GENÉTICA Y CONDUCTA

Realizado por:Jacqueline Feghali

CICLO CELULAR:

La interfase del Ciclo celular comprende G1, S y G2. Tanto en G1 como en G2 de la interfase son las etapas dónde el ADN o la cromatina está activa, o sea que se produce transcripción y traducción de proteínas. Luego ya al entrar a la división celular la cromatina se inactiva porque aumenta su grado de condensación.El ciclo celular está regulado por diversos genes que codifican proteínas que hacen chequeos de cada fase posibilitando que la división continúe o vaya a apoptosis. La proteínas fundamentales son Ciclinas Quinasas.

MITOSIS:

Las células eucariotas pasan por un ciclo celular, para poder dividirse y de esta forma reponer las células envejecidas o muertas o para formar gametos (oocitos o espermatozoides). En la Mitosis, las dos células hijas son iguales en cantidad y calidad de información. Cada molécula de ADN que se convertirá en un cromosoma al alcanzar su máximo grado de condensación , al pasar por la fase S se duplica y por lo tanto cada cromosomas pasa a tener dos cromátidas. Este proceso es necesario ya que si el ADN no se duplicara antes de la división celular, las células hijas se dividirían a la mitad y se perdería la mitad de la información genética.Cada célula hija en la MITOSIS debe poseer la misma información genética que la célula que le dio origen o célula madre (tanto en calidad de información como en cantidad de cromosomas).

https://youtu.be/by7wdg0tnMg

LA MITOSIS Y SUS ETAPAS EN LA DIVISIÓN CELULAR :

Para ello pasan por diversas etapas, PROFASE, PROMETAFASE, METAFASE, ANAFASE y TELOFASE. De esta forma si una célula bovina posee (2n: 60 cromosomas) ambas células hijas también tendrán 60 cromosomas (sólo que con una sola cromátida). Para que esto pueda suceder antes de entrar en la PROFASE debe duplicarse el ADN en la fase S pasando de tener una cromátida cada cromosoma, a dos cromátidas. Por lo tanto en la ANAFASE migran las cromátidas hermanas a cada polo celular, pero siguen conservando la misma calidad y cantidad de ADN.

PROFASE

La cromatina se condensa., la membrana nuclear se disuelve así, si los centriolos (si se encuentran presentes) se dividen y los pares migran a los polos y se forma el huso mitótico.

PROMETAFASE:

La etapa de prometafase principia con la destrucción total de la envoltura nuclear y con movimientos erráticos de los cromosomas en el espacio nuclear. Algunos de los cromosomas se alinean en el espacio, mientras que otros se estacionan o se mueven sin rumbo fijo.

METAFASE:

Las fibras del huso mitótico se unen a cada centrómero de los cromosomas. Estos se ordenan en el plano ecuatorial de la célula, cada uno unido a su duplicado.

ANAFASE:

Los centrómeros se duplican, por lo tanto, cada duplicado del cromosoma se separa y es atraído a su correspondiente polo, a través de las fibras del huso.  La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.

TELOFASE:

En ella se desintegra el huso mitótico, la membrana nuclear y el nucléolo reaparecen, los nuevos cromosomas pierden su forma definida y se transforman en hebras o largos filamentos de ADN.Terminada la telofase se forman dos núcleos idénticos en relación con la cantidad y calidad de ADN que posee cada célula nueva.

… A medida que va ocurriendo la telofase, el citoplasma comienza a separarse en la región de la línea ecuatorial en dos porciones iguales hasta que forma dos células idénticas entre sí. Este proceso, que representa una verdadera división del citoplasma que hasta allí contiene dos núcleos, se llama Citoquinesis.

…La mitosis (división del núcleo) junto con la Citoquinesis (división del citoplasma) representa la forma de reproducción para los organismos unicelulares.  A los organismos pluricelulares, este mismo proceso les permite reemplazar células muertas o desgastadas, el crecimiento, la cicatrización, la formación de nuevos tejidos, etc.

https://youtu.be/sTvvb14Xu8U

MEIOSIS:

Debemos recordar que los organismos superiores que se reproducen de forma sexual se forman a partir de la unión de dos células sexuales especiales denominadas gametos. Los gametos se originan mediante meiosis, proceso exclusivo de división de las células germinales (o células sexuales).

La meiosis es un mecanismo de división celular que a partir de una célula diploide (2n) permite la obtención de cuatro células haploides (n) con diferentes combinaciones de genes. En la meiosis se dan dos divisiones sucesivas de la célula con una única replicación del ADN (previa a la primera división o meiosis I). El producto final son cuatro células con n cromosomas. Cuando en la fecundación se unen dos gametos, la célula resultante, llamada cigoto, contiene toda la dotación doble de cromosomas (46). La mitad de estos cromosomas proceden de un progenitor y la otra mitad del otro.

