Ciclo celular

1. MITOSIS
y
MEIOSIS
1
Ciclo celular

2. 2
CICLO CELULAR
1) Interfase : G1,
S, G2
2) División celular
Cariocinesis
Citocinesis

3. Interfase
Gran actividad metabólica y aumento del tamaño
celular.
• Fase G1: síntesis de proteínas para funciones
celulares. G0
• Fase S: replicación del ADN y síntesis de
histonas. Comienza la duplicación de centríolos
• Fase G2: trascripción y traducción de proteínas
para la división. Se duplican los centríolos.

4. 4

5. Regulación del ciclo celular
5
Las proteínas quinasas (Cdk)
se asocian con distintas
ciclinas en las diferentes
etapas del ciclo celular,
formando el complejo Cdk-
ciclina. La activación de este
complejo dispara procesos
que conducen a la célula a
través de las distintas fases
del ciclo. La degradación de
las ciclinas inactiva el
complejo.

6. Regulación del ciclo celular
• 1: Punto de restricción. De G1 a S. Depende
de la relación nucleoplasmática y de las
ciclinas. Se forma el factor promotor de la
etapa S: FPS, que induce la replicacion del
ADN.
• 2: Depende de que todo el ADN esté
duplicado y de las ciclinas. Se conoce como
factor promotor de mitosis FPM.

7. FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS REGULADORAS
1.- G1 a S: ciclina G1
quinasa cdk2
+ Factor Promotor de la
replicación (FPS)
2.- G2 a M: ciclina mitótica
quinasa cdc2
+ Factor promotor de la
mitosis (FPM)
Se desactiva cuando se han unido todos los cinetócoros.

8. 8
Factor promotor de la etapa S: FPS
El FPS al inicio de la fase S
induce la apertura de los
orígenes de replicación,
actuando sobre el cromosoma
en estado pre- replicativo, y
activa a las moléculas
responsables de la síntesis de
ADN.

9. REGULADORES DEL CICLO CELULAR
M
S
G
2
G
1
(Fosfatasa Cdc25C)
(Kinasas Wee1 (Thr14,Tyr15)y CAK (Thr161))
(vertebrados)

10. MITOSIS (Papel del complejo ciclinaB/Cdc2)

11. ¿Están todos los cromosomas
alineados en el huso?
¡FINALIZAR
MITOSIS!
Maquinaria de la
mitosis
Maquinaria de
replicación del DNA
¿Se ha replicado todo el DNA?
¿Es el entorno favorable?
¿Tiene la célula el
tamaño adecuado?
CONTROL DE
LA FASE G2
CONTROL DE
LA FASE G1
¡COMENZAR
MITOSIS!
¡ENTRAR EN
CICLO! Crecimiento
celular
¿Es el entorno favorable?
¿Tiene la célula el
tamaño adecuado?
Entorno
Crecimient
o celular
Entorno
PUNTOS DE CONTROL DEL CICLO CELULAR:
Checkpoints
CONTROL DE
LA FASE S
¡CONTINUAR
LA SÍNTESIS
DE DNA!
¿Se ha producido daño
en el DNA?
¿Se ha producido daño
en el DNA?
¿Se ha producido daño
en el DNA?
¿Se ha producido daño
en el DNA?
CONTROL DE
LA METAFASE

12. 12
Proteína p53, el guardián del genoma

13. Perdida de control del ciclo celular
• Genes supresores de tumores (-): codifican para
productos celulares que inhiben la proliferación celular.
Para impedir el efecto protector que ejercen sobre el
genoma, se requiere la mutación de sus dos alelos.
• Protooncogenes (+):codifican proteínas que estimulan la
división celular, por ejemplo, factores del crecimiento o
receptores de factores del crecimiento.
Alteración oncogen. Ante la mutación de uno de los dos
alelos se manifiestan.

