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BIOLOGÍA
U.N.P.S.J.B.
MEDICINA
Primer Cuatrimestre 2019
Ciclo Celular, Mitosis y
Meiosis.
1 En el siguiente dibujo se observan dos procesos
de división celular:
a. ¿Cuáles son los procesos?
b. ¿Qué tipo de células seguirán el modelo 1 y
c. ¿Cuáles el modelo 2?
d. ¿Qué diferencia hay entre el material genético de las células hijas en
ambos casos?
modelo 1 modelo 2
G1
S
Síntesis
de ADN
G2
Interfase Secuencia ordenada de eventos :
Ciclo Celular Eucariota
Interfase, donde los
cromosomas se
duplican
División del núcleo
mitosis (o meiosis)
Citocinesis: división
del citoplasma
SIMPLES EN G1– FORMADOS POR UNA (1) MOL ADN
DOBLES EN G2 – FORMADOS POR DOS (2) MOL DE ADN
Ciclo Celular Eucariota Comprende 5
fases:
1. G1 (gap 1)
2. S (síntesis)
3. G2 (gap 2)
4. M (mitosis) o (meiosis):
5. C (citocinesis)
La duración del ciclo celular varia ampliamente según el tipo celular
In
te
r
fa
s
e
5.
1.
2.
3.
4.
Las células que no se dividen
nunca permanecen en G1 (G0).
Interfase G1:
Hay una intensa actividad biosintética.
Se incrementa la síntesis de proteínas. La cromatina menos compacta, eucromatina, participa en la transcripción activa de ADN a los productos de mRNA..
La célula crece en numero de orgánulos y volumen
Cada cromosoma es SIMPLE: con una molécula de ADN
En las células que no entran en mitosis o meiosis, esta fase es permanente y se llama G0 (estado de reposo o quiescencia).
Fase S:
Duplicación del material hereditario (ADN), el cromosoma pasa de tener una cromátida (1 mol de ADN) (cromosoma simple) a tener dos cromatidas (2 mol de ADN) (cromosoma doble)
G2:
Es la fase más corta de la interfase, se sintetizan otras proteínas que desestabilizan la membrana nuclear y los componentes del Huso.
La célula sigue aumentando de volumen
Fase S Antes de que la célula se divida, los cromosomas se duplican produciendo dos
cromátidas hermanas (en esa fase el ADN se encuentra desespiralizado o desenrollado)
Interfase… nos detenemos en:
Centrómero
Cromátidas hermanas
duplicación del cromosoma
cromátidas hermanas
centrómero
cromosomas distribuidos a células hijas
Una (1) Cromátida = Una
(1) molecula ADN
Fibras cinetocóricas
CENTRÓMERO
CROMOSOMA
METAFÁSICO!
COHESINAS
Cinetocoro
Complejo proteico que mantiene
juntas a las cromátidas hermanas
después de la replicación del DNA
(FASE S) en el ciclo celular
Área por la cual ambas
cromátidas se unen
complejo proteico, placa donde se
insertan los microtubulos del huso
CARACTERÍSTICAS DE LA AUTODUPLICACION DEL ADN
Es SEMI-CONSERVATIVA
Porque una molécula madre da una
de sus hebras a una hija y la otra hebra a
la otra
• Es BIDIRECCIONAL
Se parte de un punto en que la doble cadena de
ADN se separa. Se forma la horquilla o burbuja de
replicación. Desde ese punto la replicación sucede
en los dos sentidos
• Es SEMI-DISCONTINUA
Porque una de las cadenas se va a copiar “de un tiron” (la hebra molde 3’-5’)
originando una cadena continua, mientras que la otra (la hebra codificante 5’-
3’) se va a replicar haciendo “pequeñas paradas” originando la cadena
retardada
Etapas
1. INICIACION
Desenrollamiento ADN
Apertura de la doble hélice en una región del ADN llamada
punto de iniciación.
