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  • Universidad Centroccidental

    Lisandro Alvarado

    Decanato de Ciencias de la Salud

    ACTIVIDAD PRACTICA No. 9 BIOLOGIA CELULAR MITOSIS Y MEIOSIS. CARIOTIPO

    Noviembre 2009

  • MITOSIS Y MEIOSIS. CARIOTIPO Introduccin

    La caracterstica principal de las clulas y de los organismos es la capacidad para reproducirse. El tipo de reproduccin ms simple implica la divisin de una clula progenitora en dos clulas hijas, esto lo logra duplicando primero su contenido y luego dividindose en dos. Esta divisin ocurre como parte del ciclo celular que se puede definir como una serie ordenada de acontecimientos macromoleculares que preparan a la clula para dividirse seguido por el proceso real de divisin, denominado mitosis.

    El ciclo de divisin es la forma fundamental a travs del cual todos los seres vivos se propagan. En especies unicelulares como las bacterias y las levaduras, cada divisin de la clula produce un nuevo organismo. En especies pluricelulares se requieren muchas secuencias de divisiones celulares para crear un nuevo individuo; la divisin celular tambin es necesaria en el cuerpo adulto para reemplazar las clulas perdidas por desgaste, deterioro o por muerte celular programada. As, un humano adulto debe producir muchas clulas nuevas simplemente para mantener el estado de equilibrio y, si el control sobre el ciclo celular se altera puede inducir patologas (por ejemplo: cncer) o si se detiene el individuo morira en pocos das.

    El ciclo celular de las eucariotas se divide en cuatro fases principales: M (Mittica) o de divisin celular y una etapa previa de no divisin que comprende las fases G1, S y G2 que en conjunto se conocen como interfase.

    Este ciclo comprende un conjunto de procesos que una clula debe

    llevar a cabo para cumplir la replicacin exacta del ADN y la segregacin de los cromosomas replicados en dos clulas distintas. La gran mayora de las clulas tambin doblan su masa y duplican todos sus orgnulos citoplasmticos en cada ciclo celular: De este modo durante el ciclo celular un conjunto complejo de procesos citoplasmticos y nucleares tienen que coordinarse unos con otros. El ciclo celular puede ser esquematizado de la siguiente forma:

  • M =Mitosis G1 =Perodo que sigue la mitosis y precede a la sntesis de

    ADN, las clulas sintetizan ARN y protenas durante esta fase. S =Perodo durante el cual ocurre la sntesis de ADN y de

    histonas G2 =Perodo posterior a la sntesis de ADN y precede a la

    mitosis. Ocurren procesos de reparacin del ADN recin replicado y la clula prepara toda la maquinaria celular para la Mitosis.

    La mitosis es un tipo de divisin donde las clulas hijas tienen exactamente la misma informacin gentica que la clula progenitora, este proceso tambin es conocido como reproduccin asexual, y lo realizan todas las clulas eucariotas (en procariotas ocurre un proceso parecido conocido como biparticin). Los organismos pluricelulares y algunos eucariontes unicelulares mas desarrollados, llevan a cabo adicionalmente un proceso de reproduccin sexual, en el cual, la fusin de dos clulas producen una tercera clula que contiene informacin gentica proveniente de cada una de las clulas progenitoras. Debido a que tal fusin causara un nmero de cromosomas cada vez mayor, los ciclos de reproduccin sexual emplean un tipo especial de divisin celular denominado meiosis, que reduce el nmero de cromosomas de la clula que va a efectuar la fusin. Las clulas con un juego completo de cromosomas son conocidas como diploides (2n). Durante la meiosis, una clula diploide replica sus cromosomas como usualmente se hara en la mitosis, pero luego se divide dos veces sin duplicar nuevamente su material gentico dando origen a cuatro clulas hijas, cada una con la mitad de la carga gentica (cromosomas) que la clula originaria, es decir, son haploides (n). Las clulas que realizan este tipo de divisin son clulas especializadas de los organismos que utilizan la reproduccin sexual y se conocen como Gametos.

    Los gametos son formados a partir de clulas precursoras diploides de la

    lnea germinal, que en los seres humanos contienen 46 cromosomas, 22 pares diferentes conocidos como autosomas y un par llamado sexual, que en el caso

  • de las mujeres esta constituido por los cromosomas XX, mientras que en los hombres los cromosomas XY.

    Los cromosomas de cada especie poseen una serie de caractersticas, como la forma, el tamao, la posicin del centrmero y las bandas que presentan al teirse.

    Este conjunto de particularidades, que permite identificar los

    cromosomas de las distintas especies, recibe el nombre de cariotipo, y su representacin grfica, ordenada por parejas de cromosomas homlogos, se denomina cariograma.

    Cariotipo del Ser Humano

  • Objetivos General.

