana
suelta. Del mismo modo, es mucho mejor
para la célula repartir el material genético
a las células hijas si la cromatina se ha
condensado en cromosomas.

9. Duplicación Cada una
de las
copias es
una
cromátida
Cromátida 1 Cromátida 2
centrómero
Cuando la célula va a
comenzar la división, el
material genético
produce una copia
exacta de sí mismo, por
lo que en vez de un
filamento, contiene dos,
llamados cromátidas,
que están unidos por el
centrómero.
En la división celular, el
material genético (ADN) se
reparte por igual entre las
células hijas. Para ello es
necesario que, previamente,
se halla producido la
duplicación de este ADN.División celular. Las células hijas
necesitan heredar la información
genética de la célula madre.
Animación
realizada con
fotos reales

10. Veamos más cosas importantes que debes saber sobre los cromosomas:
En casi todas las células, los
cromosomas se observan
siempre en parejas.
Los dos cromosomas de una
pareja reciben el hombre
de homólogos.
Pareja de homólogos 1 Pareja de homólogos 2
El número de parejas de homólogos es siempre el mismo
en todas las células de una especie. Por ejemplo:
-Los seres humanos tenemos 23 parejas (en total: 46
cromosomas)
-La mosca del vinagre tiene sólo 4 parejas (en total: 8
cromosomas)
Drosophila melanogaster
(mosca del vinagre)

11. Tipos de cromosomas
Metacéntrico Submetacéntrico
Acrocéntrico
Es posible ordenar los cromosomas por parejas, ya que los homólogos tienen
exactamente la misma forma y el mismo tamaño. Aquí puedes ver los nombres
de los tipos de cromosomas según la posición que ocupa el centrómero.

12. Cariotipo humano Parejas de cromosomas
En la especie humana hay 23 parejas de cromosomas

13. 3.- El ciclo celular

14. En las células eucariotas hay dos tipos de división celular: mitosis y meiosis.
Célula madre Células hijas
MITOSIS
MEIOSIS
2n
2n
2n
2n
n
n
n
n
Cuando una célula
se divide por
mitosis, las
células hijas son
idénticas a la
célula madre.
Cuando la
división es por
meiosis, se
reduce a la mitad
el número de
cromosomas.
diploides
haploides
Por meiosis se dividen las células germinales (madres) de los espermatozoides
(situadas en los testículos) y las células germinales (madres) de los óvulos (en los
ovarios). Las células hijas, los gametos, son haploides (n).
(*) Células somáticas: células que constituyen el organismo, excepto las sexuales.
El cuerpo crece porque las células somáticas (*) se
dividen por mitosis. En un adulto la mitosis hace
posible la regeneración de las células muertas.
Célula madre Células hijas

15. Cuando los organismos
crecen o reparan tejidos
dañados, forman nuevas
células mediante el proceso
de división celular llamado
mitosis.
La mitosis
Para que pueda darse la
división nuclear es
necesario que se de
previamente otro proceso,
que es la replicación o
autoduplicación del ADN.
Observa el dibujo
durante un buen
rato. Se trata de
una animación que,
tras acabar (células
hijas), vuelve a
empezar (célula
madre), formando
un ciclo. Del mismo
modo, la vida de
una célula real es
un ciclo.
Fíjate que las dos
cromátidas de un
cromosoma
terminan
separándose y
repartiéndose a
las células hijas
La autoduplicación del ADN ocurre al final etapa del ciclo
celular llamada interfase.