14. 14
DIPLOIDES Y HAPLOIDES
DIPLOIDE o 2n: célula que posee un
doble juego de cromosomas. Los
cromosomas existen de a pares
(cromosomas homólogos). De cada gen
hay dos copias (una por homólogo).
Son las células somáticas.
HAPLOIDE o n: célula que posee un
juego simple de cromosomas. Los
cromosomas NO existen de a pares.
De cada gen hay una sola copia.
Son las gametas

15. MITOSIS
15
- Ocurre en las células somáticas
- Posibilita el crecimiento y la reparación de tejidos.
- Para su estudio, se divide la cariocinesis en distintas etapas
llamadas fases. Clásicamente, se denominan:
Profase – Pro metafase - Metafase – Anafase – Telofase
Es el proceso mediante el cual se reparte equitativamente el ADN
entre las dos células hijas. Se asegura así que la información
genética se transmita sin variación de unas células a otras.
Además, se mantiene constante el número de cromosomas
(división ecuacional).

16. 16
Polo
Zona ecuatorial
MITOSIS
Huso mitótico

17. FORMACIÓN DEL HUSO MITÓTICO
17
El Huso Mitótico se forma a partir de los centríolos. Está compuesto por tres tipos
de microtúbulos:
- Los microtúbulos astrales, que forman una estructura radial a partir de los
centrosomas derivados de los centríolos.
- Los microtúbulos polares, que llegan hasta la zona ecuatorial de la célula y
constituyen la mayor parte del huso.
- Los microtúbulos cinetocóricos que se unen al cinetocoro de los cromosomas.

18. 18
FASES DE LA MITOSIS
Interfase
PROFASE /
PROMETAFASE METAFASE
ANAFASE
TELOFASE

19. PROFASE
19
1.- Comienzan a observarse los cromosomas con dos cromátidas unidas por el
centrómero.
2.- el nucléolo desaparece.
3.- se separan los centrosomas y se inicia la formación del huso mitótico o
acromático.

20. CENTRÓMERO Y CINETOCORO
20
El centrómero está formado por
regiones específicas de ADN de
cada cromosoma.
A ambos lados del centrómero,
se forma una estructura proteica,
plurilaminar, aplanada, llamada
cinetocoro, cuyas zonas
externas se unirán a los
microtúbulos de las fibras del
huso, fijando los cromosomas al
mismo. Esta unión ocurrirá en la
profase tardía.

21. PRO METAFASE
(PROFASE TARDIA o METAFASE TEMPRANA)
21
1.- la envoltura nuclear se disgrega en vesículas.
2.- los centrosomas se sitúan en los polos y entre ellos están
los microtúbulos
3.- los cromosomas se anclan a las fibras del huso acromático

22. METAFASE
22
1.- los cromosomas alcanzan su mayor grado de condensación.
2.- los cromosomas se sitúan en la placa ecuatorial y comienza la
división del centrómero.

23. ANAFASE
23
1.- Para cada cromosoma, se separan las cromátidas hermanas
o cromosomas anafásicos que comienzan a migrar hacia los
polos opuestos por la acción de las fibras del huso mitótico,
que se encuentran unidas al cinetocoro.
2.- alargamiento de las fibras polares y acortamiento de las
cinetocoricas.

24. TELOFASE
24
Las cromátidas llegan a los polos y se desorganizan los
cinetocoros y las fibras del huso acromatico.
La envoltura nuclear se vuelve a organizar.
El ADN se descondensa y reaparecen los nucléolos.

25. CITOCINESIS
25
- Se produce el
estrangulamiento del
citoplasma debido a la
formación de un anillo
contráctil en el plano
ecuatorial (Constituido
por microfilamentos
de actina y miosina).
- los orgánulos
celulares se reparten
más o menos
equitativamente.

26. Esquema general de la Mitosis
26
(G2)

27. 27
RESULTADO FINAL DE LA MITOSIS
Dos células hijas con la misma información entre sí y con respecto
a la célula madre.
Las células hijas tienen el mismo número de cromosomas que la
célula madre (división ecuacional)
Cromosoma de
célula madre en
metafase (con 2
cromátides)
Cromosoma de una
célula hija al finalizar
la mitosis (con 1
cromátide)

28. Mitosis en vegetales
No hay centrosoma por lo que los microtúbulos se forman a partir de
los centros organizadores de microtúbulos conocidos como casquetes
polares.
Por tener una pared rígida no puede estrangularse en citocinesis. Se
forma el fragmoplasto y la placa celular a partir de vesículas
provenientes del Aparato de Golgi en el ecuador de la célula.

