Ciclo celular

Fases del ciclo celular
 Interfase
 Cromosomas
descondensados
 Se distribuyen en el núcleo
 Núcleo aparece uniforme
 La célula crece
 Ocurre la replicación
 Preparación para división
 Mitosis/Meiosis
 Varias etapas
 Cromosomas condensados
 División celular

 G1, primera fase de crecimiento, se inicia con una célula hija que proviene de la
división de la célula madre. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo
material citoplásmico, sobre todo proteínas y ARN.
 S o de síntesis, en el que tiene lugar la duplicación del ADN.
 G2, se sigue sintetizando ARN y proteínas; el final de este período nos indica el
principio de la
 Meiosis o división celular.

REPLICACIÓN DEL ADN
 Una propiedad esencial
del material genético es
su capacidad para hacer
copias exactas de sí
mismo, para lo cual cada
una de las ramas de la
cadena de ADN actúa
como molde o guía,
dirigiendo la síntesis de
una nueva cadena
complementaria.

 Es imprescindible
que el ADN pueda
ser copiado con
fidelidad para que
pueda repartirse
entre la progenie, ya
sean células que se
regeneran o nuevos
individuos de una
especie.
Dr. José Luis Espinoza
24/01/13 9 Villavicencio

 La replicación del ADN produce
una copia de sí mismo por
medio de enzimas
 El mecanismo de replicación es

esencialmente el mismo en
todas las células.


 Se han emitido muchas
hipótesis de cómo se
duplica el ADN, pero
Watson y Crick
formularon la hipótesis
semiconservativa.
 Se originan dos

moléculas de ADN
 Cada una compuesta

de una hebra de el
ADN original y otra
complementaria nueva.
 Las hebras existentes

sirven de molde
complementario a las
nuevas.

 La iniciación de la
replicación siempre
acontece en un cierto
grupo de nucleótidos, el
origen de la replicación,
requiere de:
 Enzimas helicasas para
romper los puentes
hidrógeno
 Topoisomerasas para aliviar
la tensión
 De las proteínas de unión a
cadena simple para
mantener separadas las
cadenas abiertas.


 Una vez que se abre la molécula, se
forma una área conocida como "burbuja
de replicación“


Proceso de polimerización
 Por acción de la ADN polimerasa los nuevos
nucleótidos entran en la horquilla y se enlazan con el
nucleótido correspondiente de la cadena de origen (A
con T, C con G).


 El ADN se replica en toda su longitud
por confluencia de las "burbujas"

 Después de la replicación las dos moléculas
hijas de ADN permanecen unidas
 Cromátides hermanas


 Las cromátides

hermanas se

separan durante

la división celular


Mitosis y meiosis = distribución

Mitosis
 Fase del ciclo celular en
que la célula se divide,
2n
produciéndose dos
células con el mismo
contenido de ADN.
 Manera de reproducirse 2n 2n
de organismos
eucariotas unicelulares
y células somáticas de
multicelulares.

Durante la mitosis
 Los cromosomas se
condensan
 Se rompe la
envoltura nuclear
 El citoesqueleto se
reorganiza para
formar el aparato
mitótico
 Los centrosomas se
mueven a los polos
opuestos de la
célula

Meiosis
2n
 Fase del ciclo
celular de células
germinales
2n 2n
(gónada) en que
una célula se divide,
produciéndose
cuatro células n n n n
haploides, es decir
con la mitad del
ADN que el
organismo
multicelular.

Que necesita la célula para poder dividirse y repartir su
ADN de manera equitativa????

 Condensar su ADN
(cromosomas), de tal
manera que se reparta solo
una copia a cada célula. Un
juego de cromosomas para
cada célula.
 Estructuras accesorias que
permitan tal distribución
(huso mitótico y
centrosomas)
 Espacio libre para todos
estos procesos (desmantelar
membrana nuclear, retículo
endoplásmico, aparato de
Golgi).

Centrosoma
 Estructura de la cual parten los microtúbulos.
 Formado por dos centriolos
 Estructuras cilindrícas formadas por tubulina.

 El centrosoma se replica durante la
interfase.

Microtúbulos unidos al cinetocoro del
centrómero de los cromosomas

Huso mitótico
Microtúbulos
astrales, polares, y del cinetocoro

Para que sirven los diferentes microtúbulos?

ETAPAS DE LA MITOSIS

Profase

Prometafase

Metafase

Anafase

Telofase

Profase

 Condensación de
cromosomas
 Inicio de la
formación del uso
mitótico
 Centrosomas en
polos opuestos
 Ruptura de la
membrana nuclear

Prometafase

 Los cromosomas se
acortan y se
engrosan.
 Desarrollo del huso
mitótico
 Los microtubulos se
adhieren al
centrómero de los
cromosomas

Metafase

 Cromosomas
alineados al centro.
Cada cromosoma
replicado (dos
cromatidas) esta
unido de su
centrómero a un
microtúbulo de cada
polo celular.
Centrómero

Cromatidas
hermanas

Anafase

 Las cromatidas
hermanas se
separan y se
mueven a polos
opuestos.
 Acortamiento y
desplazamiento de
los microtúbulos del
huso mitótico.

Telofase

 Los cromosomas
alcanzan los polos
de la célula.
 Se forma el núcleo y
demás estructuras
membranales.

