ciclo celular Flashcards
ciclo celular
concepto
Conjunto de procesos que tienen lugar desde que una célula se origina, por la división de una célula predecesora,
hasta que vuelve a dividirse.
fases
- El ciclo celular es una secuencia regular repetitiva de crecimiento y división celular que comprende cuatro fases sucesivas: G1, S, G2 y M.
- Estas fases se pueden agrupar en Interfase (G1, S, G2) y Mitosis (M).
- G(gap/growth)
interfase(periodo entre dos divisiones)
G1
- postmitótica
- La célula aumenta de tamaño, por lo que es necesaria la síntesis de ARN-m y proteínas.
- Posee un centrosoma.
interfase(periodo entre dos divisiones)
Go o quiescencia
fase G1 por tiempo indefinido
- Es el estado de la mayor parte de las células.
- Después bajo el efecto de activadores mitóticos, como ciertas hormonas, pueden volver a G1 y avanzar.
- Las neuronas y células
musculares quedan en G0.
interfase(periodo entre dos divisiones)
S
síntesis
- Cuando la célula ha doblado su tamaño, se produce la replicación del ADN, continúa la síntesis de ARN-m y se fabrican histonas.
- Se produce, por tanto, la duplicación de las hebras de cromatina, las hebras “hermanas” se mantienen unidas por el centrómero.
- Junto a cada centriolo del centrosoma se produce un procentriolo.
interfase(periodo entre dos divisiones)
G2
premitótico
- Se inicia al acabar la síntesis de ADN y acaba con la formación de los “cromosomas” (2 hebras de cromatina unidas por el centrómero).
- Continúa la síntesis de ARN-m y proteínas (histonas y no histonas para el empaquetamiento total del ADN y proteínas para formar los microtúbulos del huso).
- Hay dos centrosomas inmaduros.
Mitosis
Última etapa del ciclo, en la que los cromosomas y el contenido citoplasmático se reparte equitativamente
entre las células hijas.
mitosis: fases
Cariocinesis
división del núcleo
mitosis: fases
Citocinesis
división del citoplasma
Se detienen todos los procesos de biosíntesis
mitosis
regulación
- mecanismo bioquímico que función cíclicamente, a través de unos puntos de control sobre los que actúan las proteínas ciclinas.
- Este proceso permite el paso coordinado y regulado de una etapa de ciclo celular a la siguiente.
mitosis
regulación
lectura: primer punto de control
- Es el más importante, está cerca del final de G1 y depende de tres condiciones: tamaño celular adecuado, disponibilidad de nutrientes y demandas reproductivas.
- Si falla alguna de ellas el ciclo se detiene y la célula entra en G0.
mitosis
regulación
lectura: segundo punto de control
- Situado al final de G2, de él depende que se inicie o no la mitosis.
- Permite el inicio de la mitosis solo si el ADN está correctamente replicado, y el tamaño celular y el contenido proteico son adecuados.
mitosis
regulación
lectura: tercer punto de control
- Se encuentra entre metafase y anafase.
- Detiene la mitosis si el huso mitótico no está bien conformado o si los cromosomas no están correctamente alineados en la placa metafásica.
mitosis
muerte celular
- Se suelen dar unas 50 divisiones (50 ciclos celulares) y luego pasan a un estado de senescencia (entra en G0 sin retorno).
- la muerte celular programada o apoptosis, que no es un proceso negativo (p. ej. células que pasarán a formar parte del cristalino o la regresión del endometrio), a diferencia de la necrosis que se desencadena tras un daño celular extremo (p. ej. por falta de O2).
mitosis
muerte celular
relación telomeros
- relación muy directa entre senescencia-apoptosis y la inexacta replicación de los telómeros en las sucesivas divisiones celulares.
- La telomerasa, que es la enzima encargada, es inexacta y genera una pérdida progresiva en la corrección secuencial de los telómeros.
- La pérdida de control de la apoptosis, por exceso o por defecto, parece estar implicada en patologías como el cáncer, artritis reumatoide, SIDA, Parkinson y Alzheimer.
división por mitosis
- a veces la mitosis no va acompañada de la citocinesis, por lo que surgen células plurinucleadas (p. ej. células musculares esqueléticas),
- o bien se dan sucesivas citocinesis sin que haya habido mitosis (p. ej. las plaquetas surgen por la fragmentación del citoplasma de los megacariocitos).
división por mitosis
Cariocinesis
- El material cromosómico se reparte equitativamente entre las dos células hijas, así se transmite la información genética sin cambios de unas células a otras.
- Se trata, por tanto, de una división ecuacional.
división por mitosis
Cariocinesis
profase
- La cromatina se condensa hasta visualizarse unos cromosomas bien definidos (ya sabemos que están formados por dos cromátidas hermanas).
- La condensación de los cromosomas hace que desaparezca el nucléolo.
