Reproduccion celular (1)
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El documento describe las etapas del ciclo celular, incluida la replicación del ADN, la mitosis y la citocinesis. Explica las fases de la replicación del ADN (iniciación, elongación y terminación) y cómo se duplica el material genético de manera semiconservadora. También describe las fases de la mitosis (profase, metafase, anafase y telofase) y cómo se dividen los cromosomas y el citoplasma entre las células hijas a través de la citocinesis.
Reproduccion celular (1)
- 2. 1. Ciclo celular 2. Replicación del ADN 2.1. Fases de la replicación 3. Mecanismo de la elongación 4. Mitosis a. Profase b. Metafase c. Anafase d. Telofase 5. Citodiéresis o citocinesis 5.1. Citodiéresis en células animales 5.2. Citodiéresis en células vegetales 6. Meiosis. 6.1. Fases de la meiosis. a. Primera división meiótica. b. Segunda división meiótica 7. Concepto de reproducción. Reproducción y multiplicación 7.1. Reproducción asexual ▪ Bipartición o fragmentación ▪ Gemación ▪ Esporulación ▪ Regeneración 7.2. Reproducción sexual
- 3. Interfase El ciclo celular Fase mitótica o de división Fase permanente en células que no entran Síntesis de proteínas, nunca en mitosis. transcripción y Estado de aumento del tamaño quiescencia. celular. Fase G1 Síntesis o Fase G0 replicación del ADN y síntesis de Citocinesis histonas. División del citoplasma Fase S Interfa se Fase de mitosis División celular Transcripción y traducción de genes que codifican proteínas necesarias para la Fase G2 división. Duplicación de los centriolos
- 4. Ácido desoxirribonucleico (ADN). En 1953, James Watson y Francis Crick, descubrieron la estructura tridimensional del ácido desoxirribonucleico (ADN). Posteriormente se describió como se producía la duplicación, transcripción y traducción, en fin, como funcionan los ácidos nucleicos.
- 5. ADN Portador del “mensaje genético” • La cantidad de ADN en las células de individuos de la misma especie es constante. • Cuanto más compleja es una especie, mayor cantidad de ADN tiene. • Las células reproductoras tienen la mitad de ADN.
- 6. Replicación (duplicación) del ADN. Tiene lugar en la interfase celular en el período S. Su objetivo es formar dos replicas exactas del ADN materno que serán enviadas a las dos células hijas durante la mitosis La molécula de ADN se va separando en sus dos hebras, actuando cada una de ellas como si se tratase de un molde, que regula la formación de la nueva hebra complementaria. De manera que podemos decir que la replicación del material genético es de naturaleza semiconservadora, ya que el nuevo material duplicado conserva una hebra inicial al lado de una complementaria nueva.
- 7. Posibles modelos en la replicación de ADN CONSERVATIVO Una doble hélice conserva las dos cadenas originales y la otra está formada por las dos nuevas DISPERSIVO Cada una de las cadenas hijas contiene fragmentos de la cadena original y fragmentos de la nueva SEMICONSERVATIVO Cada doble hélice conserva una de las dos cadenas originales y sintetiza la otra
- 8. Se dieron muchas hipótesis sobre como se duplicaba el ADN hasta que Watson y Crick propusieron la hipótesis semiconservativa (posteriormente demostrada por Meselson Y Stahl en 1957), según la cual, las nuevas moléculas de ADN formadas a partir de otra antigua, tienen una hebra antigua y otra nueva.