16. La mitosis
La mitosis no es una reproducción en sí misma, sino que es un proceso de división nuclear que
sirve para repartir las cadenas de ADN de forma que todas las células hijas que se originan
tengan la MISMA INFORMACIÓN GENÉTICA que su madre y entre ellas. La mitosis es
continua, sin interrupciones, relativamente rápida, que para ser estudiada se suele dividir en
varias fases, que son la PROFASE, la METAFASE, la ANAFASE y la TELOFASE.
DIVISIÓN NUCLEAR (CARIOCINESIS)
Animación de la mitosis

17. Comienza con la conversión de la CROMATINA en CROMOSOMAS (1) por un proceso de
espiralización de las cadenas (igual que si tenemos un alambre largo y lo convertimos en un muelle),
seguiremos teniendo lo mismo, pero de forma diferente: las dos cadenas que son completamente
idénticas (ya que una se ha formado por replicación de la otra) se espiralizan juntas originando las
cromátidas del cromosoma.
Se duplican los centríolos (2).
La membrana nuclear desaparece (3).
Cuando ya ha desaparecido la membrana nuclear, los centríolos migran hacia los polos (extremos) de
la célula (4), apareciendo entre los dos pares de centríolos una serie de fibras de proteína
dispuestas de polo a polo que reciben el nombre en conjunto de HUSO ACROMÁTICO (5).
Los cromosomas ya formados se mueven y se unen a una fibra del huso por su centrómero (un sólo
cromosoma por fibra) (6), de manera que las cromátidas miran hacia los polos de la célula.
Cuando se han unido se van moviendo hasta situarse en el centro de la célula.
En la célula vegetal no existen centríolos y a veces no se ve el huso acromático.
La mitosis
PROFASE

18. La mitosis
Es una fase breve en la que todos los cromosomas se encuentran situados en el ecuador (parte
media) de la célula, formando una figura muy característica llamada PLACA ECUATORIAL (1). Tras
colocarse aquí comienza la siguiente fase.
METAFASE

19. La mitosis
Las cromátidas se separan y se desplazan hacia los centríolos, al tiempo que van desapareciendo las
fibras del huso. En este momento ya se ha repartido el material hereditario (las cadenas de ADN)
de forma idéntica en dos partes.
ANAFASE

20. La mitosis
Es como una profase al revés, los cromosomas se desespiralizan y se transforman en
cromatina (2); aparece la membrana nuclear (1), quedando una célula con dos núcleos. Aquí
concluye la mitosis propiamente dicha.
TELOFASE

21. La mitosis
No es una fase de la mitosis. Es la división del citoplasma en dos partes, con la repartición
aproximada de los orgánulos celulares. En las células animales se hace por estrangulación,
desde fuera hacia adentro, y en las vegetales se hace por crecimiento de la pared celular
desde dentro hacia afuera. El resultado final es que la célula madre se ha transformado en
dos células hijas idénticas genéticamente.
DIVISIÓN CITOPLASMÁTICA (CITOCINESIS)

22. La meiosis
MEIOSIS
2n
n
n
n
n
haploides
Por meiosis se dividen las
células germinales (madres)
de los espermatozoides
(situadas en los testículos) y
las células germinales
(madres) de los óvulos (en los
ovarios). Las células hijas, los
gametos, son haploides (n).
Célula madre Células hijas
Cuando la
división es por
meiosis, se
reduce a la mitad
el número de
cromosomas.
Recuerda que ya hemos visto que:
Debe existir un
mecanismo por el cual se
reduzca a la mitad el
número de cromosomas
para formar óvulos o
espermatozoides. Este
mecanismo es la
MEIOSIS (del griego
meios = mitad)
2n2n
2n 2n
nn

23. La meiosis
Tampoco es una reproducción en sí misma, sino que es un proceso de división
nuclear que utiliza los mismos mecanismos que la mitosis, por lo que es
bastante parecida, aunque su significado biológico es diferente ya que es
reducir a la mitad el número de cromosomas para que no se duplique el
número de la especie tras la fecundación (= fusión de gametos). La meiosis
es en realidad una doble división (de las cuales la segunda es como una mitosis
normal) que se da exclusivamente en células diploides. El proceso comienza
igual que la mitosis, es decir, con una replicación previa de todas las cadenas
de ADN al final de la interfase, de manera que al comenzar la división
tenemos doble número de cadenas; tras la duplicación comienza la meiosis.
Animación de la meiosis
Primera división
Segunda división
2n
n
n
n
n
Como hay dos divisiones, se forman cuatro
células hijas, que son haploides (n)
Célula madre