Se forma una burbuja de replicación
2.-ELONGACION SE AÑADEN NUCLEOTIDOS
3.-FINALIZACION Se separa la maquinaria de replicación
Etapa S: Replicación del ADN 1. ¿Como se llaman las enzimas que rompen los
puentes de hidrógeno que unen las dos hebras de ADN?
2. ¿Que función cumplen los Primer de ARN?
3. ¿Como actúa la ADN polimerasa III?
4. ¿Cual es el sentido biológico de los denominados FRAGMENTOS DE OKASAKI?
5. ¿Que función cumplen las enzimas Exonucleasa? ADN polimerasa I? y LIGASA?
Replicación del ADN:
Hasta 3,54 minutos=https://www.youtube.com/watch?v=uEwyWgSvLc0
La replicación 1-¿Como se llaman las enzimas que rompen los puentes de hidrógeno que unen las
dos hebras de ADN?
HELICASAS rompen los puentes hidrógeno en diferentes partes del DNA (usando ATP)
2-Que función cumplen los Primer o cebadores de ARN?
Un cebador o primer es una secuencia corta, en este caso de ARN, que sirve como punto de partida para la adición de nucleótidos
3-¿Como actúa la ADN polimerasa III?
ADN polimerasa agrega nucleótidos
4- ¿Cual es el sentido biológico de los denominados FRAGMENTOS DE OKASAKI?
Dado que las cadenas del ADN son antiparalelas, y que la replicación procede solo en dirección 5' a 3' en ambas cadenas, una cadena formará una copia continua, mientras que en la otra (retardada) se formarán una serie de fragmentos cortos conocidos como FRAGMENTOS DE OKAZAKI
5-¿Que función cumple la Exonucleasa? la ADN polimerasa I? y LIGASA?
La Exonucleasa elimina todos los Primer o cebadores de ARN, la ADN polimerasa I rellena los espacios donde había Primer o cebadores de ARN y la
LIGASA une todos los fragmentos de ADN en ambas cadenas
REPLICACIÓN DEL ADN
FIN ETAPA S: Cromosoma Doble, con dos cromatidas hermanas
identicas, con dos moleculas de ADN (aun desenrollado)
Importante! TANTO UNA CROMÁTIDA; cromatida
hermana, CROMOSOMA simple o
CROMOSOMA “HIJO”
= 1 (una) MOLÉCULA DE ADN
(con su doble cadena de nucleótidos)
Cromatida
= 1 mol ADN
FIN ETAPA S: Cromosoma Doble, (aun desenrollado)
con dos cromatidas hermanas identicas, dos moleculas de ADN
Cromatida
= 1 mol ADN
MITOSIS
•La MITOSIS es un proceso que ocurre en
el núcleo de las CELULAS EUCARIOTAS
Consiste en el reparto equitativo del
material hereditario (ADN)
• Concluye con la formación de dos
núcleos separados (CARIOCINESIS),
normalmente seguido de la separación del
citoplasma (CITOCINESIS), para formar
dos células hijas.
Crecimiento y
Reproducción asexual o vegetativa
Funciones de la Mitosis
Mitosis
Ocurre en células EUCARIOTAS
Las células de
partida pueden ser haploides o diploides
RECORDAMOS: haploides o diploides HAPLOIDE (N)
DIPLOIDE (2N)
SIMPLE O DOBLE
CON UNA O DOS MOLECULAS DE ADN
ANTES O DESPUES DE S
SIMPLE O DOBLE
CON UNA O DOS MOLECULAS DE ADN
ANTES O DESPUES DE S
¿EN QUE ETAPA DEL CICLO CELULAR??
N= ? 2N= ? 3N= ?
¿MOLECULAS DE ADN? MOLECULAS DE ADN? MOLECULAS DE ADN?