29. Comparación de
citocinesis en células
animales y vegetales

30. MEIOSIS
30

31. Características de la Meiosis
31
- Ocurre en los órganos reproductores.
- Da como resultado cuatro células hijas, llamadas gametas,
cada una con la mitad del material genético de la célula original
y con los genes intercambiados.
- Consta de dos divisiones celulares sucesivas:
. Meiosis I o Reduccional: se produce a partir de las células
germinales, que son diploides (contienen el total del material
genético del individuo) y da como resultado dos células
haploides (con la mitad del material). Consta de varias etapas:
profase I – metafase I – anafase I – telofase I
. Meiosis II o Ecuacional: cada célula haploide producida por
la Meiosis I se divide nuevamente en dos, conservando la
cantidad de material genético igual (ecuacional). Consta,
también de varias etapas:
profase II – metafase II – anafase II – telofase II

32. Cromosomas Homólogos
32
La observación a microscopio óptico revela que cada cromosoma tiene un “gemelo” o
“par”, muy cercano, idéntico en longitud y posición del centrómero. Uno de esos
cromosomas proviene de nuestra madre y el otro de nuestro padre. Es decir que cada
uno de nuestros pares de cromosomas consta de un cromosoma materno y otro paterno.

33. Características de los Homólogos
33
centrómero
En los pares de cromosomas
homólogos, el patrón de tinción,
representado por las bandas,
concuerda. La posición del
centrómero y el tamaño también
coinciden.
Uno de los pares de homólogos es el
de los cromosomas sexuales, que
determina, entre otras características, el
género de un individuo. El resto de los
pares, los autosomas, determinan todas
las características restantes.

34. Etapas de la Primera División Meiótica
Profase I
34
Citoplasma
Envoltura Nuclear
Cromosoma
duplicado
LEPTONEMA
Se visualizan los cromómeros,
que son zonas engrosadas del
cromonema por la mayor
espiralización.
PRELEPTONEMA: los cromosomas son muy finos, por lo cual no se ven con
facilidad. Sólo se destacan claramente los sexuales, porque son heterocromáticos.

35. Etapas de la Profase I
35
CIGONEMA: los cromosomas homólogos se acercan y comienzan a
aparearse entre sí gen a gen, formando las tetradas o bivalentes, y
el complejo sinaptonémico entre homólogos.
PAQUINEMA: se realiza el intercambio de material genético o
crossing-over.

36. Crossing-over
36
El crossing-over se produce en tres pasos : ruptura, transposición y fusión.
Los quiasmas son nudos que se producen cuando los cromosomas
homólogos se separan, fenómeno llamado repulsión de los cromosomas
homólogos.

37. PROFASE I: Paquinema
1° punto de variabilidad genética

38. Diplonema y Diacinesis
38
Diacinesis
DIPLONEMA: los cromosomas comienzan a separarse, y se
observan los quiasmas o nudos.
DIACINESIS: terminalización de los quiasmas. Los centríolos se
separan y forma el huso acromatico, como en la profase de la mitosis.
Se desorganiza la envoltura nuclear.

39. METAFASE I

40. ANAFASE I
2º LUGAR DE DE VARIABILIDAD GENÉTICA
animación

41. TELOFASE I

42. MEIOSIS I

43. Meiosis I o Reduccional
43
Esquema de la Primera División Meiótica
La Profase I se esquematiza simplificada, sin tener en cuenta las etapas en que
se divide.
En la Anafase I se separan los cromosomas homólogos, cuyas cromátidas
hermanas ya no son idénticas a causa del crossing-over.
Después de la Telofase I, se producen dos células hijas haploides.