La meiosis, entonces, consiste en dos divisiones sucesivas de una célula diploide (primera y segunda división meiótica), acompañadas por una sola división de sus cromosomas. En los organismos multicelulares (el hombre es uno de ellos), la meiosis ocurre únicamente en los órganos encargados de la formación de células sexuales. Estos órganos se denominan gónadas en los animales y son los ovarios de la hembra, que producen gametos femeninos u óvulos, y los testículos del macho, que generan gametos masculinos o espermatozoides.  En las plantas con flores (fanerógamas o espermatófitas), la meiosis opera en determinadas estructuras florales: "ovario" y " antera". Debido a que la meiosis consiste en dos divisiones celulares, estas se distinguen como Meiosis I y Meiosis II.

LA MEIOSIS Y SUS ETAPAS EN LA DIVISIÓN CELULAR :

Cada división meiótica se divide formalmente en los estados de: 

1. Profase2. Metafase3. Anafase4. Telofase

De estas la más compleja y de más larga duración es la Profase I, que tiene sus propias divisiones:

I. LeptotenoII. CigonemaIII. PaquitenoIV. DiplonemaV. Diacinesis

 

MEIOSIS I: (Primera Fase)

Las características típicas de la meiosis I solo se hacen evidentes después de la replicación del ADN (primera etapa del ciclo celular), cuando en lugar de separarse las cromátidas hermanas se comportan como bivalentes o una unidad, como si no hubiera ocurrido duplicación formando una estructura con el cromosoma homólogo (también bivalente) con cuatro cromátidas.Las estructuras bivalentes se alinean sobre el huso, posteriormente los dos homólogos duplicados se separan desplazándose hacia polos opuestos, a consecuencia de que las dos cromátidas hermanas se comportan como una unidad, cuando la célula meiótica se divide cada célula hija recibe dos copias de uno de los dos homólogos. Por lo tanto, las dos progenies de esta división contienen una cantidad doble de ADN, pero estas difieren de las células diploides normales.  

https://youtu.be/8uF-iJXwVBQ

PROFASE I:

Al comienzo de la profase I, los cromosomas aparecen como hebras únicas, muy delgadas, aunque el material cromosómico (ADN) ya se ha duplicado en la interfase que precede a la meiosis.Muy pronto, los cromosomas homólogos se atraen entre sí, colocándose uno junto al otro, para formar parejas que se correspondan y contactan íntimamente en toda su extensión.En este proceso de apareamiento, llamado sinapsis, cada pareja de homólogos incluye un cromosoma de origen "paterno" y un cromosoma de origen "materno", ambos en proceso de condensación.

Durante la profase I, la célula sufre cambios similares a los estudiados en la mitosis.  Los centriolos (si existen) se separan y aparecen el huso y los ásteres.  La membrana nuclear y el nucléolo terminan desintegrándose.En síntesis, la principal diferencia entre la profase I en la meiosis y la profase de la mitosis radica en la sinapsis, proceso exclusivo de la meiosis, puesto que no ocurre en la mitosis.

Etapas de la Profase I:

a) Leptoteno:

En esta fase, los cromosomas se hacen visibles, como hebras largas y finas. Otro aspecto de la fase Leptoteno es el desarrollo de pequeñas áreas de engrosamiento a lo largo del cromosoma, llamadas cromómeros, que le dan la apariencia de un collar de perlas.  

b) Cigonema:

Es un período de apareamiento activo en el que se hace evidente que la dotación cromosómica del meiocito corresponde de hecho a dos conjuntos completos de cromosomas. Así, pues, cada cromosoma tiene su pareja, cada pareja se denomina par homólogo y los dos miembros de la misma se llaman cromosomas homólogos.

c) Paquiteno:

Esta fase se caracteriza por la apariencia de los cromosomas como hebras gruesas indicativas de una sinapsis completa. Así, pues, el número de unidades en el núcleo es igual al número n.A menudo, los nucléolos son muy importantes en esta fase. Los engrosamientos cromosómicos en forma de perlas, están alineados de forma precisa en las parejas homólogas, formando en cada una de ellas un patrón distintivo

d) Diplonema:

Los cromosomas homólogos se separan, si bien todavía permanecen unidos a nivel de los quiasmas (del griego khiasma: cruz). Queda detenido en la mujer este periodo es tan largo que va desde el 7º mes de vida intrauterina hasta la pubertad, como mínimo. 

e) Diacinesis:

Esta etapa no se diferencia sensiblemente del Diploteno, salvo por una mayor contracción cromosómica. Los cromosomas de la interfase, en forma de largos filamentos, se han convertido en unidades compactas mucho más manejables para los desplazamientos de la división meiótica.