Hacia el final de la profase se organiza el huso mitótico:
* células animales: los centrosomas se separan, migran a los polos opuestos de la célula y entre ellos se desarrolla el huso mitótico astral. Se llama astral
porque los microtúbulos del huso no irradian de los centriolos sino de una zona densa que los rodea, el aster → Mitosis astral. se distinguen tres tipos de microtúbulos: cinetocóricos, polares y astrales. Cuando un
microtúbulo polar se alarga y se encuentra con el cinetocoro de un cromosoma, lo captura y se forma
así un microtúbulos cinetocórico.
* células vegetales no existen centriolos y el huso se forma a partir de dos regiones citoplasmáticas densas que hacen la función de centro organizador de microtúbulos (COM) → Mitosis anastral.
división por mitosis
cariocinesis
prometafase
- La envoltura nuclear desaparece (al disgregarse la lámina fibrosa) y origina vesículas indiferenciables de las del retículo endoplasmático.
- El nucleoplasma y el citoplasma se mezclan, y los microtúbulos del huso mitótico entran en la región nuclear.
- En cada centrómero se desarrollan los cinetocoros, que se unen a los microtúbulos cinetocóricos.
división por mitosis
cariocinesis
metafase
- Los cromosomas metafásicos alcanzan su máxima condensación.
- Los microtúbulos cinetocóricos alinean a los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula, formando la placa ecuatorial o metafásica. (los microtúbulos son alfa y beta tubulina para crecer, síntesis de proteínas)
- Cada una de las cromátidas hermanas de los cromosomas se orienta hacia uno de los polos.
división por mitosis
cariocinesis
anafase
- Los cinetocoros apareados se separan, debido al acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos, esto hace que cada cromátida sea arrastrada lentamente hacia un polo.
- Se forman cromosomas anafásicos (cromosomas hijos) de una sola cromátida.
división por mitosis
cariocinesis
telofase
- Los cromosomas hijos separados llegan a los polos y los microtúbulos cinetocóricos desaparecen
- Alrededor de cada juego de cromosomas hijos, comienza a formarse de nuevo la lámina fibrosa y la doble membrana nuclear.
- La cromatina se desespiraliza progresivamente con lo que reaparecen los nucléolos.
- Los microtúbulos del huso se sueldan y forman un eje en el centro de la célula, que se rompe a la vez que se inicia la citocinesis.
división por mitosis
citocinesis
- Es la división del citoplasma, que se reparte entre las dos células hijas.
- Termina con la Telofase
división por mitosis
citocinesis
células animales
- Se produce un estrechamiento, llamado surco de segmentación.
- A la altura del plano ecuatorial y a ese nivel surge en el interior un anillo contráctil formado por haces de microfilamentos de actina y miosina.
- Este anillo provoca el ahondamiento del surco hasta acabar separando las dos células hijas.
división por mitosis
citocinesis
células vegetales
- Dada la rigidez de la pared celular, no se puede producir el surco de segmentación, por eso se forma un tabique de separación (fragmoplasto) entre las dos células hijas.
- Este tabique surge por fusión de los restos de microtúbulos del huso con vesículas del aparato de Golgi cargadas de los precursores de la pared celular.
- Entre las dos células hijas quedan los “plasmodesmos” (finos puentes citoplasmáticos)
importancia y significado biológico de la mitosis
- La mitosis permite un reparto equitativo del material cromosómico entre las dos células hijas, lo que asegura una transmisión sin variación de la información genética.
- En seres eucariotas unicelulares y en algunos pluricelulares, es un sistema de reproducción asexual.
- En seres pluricelulares, es un mecanismo para crecer y reemplazar las células envejecidas o deterioradas por el paso del tiempo.
meiosis
concepto
- un tipo de división celular especial. En ella a partir de las células diploides, los meiocitos, se generan células hijas haploides que formaran gametos o esporas.
meiosis
características
- A partir de una célula diploide se obtienen cuatro células haploides, genéticamente diferentes entre sí y diferentes de la célula madre.
- Se produce la recombinación génica o intercambio de material genético entre los cromosomas homólogos.
- Consta de dos divisiones consecutivas (una primera división meiótica o división reduccional y una segunda división meiótica o división ecuacional) separadas por una intercinesis
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
característica
Se reduce el número de cromosomas a la mitad.
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
profase I
- Es la etapa más larga, puede durar meses e incluso años.
- En ella ocurren dos acontecimientos responsables de la variabilidad genética: el sobrecruzamiento y la recombinación génica.
- A lo largo de esta fase aumenta la compactación del cromosoma y este se va acortando.
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
profase I: leptoteno
- La cromatina empieza a condensarse y los homólogos se emparejan.
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
profase I: zigoteno
- Cada cromosoma se empareja longitudinalmente, con su cromosoma homólogo, esto es la sinapsis.
- Se produce gracias a una estructura proteica, denominada complejo sinaptonémico.
- Las parejas de cromosomas homólogos apareadas son los bivalentes.
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
profase I: paquiteno
- Se produce sobrecruzamiento (crossing-over) entre dos cromátidas homólogas que se entrecruzan en ciertos puntos; estos puntos de cruce son visibles al microscopio óptico y se llaman quiasmas (en cada quiasma, las dos cromátidas homólogas se rompen al mismo nivel e intercambian segmentos de ADN entre ellas).