44. Intercinesis
44
Período breve entre la meiosis I y la meiosis II.
En muchos casos este periodo de reposo no existe.
Se caracteriza por una reducción del tamaño del
nucleolo.
No se duplica el ADN como en la interfase

45. PROFASE II

46. METAFASE II

47. ANAFASE II
3º LUGAR DE
VARIABILIDAD
GENÉTICA

48. TELOFASE II Y CITOCINESIS

49. 49
Meiosis II o Ecuacional
Cada una de las células producidas por la Meiosis I vuelve a dividirse.
En la Anafase II se produce la separación de las cromátidas hermanas no
idénticas de cada cromosoma.
Después de la Telofase II se habrán obtenido cuatro células haploides, con
distinto material genético.

50. Resumen meiosis

51. Esquema general de la Meiosis
51

52. Fases de la Meiosis
52
Micrografía de las fases de la meiosis

53. Mitosis y Meiosis
53

54. Significado biológico de:
• Reproducción asexual
• En unicelulares: da lugar a
otros individuos
• En pluricelulares: dentro de
un mismo individuo:
crecimiento y renovación.
• Mantenimiento de la
información genética.
• Reproducción sexual: no
todos los seres vivos.
• Sólo por ciertas células:
células germinales.
• Restituye la dotación genética
de la especie.
• Genera variabilidad genética:
mediante la profase I y la
distribución de los
cromosomas al azar , así como
el encuentro aleatorio de los
gametos.
• Importancia evolutiva.
MITOSIS MEIOSIS

55. Complemento Cromosómico
Las células cuyo núcleo contiene dos juegos de cromosomas, uno
heredado de cada progenitor, se llaman células diploides, y el
número total de cromosomas o número diploide se simboliza
como 2n.
En los humanos, el número diploide es 2n = 46, pues poseemos
23 pares de homólogos en nuestras células somáticas.
Las células reproductoras, como el óvulo y los espermatozoides,
se llaman gametas y cada una tiene un solo juego de
cromosomas. Son células haploides, dado que poseen un solo
juego de cromosomas, y su número de cromosomas se simboliza
como n.
En los humanos, el número haploide es n = 23.
Los números n y 2n se conocen como “complemento
cromosómico” de una especie.

56. Mantenimiento del número cromosómico
de una especie

57. Gametogénesis
• La gametogénesis es el proceso de formación de
gametos (células sexuales haploides) a partir de
células germinales (células diploides) mediante
procesos meióticos que se llevan a cabo en las
gónadas (testículos en los machos, ovarios en las
hembras).
• La gametogénesis masculina o espermatogénesis
da lugar a los espermatozoides (gametos
masculinos)
• La gametogénesis femenina u ovogénesis da lugar
a la formación de óvulos.

58. Espermatogénesis y
Ovogénesis

59. Espermatogénesis en
testículos
59

60. FORMACIÓN DE GAMETAS
Espermatogénesis

61. El espermatozoide
61

62. Ovogénesis y Ovulación
El ovocito
secundario
completará la
meiosis solo si
es fecundado.

63. El Ovocito II
63

64. 64
Diferencia entre Espermatogénesis y
Ovogénesis
Las células resultantes de la ovogénesis presentan tamaños distintos debido a que
el citoplasma no se distribuye equitativamente, en cambio, en la espermatogénesis
todas sus células resultantes son de igual tamaño.
En la ovogénesis se produce sólo un gameto funcional. Al contrario, en la
espermatogénesis se producen cuatro.
En la espermatogénesis se requiere un proceso de diferenciación para obtener
gametos funcionales. En la ovogénesis no.
La ovogénesis se inicia en la mujer el tercer mes del desarrollo intrauterino. En el
hombre, la espermatogénesis, cuando éste alcanza la pubertad.
Los ovocitos primarios, de la ovogénesis, quedan detenidos en la meiosis I, hasta el
momento de la ovulación. Los espermatozoides primarios continúan su proceso de
división meiótica.

