CICLO CELULAR

CROMOSOMAS• Son estructuras que se encuentran en el núcleo• En los cromosomas se ubican los genes

responsables de la herencia• Los genes son segmentos de DNA• Los cromosomas están compuestos de 2 cromátides

(brazos) unidos por 1 zona especial de DNA el centrómero, que posee los cinetócoros lugar donde se insertan los microtúbulos del huso

• Los brazos pueden ser del mismo largo, o haber 1 corto (p) y otro largo (q)

• En los extremos de los cromosomas se encuentran los telómeros formados por DNA y proteínas que dan estabilidad e integridad a los cromosomas, con el envejecimiento se desgastan y deja de expresarse la enzima telomerasa, indispensable para la replicación de sus componentes

Clasificación de cromosomasSe clasifican según la posición del centrómero en:

•Metacéntricos

•Submetacéntricos

•Acrocéntricos

Los acrocéntricos suelen tener 1 satélite unido al brazo corto por 1 tallo

•El número y tipo de cromosomas es constante para cada especie

•El hombre posee 46 cromosomas llamado N° diploide o 2n. Número que posee la célula somática normal

•44 autosomas (par 1 al 22)

•2 cromosomas sexuales ( par 23)

•Se denomina N° haploide o “n” a la mitad del número de cromosomas 23 ( 1 miembro de cada par)

• Para el estudio de cromosomas de una célula somática en metafase, se les agrupa y ordena por tamaño, de mayor a menor en un ordenamiento llamado cariotipo

• Los cromosomas que forman pareja durante la meiosis (1 paterno 1 materno) son los cromosomas homólogos, contienen el mismo número y tipo de genes dispuestos en una secuencia lineal

• Cada gen puede ser idéntico al del homólogo que ocupa el mismo sitio o locus en el cromosoma, o pueden ser variantes que controlan el mismo carácter, estos son los llamados genes alelos

• Cromosomas heterólogos son los que tienen diferente secuencia de genes

• Genotipo: constitución genética de 1 individuo

• Fenotipo: constitución física, bioquímica y fisiológica de un individuo determinado por factores genéticos y ambientales

• Cariotipo: es el ordenamiento de los cromosomas en 23 pares de mayor a menor.

• Genoma: conjunto de factores hereditarios contenido en la serie de cromosomas haploides

Ciclo CelularCiclo celular es la serie de fenómenos que tienen lugar entre 2 divisiones celulares

G1Interfase S

G2

MitosisDivisión celular

Meiosis

• El El ciclo celularciclo celular es un conjunto es un conjunto ordenado de sucesos que conducen ordenado de sucesos que conducen al al crecimiento de la de la célula y la y la división en dos células hijas. Las en dos células hijas. Las células que no están en división no células que no están en división no se considera que estén en el ciclo se considera que estén en el ciclo celular. Las etapas, son Gcelular. Las etapas, son G11-S-G-S-G22 y M. y M.

• Fases del ciclo celularFases del ciclo celular

• La La célula puede encontrarse en dos puede encontrarse en dos estados claramente diferenciados:El estados claramente diferenciados:El estado de no división o interfase. La célula estado de no división o interfase. La célula realiza sus funciones específicas y, si está realiza sus funciones específicas y, si está destinada a avanzar a la división celular, destinada a avanzar a la división celular, comienza por realizar la duplicación de su comienza por realizar la duplicación de su ADN..

• El estado de división, llamado fase M.El estado de división, llamado fase M.

• Las células que se encuentran en el Las células que se encuentran en el ciclo celular se denominan ciclo celular se denominan «proliferantes» y las que se «proliferantes» y las que se encuentran en fase Gencuentran en fase G00 se llaman se llaman células quiescentes. Todas las células quiescentes. Todas las células se originan únicamente de células se originan únicamente de otra existente con anterioridad.otra existente con anterioridad.

