Mitosis y meiosis

Mitosis y meiosis = distribución

MitosisMitosis

• Fase del ciclo celular en

que la célula se divide,

produciéndose dos células

con el mismo contenido

de ADN.

• Manera de reproducirse de

las células somáticas de

organismos

multicelulares.

2n

2n 2n

Durante la mitosisDurante la mitosis

• Los cromosomas se condensan

• Se rompe la envoltura nuclear

• El citoesqueleto se reorganiza para formar el aparato mitótico

• Los cromosomas se mueven a los polos opuestos de la célula

MeiosisMeiosis

• Fase del ciclo celular

de células germinales

(gónada) en que una

célula se divide dos

veces

• Produce cuatro células

haploides, es decir con

la mitad del ADN que

el organismo

multicelular.

2n

2n 2n

n n n n

Que necesita la célula para poder dividirse y repartir su ADN de manera equitativa????

• Condensar su ADN (cromosomas), de tal manera que se reparta solo una copia a cada célula. Un juego de cromosomas para cada célula.

• Estructuras accesorias que permitan tal distribución (huso mitótico y centrosomas)

• Espacio libre para todos estos procesos (desmantelar membrana nuclear, retículo endoplásmico, aparato de Golgi).

APARATO MITÓTICO

CentrosomaCentrosoma

• Estructura de la cual parten los microtúbulos. • Formado por dos centriolos

– Estructuras cilindrícas formadas por tubulina.

• El centrosoma se replica durante la interfase.

Microtúbulos unidos al cinetocoro del centrómero de los cromosomas

Huso mitóticoMicrotúbulos

astrales, polares, y del cinetocoro

Para que sirven los diferentes microtúbulos?

ETAPAS DE LA MITOSIS

Profase

Prometafase

Metafase

Anafase

Telofase

Profase

• Condensación de cromosomas

• Inicio de la formación del uso mitótico

• Centrosomas en polos opuestos

• Ruptura de la membrana nuclear

Prometafase

• Los comosomas se acortan y se engrosan.

• Desarrollo del uso mitótico

• Los microtubulos se adhieren al centrómero de los cromosomas

Metafase

• Cromosomas alineados al centro. Cada cromosoma replicado (dos cromatidas) esta unido de su centrómero a un microtúbulo de cada polo celular.

Cromatidas hermanas

Centrómero

Anafase

• Las cromatidas hermanas se separan y se mueven a polos opuestos.

• Acortamiento y desplazamiento de los microtúbulos del huso mitótico.

Telofase

• Los cromosomas alcanzan los polos de la célula.

• Se forma el núcleo y demás estructuras membranales.

Citocinesis

División citoplásmica de las células. Mediante un anillo contractil de miosina y actina. Empieza desde la anafase

Meiosis

• Es un fenómeno especializado en el ciclo celular que reduce el número de cromosomas a la mitad.

• Producción de células hijas haploides

• En los animales y plantas multicelulares la

meiosis está restringida a las células

germinales

– Clave para la reproducción sexual

• A diferencia de la mitosis, la meiosis resulta

en la división de una célula diploide en

progenie haploide

– Cada una contiene solo un miembro de cada par

de cromosomas homólogos que estuvieron

presentes en el progenitor diploide

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

• Al igual que la mitosis, la meiosis I inicia después de que la fase S se ha terminado y los cromosomas se han replicado produciendo cromátides hermanas idénticas

• Durante la meiosis I, los cromosomas homólogos primero se emparejan uno frente a otro y luego se segregan a diferentes células hijas

• El emparejamiento de los cromosomas homólogos después de la replicación da como resultado la recombinación de las cromátides entre cromosomas

• Las cromátides hermanas permanecen juntas y terminan así (un miembreo de cada par de cromosomas formado por dos cromátides hermanas) hasta culminar la primera división meiótica.

• La meiosis I va seguida de la meiosis II.

• La meiosis II termina con la producción de cuatro células hijas haploides

• Cada una contiene solo una copia de cada cromosoma

Profase de la meiosis I

• 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.

• Los cromosomas homólogos se alinean y aparean de una manera altamente específica, este proceso es llamado sinapsis.

• El apareamiento comprende la formación del complejo sinaptonénico, una estructura proteínica que se halla interpuesta entre los homólogos. – Al par de cromosomas

homólogos apareados lo llamamos bivalente.

Complejo sinaptonémico

•Esta estructura, presente solamente durante la profase meiótica, es la mediadora estructural del proceso de apareamiento cromosómico y el soporte de la recombinación génica.

•Mantiene a los cromosomas homólogos estrechamente asociados y alineados

• 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

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– 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 hasta la fertilización

Fertilización• En la fertilización, el

espermatozoide se une a un

receptor específico sobre la

superficie del óvulo y se funde

en su membrana plasmática

• Termina la meiosis II

– Liberación del segundo cuerpo

polar

• Inicia el desarrollo de un nuevo

organismo diploide

• Contiene información genética

derivada de ambos progenitores

• Inician ciclos celulares

mitóticos

• Después de que

termina la meiosis el

huevo fertilizado

contiene 2 núcleos

haploides

– Pronúcleos

• Cada una derivado de

un progenitor

• Los dos pronúcleos (haploides) entran en

la fase S del ciclo celular y replican su

ADN conforme se acercan uno al otro

• Cuando se encuentran, el cigoto entra en

la fase M de su primera división por

mitosis

• Las envolturas de los pronúcleos se

rompen y los cromosomas condensados

se alinean en el aparato mitótico

• Termina mitosis

• Dos células embrionarias conteniendo un

genoma diploide