Citocinesis

División citoplásmica de las células. Mediante un anillo contractil
de miosina y actina. Empieza desde la anafase

 Es un fenómeno
especializado en el
ciclo celular que
reduce el número
de cromosomas a
la mitad.
 Producción de
células hijas
haploides

 En los animales y plantas

multicelulares la meiosis está

restringida a las células germinales

 Clave para la reproducción sexual

 A diferencia de la mitosis, la meiosis
resulta en la división de una célula diploide
en progenie haploide
 Cada una contiene solo un miembro de cada
par de cromosomas homólogos que estuvieron
presentes en el progenitor diploide

Dos divisiones consecutivas

La reducción en el número de
cromosomas se origina de dos
procesos de división nuclear y celular
(meiosis I y meiosis II) que derivan de
una sola replicación del ADN durante
la fase S precedente del ciclo celular

 Al igual que la mitosis, la meiosis I inicia después de
que la fase S se ha terminado y los cromosomas se
han replicado produciendo cromátides hermanas
idénticas
 Durante la meiosis I, los cromosomas homólogos
primero se emparejan uno frente a otro y luego se
segregan a diferentes células hijas

 El emparejamiento de los cromosomas
homólogos después de la replicación da
como resultado la recombinación de las
cromátides entre cromosomas

 Las cromátides hermanas permanecen juntas
y terminan así (un miembro de cada par de
cromosomas formado por dos cromátides
hermanas) hasta culminar la primera división
meiótica.

 La meiosis I va seguida de la meiosis II.
 La meiosis II termina con la producción de cuatro
células hijas haploides
 Cada una contiene solo una copia de cada cromosoma

 Profase de la meiosis I
 Leptoteno
 Zigoteno
 Paquiteno
 Diploteno
 Diacinesis

Leptoteno
 El ADN comienza
condensarse.
 Los cromosomas
homólogos empiezan a
reconocerse.

Leptoteno.
Lepto=delgado

Zigoteno
 Mayor condensamiento del
ADN.
 Los cromosomas homólogos
se alinean y aparean de una
manera altamente
específica, este proceso es
llamado sinapsis.

 El apareamiento
comprende la
formación del
complejo
sinaptonénico, una
estructura proteínica
que se halla
interpuesta entre los
homólogos.
 Al par de cromosomas
homólogos apareados
lo llamamos bivalente.

Complejo sinaptonémico
•Esta estructura, presente
solamente durante la profase
meiótica, es la mediadora
estructural del proceso de
apareamiento cromosómico y el
soporte de la recombinación
génica.
•Mantiene a los cromosomas
homólogos estrechamente
asociados y alineados

 La recombinación es clave para generar
diversidad genética, fenómeno crítico para
la evolución de las especies
 Da como resultado el intercambio de genes
entre cromosomas homólogos apareados
 Las diferencias genéticas entre individuos
proporcionan el material inicial para la
selección natural, la cual permite a las
especies desarrollarse y adaptarse a
cambios de las condiciones
medioambientales

Paquiteno
 Termina la
recombinación.
 Los cromosomas
permanecen unidos
en los sitios de
cruzamiento
(quiasma)

Diploteno
 Desaparece el complejo
sinaptonémico.
 Los cromosomas se separan
en casi toda su longitud pero
permanecen unidos en los
quiasmas (puntos de
recombinación).
 Indispensable para el
alineamiento correcto en la
metafase
 En este estado cada par de
cromosomas (llamados
bivalentes), consiste en 4
cromátides con su quiasma
claramente visible

Diacinesis
 Final de la profase I
 Transición a la
metafase
 Cromososmas
completamente
condensados unidos
por los quiasmas

 Durante la metafase
I los cromosomas
bivalentes se
alinean en el huso.
 La anafase I inicia
con la separación
de los cromosomas
homólogos de los
quiasmas
 Las cromátides
hermanas
permanecen unidas
en sus centromeros

 Cuando se completa la meiosis I, cada célula
hija ha adquirido un miembro de cada par de
cromosomas homólogos consistente en dos
cromátides hermanas

 La meiosis II inicia inmediatamente después de la
citocinesis, antes de que los cromosomas se
descondensen
 En la metafase II los cromosomas se alinean en el huso y los
microtúbulos se unen al cinetocoro de las cromátides
hermanas
 Inicia la anafase II
 Las cromátides hermanas se segregan a polos opuestos
 La citocinesis II da logar a la aparición de células
haploides

Regulación de la meiosis en los ovocitos
 La meiosis de los
ovocitos se regula en
dos puntos del ciclo
celular
 El primero es en el
diploteno de la meiosis I
 Los ovocitos pueden
permanecer arrestados
durante mucho tiempo
(40-50 años en
mujeres)
 La meiosis del ovocito
se reinicia en respuesta
a un estímulo hormonal
y continúa hasta la
ovulación

 La división celular con
la que termina la
meiosis I de los
ovocitos es asimétrica
 Se produce un ovocito
de tamaño normal y un
pequeño cuerpo polar
 El ovocito continua con
la meiosis II sin haber
reestructurado su
núcleo o
descondensado los
cromosomas
 Los ovocitos vuelven a
ser arrestados en
metafase II hasta la
fertilización

Fertilización
 En la fertilización, el
espermatozoide se une a un
receptor específico sobre la
superficie del óvulo y se funde
en su membrana plasmática
 Termina la meiosis II
 Liberación del segundo cuerpo
polar
 Inicia el desarrollo de un nuevo
organismo diploide
 Contiene información genética
derivada de ambos
progenitores
 Inician ciclos celulares mitóticos

 Después de que
termina la meiosis el
huevo fertilizado
contiene 2 núcleos
haploides
 Pronúcleos
 Cada una derivado
de un progenitor

 Los dos pronúcleos (haploides)
entran en la fase S del ciclo celular y
replican su ADN conforme se
acercan uno al otro
 Cuando se encuentran, el cigoto
entra en la fase M de su primera
división por mitosis
 Las envolturas de los pronúcleos se
rompen y los cromosomas
condensados se alinean en el
aparato mitótico
 Termina mitosis
 Dos células embrionarias
conteniendo un genoma diploide

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