Información genética y Información genética y proteínas proteínas

Profesora Karina Pavez Cerda

Clase segundo medio

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6 Estructura del núcleoEstructura del núcleo

Partes del núcleo1.Carioteca o membrana nuclear interna2.Carioteca o membrana nuclear externa 3.Poros nucleares4.Cariolinfa 5.Cromatina (eucromatina y heterocromatina)6.Nucleolo

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6 ¿Dónde se encuentra el ADN? ¿Dónde se encuentra el ADN?

En 1960, John Gurdon diseñó un experimento basándose en el intercambio de núcleos en la rana africana Xenopus laevis

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6ADN (ácido desoxirribonucleico) modelo ADN (ácido desoxirribonucleico) modelo

de Watson y Crickde Watson y CrickEstructura del ADN

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6 El ADN es antiparalelo El ADN es antiparalelo

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6 Compactación del ADN (ácido Compactación del ADN (ácido

desoxirribonucleico)desoxirribonucleico)Compactación del ADN

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6 Los cromosomas y los genesLos cromosomas son cadenas de ADN superenrolladas, compuestas por millones de nucleótidos. Cada cierto número de nucleótidos se constituye un gen, es decir, un determinado trozo de ADN que lleva información para un determinado carácter..

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6

Cromosomas y alelosCromosomas y alelos

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6

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)

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6

23 parejas de cromosomas

El conjunto de los cromosomas de la célula de una especie constituyen el CARIOTIPO. Cuando se ordenan por parejas, este recibe el nombre de CARIOGRAMA

Cariotipo humano. En total hay 23 parejas de homólogos. Suele expresarse como 2n = 46 ( n = 23 )

Cromosomas sexuales

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6

Estructura del cromosomas Estructura del cromosomas

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6

Duplicación Cada una de las copias es una cromátida

Cromátida 1 Cromátida 2

centrómero

División celular. Las células hijas necesitan heredar la información

genética de la célula madre.

centrómero

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6 LA HERENCIA DEL SEXO

Como ya sabemos el sexo en la especie humana está determinado por los cromosomas sexuales X e Y. Las mujeres son homogaméticas (XX) y los hombres heterogaméticos (XY). Si en el momento de la concepción se unen un óvulo X con un espermatozoide X, el zigoto dará una mujer. Si se unen un óvulo X con un espermatozoide Y, dará una hombre.

♂ Hombre♀ MujerXX XY

X X Y

XX XY

(i+5)

Tipos de cromosomas

1) Metacéntricos: el centrómero esta en la mitad del cromosoma, con brazos de igual longitud

2) Submetacéntricos: el centrómero esta desviado hacia un extremo

3) Acrocéntricos: el centrómero esta muy cercano al extremo4) Telocéntricos: el centrómero se encuentra en el extremo

Genotipo – Genotipo – información genética contenida en la célula

Fenotipo - Fenotipo - Características que se expresan a partir de la información genética (genotipo), pero también depende del ambiente

Fenotipo

• Morfológico visible

• Morfológico no visible – grupos sanguíneo

• Funcional – Proteínas (hemoglobina)

• Conductual – características heredadas e influenciadas por el ambiente (cantar)

Actividad

Actividad página 22

Números cromosómicos

Números cromosómicos

• Diploide – las células diploides son aquellas que tiene el material genético total de la especie

Se simboliza como 2nEj: 2n = 2*23 = 46

• Haploide – las células haploides tienen la mitad de la información genético total de la especie. Se simboliza como n

Ej: n = 23

G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6 Las células con 2n cromosomas se dice que son DIPLOIDES

Las células con n cromosomas se dice que son HAPLOIDES

(del griego diplo = doble ; haplos = simple)

La mitosis es el proceso de formación de dos células idénticas (generalmente).

La meiosis es un proceso para convertir una célula diploide en un gameto haploide.

Tipos de División Celular

Mitosis

2n

Diploide

2n

Diploide

2n

Diploide

•Se divide en las etapas G1, S, y G2 en conjunto son llamados Interfase. •Luego de la interfase viene la mitosis que se divide en 4 etapas.•(Gap o G0= Lapso, Período)

•Comienza en G1 donde la célula aumenta de tamaño. Luego en la etapa S se duplica el ADN, los centriolos y los organelos. Finalmente se forman los cromosomas y comienza a desaparecer la membrana.•G0= etapa de reposo momentáneo o permanente.

INTERFASELa célula se prepara para iniciar la

mitosis.

INTERFASE

Célula Animal Célula Vegetal

Consiste en una serie de etapas o fases que van progresando en forma continua. Estas son: Profase, Metafase, Anafase y Telofase.

