REPRODUCCIÓN CELULAR

Mitosis y meiosis

Departamento de Biología-Geología2º Bachillerato Ciencias

 Internos

Aumento excesivo del tamaño del citoplasma

RNP=volumen núcleo/volumen citoplasma

Si disminuye el núcleo no puede controlar el citoplasma

Aumento del tamaño de la célula

La superficie de la membrana es insuficiente para nutrir el

citoplasma

 Externos

Dependencia de anclajeSi hay contacto con una superficie, ej. la matriz

extracelular de una capa de células

Disponibilidad de espacio

En células de borde de heridas en las que no hay efecto inhibidor por contacto o

densidad

Presencia de factores de crecimiento o agentes

mitógenos

Sustancias que aumentan el ritmo de crecimiento celular (necrohormonas, auxinas, hormonas hipofisiarias,..)

Factores que incrementan el ritmo de reproducción celular

 FASES 

Duración en un ciclo

imaginario de 24 h

¿Qué ocurre?

  

Interfase

Fase G1

11 horas • Etapa inicial de larga duración o etapa de no división

• Períodos bioquímicamente muy activos

• Se produce la síntesis de todas las sustancias propias de la célula

• Se lleva a cabo la duplicación del ADN

Fase S8 horas

Fase G2

4 horas

 División

o Fase M

 Cariocinesis o

mitosis

  

1 a 2 horas

• Consiste en la división del núcleo• Cada molécula de ADN, junto a su copia,

se condensa formando un cromosoma• Se rompe la envoltura nuclear• Cada cromosoma se divide en dos y cada

célula hija recibe el mismo nº de cromosomas

Citocinesis• Es la división del citoplasma 

EL CICLO CELULAR

Periodo de tiempo comprendido entre la formación de la célula hasta que ésta se divide.

ETAPAS Hechos que ocurren   Fase G1

Se produce la síntesis de ARNm y por tanto de proteínas La célula presenta un solo diplosoma (2 centríolos) Se distingue un momento de no retorno llamado punto de control G1o punto

de restricción (R) En algunas células debido al proceso de diferenciación celular, antes de

llegar al punto R se manifiestan genes concretos (que producen la especialización). La célula ha entrado en la fase G0 donde puede permanecer días o meses

Los activadores mitóticos hacen que vuelvan a la fase G1 y alcancen el punto R

Célula muy especializadas como las neuronas o c. musculares esqueléticas quedan detenidas permanentemente en el período G0

 Fase S

Se produce la duplicación del ADN Continúa la síntesis de ARNm y proteínas Junto a cada centriolo se forma un esbozo de centriolo llamado

protocentriolo Fase G2

En esta fase la célula contiene el doble de ADN que en la fase G1

Continúa la síntesis de ARNm y proteínas Al final la célula ya tiene dos diplosomas inmaduros

A partir de los centrosomas se forma el huso acromático, con tres tipos de microtúbulos:

• Astrales: quedan fuera del huso, formando el áster

• Polares o continuos: conectan los dos centrosomas.

• Cinetocóricos: se unen por un extremo a un centrosoma

y por el otro a un cinetocoro de los cromosomas.

• Formación del cromosoma profásico: cromátidas unidas por centrómero• Desaparecen los nucléolos• Se forman dos centrosomas que se van alejando por el alargamientos de

las fibras o microtúbulos polares (se produce por la adición de proteína tubulina)

• El núcleo se hincha debido a la entrada de agua hasta que se fragmenta el envoltorio nuclear

• En el centrómero de los cromosomas se forma una estructura proteica llamada cinetocoro que es capaz de capturar microtúbulos

Los microtúbulos cinetocóricos crecen por adición de tubulina

Los cromosomas quedan en el ecuador de la célula formando la placa ecuatorial

Los dos centrosomas, los microtúbulos polares y los microtúbulos cinetocóricos forman el huso mitótico

• Separación de cromátidas hermanas por inactivación de las proteínas que las mantenían unidas.