24. La meiosis
DIVISIÓN I
PROFASE I
Es similar a la de mitosis en cuanto a que es una fase de
preparación:
-desaparece la membrana nuclear (3)
- se espiralizan las cadenas de ADN, apareciendo los
cromosomas y se agrupan por parejas de homólogos
ocurriendo la recombinación genética (1)
-se duplican los centríolos (2) y migran a los polos (4)
-se forma el huso acromático (6)
-cada par de cromosomas se une a una fibra del huso (5)

25. La meiosis
DIVISIÓN I
PROFASE I
Hasta aquí sucede como en una profase mitótica normal. Las diferencias con la profase normal
se dan en el comportamiento de los cromosomas, ya que éstos antes de unirse a las fibras del
huso se van moviendo y se agrupan por parejas de manera que los cromosomas que son iguales
(CROMOSOMAS HOMÓLOGOS) quedan formando pares unidos cromátida contra cromátida;
esta unión va a permitir que se lleve a cabo el proceso más importante de la reproducción
sexual ya que es el que permite que las generaciones filiales sean diferentes a las parentales,
es la RECOMBINACIÓN GENÉTICA, que consiste en que las cromátidas de los cromosomas
homólogos que quedan juntas se intercambian trozos de sus cadenas de ADN, apareciendo
cromátidas nuevas que antes no existían, las cromátidas recombinadas, que darán lugar a la
aparición de individuos adultos nuevos que tampoco existían anteriormente.
Una vez realizada la recombinación en todos los cromosomas cada par de homólogos se une a
una fibra del huso (5), es decir, se colocan dos cromosomas por cada fibra del huso
acromático, en lugar de un cromosoma por fibra como sucedía en la mitosis; luego los pares se
desplazan para colocarse en el centro de la célula.

27. La meiosis
DIVISIÓN I
METAFASE I
Los pares de cromosomas
homólogos se sitúan en la parte
media de la célula formando la
placa ecuatorial (1).
ANAFASE I
Se produce la separación y migración de los cromosomas homólogos, por lo que a diferencia de lo que
sucedía en la mitosis, los que se desplazan son cromosomas enteros en lugar de cromátidas. Al final
de la anafase I tenemos dos juegos de cromosomas separados en los polos opuestos de la célula, uno
de cada par, por lo que es en esta fase cuando se reduce a la mitad el número de cromosomas.

28. La meiosis
DIVISIÓN I
TELOFASE I
Como en la telofase normal, se
puede regenerar nuevamente el
núcleo (1), iniciándose
inmediatamente la División II
CITOCINESIS I
La célula binucleada divide su citoplasma
en dos, quedando dos células hijas que
van a entrar en la segunda división
meiótica.
Animación de la división I

29. Profase II temprana Profase II tardía Metafase II
Anafase II Telofase II

30. La meiosis
DIVISIÓN II
Es como una mitosis normal que se da simultáneamente en las dos células hijas; en
profase II se unen cromosomas individuales a las fibras del huso y en anafase II se
separan cromátidas; al final de la citocinesis II tendremos cuatro células hijas que
tendrán cada una la mitad de las cadenas de ADN que tenían en la interfase; serán
por tanto células haploides cuya función será la de intervenir en la fecundación, es
decir, serán gametos. En las células vegetales la meiosis es similar pero con las
mismas diferencias que en la mitosis normal
Animación de la meiosis
Primera división
Segunda división
2n
n
n
n
n
Como hay dos divisiones, se forman cuatro
células hijas, que son haploides (n)
Célula madre
Recuerda:

32. LA MEIOSIS GAMÉTICA
Las células reproductoras o gametos se
originan mediante un proceso llamado
meiosis que reduce a la mitad el número
de cromosomas. En este proceso sólo va
a cada célula reproductora uno de los
cromosomas de cada par de homólogos.
Esta es la razón por la que los gametos
son haploides en lugar de diploides.
Pero no siempre la meiosis
origina gametos. Veámoslo…

33. Los ciclos vitales
Ciclo diplonte: animales y algunas algas