mitosis y meiosis
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Mitosis y meiosis = distribución
MitosisMitosis
• Fase del ciclo celular en
que la célula se divide,
produciéndose dos células
con el mismo contenido
de ADN.
• Manera de reproducirse de
las células somáticas de
organismos
multicelulares.
2n
2n 2n
Durante la mitosisDurante la mitosis
• Los cromosomas se condensan
• Se rompe la envoltura nuclear
• El citoesqueleto se reorganiza para formar el aparato mitótico
• Los cromosomas se mueven a los polos opuestos de la célula
MeiosisMeiosis
• Fase del ciclo celular
de células germinales
(gónada) en que una
célula se divide dos
veces
• Produce cuatro células
haploides, es decir con
la mitad del ADN que
el organismo
multicelular.
2n
2n 2n
n n n n
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).
APARATO MITÓTICO
CentrosomaCentrosoma
• 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 mitóticoMicrotúbulos
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 comosomas se acortan y se engrosan.
• Desarrollo del uso 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.
Cromatidas hermanas
Centrómero
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
Meiosis
• 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 miembreo 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
• Profase de la meiosis I– Leptoteno– Zigoteno– Paquiteno– Diploteno – Diacinesis
Leptoteno• El ADN comienza
condensarse.
• Las secuencias homologas de los cromosomas 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 me 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