    1.- Analizar los eventos morfolgicos y moleculares ocurridos durante los

    procesos de divisin celular. 2.- Relacionar los procesos de divisin celular con la morfologa

    caracterstica de los cromosomas humanos

    Especficos.

    1.- Identificar las fases de la mitosis. 2.- Identificar las fases de la meiosis. 3.- Establecer los conceptos de diploida y haploida. 4.- Identificar las diferencias entre mitosis y meiosis 5.- Establecer la importancia del cariotipo

    Mitosis Es la divisin celular a partir de la cual, de una clula se obtienen 2

    clulas hijas, genticamente idnticas a la madre. El hecho se que las clulas somticas (clulas de un organismo eucaritico que no van a convertirse en clulas sexuales) se reproducen mediante mitosis, garantiza el mantenimiento del estado diploide de una generacin a la siguiente, como consecuencia de ello, las clulas que se reproducen por mitosis tienden a ser genticamente iguales.

    Las plantas y los animales estn formados por miles de millones de clulas individuales organizadas en tejidos y rganos que cumplen funciones especficas. Todas las clulas de cualquier planta o animal han surgido a partir de una nica clula inicial (el vulo fecundado) por un proceso de divisin. Una clula mittica se divide y forma dos clulas hijas idnticas, cada una de las cuales contiene un juego de cromosomas idntico al de la clula parental, despus cada una de las clulas hijas vuelve a dividirse de nuevo, y as contina el proceso. Todas las clulas crecen antes de dividirse hasta alcanzar el doble del tamao inicial, en este proceso se duplica el nmero de cromosomas (es decir, el ADN) y cada uno de los juegos duplicados se desplaza sobre una matriz de microtbulos hacia un polo de la clula en divisin, y constituir la dotacin cromosmica de cada una de las dos clulas hijas que se forman.

    Durante la mitosis existen cuatro fases: Profase Los cromosomas se condensan por enrollamiento. Conforme se hacen

    visibles los cromosomas adoptan una apariencia de doble filamento denominadas cromtidas, resultantes de la duplicacin del ADN en la etapa S. Estas se mantienen juntas en una regin llamada centrmero, que es la regin de constriccin primaria en los cromosomas humanos y es el sitio en donde las cromtidas hermanas se unen durante la mitosis y meiosis; es una estructura

  • constituida por secuencias repetidas de ADN a las cuales se unen protenas denominadas centromricas.

    En torno al centrmero se va a situar un complejo multiprotico llamado

    cinetocoro al que se le unen los microtbulos cinetocricos del huso mittico para que los cromosomas se puedan separar. Posteriormente desaparecen los nucleolos, la envoltura nuclear empieza a fragmentarse y el nucleoplasma y el citoplasma se hacen uno solo. En esta fase puede aparecer el huso mittico y tomar los cromosomas. Cada uno de los centrosomas se dirige hacia los polos opuestos del citoplasma y se hacen evidentes las fibras de huso.

    Profase temprana: Los cromosomas se hacen visibles y el nucleolo desaparece progresivamente entre el principio y la mitad de la profase. Se evidencian los microtbulos cinetocricos

  • Profase tarda (Prometafase): Los cromosomas se acortan y engruesan. Desaparece la envoltura nuclear. Ausencia del nucleolo. Se evidencia las diferentes fibras del huso mittico.

    Para el final de la profase las cromatidas se observan ms cortas y

    gruesas, desaparece la envoltura nuclear y el nucleolo. Se completa la formacin del huso mittico:

    .- Microtbulos cinetocricos

    .- Microtbulos polares

    .- Microtbulos libres

    .- Microtbulos astrales Metafase Los cromosomas se condensan ms fuertemente y aparecen como

    estructuras bien definidas, situadas en el plano ecuatorial de la clula, formando la llamada placa metafsica, los cromosomas se fijan mediante su centrmero a las fibras del huso mittico. En esta fase el huso presenta fibras continuas de polo a polo y fibras cinetocricas que se conectan a los centrmeros.

    Anafase Los centrmeros y las cromtidas se separan. Las cromtidas migran

    hacia los polos opuestos del huso. Durante este periodo las fibras cinetocricas se acortan.

  • Anafase temprana: separacin de las cromtidas por despolimerizacin (desensamblaje) de los microtbulos cinetocricos. Migracin de los cromosomas hacia los polos.

    Anafase tarda: la clula comienza a alargarse. Los cromosomas

    continan su desplazamiento hacia los polos por polimerizacin (ensamblaje) y deslizamiento de los microtbulos polares superpuestos. En este movimiento de las cromtidas es fundamental la participacin de protenas motoras. Comienza la citocinesis.

    Telofase Todos los eventos morfolgicos y moleculares ocurridos en profase, son

    revertidos durante esta fase. Los cromosomas hijos alcanzan los respectivos polos de la clula comienzan a desenrollarse, se forma la envoltura nuclear y reaparece el nucleolo a nivel de los organizadores nucleares. De manera simultanea