EN G1 ANTES DE S
El contenido nuclear de las células somáticas del Chimpancé es 2N=48
cromosomas. Complete el siguiente cuadro con relación a cada etapa
del ciclo celular que se presenta
Ejercicio:
Interfase
G1
G2
Final
Meiosis
I
Final
Meiosis
II
Final
Mitosis
NÚMERO CROMOSOMAS TOTAL EN
CADA CELULA. 48 48
NÚMERO MOLÉCULAS ADN TOTAL EN
CADA CELULA 48 96
CROMOSOMAS (S) SIMPLES O (D)
DOBLES S D
PLOIDÍA (n) o (2n) 2N 2N
Membrana
Nuclear
Huso
acromático
temprano
Centríolos
Cromátidas
hermanas
Etapas de la Mitosis Interfase: El nucleolo y la membrana
celular se distinguen y los cromosomas están en forma de cromatina
Profase: Los cromosomas se condensan y la membrana nuclear ya no es visible.
Aparece el huso acromático y se une a los centrómeros
Los centríolos comienzan a migrar hacia los polos
METAFASE TELOFASE Y CITOCINESIS
Plano ecuatorial de la metafase
Huso Cromosomas hijos
Surco de segmentación
Formación del nucleolo
Formación de la membrana nuclear
ANAFASE
Metafase:
Los cromosomas
enrollados, cada uno
con dos cromátidas,
se alinean en la placa
ecuatorial de la célula
Anafase:
Las cromátidas
hermanas de cada
cromosoma doble,
se separan y migran
hacia los polos.
Telofase y Citocinesis:
Los cromosomas están en
los polos y son cada vez
más difusos
La membrana nuclear se
vuelve a formar y el
citoplasma se divide.
UNIÓN Y SEPARACIÓN DE CROMÁTIDAS
Cromosomas hijos
Cohesina
Anafase Metafase Profase
Complejo proteico que mantiene juntas a las
cromátidas hermanas después de la
replicación del DNA en el ciclo celular
Cromatidas
hermanas
Telofase
Cromatidas
hermanas
Fases de la Mitosis
Telofase Los cromosomas (simples, con una cromatida cada
uno) están en los polos y son cada vez más difusos. La membrana nuclear se vuelve a formar
Citocinesis:
el citoplasma se divide.
DOS CELULAS HIJAS
IGUALES A LA CELULA MADRE (EN G1!)
La Citoquinesis o Citocinesis es
diferente en vegetales y animales
En animales, ocurre por un proceso de segmentación, con la aparición de un surco de segmentación
Surco de segmentación
Anillo de contracción hecho de microfilamentos
Células hijas
Surco de Segmentación
En plantas, se forma la
placa celular que
luego se convierte en
pared celular
Vesículas conteniendo material de la pared
Formación de la placa celular
Placa celular Células hijas
Pared de la célula parental
Núcleo hijo
Pared celular Nueva pared
Puntos de control del ciclo celular
Las secuencia de eventos del ciclo celular depende de complejos
moleculares llamados PUNTOS DE CONTROL, basados en
ENZIMAS QUINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS
(CdKs)
Puntos de control del ciclo celular
Meiosis
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Se lograron los primeros embarazos por
fertilización asistida en Comodoro
"Estos embarazos fueron el fruto del trabajo realizado entre agosto y octubre" en Meiosis, el
único centro de fertilización asistida con que el que hoy cuenta la provincia, y que funciona
en las instalaciones del Sanatorio Asociación Española de Comodoro Rivadavia.
Funciones de la Meiosis Reducir el número de
cromosomas (2N=diploide a N=haploide).
Promover e incrementar la variabilidad genética
SOLO OCURRE EN CÉLULAS 2N, EUCARIOTAS, CON
CROMOSOMAS HOMÓLOGOS
Meiosis:
comprende dos divisiones
celulares (meiosis I y meiosis II)
Interfase: Duplicación del ADN.