- Esto origina la recombinación génica, intercambio de genes que hace que las cromátidas hermanas dejen de ser iguales.
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
profase I: diploteno
- Los cromosomas homólogos empiezan a separarse permaneciendo unidos por los quiasmas.
- Esta etapa puede durar años.
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
profase I: diacinesis
- Los bivalentes alcanzan su máxima condensación, los cromosomas homólogos permanecen unidos por los quiasmas.
- Desaparece el nucléolo y la membrana nuclear y se forma el huso acromático.
- Los microtúbulos cinetocóricos se unen a los cinetocoros de los bivalentes.
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
metafase I
- Los bivalentes se sitúan en el plano ecuatorial del huso y forman la placa metafásica.
- La diferencia principal con una metafase mitótica es que los homólogos recombinados se sitúan
emparejados en la placa ecuatorial.
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
telofase I
- Los cromosomas homólogos separados llegan a los polos y los microtúbulos cinetocóricos desaparecen.
- Se forma una envoltura nuclear transitoria, alrededor de cada juego haploide de cromosomas homólogos.
- CITOCINESIS: Se obtienen dos células hija con la mitad de los cromosomas que tenía la célula madre. Son células haploides, en ellas cada cromosoma está formada por una cromátida recombinada y otra no
recombinada.
meiosis
primera división meiótica o división reduccional
anafase I
- Debido al acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos se rompen los quiasmas y uno de los
cromosomas homólogos de cada pareja migra hacia polos opuestos. - La diferencia principal con una anafase mitótica es que los cromosomas no se escinden por su centrómero,
sino que emigran intactos hacia los polos de la célula.
meiosis
intercinesis
- Los cromosomas homólogos separados llegan a los polos y los microtúbulos cinetocóricos desaparecen.
- Se forma una envoltura nuclear transitoria, alrededor de cada juego haploide de cromosomas homólogos.
- CITOCINESIS: Se obtienen dos células hija con la mitad de los cromosomas que tenía la célula madre. Son células haploides, en ellas cada cromosoma está formada por una cromátida recombinada y otra no
recombinada.
meiosis
segunda división meiótica o división ecuacional
- Es similar a la mitosis.
- Su fin es separar las cromátidas de cada cromosoma.
meiosis
segunda división meiótica o división ecuacional
profase II
- Se desintegra la envoltura nuclear.
- Se forma un nuevo huso mitótico.
- Los n cromosomas de cada célula hija se unen a los microtúbulos cinetocóricos.
meiosis
segunda división meiótica o división ecuacional
metafase II
- Los cromosomas se distribuyen en la placa metafásica con sus cromátidas orientadas a los polos opuestos del huso.
meiosis
segunda división meiótica o división ecuacional
anafase II
- El acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos separa las cromátidas hermanas por sus centrómeros y las arrastra hacia polos opuestos.
meiosis
segunda división meiótica o división ecuacional
telofase II
- Se forman las envolturas nucleares alrededor de cada juego haploide de cromosomas con una sola cromátida.
- Los cromosomas se descondensan y reaparece el nucléolo.
- Simultáneamente se produce la CITOCINESIS: se obtienen 4 células haploides.
- Al final de la meiosis se obtienen 4 células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre.
diferencias entre la mitosis y la meiosis
mitosis
- Se produce en células haploides y diploides
- El núcleo se divide una vez
- Durante la profase no hay sinapsis
- En metafase no se da el apareamiento de cromosomas homólogos
- En anafase se separan las cromátidas
- Da dos células hijas idénticas entre sí y con el mismo número de cromosomas e igual información que la células madre.
diferencias entre la mitosis y meiosis
meiosis
- Ocurre en células diploides
- El núcleo se divide dos veces
- Durante la profase I, sucede la sinapsis y se realiza el sobrecruzamiento que origina recombinación génica
- En la placa ecuatorial de la metafase I, se sitúan cromosomas homólogos unidos por quiasmas
- En anafase I se separan los cromosomas
- Produce cuatro células hijas diferentes entre sí.
Cada una tiene la mitad de los cromosomas y distinto contenido genético que la célula madre.
reproducción asexual
- Produce copias idénticas, la variabilidad solo se produce por mutación.
- Se da en unicelulares y algunos pluricelulares (plantas, hongos, hidra…) por mitosis
- Ventajas: rápida y solo necesita un individuo
- Inconvenientes: no existe variabilidad yante un problema todos desaparecen.
La mitosis es necesaria para el crecimiento y la reproducción asexual.
reproducción sexual
- Son necesarios dos individuos. Intervienen las células reproductoras o gametos, lo que supone una mezcla de caracteres.
- Sucede en organismos pluricelulares y algunos unicelulares.
- Fases: Gametogénesis→ Fecundación →Desarrollo
- Ventajas: Es responsable de un gran aumento de la variabilidad genética (Recombinación en Profase I, distribución al azar de los cromosomas maternos y paternos, unión al azar de los gametos), lo que permitirá una mejor adaptación.
- Inconvenientes: Es más compleja y requiere dos individuos.
- A veces se da la reproducción alternante
La meiosis es imprescindible para la reproducción sexual