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

• InterfaseInterfase

• Es el período comprendido entre Es el período comprendido entre divisiones celulares. Es la fase más divisiones celulares. Es la fase más larga del ciclo celular, ocupando casi larga del ciclo celular, ocupando casi el 90% del ciclo, trascurre entre dos el 90% del ciclo, trascurre entre dos mitosis y comprende tres etapas:mitosis y comprende tres etapas:

• Fase GFase G11 (del inglés G (del inglés Growthrowth o G o Gapap 1): Es la primera 1): Es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular con síntesis de celular con síntesis de proteínas y de y de ARN. Es el . Es el período que trascurre entre el fin de una mitosis y el período que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la célula entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la célula duplica su tamaño y masa debido a la continua duplica su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes, como resultado síntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresión de los de la expresión de los genes que codifican las que codifican las proteínas responsables de su proteínas responsables de su fenotipo particular. En particular. En cuanto a carga genética, en humanos (diploides) son cuanto a carga genética, en humanos (diploides) son 2n 2c.2n 2c.

• Fase SFase S (del inglés S (del inglés Synthesisynthesis): Es la ): Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce segunda fase del ciclo, en la que se produce la la replicación o síntesis del ADNreplicación o síntesis del ADN, como , como resultado cada resultado cada cromosomacromosoma se duplica y se duplica y queda formado por dos queda formado por dos cromátidascromátidas idénticas. Con la duplicación del ADN, el idénticas. Con la duplicación del ADN, el núcleonúcleo contiene el doble de proteínas contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Tiene nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unos 6-8 horas.una duración de unos 6-8 horas.

• Fase GFase G22 (del inglés G (del inglés Growthrowth o G o Gapap 2): Es la tercera 2): Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular en la que fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final de continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final de este período se observa al microscopio cambios en este período se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la la estructura celular, que indican el principio de la división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la mitosis. La carga condensarse al inicio de la mitosis. La carga genética de humanos es 2n 4c, ya que se han genética de humanos es 2n 4c, ya que se han duplicado el material genético, teniendo ahora dos duplicado el material genético, teniendo ahora dos cromátidas cada uno.cromátidas cada uno.

• Fase M (mitosis y citocinesis)Fase M (mitosis y citocinesis)

• Es la división celular en la que una célula Es la división celular en la que una célula progenitora (células eucariotas, células progenitora (células eucariotas, células somáticas -células comunes del cuerpo-) se somáticas -células comunes del cuerpo-) se divide en dos células hijas idénticas. Esta divide en dos células hijas idénticas. Esta fase incluye la fase incluye la mitosismitosis, a su vez dividida en: , a su vez dividida en: profaseprofase, , metafasemetafase, , anafaseanafase, , telofasetelofase; y la ; y la citocinesiscitocinesis, que se inicia ya en la telofase , que se inicia ya en la telofase mitótica. Si el ciclo completo durara 24 h, la mitótica. Si el ciclo completo durara 24 h, la fase M duraría alrededor de media hora (30 fase M duraría alrededor de media hora (30 minutos).minutos).

Ciclo celular•La célula desempeña la función para la que se formó

•La célula se prepara para dividirse

•Síntesis de DNA

•Los cromosomas que tienen una sola doble hélice de DNA (monovalentes) se duplica y los cromosomas se hacen bivalentes, formándose 2 cromátides hermanas.

•El contenido genético se duplica de 2C a 4C

•Periodo premitótico en el que continúa la síntesis de RNA y proteínas

•División celular Mitosis o Meiosis

MITOSIS• Es característica de

las células somáticas

• Permite conservar el número diploide 2n de la especie y que la información genética pase idéntica a las células hijas.

• Fases de la mitosis

• Profase

• Metafase

• Anafase

• Telofase

Profase•Profase (pro: primero,

antes).

• La cromatina se condensa gradualmente y se observan los cromosomas como hilos delgados con doble cadena de DNA o cromátides hermanas unidas por el centrómero

• Se hacen visibles los centríolos que comienzan a migrar hacia los polos para formar el huso mitótico.

• Al final de la profase la membrana nuclear se desintegra

Metafase

•Metafase (meta: después, entre).

• Los cromosomas se ubican en la placa ecuatorial .

• Los filamentos de los microtúbulos se insertan en los cinetócoros

Anafase

•Anafase (ana: arriba, ascendente).

• El centrómero se divide longitudinalmente, lo que permite que cada cromosoma monovalente migre a polos opuestos.

Telofase•Telofase (telos: fin).

• La cromatina se descondensa.• Se forma la membrana

nuclear.• El citoplasma y sus organelos

se reparten equitativamente entre las 2 células hijas y se produce la citocinesis con tracción ecuatorial de la célula dando 2 células hijas idénticas a la célula madre

MEIOSIS•Es un proceso fundamental en la

reproducción sexual, solamente la usan las células sexuales que participan en la gametogénesis.