https://youtu.be/8uF-iJXwVBQ

Metafase I:

Al llegar a esta etapa la membrana nuclear y los nucléolos han desaparecido y cada pareja de cromosomas homólogos ocupa un lugar en el plano ecuatorial. En esta fase los centrómeros no se dividen; esta ausencia de división presenta una diferencia importante con la meiosis. Los dos centrómeros de una pareja de cromosomas homólogos se unen a fibras del huso de polos opuestos. Además, los diferentes pares de cromosomas homólogos se distribuyen a ambos lados del ecuador de la célula en forma independiente y al azar, vale decir, algunos cromosomas de origen paterno o materno se colocan en un lado del plano ecuatorial y, el resto, en el lado opuesto.Para tal ordenamiento, la única regla es que cada cromosoma de origen paterno quede siempre enfrentado a su homólogo de procedencia materna; pero el hemisferio celular que ocupa cualquiera de ellos depende sólo de la casualidad.

Como consecuencia de esta distribución al azar, cuando se separan los dos grupos cromosómicos en dirección al polo de su respectivo hemisferio, cada conjunto incluye una mezcla casual de cromosomas maternos y paternos, lo que se traduce finalmente en una amplia variedad de combinaciones cromosómicas en los gametos, fenómeno conocido como permutación cromosómica.Expresado de otra manera, cada gameto poseerá un material hereditario diferente del de los otros.Esta orientación de cromátidas al azar antes de su desplazamiento hacia los polos concuerda con la Segunda ley de Mendel llamada de la Asociación independiente.

Anafase I:

Como en la mitosis, esta anafase comienza con los cromosomas moviéndose hacia los polos. Precisamente es en esta etapa de anafase I de la meiosis I cuando ocurre la separación de los cromosomas homólogos, momento en el que ocurre realmente la haploidia cuando cada miembro de una pareja homóloga se dirige a un polo opuesto y se cumple con lo establecido por Mendel.

Telofase I:

Esta telofase y la interfase que le sigue, llamada intercinesis, son aspectos variables de la meiosis I. En muchos organismos, estas etapas ni siquiera se producen; no se forma de nuevo la membrana nuclear y las células pasan directamente a la meiosis II.

En otros organismos la telofase I y la intercinesis duran poco; los cromosomas se alargan y se hacen difusos, y se forma una nueva membrana nuclear. En todo caso, nunca se produce nueva síntesis de ADN y no cambia el estado genético de los cromosomas.

Meiosis II: (Segunda Fase)

La segunda división meiótica es una división ecuacional, que separa las cromátidas hermanas de las células haploides (citos secundarios). Esencialmente, la Meiosis II es una mitosis normal en la que las dos células producto de la meiosis I separan, en la anafase II, las cromátidas de sus n cromosomas. Surgen así cuatro células con n cromátidas cada una.

Consta de:

Profase IIMetafase IIAnafase IITelofase II

Profase II:Esta fase se caracteriza por la presencia de cromosomas compactos (reordenados) en número haploide y por el rompimiento de la membrana nuclear, mientras aparecen nuevamente las fibras del huso. Los centriolos se desplazan hacia los polos opuestos de las células.

Metafase  II:En esta fase, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial. En este caso, las cromátidas aparecen, con frecuencia, parcialmente separadas una de otra en lugar de permanecer perfectamente adosadas, como en la mitosis.

Anafase II:Los centrómeros se separan y las cromátidas son arrastradas por las fibras del huso acromático hacia los polos opuestos.

Telofase  II:En los polos, se forman de nuevo los núcleos alrededor de los cromosomas.En suma, podemos considerar que la meiosis supone una duplicación del material genético (fase de síntesis del ADN) y dos divisiones celulares. Inevitablemente, ello tiene como resultado unos productos meióticos con solo la mitad del material genético que el meiosito original.

DIFERENCIAS ENTRE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS:

A) A nivel genético:

La Mitosis, presenta un reparto exacto del material genético, mientras que la Meiosis contiene una segregación de los cromosomas homólogos y entrecruzamiento como fuente de variabilidad genética.

B) A nivel celular:

La Mitosis, a consecuencia de lo anterior mencionado, la formación de las células es bajo la condición de genéticamente iguales, mientras que la Meiosis produce una reducción del juego del cromosoma a la mitad exacta de los cromosomas homólogos.

C) A nivel orgánico:

En la mitosis, este tipo de división se da en los organismos Unicelulares para su reproducción asexual y en pluricelulares para su desarrollo, crecimiento y la reparación y regeneración de los tejidos y órganos, mientras que en la Meiosis, esta división sirve para la formación de las células reproductoras sexuales: los gametos, o la células reproductoras asexuales: como por ejemplo las esporas.

https://youtu.be/XJT2olinfvU

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