- 9. Experimento de Meselson y Stahl CONTROL (Centrifugación del ADN RESULTADOS DEL EXPERIMENTO conocido) 14 15 ADN 14N y ADN N ADN N 1ª generación 2ª generación 3ª generación ADN 15N Descarta el Descarta el modelo modelo conservativo dispersivo INTERPRETACIÓN DEL EXPERIMENTO 3ª generación Cultivo con 15N Cultivo con 14N 2ª generación 1ª generación
- 12. Fases de la replicación: iniciación Consiste en el desenrollamiento y apertura de la doble hélice de ADN Evitan las tensiones debidas a un Ori C o punto superenrrollamiento de iniciación Girasa Topoisomerasa Proteínas específicas Proteínas SSBP Impiden que el ADN se vuelva a enrollar Las Helicasa proteínas específicas La helicasa rompe se unen al los enlaces de hidrógeno entre Burbuja u punto de las bases y abre la horquilla iniciación doble hélice de replicación
- 13. El mecanismo de elongación (I) La ADN polimerasa recorre las hebras molde en el sentido 3’-5’ uniendo los nuevos nucleótidos en el extremo 3’. 3 ’ Una de las 5 hebras se 5 ’ sintetiza de ’ 3 modo contínuo. ’ 5 Fragmentos Es la 3 ’ 3 de Okazaki conductora o ’ 3 La ADN ’ 5 3 lider. ’ ’ polimerasa ’ necesita un 5 fragmento de ARN La otra hebra’ se sintetiza (cebador o primer) de modo discontinuo con el extremo 3’ formándose fragmentos libre para iniciar la que se unirán más tarde. síntesis. Es la retardada.
- 14. El mecanismo de elongación (II) La primasa sintetiza un cebador Las ADN polimerasa comienzan 1 en cada hebra de la burbuja de 2 la síntesis de la hebra replicación. conductora por el extremo 3’ de Cebador cada cebador. Primasas Cebador La primasa sintetiza un nuevo La ADN polimerasa comienza a 3 cebador sobre cada hebra 4 sintetizar un fragmento de ADN a retardada. Hebra retardada partir del nuevo cebador. Hebra retardada Cuando la ADN polimerasa llega La ligasa une los fragmentos de 5 al cebador de ARN, lo elimina y 6 ADN. lo reemplaza por ADN. Nuevo cebador Ligasas Nuevo cebador
- 15. Síntesis por la DNA- Formación de una polimerasa de la hebra Unión de todos los horquilla de conductora (izquierda) y de fragmentos por la replicación la hebra seguidora en DNA-ligasa fragmentos de Okazaki (derecha)
- 17. Síntesis de la nueva hebra en sentido 5'-3': ► La ARN-polimerasa sintetiza de 10 a 50 ribonucleótidos que constituyen el cebador o primer, para la ADN-polimerasa. ► La ADN polimerasa III recorre las hebras moldes en sentido 3´-5´ y va uniendo los nuevos nucleótidos en el extremo 3´ hasta que se forma las hebras replicadas. ► El cebador es eliminado y sustituido por desoxirribonucleótidos.
- 18. Síntesis de la nueva hebra en sentido 3'-5' ► Primero actúa la ARN-polimerasa sintetizando de 10 a 50 ribonucleótidos que constituyen el cebador o primer para la ADN-polimerasa III. ► La ADN-polimerasa I hidrolizaría el trozo de ARN y sustituyéndolo por ADN ► Finalmente, una ADN-ligasa une los fragmentos de ADN sintetizados.
- 21. Replicación en los eucariontes Es muy parecida a la de los procariontes, salvo en algunas diferencias: La replicación se inicia simultáneamente en varios puntos del cromosoma llamados replicones. Existen cinco tipos de ADN polimerasas (, , , , y ). Las histonas se duplican durante la replicación. Junto al ADN formarán el nucleosoma. Los nuevos nucleosomas se incorporan a la hebra retardada y los viejos en la conductora. Telómero 3’ 5’ 3’ 5’ Cuando se elimina el 5’ último cebador, la ADN 5’ polimerasa no podrá Cebador Último cebador rellenar el hueco, al no poder sintetizar en 3’ 5’ dirección 3’ - 5’. Debido a esto el extremo 5’ La ADN polimerasa Eliminación del cromosoma (telómero) polimeriza desde el extremo 3’ libre de cebadores se va acortando cada vez que la célula se divide. 3’ Hebra más Esto se asocia al 5’ corta envejecimiento y muerte 5’ celular.
