UNIVERSIDAD YACAMBÚ VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN Y PRE-GRADO

INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y PRE-GRADO

Nombre: Gabriela Gelvez.C.I:26566902.Prof. Xiomara Rodriguez

San Cristóbal, septiembre del 2015.

Reproducción Celular.

Bases de reproducción celular: Cuando una célula se divide debe transmitir a sus células hijas los requisitos

esenciales para la vida: la información hereditaria para dirigir los procesos vitales y la de los materiales en el citoplasma que necesita la célula hija para sobrevivir y utilizar la información hereditaria.

La información hereditaria de todas las células vivas se encuentra en el ácido desoxirribonucleico (DNA). Como muchas moléculas biológicas grandes, una molécula de DNA consta de una larga cadena de pequeñas subunidades, llamadas nucleótidos. Las unidades de herencia, los genes, son segmentos de DNA de unos cuantos cientos a varios miles de nucleótidos de longitud. La secuencia de nucleótidos en un gen, codifica la información para sintetizar el RNA y las moléculas proteicas necesarias para construir y llevar a cabo las actividades metabólicas.

Ciclo celular. El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de

la célula y la división en dos células hijas. Las etapas, son G1-S-G2 y M. El estado G1 quiere decir «GAP 1» (Intervalo 1). El estado S representa la «síntesis», en el que ocurre la replicación del ADN. El estado G2 representa «GAP 2» (Intervalo 2). El estado M representa «la fase M», y agrupa a la mitosis o meiosis (reparto de material genético nuclear) y la citocinesis (división del citoplasma). Las células que se encuentran en el ciclo celular se denominan «proliferantes» y las que se encuentran en fase G0 se llaman células «quiescentes».

 Todas las células se originan únicamente de otra existente con anterioridad.  El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se divide, y termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina dos nuevas células hijas.

Fases del ciclo celular:La célula puede encontrarse en dos estados claramente diferenciados: El estado de no división o interfase. La célula realiza sus funciones específicas y, si

está destinada a avanzar a la división celular, comienza por realizar la duplicación de su ADN.

El estado de división, llamado fase M.

Interfase Es el período comprendido entre mitosis. Es la fase más larga del ciclo celular,

ocupando casi el 90% del ciclo, trascurre entre dos mitosis y comprende tres etapas: Fase G1 (del inglés Growth o Gap 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. En cuanto a carga genética, en humanos (diploides) son 2n 2c.

Fase S (del inglés Synthesis): 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 unas 10-12 horas y ocupa alrededor de la mitad del tiempo que dura el ciclo celular en una célula de mamífero típica.

Fase G2 (del inglés Growth o Gap 2): Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final de este período se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la mitosis. La carga genética de humanos es 2n 4c, ya que se han duplicado el material genético, teniendo ahora dos cromátidas cada uno.

Fase M (mitosis y citocinesis) Es la división celular en la que una célula progenitora (células eucariotas,

células somáticas -células comunes del cuerpo-) se divide en dos células hijas idénticas. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase, anafase, telofase; y la citocinesis, que se inicia ya en la telofase mitótica. Si el ciclo completo durara 24 horas, la fase M duraría alrededor de media hora (30 minutos).

Mitosis La mitosis es un proceso de división nuclear que consiste en una secuencia

continua de eventos dividida por conveniencia en 5 etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase. Las características morfológicas principales de la mitosis implican condensación cromosómica, formación del huso y alineación de los cromosomas en el ecuador de éste, separación de cromosomas hermanos replicados y desplazamiento de éstos a los polos opuestos de la célula, y reorganización nuclear. La mitosis es un mecanismo de distribución de los cromosomas que se han replicado durante la interfase; es en extremo exacta y funciona igualmente bien para unos cuantos cromosomas que para cientos, aunque en ocasiones se cometen errores. Como en todos los sistemas biológicos, se han descrito variaciones en una o más de las características de la reproducción nuclear en diferentes organismos.

Interfase: La célula está ocupada en la actividad metabólica preparándose para la

mitosis (las próximas cuatro fases que conducen e incluyen la división nuclear).  Los cromosomas no se disciernen claramente en el núcleo, aunque

una mancha oscura llamada nucleolo, puede ser visible. La célula puede contener un par de centriolos ( o centros de organización de microtubulos en los vegetales ) los cuales son sitios de organización para los microtubulos. 

Prometafase :La membrana nuclear se disuelve, marcando el comienzo de la prometafase.  Las proteínas de adhieren a los centrómeros creando los cinetocoros.  Los microtubulos se adhieren a los cinetocoros y los cromosomas comienzan a moverse.

Metafase:Fibras del huso alinean los cromosomas a lo largo del medio del núcleo celular.  Esta línea es referida como, el plato de la metafase.  Esta organización ayuda a asegurar que en la próxima fase, cuando los cromosomas se separan, cada nuevo núcleo recibirá una copia de cada cromosoma.

Anafase:Los pares de cromosomas se separan en los cinetocoros y se mueven a lados opuestosde la célula.  El  movimiento es el resultado de una combinación de: el movimiento del cinetocoro a lo largo de los microtubulos del huso y la interacción física de los microtubulos polares. 

Telofase: Los cromatidos llegan a los polos opuestos de la célula, y nuevas membranas se forman alrededor de los núcleos hijos. Los cromoso-mas se dispersan y ya no son visibles bajo el microscopio óptico.  Las fibras del huso se dispersan, y la citocinesis o la partición de la célula puede comenzar también durante esta etapa.