65. Fecundación

66. Fecundación

67. Fecundación

68. 1) El ratón casero tiene 40 cromosomas en las células sexuales:
• ¿Cuántos cromosomas recibe el ratón de su padre?
• ¿Cuántos autosomas están presentes en un gameto de un ratón?
• Cuántos cromosomas sexuales hay en el óvulo de un ratón?
• ¿Cuántos autosomas existen en las células somáticas de una hembra?
2) La distribución al azar de genes maternos y paternos en las gametas es
consecuencia de:
• la separación de las cromátides en la mitosis
• el crossing over de la meiosis
• la separación de homólogos en la meiosis
• b y c son correctas
3)¿Qué cantidad de moléculas de ADN de una célula 2n= 8 se encontrarían en
metafase : 4 , 8, 16 ó 32?
4)El número diploide del maíz es 20 (2n: 20) ¿Cuántos cromosomas se podrían
esperar luego de la segunda cariocinecis de la meiosis II en cada célula
hija?:
• a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 d) ninguno

69. Contesta las preguntas
1) Una célula haploide n=8 puede provenir de:
a) Una célula diploide 2n=8 que sufre meiosis.
b) De una célula diploide 2n=16 que sufre mitosis.
c) De una célula haploide n=16 que sufre meiosis.
d) De una célula haploide n=8 que sufre mitosis.
2) Una célula 2n=24, tiene:
a) 24 cromosomas diferentes en forma y tamaño.
b) 12 pares de cromosomas homólogos.
c) 24 pares de cromosomas.
d) 12 cromosomas duplicados.
3) Si se parte de una célula 2n=10 en la metafase II, se observarán:
a) 10 cromosomas duplicados.
b) 10 cromosomas con una cromátide cada uno.
c) 5 cromosomas duplicados.
d) 5 cromosomas con una cromátide cada uno.

70. • Si una célula es 2n=8, durante el período G1 tendrá:
a) 8 cromosomas y 16 cromátides.
b) 4 cromosomas y 8 cromátides.
c) 8 cromosomas y 8 cromátides.
d) 16 cromosomas y 16 cromátides.
• En cada uno de los polos de una célula 2n=16 en Telofase II se esperan encontrar:
a) 16 cromosomas formados por una sola cromátida.
b) 8 cromosomas formados por una sola crómatida.
c) 8 cromosomas formados por dos cromátides hermanas.
d) 4 cromosomas formados por dos cromátides.
• Si en una célula humana en división se ven 23 cromosomas duplicados en el
plano ecuatorial, la célula se encuentra en:
a) Metafase mitótica.
b) Metafase de meiosis I.
c) Metafase de meiosis II.
d) Profase de meiosis I.

71. • La figura corresponde a una:
• telofase mitótica
• telofase I
• telofase II
• profase I

72. • Si en cada fibra del huso se observa un cromosoma, el proceso de
división celular involucrado es
a) mitosis y/o meiosis I
b) mitosis y/o meiosis II
c) meiosis I y II
d) mitosis solamente
• La etapa de la mitosis o meiosis representada en el esquema es
a) metafase y/o metafase II
b) metafase I y/o metafase II
c) metafase y/o metafase I
d) metafase

73. • El acontecimiento exclusivo de la meiosis indicado en el esquema se
denomina
a) sinapsis y recombinación de homólogos
b) sinapsis y división reduccional
c) recombinación de homólogos y división reduccional
d) todas son correctas

74. 1)A partir de una célula animal diploide, en fase de división nuclear, se han obtenido las siguientes imágenes:
Explique y justifique basándose en el esquema anterior,:
a) ¿Se trata de una mitosis o de una meiosis?
b) ¿Qué fase de división representa cada imagen?
c) ¿Cuál era el número de cromosomas de la célula madre inicial?
d) ¿Cuántas células hijas resultarían de una mitosis? ¿y en el caso de la meiosis?
e) Compare la finalidad de cada tipo de división

75. Un espermatocito II posee:
a) 2n cromosomas formados por dos cromátides cada uno.
b) n cromosomas formados por dos cromátides cada uno.
c) 2n cromosomas formado por una cromátide cada uno.
d) n cromosomas formados por una cromátide cada uno.
En la ovogénesis la reducción del numero de cromosomas se
produce entre:
a) La ovogonia y el ovocito primario.
b) El ovocito primario y el secundario.
c) El ovocito secundario y el óvulo.
d) En el momento de la fecundación.
El número cromosómico de las espermatogonias humanas,
espermatocitos I y espermátides es, respectivamente
a) 46/46/23
b) 46/23/23
c) 23/23/23
d) 46/46/23