Mitosis y meiosis

1. Mitosis y meiosis

2. 2n 2n 2n Mitosis • Fase del ciclo celular en que la célula se divide, produciéndose dos células con el mismo contenido de ADN. • Manera de reproducirse de organismos eucariotas unicelulares y células somáticas de multicelulares.

3. Durante 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

4. 2n 2n 2n n n n n Meiosis • Fase del ciclo celular de células germinales (gónada) en que una célula se divide, produciéndose cuatro células haploides, es decir con la mitad del ADN que el organismo multicelular.

5. 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 set 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).

6. Etapas de la mitosis • Profase • Prometafase • Metafase • Anafase • Telofase

7. Profase • Condensación de cromosomas • Inicio de la formación del uso mitótico • Centrosomas en polos opuestos • Ruptura de la membrana nuclear

8. Prometafase • Los comosomas se acortan y se engrosan. • Desarrollo del uso mitótico • Los microtubulos se adhieren al centrómero de los cromosomas

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

10. Anafase • Las cromatidas hermanas se separan y se mueven a polos opuestos. • Acortamiento y desplazamiento de los microtúbulos del huso mitótico.

11. Telofase • Los cromosomas alcanzan los polos de la célula. • Se forma el núcleo y demás estructuras membranales.

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

13. 4n 2 (2n) 2n n=1 2n

14. Regulación de la mitosis MPF

17. Rompimiento de la membrana nuclear

18. Inactivación de MPF en la metafase (punto de verificación)

19. Que pasa en la célula al inactivar a la quinasa • Se revierten todos los procesos regulados por MPF. Cómo? • Actúan fosfatasas que remueven los grupos fosfatos que MPF había agregado. • En histonas (se descondensa el ADN). • Reaparece el nucleo y organelos.

20. Reaparición de la membrana nuclear

22. Páginas para consultar animaciones o películas sobre mitosis • http://www.johnkyrk.com/mitosis.html • http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/mitosisisg/mitoan.html • http://www.lewport.wnyric.org/jwanamaker/animations/mitosis.html • http://www.pbs.org/wgbh/nova/baby/divi_flash.html

23. Meiosis

24. 2n 2n 2n n n n n • Es un fenómeno especializado en el ciclo celular que reduce el número de cromosomas a la mitad. • Producción de células hijas haploides

25. Algunos organismos inferiores se dividen por meiosis • En los animales y plantas multicelulares la meiosis está restringida a las células germinales • Clave para la reproducción sexual

26. El desarrollo de la progenie de un organismo se inicia con la fusión de esos gametos con la fertilización

27. 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

28. 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

29. 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

30. 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.

31. La meiosis I va seguida de la meiosis II, la cual se parece a la mitosis en que la cromátides hermanas se separan y se segregan a diferentes células hijas. • La meiosis II termina con la producción de cuatro células hijas haploides • Cada una contiene solo una copia de cada cromosoma

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

34. 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

35. La recombinación entre cromosomas homólogos ocurre durante la profase de la meiosis I • Leptoteno • Zigoteno • Paquiteno • Diploteno • Diacinesis

36. Profase de la meiosis I

37. Leptoteno. Lepto=delgado Leptoteno • El ADN comienza condensarse. • Las secuencias homologas de los cromosomas empiezan a reconocerse.

38. Zigoteno • Mayor condensamiento del ADN. • Comienza la sinapsis de los cromosomas. • Se forma el complejo sinaptonémico. • Inicia la recombinación

39. 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

40. Paquiteno • Termina la recombinación. • Los cromosomas permanecen unidos en los sitios de cruzamiento (quiasma)

41. 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

42. Diacinesis • Final de la profase I • Transición a la metafase • Cromososmas completamente condensados unidos por los quiasmas

43. 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

44. Cuando se completa la meiosis I, cada célula hija ha adquirido un miembro de cada par de cromosomas homólogos consistente en dos cromátides hermanas

45. 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

47. 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

48. 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

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

50. Permanece arrestado en la metafase II hasta la fertilización