- 22. Fases de la replicación: elongación Junto a las enzimas que participan en la iniciación, en esta fase actúan las ADN polimerasas. EXONUCLEASA POLIMERIZACIÓN POLIMERASA INICIACIÓN dirección función dirección función 5’ 3’ elimina I cebador 5’ 3’ síntesis no 3’ 5’ reparación 3’ 5’ 5’ 3’ II reparación síntesis no III 3’ 5’ reparación 5’ 3’ síntesis no
- 24. PROFASE Mitosi METAFASE s La cromatina se condensa. Los Los cromosomas muy cromosomas se hacen visibles. La condensados se disponen en el membrana desaparece. ecuador de la célula. ANAFASE TELOFASE Las cromátidas hermanas se Los cromosomas hijos se rodean de una separan y se dirigen a polos nueva membrana nuclear y se forman opuestos de la célula. nuevos núcleos.
- 25. Fases de la Mitosis (I) PROFASE Condensación de la cromatina para formar los cromosomas Se duplican los centriolos y migran a los polos opuestos. Desaparece la membrana nuclear y el nucléolo. Formación del huso acromático o mitótico. Se forman los cinetocoros en los centrómeros.
- 26. PROFASE • Los cromosomas se compactan cada vez más, • Los centríolos emigran hacia los polos de la célula, • Nuevos microtúbulos polares, aparecen orientados de un áster a otro. Huso acromático • Microtúbulos del áster. • Microtúbulos cromosómicos o cinetocóricos. • Microtúbulos libres. • Microtúbulos polares
- 27. METAFASE Los cromosomas alcanzan el grado máximo de condensación. El huso acromático se extiende entre los dos polos. Se forma la placa ecuatorial o metafásica. Cada una de las cromátidas del cromosoma queda orientada hacia un polo.
- 28. Los microtúbulos cromosómicos se acortan y separan los ANAFASE dos polos del huso acromático. Las cromátidas de cada cromosoma se separan hacia los polos opuestos. Concluye cuando las cromátidas llegan a los polos.
- 29. Se inicia cuando los cromosomas llegan a los polos TELOFASE Desaparecen los microtúbulos del huso y los del áster Los nucleolos reaparecen y los cromosomas empiezan a descondensarse. La membrana nuclear reaparece en cada polo. Mitosis 1’48
- 30. Citocinesis - Citodiéresis Consiste en la división del citoplasma y de los orgánulos entre las dos células hijas. CITOCINESIS ANIMAL CITOCINESIS VEGETAL Surco de Fragmoplasto segmentación Tabique de Irá estrechándose separación formado hasta provocar la por fusión de Microtúbulos separación. vesículas Vesículas Anillo contráctil Formado por Plasmodesmos Aparato de actina y Aseguran la Golgi miosina. comunicación entre las dos células hijas. Existe estrangulamiento No existe estrangulamiento del citoplasma. del citoplasma.
- 47. Comprende División del División del núcleo Citoplasma (mitosis) (cariocinesis) Dividida en Profase Metafase Anafase Telofase
- 48. Membrana plasmática Nucleolo 0 Membrana nuclear Cromatina Citoplasma Centríolos Microtúbulos del áster
- 49. Comienza a desaparecer la membrana nuclear Se empieza a constituir el huso mitótico Empiezan a visualizarse los Los centriolos cromosomas se duplican y van a los polos opuestos de la célula
- 51. Los cromosomas se colocan en el ecuador
- 52. Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan, cada una La célula va a un polo comienza a estrangularse
- 54. Empieza a formarse la membrana nuclear Las cromátidas se descondensan
- 55. 0 Resultado final: dos células hijas idénticas a la madre 0
- 56. Pared celular 0 Membrana plasmática En células vegetales la separación de las dos células hijas se produce por la formación de un tabique: 0 El fragmoplasto
- 71. Meiosi Se trata de un proceso que consta de de dos divisiones nucleares, en el que se pasa de una célula diploide con (2n) cromosomas a 4 células haploides con (n) cromosomas. 1.- Duplicación de los cromosomas. Antes de que se produzca la primera división 2.- Primera división meiótica. Los cromosomas homólogos se separan formándose dos células. 3.- Segunda división meiótica. Durante esta segunda división los cromosomas se separan en sus dos cromátidas, dando lugar en este caso a 4 células haploides (n).