•Se efectúa mediante 2 divisiones celulares sucesivas llamadas Meiosis I y II.

• Cada división tiene las mismas fases que la mitosis, pero con características propias (distintas).

Leptoteno

Cigoteno–Profase Paquiteno

Diploteno Diacinesia

–Metafase–Anafase–Telofase

Profase– La cromatina se condensa– Los cromosomas se observan como

hilos delgados– Cada cromosoma se une por un

extremo a la membrana nuclear por medio de la placa de unión.

– En toda su longitud se empieza a formar el complejo sinaptonémico, de naturaleza proteica

– El complejo sinaptonémico está formado por 3 barras;

– 2 laterales asociadas a los cromosomas y 1 barra central que se une a las laterales por filamentos transversales

Profase

Los cromosomas homólogos se Los cromosomas homólogos se aparean (gen alelo a gen alelo), el aparean (gen alelo a gen alelo), el apareamiento es muy exacto y apareamiento es muy exacto y específico dirigido por el complejo específico dirigido por el complejo sinaptonémico, que se empieza a sinaptonémico, que se empieza a formar al finalizar leptotenoformar al finalizar leptoteno.. Atravesando la barra central del Atravesando la barra central del complejo sinaptonémico se complejo sinaptonémico se localizan los nódulos de Ranvierlocalizan los nódulos de Ranvier

ProfaseLos cromosomas se

condensan más y se acortan, se abren las cromátides formando las tétradas

En el complejo sinaptonémico se observan claramente los nódulos de recombinación de Ranvier (nódulos de enzimas ensambladoras), que intervienen en el intercambio genético entre cromátides vecinas llamado entrecruzamiento reciproco normal o CROSSING OVER

Profase

Los quiasmas se deslizan a los extremos hasta que desaparecen

Los cromosomas se separan de la membrana nuclear, que desaparece al final de la profase

Se disuelve el complejo Se disuelve el complejo sinaptonémico sinaptonémico los cromosomas homólogos se los cromosomas homólogos se separan, solo permanecen unidos separan, solo permanecen unidos por el centrómero y en el lugar de por el centrómero y en el lugar de los Quiasmas. los Quiasmas.

Se diferencia el huso acromático, los cromosomas se ubican en el plano medio para formar la placa ecuatorial con una diada dirigida hacia un polo y la otra hacia el otro polo

Una de las diadas se dirige a un polo celular y la otra se desplaza al opuesto, separación que se produce al azar

Las células hijas resultantes tienen 23 cromosomas bivalentes ( n 2C)

Citodiéresis Se forman 2 células hijas haploide

2C

Segunda División Meiótica Hilos delgados con 2 cromátides

visibles Desaparece la membrana nuclear

Aparece el huso acromático En la placa ecuatorial 23

cromosomas bivalentes

El centrómero se divide longitudinalmente y los cromosomas monovalentes se dirigen a los polos

Se forman 2 células hijas con 23 cromosomas monovalentes (n 1C)

Resultados de la Meiosis•Reducción del número de cromosomas de

diploide a haploide, para mantener constante el número de cromosomas de la especie.

•Reducción del material genético a la mitad del que posee una célula somática normal de 2 C a 1 C

•Formación de gametos con cromosomas que tienen alelos recombinados al azar que producen individuos únicos e irrepetibles

• Durante la meiosis o mitosis pueden originarse cambios o mutaciones en el material genético, que pueden alterar el número o estructura de los cromosomas.

• La mayoría de las alteraciones numéricas se produce durante la meiosis por falta de disyunción de las cromátidas hermanas de los cromosomas homólogos, por persistencia del complejo sinaptonémico o de los quiasmas o por fallas de las fibras del huso acromático.

• Número euploide es cualquier número que sea múltiplo exacto del número haploide ej: diploide o triploide.

• Aneuploidía es cualquier desviación del número diploide de cromosomas. Cromosomas de más (trisomía) o de menos (monosomía)

•Alteraciones cromosómicas estructurales

Pueden deberse a mal apareamiento de los cromosomas homólogos, fracturas de los mismos o fallas en los mecanismos de replicación del material genético

• Mutaciones genéticas Pueden ser espontáneas o inducidas por

factores externos sean físicos, químicos y biológicos, como radiaciones, plaguicidas, algunas drogas o virus.