Profase :  La cromatina en el núcleo comienza a condensarse y se vuelve visible en el microscopio óptico como cromosomas.  El  núcleolo desaparece.  Los centríolos comienzan a moverse a polos opuestos de la célula y  fibras se extienden desde los centrómeros. Algunas fibras cruzan la célula para formar el huso mitótico.

Al final de la mitosis cada núcleo hijo es genéticamente igual al otro y al núcleo progenitor original. La mecánica de la distribución mitótica asegura que cada núcleo reciba una serie completa de instrucciones genéticas que fueron duplicadas en la fase S. La fidelidad de la distribución explica la constancia genética de las generaciones mitóticas y da por resultado poblaciones asexuales relativamente uniformes de células u organismos.

La formación de un nuevo límite que separe los núcleos hijos en dos células nuevas y también reparta el citoplasma de la célula madre en cantidades relativamente iguales entre las células hijas se llama división celular o citocinesis. Ésta puede ocurrir separada de la mitosis y es evidente por las células multinucleadas en una gran variedad de organismos. En los organismos superiores y en algunas formas inferiores, la citocinesis está coordinada con la mitosis y conduce a la producción regular de células uninucleadas. La citocinesis suele empezar durante la anafase mitótica, y al huso corresponde un papel importante en cuanto a determinar la posición del límite o frontera de la célula nueva, así como el tiempo de su formación. Se pueden identificar tres 4 mecanismos principales de citocinesis. Cada uno es la modalidad predominante (o incluso el único) de división celular en los variados grupos de organismos. Las células animales suelen dividirse por un proceso de formación de un surco o segmentación; las plantas superiores se dividen por un proceso que conlleva la formación de la placa celular; las algas y los hongos se dividen por un proceso un tanto parecido a la citocinesis bacteriana.

Citocinesis En células animales, la citocinesis ocurre cuando un anillo fibroso

compuesto de una proteína llamada actína, alrededor del centro de la célula se contrae pellizcando la célula en dos células hijas, cada una con su núcleo.  En células vegetales, la pared rígida requiere que un placa celular sea sintetizada entre las dos células hijas. 

La Meiosis: La meiosis es un proceso en el que, a partir de una célula con un número

diploide de cromosomas (2 n), se obtienen cuatro células hijas haploides (n), cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre o inicial. Este tipo de división reduccional sólo se da en la reproducción sexual, y es necesario para evitar que el número de cromosomas se vaya duplicando en cada generación.

El proceso de gametogénesis o formación de gametos, se realiza mediando dos divisiones meióticas sucesivas:

Primera división meiótica: una célula inicial o germinal diploide (2 n) se divide en dos células hijas haploides (n).

Segunda división meiótica: Las dos células haploides (n) procedentes de la primera fase se dividen originando cada una de ellas dos células hijas haploides (n).

Las fases de la meiosis son:

1. PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA.

2. SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA.

Las fases de la meiosis son:PRIMERA DIVISIÓN MEIÓTICA: Interfase o fase de reposo: En una célula en la que hay una masa

de ADN procendente del padre y otra procedente de la madre se va a iniciar una meiosis.

Final de la interfase: Duplicación del ADN.Profase I A: Formación de los cromosomas.Profase I B: Entrecruzamiento, Los cromosomas homólogos

intercambian sectores, el núcleo se rompe.Metafase I: Aparece el huso acromático, los cromosomas se fijan

por el centrómero a las fibras del huso.Anafase I: Las fibras del huso se contraen separando los

cromosomas y arrastrándolos hacia los polos celulares.Telofase I: Se forman los núcleos y se originan dos células hijas, Los

cromosomas liberan la cromatina.

SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA Profase II: Se forman los cromosomas y se rompe el núcleo. Metafase II: Los cromosomas se colocan en el centro celular y se fijan al

huso acromático. Anafase II: Los cromosomas se separan y son llevados a los polos de la

célula. Telofase II: Se forman los núcleos. Los cromosomas se convierten en

cromatina y se forman las células hijas, cada una con una información genética distinta.

En los individuos machos, la gametogénesis recibe el nombre de

espermatogénesis y tiene lugar en los órganos reproductores masculinos. En los individuos hembras, la gametogénesis recibe el nombre de ovogénesis y se realiza en los órganos reproductores femeninos.

Durante la segunda división meiótica las dos cromátides de cada díada son separadas en núcleos individuales, y en este momento cada cromátide se convierte en un cromosoma nuevo que actúa independientemente de los otros comosomas. El resultado de la meiosis es la producción de cuatro núcleos, cada uno de los cuales es haploide en el número de cromosomas y 1x en el contenido de DNA. El núcleo del meiocito original era diploide y 2x, de modo que la división reduccional se completa sólo cuando los cuatro productos nucleares de la meiosis se han producido. El destino final de estas células haploides y su contribución en 7 el ciclo de vida depende del organismo. Si los productos meióticos son esporas o gametos, cada división meiótica proporciona la fase haploide del ciclo sexual. La importancia genética de la meiosis reside en la producción de combinaciones nuevas de alelos en cada genoma haploide. Las combinaciones alélicas no sólo varían de una célula haploide a otra, sino que también divergen de las combinaciones de alelos presentes en el genoma materno y en el paterno de los meiocitos diploides originales.

Gracias.