- 72. Meiosis: profase I LEPTOTENO Las dos cromátidas están estrechamente unidas. Los cromosomas unidos a la envoltura nuclear. Los cromosomas homólogos se aparean longitudinalmente, gen a gen Visibles las (sinapsis).. cromátidas ZIGOTENO hermanas Quiasmas. unidas por el Envoltura Sobrecruzamiento y Separación centrómero. nuclear Placas recombinación de los Las de genica. cromosomas cromátidas no unión PAQUITENO homólogos. hermanas de Permanecen cromosomas Complejo unidos por homólogos sinaptonémico los quiasmas. unidas por los DIPLOTENO quiasmas Elementos laterales DIACINESIS Cromátidas hermanas Cromátidas (maternas) hermanas (paternas) Nódulo de recombinación Elementos Quiasmas centrales
- 73. Meiosis: metafase I, anafase I y telofase I En la placa ecuatorial se disponen las tétradas, METAFASE I unidas por los quiasmas. Los quinetocoros están fusionados y se orientan hacia el mismo Quiasma polo. Centrómeros No se separan las cromátidas como en la mitosis, sino ANAFASE I cromosomas completos. Cada cromosoma del par de homólogos, se separa hacia un polo de la célula. TELOFASE I Reaparece la membrana nuclear y el nucléolo. Los cromosomas sufren una ligera descondensación. Se obtienen dos células hijas haploides.
- 74. Segunda división meiótica PROFASE II Desaparece la membrana nuclear y se tiende el huso acromático. METAFASE II Los cromosomas se alinean formando la placa ecuatorial, sus centrómeros se fijan a los filamentos del huso. ANAFASE II Se separan las cromátidas de cada cromosoma, emigrando a su respectivo TELOFASE II polo celular. Se agrupan los cromosomas e inician su desespiralización, se forma la envoltura nuclear y se divide el citoplasma.
- 75. División meiótica DIVISIÓN MEIÓTICA I DIVISIÓN MEIÓTICA II División celular II Cromosoma homólogo Replicación del materno ADN División celular I Apareamiento Cromosoma de Separación homólogo cromosomas de paterno homólogos y cromosomas recombinación génica Separación de cromátidas 4 gametos haploides
- 76. Gif animado sobre la Meiosis
- 80. Duplicación de los cromosomas. Antes de que se produzca la primera división
- 81. Cromosoma formado por dos cromátidas
- 83. Cuatro cromátidas: tétradas. Las cromátidas homólogas se unen íntimamente en algunos puntos, formando quiasmas.
- 84. Las parejas de cromosomas homólogos (tétradas) migran hacia el ecuador celular formando la placa ecuatorial, mientras unen sus centrómeros a los filamentos del huso.
- 86. Los pares de cromosomas homólogos se separan
- 87. Reaparece la membrana nuclear y el nucleolo, se obtienen dos células hijas haploides.
- 88. Desaparece la membrana nuclear y se tiende el huso acromático.
- 89. Los cromosomas se alinean formando la placa ecuatorial, sus centrómeros se fijan a los filamentos del huso.
- 90. Se separan las cromátidas de cada cromosoma, emigrando a su respectivo polo celular.
- 91. Se agrupan los cromosomas e inician su desespiralización, se forma la envoltura nuclear y se divide el citoplasma.
- 92. Animaciones sobre la Meiosi
- 94. BIPARTICIÓN: Sólo se da en células aisladas; la célula madre se parte en dos células hijas idénticas a ella.
- 95. GEMACIÓN: El individuo produce unos grupos de células, las YEMAS, que crecen poco a poco hasta que se separan originando nuevos individuos.
- 96. ESPORULACIÓN: El individuo que se reproduce fabrica muchas células pequeñas llamadas ESPORAS, que son liberadas al aire o al agua y al germinar originan un nuevo individuo.
- 97. Selectividad • Ciclo celular • Procesos de mitosis y la meiosis • Procesos de mitosis y meiosis en los organismos pluricelulares. • Procesos de división celular en eucariótas. • Variación del contenido de ADN por célula durante en ciclo celular • Una determinada especie animal tiene tres pares de cromosomas