MITOSIS

POR:

• CINTHYA MUÑOZ

• PIER ARCE

• HUGO CABRERA

• SELENA MAGALLÁN

• DALTON AGUILAR

GRUPO 10 1ER SEMESTRE

División celular

Es el proceso por el cual una célula (célula madre) origina dos células hijas idénticas entre sí e idénticas a la célula madre que las originó.

Permite la multiplicación de los organismos unicelulares y el crecimiento, el desarrollo y la regeneración de órganos y tejidos de los organismos pluricelulares.

Consta de dos procesos secuenciales:

Mitosis o cariocinesis (división del núcleo)

Citocinesis (reparto del contenido del citoplasma y orgánulos celulares)

TIPOS DE REPRODUCCIÓN ASOCIADOS A LA DIVISIÓN CELULAR

Bipartición: es la división de la célula madre en dos células hijas, cada nueva célula es un nuevo individuo con estructuras y funciones idénticas a la célula madre.

Gemación: se presenta cuando unos nuevos individuos se producen a partir de yemas. El proceso de gemación es frecuente en esponjas, celentereos, briozoos. En una zona o varias del organismo progenitor se produce una envaginación o yema que se va desarrollando y en un momento dado sufre una constricción en la base y se separa del progenitor comenzando su vida como nuevo ser.

Esporulación: es lo que se encuentra debajo de los frondes en los helecho(fecundación) esputación o esporogénesis consiste en un proceso de diferenciación celular para llegar a la producción de células reproductivas dispersivas de resistencia llamadas esporas

PROCESOS DE DIVISIÓN CELULAR

Interfase es la preparación de las células para la división.

Mitosis es la forma más común de la división celular en las células eucariotas. Una célula que ha adquirido determinados parámetros o condiciones de tamaño, volumen, almacenamiento de energía, factores medioambientales, puede replicar totalmente su dotación de ADN y dividirse en dos células hijas, normalmente iguales.

Meiosis es la división de una célula diploide en cuatro células haploides. Esta división celular se produce en organismos multicelulares para producir gametos haploides, que pueden fusionarse después para formar una célula diploide llamada cigoto en la fecundación.

División celular en procariotas 

Los procariotas tienen una organización mucho más simple que la de los eucariotas, los cuales entre otras cosas, tienen muchos más cromosomas.El cromosoma procariota es una sola molécula circular de ADN contenida en una región definida del citoplasma, denominada nucleoide, sin estar separado del mismo por una membrana. Este cromosoma es el elemento obligatorio del genoma, aunque es frecuente encontrar unidades de replicación autónomas llamadas plásmidos, que si se pierden, la bacteria sigue siendo viable.

El método usual de duplicación de las células procariotas se denomina fisión binaria.

División celular : eucariota

 En  las células eucariotas,  el  problema  de  dividir exactamente  el  material  genético es más complejo  que  en  las células procariotas, ya que  contienen  aproximadamente  mil  veces  mas ADN, y éste puede encontrarse distribuido en más de un cromosoma.

La  complejidad  que  esto  implica  determina  que la división celular en las células eucariotas integre un  proceso  estrictamente  regulado denominado ciclo celular.

Ciclo celular

En los eucariotas (animales, vegetales, hongos, protistas) las células pasan a través de una secuencia regular de crecimiento y división llamada ciclo celular.

El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se ha dividido, y termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina nuevas células hijas. Se divide en dos fases principales: interfase y división celular (mitosis ó meiosis ycitocinesis).

CICLO CELULAR

CICLO CELULAREl ciclo celular (también llamado ciclo de división celular) es una secuencia de sucesos que conducen primeramente al crecimiento de la célula y posteriormente a la división en células hijas.

El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de

otra que se ha dividido, y termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina nuevas células hijas.

El ciclo celular es la base para la reproducción de los organismos. Su función no es solamente originar nuevas células sino asegurar que el proceso se realice en forma debida y con la regulación adecuada (con controles internos para evitar la posible creación de células con múltiples errores).

CICLO CELULAR

el ciclo celular (la secuencia de sucesos) comprende dos periodos bien nítidos: la interfase (etapas G1 – S y G2) y la división celular (etapa M). Esta ultima tiene lugar por mitosis o meiosis.