Cromosomas
Centrómero
Cromátidas hermanas
Cromosomas homólogos (duplicados
durante la fase S del ciclo celular) unidos
por pares durante la división celular
Previo a la división por meiosis,
es necesaria la duplicación del
ADN
MEIOSIS: los cromosomas homólogos se separan
INTERFASE PROFASE I METAFASE I ANAFASE I
Centrosomas (con pares de centríolos)
Membrana nuclear
Cromatina
Sitio de entrecruzamiento
Huso
Cromátidas hermanas
Tétrada
Microtúbulos unidos
Plano ecuatorial
Centrómero
Cromátidas hermanas permanecen unidas
Los cromosomas homólogos se separan
Duplicación del ADN. Profase I: Formación de
cromosomas y
entrecruzamiento, donde
los cromosomas
homólogos intercambian
sectores. El núcleo se
rompe.
Metafase I: Aparece el
huso acromático. Los
cromosomas
homólogos 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.
Tétrada Quiasma
Centrómero
Formación de Quiasmas (Meiosis-
Profase I)
Husos mitóticos
Cinetocoro
Microtúbulos del cinetocoro
Centro mitótico (centrosoma)
Centríolo
Microtúbulo polar
COMPLEJO PROTEICO, PLACA DONDE SE
INSERTAN LOS MICROTUBULOS DEL HUSO
Microtúbulos del cinetocoro Cinetocoro
MEIOSIS II: las cromátidas hermanas se separan
TELOFASE I y CITOQUINESIS
PROFASE II METAFASE II ANAFASE II
Surcos de segmentación
Las cromátidas hermanas se separan y migran a los polos
TELOFASE II Y CITOQUINESIS
Los cromosomas se desespiralizan y convierten en cromatina Cuatro células hijas haploides
Se forman dos células hijas haploides (n)
Se forman los cromosomas y se rompe el núcleo
Cromosomas se ubican en el centro y se fijan al huso acromático
1 En el siguiente dibujo se observan dos procesos
de división celular: a. ¿Cuáles son los procesos?
b. ¿Qué tipo de células seguirán el modelo 1 y
c. cuáles el modelo 2?
d. ¿Qué diferencia hay entre el material genético de las células
hijas en ambos casos?
modelo 1 modelo 2
Ejercicio:
La figura representa una célula 2n=6 cromosomas
¿Se trata de una célula en mitosis o meiosis? ¿En que fase está?
1. En el siguiente esquema aparecen desordenadas las fases de la
meiosis. Indica qué imagen corresponde a:
a. Anafase I.
b. Anafase II.
c. Metafase II
2. Ordena las etapas del ejercicio anterior
La distribución al azar de genes maternos y paternos en las gametas es consecuencia de
a. la separación de las cromátidas en la mitosis
b. el crossing over de la meiosis
c. la separación de homólogos en la meiosis
d. b y c son correctas
e. ninguna es correcta
Durante el entrecruzamiento
a. los cromosomas homólogos se separan de manera independiente
b. las cromátidas hermanas se separan de manera independiente
c. los cromosomas homólogos intercambian información genética
d. las cromátidas hermanas intercambian información genética
Una de las consecuencias de la reproducción sexual es
a. la disminución de la variabilidad genética poblacional
b. el aumento de la variabilidad genética poblacional
c. el aumento del número de individuos genéticamente idénticos
d. la disminución de la probabilidad de supervivencia de la especie
e. c y d son correctas
f. ninguna es correcta
Ejercicios:
Suponga un organismo diploide 2n=40. En cada polo de una de sus células en Telofase I se encontrarán
a. 40 cromosomas formados por una sola cromátida cada uno b. 20 cromosomas formados por dos cromátidas cada uno c. 20 cromosomas formados por una sola cromátida cada uno d. 40 cromosomas formados por dos cromátidas cada uno e. ninguna opción es correcta El número de moléculas de ADN en un espermatozoide humano es a. 10 b. 23 c. 46 d. 92 Al finalizar la meiosis se obtienen a. dos células hijas haploides b. cuatro células hijas haploides c. dos células hijas diploides d. cuatro células hijas diploides
Ejercicios:
Ejercicios: Si una célula presenta un doble juego cromosómico se denomina
a. haploide b. diploide c. tetraploide d. poliploide
La recombinación genética se lleva a cabo durante a. la profase mitótica b. la profase I c. la profase II d. la metafase I
Si una célula 2n=6 sufre meiosis II presentará a. 6 pares de cromosomas duplicados b. 6 cromosomas duplicados c. 3 pares de cromosomas simples d. 3 cromosomas simples
CICLOS
BIOLÓGICOS
Uno de los puntos
cruciales de la
reproducción sexual es la
fecundación Fusión de gametas
cigota o cigoto cuenta con la suma de
informaciones genéticas
de ambas GAMETAS.
