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Tema: DIVISION CELULAR Docente: MC EDISON SUAREZ BUITRON 2017-I II IV

MULTIPLICACION CELULAR • LA MITOSIS:La célula duplica todos sus elementos y los reparte en las mismas cantidades entre las dos células hijas, que adquieren un número de cromosomas idéntico al de la inicial. Este proceso de división indirecta comprende varias fases: interfase, profase, metafase,anafase y telofase. Antes de la división, se multiplica el ADN, luego se duplican los centriolos (corpúsculo central del centrosoma, sólo en células animales), desaparece la membrana nuclear y se separan los centriolos. • LA MEIOSIS: Mediante este tipo de división nuclear, una célula madre se separa en otras cuyo núcleo sólo posee la mitad del número de los cromosomas de la primera. Este mecanismo favorece la distribución de genes entre las células reproductoras, permitiendo su recombinación y segregación al azar. Los cromosomas que tienen los mismos rasgos estructurales se emparejan e intercambian material genético antes de separarse.

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

Fase G1 (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. • La carga genética, en humanos (diploides) son 2n 2c.

Fase S (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 unos 6-8 horas

Fase G2 (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.

CROMOSOMAS DURANTE EL CICLO CELULAR

Fase del ciclo celular donde se observa el cromosoma con el ADN condensado

Ciclo Celular

ACTIVIDAD PROLIFERATIVA DE TEJIDOS TISULARES TEJIDOS EN DIVISION CONTINUADA (TEJIDOS LABILES) •

Piel, cavidad oral, vagina y cuello uterino; capa mucosa de todos los conductos exretores de las glandulas excretoras del cuerpo (glandulas salivales, pancreaticas, tracto biliar); epitelio del tracto gastrointestinal; epitelio de transicion del tracto urinario; medula osea y tejidos hematopoyeticos

TEJIDOS QUIESCENTES (ESTABLES) • Celulas en estadio G0 pero que pueden ser estimuladas para entrar en G1 • Celulas parenquimatosas del higado, riñon y pancreas • Celulas mesenquimales como fibroblastos y musculo liso; celulas endoteliales vasculares y linfocitos TEJIDOS SIN DIVISION (PERMANENTES) • Neuronas y celulas del musculo esqueletico y cardiaco

MITOSIS

GENES QUE REGULAN EL CICLO CELULAR

GENES QUE REGULAN EL CICLO CELULAR • A) Genes que codifican proteínas para el ciclo: enzimas y precursores de la síntesis de ADN, enzimas para la síntesis y ensamblaje de tubulina etc. • B) Genes que codifican proteínas que regulan negativamente el ciclo: También llamados genes supresores tumorales. Las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclina (CDK), son sintetizadas a partir de protooncogenes y trabajan en cooperación para regular el ciclo positivamente. Fosforilan serinas y treoninas de proteínas diana para desencadenar procesos celulares.

GENES QUE REGULAN EL CICLO CELULAR • C) Genes que codifican proteínas que regulan positivamente el ciclo: también llamados protooncogenes.Las proteínas que codifican activan la proliferación celular, para que células quiescentes pasen a la fase S y entren en división. Algunos de estos genes codifican las proteínas del sistema de ciclinas y quinasas dependientes de ciclina. Pueden ser: C1.-Genes de respuesta temprana, inducidos a los 15 minutos del tratamiento con factores de crecimiento, sin necesidad de síntesis proteica; C2.-Genes de respuesta tardía, inducidos más de una hora después del tratamiento con factores de crecimiento, su inducción parece estar causada por las proteínas producidas por los genes de respuesta temprana.

CICLINAS • Las ciclinas son un grupo heterogéneo de proteínas con una masa de 36 a 87 kDa. Se distinguen según el momento del ciclo en el que actúan. Las ciclinas son proteínas de vida muy corta: tras disociarse de sus kinasas asociadas, se degradan con extrema rapidez. • Las kinasas dependientes de ciclinas (CDK)son moléculas de mediano peso molecular que presentan una estructura proteica característica, consistente en dos lóbulos entre los cuales está el centro catalítico, donde se inserta el ATP (que será el donador de grupos fosfato. En el canal de entrada al centro catalítico existe una treonina que debe estar fosforilada para que la quinasa actúe. No obstante, en el propio centro hay dos treoninas que, al ser fosforiladas, inhiben a la quinasa y una región de unión a la ciclina llamada PSTAIRE.Existe una tercera región en las CDK, alejada del centro catalítico, a la que se une la proteína CKS, que regula la actividad kinasa de la CDK.

MEIOSIS

MEIOSIS

•Interfase •Meiosis 1: Profase 1 (leptoteno cigoteno, paquiteno, diploteno, diacinesis), Prometafase 1, Metafase 1, Anafase 1, Telofase 1, •Meiosis 2: Profase 2 (profase temprana 2, profase tardia 2), Metafase 2, Anafase 2, Telofase 2.

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

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

• La recombinación entre cromosomas homólogos ocurre durante la 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. Comienza la sinapsis de los cromosomas. Se forma el complejo sinaptonémico. Inicia la recombinación

Complejo sinaptonémico •Esta estructura, presente solamente durante la profase meiótica, sería la mediadora estructural del proceso de apareamiento cromosómico y el soporte del de recombinación génica. •Mantiene a los cromosomas homólogos estrechamente asociados y alineados

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  Parece una mitosis  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

El factor responsable del arresto en metafase II está presente en el citoplasma del ovocito  Factor citostático Su componente primordial es una proteína

Permanece arrestado en la metafase II hasta la fertilización

Orientaciones

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Contenidos temáticos

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