Hay células que se encuentran permanentemente en el ciclo, como las epiteliales; otras están permanentemente fuera del ciclo, como las neuronas, y otras están fuera del ciclo, pero bajo un estímulo adecuado pueden volver a dividirse, como es el caso de las células hepáticas.

INTERFASE

La interfase es el período comprendido entre divisiones celulares. Es la fase más larga del ciclo celular, ocupando casi el 95% del ciclo, y se divide en tres sub etapas: G1, S y G2.

El estado o etapa G1, (Growth o Gap) (Intervalo 1), es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de ARN. Es el período que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la célula duplica su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresión de los genes que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular.

El estado o etapa S (Synthesis) representa "Síntesis". Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la replicación o síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas. Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unos 6-8 horas.

El estado o etapa G2 (Growth o Gap2) (Intervalo 2), es el tiempo que transcurre entre la fase S y el inicio de la mitosis (la célula se prepara para mitosis). Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la mitosis.

El estado o etapa M representa “la fase M”, e incluye la mitosis o reparto de material genético nuclear (donde se divide la cromatina duplicada de modo tal que cada célula hija obtenga una copia del material genético o sea un cromosoma de cada tipo) y la citocinesis (división del citoplasma).

El final de la mitosis da cabida a un nuevo ciclo en G1 o puede que la célula entre en fase G0 que corresponde a un estado de reposo especial característico de algunas células, en el cual puede permanecer por días, meses y a veces años.

Las células que se encuentran en el ciclo celular se denominan proliferantes y las que se encuentran en fase G0 se llaman células quiescentes.

Como todo proceso orgánico, el ciclo celular está sujeto a regulación. Ésta es realizada en sitios específicos llamados puntos de control o de chequeo, que pueden frenar o disparar diversos procesos que le permitan a la célula proseguir con su ciclo normal de replicación del material genético, crecimiento y división.

La función de la regulación, básicamente es realizada por proteínas específicas conocidas como cinasas (kdc) y ciclinas (ciclinas A ó B).

Generalidades de la Mitosis 

División celular

El núcleo celularcontiene  el material  hereditario,  formado  por  los  ácidos  nucleicos,  ,  en  el núcleo esta el ácido desoxirribonucleico (ADN) y, que puede estar sin forma especial  lo  que  se  llama  cromatina  (ADN  y  proteínas)  o  formando  los cromosomas. El núcleo esta separado del citoplasma pero se comunica con el  citoplasma  por  medio  de  unos  orificios  llamados  poros  nucleares.  La forma del núcleo es frecuentemente esférica o elíptica, aunque en algunas células es completamente irregular

Funciones del núcleoNúcleo tiene el depósito de casi toda  la información  genética  de  la  célula mediante el ADN, con el que se controla la actividad celular  En  el  núcleo  el  ADN  está  en  los  genes en  forma  de  cromosomas  (durante  la mitosis)  o  como  cromatina  (durante  la interfase)., Antes de comenzar la división celular, y la  transcripción  o  producción  de  los distintos  tipos  de  ácidos  ribonucleicos (arns).  Da  órdenes  al  citoplasma mediante  el  ácido  ribonucleico mensajero  (arnm)  que  permite  a  la célula  elaborar  proteínas.

Componentes del nucleo

Membrana nuclear: Es una envoltura nuclear que lo limita y separa del citoplasma, está formada por dos membranas concéntricas perforadas por poros nucleares. Poros nucleares Son los lugares donde la membrana interior y exterior del núcleo se unen.

Nucleoplasma (también llamado carioplasma o nucleosol) Es el medio interno del núcleo donde se encuentran suspendidos el resto de los componentes nucleares, como la cromatina y los nucleolos. 

Nucleolo  es  una región  especial  en  la que  se  sintetizan partículas  que contienen  ARN  y proteína  que  pasan al  citoplasma  a través  de  los  poros nucleares  y  a continuación  se modifican  para transformarse  en ribosomas.

Cromatina Es el conjunto de ADN y proteínas que se encuentra en el núcleo de  las células eucariotas y que constituye el cromosoma eucariótico. Las unidades básicas de  la  cromatina  son  los  nucleosomas.La  cromatina  se  ve durante  la  interfase; pues  cuando  la  célula entra en división  la cromatina  se  organiza  en  estructuras  individuales  que  son  los  cromosomas.Durante  la  división  celular,  la  cromatina  se  condensa  para  formar  cromosomas.  Al terminar la división celular, la cromatina vuelve a su forma habitual

Cromosoma

Es una diminuta estructura filiforme formada por ácidos nucleicos y proteínas presente en todas las células vegetales y animales. El cromosoma contiene el ácido nucleico, ADN, que se divide en pequeñas unidades llamadas genes. Éstos determinan las características hereditarias de la célula u organismo. Los cromosomas se encuentran en el núcleo de las células.