Fecundación
Si la fecundación
va a duplicar
ese número, es
necesario, previa
o posteriormente
una reducción del número de
cromosomas: MEIOSIS
La Meiosis,
opera transformando
células
diploides
(2N)
en
haploides
(N)
Fecundación Meiosis
Haploide
Diploide
¿En que momento de la vida de los
organismos puede realizarse la meiosis?
Se distinguen tres modelos básicos
de ciclos de vida
Ciclo haplonte
Ciclo diplonte
Ciclo haplodiplonte
FECUNDACIÓN
MEIOSIS
n
MEIOSIS
FECUNDACIÓN
2n
FECUNDACIÓN MEIOSIS
2N
N
Ciclo haplonte Ciclo diplonte
Ciclo
haplodiplonte
1.-CICLO HAPLONTE
Adulto
HAPLOIDE (n)
Desarrollo
Células Gameta Gameta
HAPLOIDES HAPLOIDE + HAPLOIDE
Fecundación Cigoto DIPLOIDE
(2n)
Meiosis
Fecundación
Meiosis
HAPLONTE
En el ciclo de vida haplonte, el
organismo es haploide y el único
estadio diploide es el cigoto.
Hongo (Rhizopus oligosporus)
(organismo haploide)
HAPLOIDE (n)
Organismo maduro
DIPLOIDE
(2n)
Cigoto (2n)
Esporas
(n) Gametas
Masculina (n)
Femenina(n)
1.Ciclos haplontes.
La meiosis ocurre luego de la
formación del Cigoto
originándose células
haploides (N)
NO NECESARIAMENTE
gametas.
2.- CICLO HAPLODIPLONTE
Fecundación Meiosis
HAPLOIDE (n)
HAPLO-DIPLONTE
En la alternancia de generaciones, el
organismo atraviesa ambos estadíos,
haploide y diploide
helecho (Humata
tyermanii)
(esporofito diploide)
Gametofito
(n)
DIPLOIDE (2n)
Gametas
masculina (n)
Femenina (n)
cigoto (2n)
Esporofito
(2n)
Esporas (n)
3. Ciclos haplodiplontes:
Comprende dos fases
multicelulares una haploide
(GAMETOFITO) y otra diploide
(ESPOROFITO)
3.-CICLO DIPLONTE
Adulto
DIPLOIDE (2 n)
Desarrollo
Células Gametas Gametas
DIPLOIDES HAPLOIDE + HAPLOIDE
Fecundación Cigoto DIPLOIDE
(2n)
meiosis
Fecundación
HAPLOIDE (n)
Gametes
M (n) F (n)
DIPLONTE
En el ciclo de vida diplonte, el organismo
es diploide y las gametas son el único
estadío haploide.
Elefante (Loxodonta
africana)
(Organismo diploide)
DIPLOIDE (2n) Cigoto (2n)
Organismo
maduro
2. Ciclos diplontes.
La meiosis origina gametas n
(antes de la formación del
zigoto) que luego de la
fecundación dan lugar a un
zigoto 2n
Gametogénesis
En los CICLOS DE VIDA DIPLONTES, en individuos machos, la gametogénesis recibe el nombre de espermatogénesis y tiene lugar en los órganos reproductores masculinos.
Gametogénesis
En los individuos hembras, la gametogénesis recibe el nombre de ovogénesis y se realiza en los órganos reproductores femeninos.
En el macho se forman los espermatozoides y en las hembras los óvulos