El proceso de la mitosis

ProfaseLos cromosomas se hacen visibles, la membrana nuclear y el nucléolo desaparece, se forma el huso mitótico.

Profase en Célula Animal

PROFASE

Célula Animal Célula Vegetal

MetafaseLos cromosomas se ordenan en la placa metafasica (lineal) y se unen al ya completamente formado huso.

METAFASE

Célula Animal Célula Vegetal

Anafase

Las cromátidas hermanas se separan, y los nuevos cromosomas hijos se mueven a los polos opuestos de la célula.

ANAFASE

Célula Animal Célula Vegetal

Telofase

Los juegos de cromosomas se agrupan en los polos opuestos, la membrana nuclear se vuelve a formar alrededor de cada juego y la citoquinesis (división del citiplasma) sigue generalmente.

TELOFASE

Célula Animal Célula Vegetal

Durante la telofase se forma una placa a través de la célula denominada fragmoplasto

Vegetal / Citoquinesis / Animal

Estrangulación de la membrana

meristemas apicales de las raíces

Meristema Apical

En un meristema las células presentan una gran actividad proliferativa y es posible encontrar todas las fases del Ciclo Celular y las diferentes etapas de la Mitosis

Etapas Nº de cromosomas

Nº de cromátidas

Cantidad de ADN

Diploide o haploide

G1

S

G2

Profase

Metafase

Anafase

Telofase

Citodiéresis

Actividad: completa la tabla para una célula con 60 cromosomas

El siguiente esquema que resume el ciclo celular:

Interfase

MG1 S G2

Duración aproximada 4 horas 10 horas 4 horas 2 horas

Actividad celular Crecimiento de la célulaActividad normal de la célula

Replicación paulatina del ADN

Síntesis de proteínas del citoesqueleto

División del material genético

Cantidad de material genético

Identifica las etapas de la división celular en la siguiente animación:

Ciclo celular: Cantidad de cromosomas (n) y Cantidad de ADN (c)

Importancia de la mitosis Desarrollo

Crecimiento

Reparación y renovación de tejidos

Asegura que las células hijas tengan igual información genética y el mismo número de cromosomas que la célula madre.

¿cómo una célula sabe cuando debe dividirse?¿Hasta cuándo dividirse y no sobrepasar el número preciso de células?

Una de cada tres personas padece dealgún tipo de cáncer durante su vida y una de cada cuatro muere

REGULACION DEL CICLO CELULAR

CELULAS ANIMALES

las células detienen el avance del ciclo en determinados puntos de control de modo que no se pasa de una fase a la siguiente, los puntos de control son:

•Transición de G1 a S: iniciación de la replicación. •Paso de G2 a M: iniciación de la mitosis. •Avance de metafase a anafase.

¿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

Crecimiento celular

Entorno

PUNTOS DE CONTROL DEL CICLO CELULAR

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

50

CONTROL CICLO CELULARPROTEÍNAS CLAVE:

(protooncogenes)

- Quinasas dependientes de ciclina o Cdk

- Ciclinas

Punto de control 1:Cdk + Ciclina G1

Comienza fase S Duplicación ADN

51

CONTROL CICLO CELULAR

PROTEÍNAS CLAVE:

- Quinasas dependientes de ciclina o Cdk

- Ciclinas

Punto de control 2:

Cdk + ciclina mitótica

Factor promotor de Mitosis Mitosis

http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_control_cell_cycle.swf

codifican proteínas que se encargan de que la mitosis no

continúe debido a que la replicación del ADN ha ocurrido

en forma incorrecta. La proteína p53 induce la muerte celular

programada (apoptosis)

La mitosis se define como

A) la división del núcleo celular.B) la división de células somáticas.C) el término del período de crecimiento celular.D) el mecanismo de disociación de células.E) el proceso de diferenciación celular.

A

Los puntos de control del ciclo celular son en:

1. ¿Qué es un gameto?2. Si los gametos se forman a partir

de una célula diploide ¿Qué debería ocurrir con la cantidad de material genético?

MEIOSIS IINTERFASE PROFASE I METAFASE I ANAFASE I

MEIOSIS IITELOFASE I PROFASE II METAFASE II ANAFASE II TELOFASE II

Meiosis• Dos divisiones sucesivas con una única

duplicación del material genético

– Meiosis I– Meiosis II

– Se obtienen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre.

Etapas:• Profase I• Metafase I• Anafase I• Telofase I

División meiótica I

• La interfase antes de la meiosis es similar a la interfase de la mitosis.

• Antes que la célula empiece la primera división de la meiosis, el ADN en los cromosomas del núcleo de la célula se duplica.