Estructura de un cromosoma

CLASIFICACIÓNEl  tamaño  de  los  cromosomas  es variable  y  su  forma  es  diversa.  Sin embargo,  estos  filamentos presentan un punto de constricción llamado  centrómero,  que  divide  el cromosoma en dos brazos de  igual o distinta longitud. De acuerdo a la posición  del  centrómero  se  los clasifica  como:1.  Cromosomas  metacéntricos:  El centrómero  es  central  y  los  brazos son  iguales.2. Cromosomas submetacéntricos o acrocéntricos:  El  centrómero no es central y  los brazos son desiguales.3.  Cromosomas  telocéntricos:  El centrómero  ocupa  uno  de  los extremos y sólo hay un brazo.

.Un gen es un segmento corto de ADN, que le dice al cuerpo cómo producir una proteína específica. Hay aproximadamente 30.000 genes en cada célula del cuerpo humano y la combinación  de  todos  los  genes  constituye  el  material  hereditario  para  el  cuerpo humano  y  sus  funciones.La  composición  genética  de  una  persona  se  llama  genotipo.Los  genes  están  localizados  en  hebras  de  ADN,  las  hebras  de  ADN  conforman  los cromosomas.

GEN

CITOCINESIS

La citocinesis consiste en la separación física del citoplasma en dos células hijas durante la división celular. Tanto en la mitosis como en la meiosis se produce al final de la telofase, a continuación de la cariocinesis. En el caso de algunas células —algunos hongos, por ejemplo— no se producen la citocinesis, ya que estos organismos duplican su núcleo manteniendo el citoplasma unido, consiguiendo así células plurinucleares.

Su mecanismo es distinto en la célula animal (por estrangulamiento) o vegetal (por tabicación):

Citocinesis en células animales

Citocinesis en células vegetales

Citocinesis en células animales

Las células animales experimentan una división de su citoplasma mediante un proceso de estrangulación y ello se acentúa tras la telofase. Todo comienza antes de la profase (durante los preparativos de la célula para su división: interfase) con la aparición del anillo preprofásico formado por microtúbulos que se sitúa en la mitad del huso mitótico (el lugar donde los cromosomas se dividen en dos) y que está unido a la membrana. La razón de la localización del huso en ese lugar es que ahí se encuentra un surco de miosina y actina. Tras la retirada de los cromosomas, en el centro, el anillo empieza a estrangular la célula por la mitad y al final consigue su división en dos, cayendo en las células hijas más o menos igual cantidad de citoplasma. Los restos del anillo preprofásico quedan en las células hijas y se utilizan para la formación del citoesqueleto de las células hijas. 

Citocinesis en células vegetales

Las células vegetales se caracterizan por una citocinesis basada en la tabicación, ya que la pared celular no permite la estrangulación. A finales de la telofase se forma el fragmoplasto, vesículas de Golgi asociadas a microtúbulos polares, esta es el resultado de la fusión de los microtúbulos residuos de la mitosis y que se fusionan con los componentes de las vesículas formando una nueva pared celular. La división en un principio no es total sino que solo se divide los citoplasmas y están interconectados por plasmodesmos, unos poros de comunicación entre ambas células

Diferencias entre citocinesis vegetal y animal

En las células animales se produce la citocinesis por estrangulamiento mientras que en las vegetales se produce por tabicación.

Las células animales hijas están, tras la citocinesis, completamente separado mientras que las vegetales permanecen unidas por plasmodesmos.

La célula vegetal utiliza sus vacuolas para aumentar su volumen frente a la citocinesis mientras que las animales lo hacen por medio de síntesis, lo que ocasiona un mayor gasto energético.

En las células vegetales el proceso de citocinesis se produce de dentro a fuera mientras que en las animales es al contrario.

Durante la citocinesis las células vegetales no pierden anchura en el centro mientras que con las animales debido al estrangulamiento se estrechan.