• Se forman cromosomas anafásicos con una sola cromátida

• Estos cromosomas se desplazan debido al acortamiento de los microtúbulos y al arrastre del cromosoma realizado por proteínas motoras

• Se produce el alargamiento del huso mitótico por la adición de tubulina a los microtúbulos polares y al deslizamiento de los de un polo con respecto a los de otros

• Los dos grupos de cromosomas se encuentran en los dos polos del huso mitótico

• Comienza la descondensación de los cromosomas• Desaparece los cinetocoros• La lámina fibrosa se adhiere a los cromosomas, lo que facilita

la construcción de la envoltura nuclear• Formación de nuevos nucléolos a partir de la regiones

organizadoras de nucléolos del ADN• Los microtúbulos polares se separan del material

periocentriolar y forman haces a nivel de la interzona

Importancia biológica de la mitosis

•Reparto equitativo del material genético entre las dos células hijas. Se obtienen células hijas con idéntica información genética que la célula madre,•Permite en los organismos pluricelulares el crecimiento y el recambio celular. 

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Estrangulación a partir del surco de división, en mitad de la célula madre binucleada.

Se forma un anillo contráctil interno, constituido por polímeros de actina y miosina.

Se va constriñendo el ecuador de la célula y adquiere forma típica de reloj de arena.

Origina un surco de segmentación que estrangula el citoplasma y separa las dos células.

• Septación: Se forma un septo, a partir de la unión de vesículas del aparato de Golgi cargadas de pectina (fragmoplasto).

• Se forma una placa celular que crece por la adición de más vesículas procedentes del aparato de Golgi, hasta dividir la célula.

LeptotenoEl ADN se condensa y forma los cromosomasLas cromátidas están tan estrechamente unidas que no se distinguen hasta el final de la profase

ZigotenoLos cromosomas homólogos se emparejan en toda su longitud (gene a gen homólogo). Los puntos de contacto se llaman sinapsis y se establecen entre cromátidas no hermanas. El

apareamiento se mantiene gracias a unas proteínas llamadas complejo sinaptonémico.

PaquitenoLos dos cromosomas homólogos forman el par bivalente o tétrada.Se produce el entrecruzamiento o crossing-over y como consecuencia la recombinación genética (intercambio de material genético entre cromátidas no hermanas)

Diploteno Empieza la separación de los cromosomas homólogos, pero permanecen unidos por los quiasmas (lugares donde se produjo entrecruzamiento)

DiacinesisLos cromosomas se condensan totalmenteSe distinguen las cromátidas de cada cromosoma homólogo Desaparece el nucléolo y la membrana nuclearSe forma el huso acromático

Profase I

Metafase I • Los bivalentes se sitúan en el plano ecuatorial de la célula

• La alineación por encima o debajo es al azar

Anafase I• Se separan cromosomas enteros con sus dos cromátidas

Telofase I • Reaparece la membrana nuclear (dura poco) y el nucléolo• Los cromosomas se desespirilizan un poco

Breve interfase (intercinesis) : No hay duplicación del ADN

Profase II• Se rompe la envoltura nuclear• Se duplican los diplosomas• Se forma el huso mitótico

Metafase II

• Los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial

Anafase II • Las dos cromátidas se separan y migran a polos opuestos

Telofase II• Se constituyen los núcleos hijos, formándose las

membranas nucleares.• Se produce la citocinesis.

Animación de la meiosis

Relacionada con la reproducción sexual

Asegura que los gametos sean haploides (n) y de su

fecundación resulte un cigoto diploide (2n)

Contribuye al éxito evolutivo de la reproducción sexual al

generar variabilidad genética (base de la evolución de las

especies) en la descendencia por:

• La recombinación genética que ocurre en la profase I

(mediante el intercambio de segmentos entre cromosomas

homólogos)

• El reparto de cromosomas al azar en anafase I (segregación

cromosómica: segregación al azar de los cromosomas

procedentes de los genomas maternos y paternos)

• El encuentro al azar entre los gametos (reproducción

sexual)

  Mitosis Meiosis

Finalidad 

Células hijas con la misma información genética que

las células madre

Células con la mitad del número de cromosomas y con información genética

distintaNº de divisiones 1 2

Células resultantes 2 diploides 4 haploides

Profase

 No hay sinapsis cromosómica

 

ProfaseI: sinapsis entre cromosomas homólogos, se forman tétradas y se realiza el sobrecruzamiento entre cromátidas no hermanas (Recombinación génica)

Anafase(1ª en meiosis)

Separación de cromátidas hermanas

 

AnafaseI: se separan la mitad de cada tétrada. Se separan cromosomas constituidos por dos

cromátidas¿Cómo es la información

genética?

Idéntica a la célula madre

Distinta a la célula madre

Resultado del proceso

 

 2 células hijas idénticas a la

célula madre 

División reduccional: se obtienen 4 células haploides con distinta

información genética

Células implicadas somáticas germinales