Profase ISe forman los cromosomas, la membrana nuclear desaparece y se forma el huso mitóticoOcurre el Crossing overTetrada o bivalente

1-PROFASE 1

Leptoteno

los cromosomas individuales se comienzan a condensar

Cigoteno: Los cromosomas

homólogos comienzan a

acercarse hasta quedar apareados en toda su longitud

Paquiteno: los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento o crossing-over

MEIOSIS 1

CROSSING-OVER

IPCHILE DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2013

Diacinesis: rompimiento de la

membrana nuclear.

-Diploteno Los cromosomas

continúan condensándose hasta

que se pueden comenzar a observar las dos cromátidas de

cada cromosoma.

Metafase ILos cromosomas homologos (en parejas) se ordenan en la placa metafasica.Ocurre la permutación cromosomica

cromosomas homologos

Anafase ILos cromosomas homólogos conducidos hacia los respectivos polos. Este proceso se denomina segregación o disyunción

Telofase ILos cromosomas se disponen en los polos y vuelve a formar la membrana nuclear.El resultado son dos células haploides.Luego ocurre de citodieresis

Variación durante las etapas de la meiosis I

Etapas:• Profase II• Metafase II• Anafase II• Telofase II

División meiótica IILas células que comienzan son haploides, con 2c de ADN. Estas células pasan por una interfase corta, sin duplicación del material genético

Los cromosomas están alineados

Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan

La membrana nuclear reaparece. Ocurre la citodieresis obteniendo 4 células haploides con 1c de ADN.

Se visualizan los cromosomas dobles, migran los centriolos a los polos y forman el huso. Se desintegra la membrana

Profase II Metafase II Anafase II Telofase II

Animación de la División por Meiosis

Identifica cada etapa de la meiosis

IPCHILE DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2013

Variabilidad:Crossing over y permutación

Generar células haploides – gametos

fecundación

Aneuploidías: problemas en la separación de los cromosomas homólogos

Monosomíasíndrome de Turner, 45 (XO) Síndrome de Klinefelter, 47(XXY)

Síndrome de Down 47 (trisomía par 21)

Comparación entre mitosis y meiosisMITOSIS MEIOSIS

Ocurre en la mayoría de las células eucarióticas.

Ocurre en la formación de gametos en células eucarióticas.

No hay apareamiento de cromosomas homólogos.

Los cromosomas homólogos se parean y puede ocurrir entrecruzamiento.

Se mantiene el número de cromosomas. El número de cromosomas se divide de diploide a haploide.

Una división. Dos divisiones.

Se producen dos células hijas. Se producen cuatro células hijas.

Las células hijas son idénticas entre sí y a la célula madre.

Las células hijas tienen combinaciones variadas de cromosomas y no son idénticas a la célula madre.

• La formación de gametos por meiosis se llama gametogénesis y es diferente en hombres y en mujeres.

• En los machos, la gametogénesis tiene como resultado la formación de células espermáticas y se llama espermatogénesis, ocurre en los testículos.

• En la hembra, los ovocitos se forman en los ovarios. La formación de gametos en las hembras se llama ovogénesis.

Los gametos femeninos y masculinos

Este proceso se desarrolla en los testículos. La espermatogénesis se extiende desde la adolescencia y durante toda la vida del macho.

A-ESPERMATOGENESIS

Espermatogonias Espermatocitos I

Meiosis 1Espermatocitos

II

Espermatocitos II

Meiosis 2

espermatida

espermatida

espermatida

espermatida

La espermatogénesis consta de tres etapas:•Multiplicación •Crecimiento •Maduración

• Los espermatozoides presentan tres zonas bien diferenciadas: la cabeza (cromosomas y acrosoma), el cuello (centrosoma y mitocondrias) y el flagelo.

Las espermátidas se convierten en espermatozoides. Para ello:•se reduce el citoplasma •el núcleo se alarga •las mitocondrias se colocan en el cuello •los centríolos originan un flagelo.

MADURACIÓN DE ESPERMATOZOIDES

Este proceso se desarrolla en los ovarios. Al momento de la menarquia la mujer posee cerca de 400.000 folículos, los cuales se

activan cada 28 días aproximadamente.

B-OVOGENESIS

Ovogonias Ovocitos I

Meiosis 1

Ovocitos II

Cuerpo polar I(polocito)

Meiosis 2

Ovulo

Cuerpo polar II(polocito)

Cuerpo polar II(polocito)

Cuerpo polar II(polocito)

La espermatogénesis consta de tres etapas:•Multiplicación •Crecimiento •Maduración

Detenido en metafase II

El feto femenino empieza a formar ovogonias, pero se detiene el proceso de meiosis en la etapa de ovocito primario, específicamente en profase I

GametogénesisSíntesis:

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