División celular e información genética.

1. Colegio Santa Sabina Segundo año medio Depto. De Ciencias Prof. Paulette Rivera F. División celular e información genética. Ciclo celular y Mitosis A. E:Describir el proceso de división celular en la mitosis y la meiosis.

2. Respondamos… ¿Cómo puede una célula heredar la misma cantidad de cromosomas cuando se divide? ¿Qué ocurre luego de la fecundación?

3. En la fecundación… Ovocito y espermatozoides fecundación ¿Qué sucede con la información genética en las células hijas? Divisiones celulares Nuevo ser con millones de células

4. ¿Qué sucede con la información genética en las células hijas? • Respuesta: Las células hijas deben mantener la misma información genética de la madre, por lo que la madre debe duplicar su ADN para poder dividirse.

5. ¿CUÁL ES LA IMPORTANCIA DE LA DIVISIÓN CELULAR O MITOSIS? Asegurar que todas las células tengan la misma información genética.

6. ¿CUÁLES SON LAS FUNCIONES DE LA MITOSIS? • Crecimiento, es decir, permite aumentar el número de células en un organismo multicelular.

7. Además… • Reparación y renovación de algunos tejidos para reemplazar las células que perdimos diariamente. • Ejemplo: Piel.

8. En los unicelulares eucariontes la mitosis permite obtener 2 organismos nuevos. • Ejemplo: ameba y paramesios. ¿Las bacterias se reproducen por mitosis? ¿Por qué?

9. Ciclo celular • Cada generación de células pasa por un conjunto de etapas que conforman el “ciclo celular”.

10. Dos fases: Interfase: G1, S y G2 ( y G0) División nuclear (fase M). Duración: 24 horas. ¿QUÉ ETAPAS SE PUEDEN DISTINGUIR EN EL CICLO CELULAR? ¿Qué comportamientos puede tener una célula respecto al ciclo celular? Hay células que se encuentran permanentemente en el ciclo, como las epiteliales; otras están permanentemente fuera del ciclo, como las neuronas; y otras están fuera del ciclo, pero bajo un estímulo adecuado pueden volver a dividirse, como es el caso de las células hepáticas.

11. Etapas: Período G1. • Punto de inicio del ciclo. • Las células aumentan su tamaño por el aumento de proteínas y ARN. • Aumenta la cantidad de organelos, enzimas y moléculas. • Se produce ATP. • Dura entre 6 y 12 hrs.

12. Etapas: período de síntesis de ADN o fase S. • Se replica cada cromosoma (2 cromátidas). • De cADN=2 (pareja de cada cromosoma) pasa a cADN=4. • Se gasta el ATP. • Dura entre 6 a 8 hrs.

13. Etapa: período G2. • Aquí se reparan errores que ocurren en la replicación del ADN. • Síntesis de proteínas y ARN. • Después de esta etapa la célula está lista para dividir su núcleo (mitosis). • Se produce ATP. • Se divide el centríolo. • Dura entre 3 y 4 hrs.

14. Etapa: mitosis. • División del núcleo. • Al finalizar cada célula hija tiene cADN=2. • Luego viene la citodiéresis (división del citoplasma)

15. En resumen: • G1, S y G2 se agrupan en una 1° etapa denominada INTERFASE. • La segunda: mitosis. • La tercera: citodiéresis. • G0: etapa que tiene algunas células donde cesan su división. Ejemplo: neuronas y glóbulos rojos.

16. Regulación del ciclo celular. • KdC (llaves de control) causan que la célula se mueva de G1 a S o G2 a M.  • FPM (Factor Promotor de la Maduración)  incluye la KdC y ciclinas que desencadenan la progresión del ciclo celular.  • p53 Es una proteína que funciona bloqueando el ciclo celular si el ADN está dañado. Si el daño es severo esta proteína puede causar apoptosis (muerte celular). • p27 Es una proteína que se une a ciclinas y KdC bloqueando la entrada en fase S.  Investigaciones recientes la prognosis del cáncer en el seno está determinado por los niveles de p27.  Reducidos niveles de p27 predicen un mal resultado para los pacientes de cáncer en el seno. 

18. ¿Qué evento debe ocurrir siempre antes de la división celular? • Los cromosomas se duplican, es decir el ADN se duplica gracias a enzimas que facilitan el proceso. • Así cada célula hija tendrá 46 cromosomas y no la mitad. Características: • Cada cromosomas está formada por dos cromátidas. • Las moléculas de ADN están laxas, ya que se desprenden las proteínas asociadas.

19. Canción Mitosis: La cromatina se condensa, Los cromosomas se estructuran, La membrana nuclear desaparece en el citosol. El nucleolo ya no existe, El ARN no se forma. Los centrosomas y centriolos Se dirigen a los polos, Se forma el Huso acromático y así La profase a terminado su misión Dando paso a metafase y después continuar con anafase y telofase y así…

20. Canción Mitosis. Coro: Separar los elementos De una célula que es madre, Es todo lo que ocurre En estas cuatro fases. Un proceso que no hace Otra cosa más que darte Dos células con carga Iguales a la madre. Ay! Ay! Ay!...la mitosis. Ay! Ay! Ay! Ay! Ay! Ay!

21. Canción Mitosis. Al comenzar la metafase Los cromosomas se han formado, Se van a la periferia del huso acromático. Cada uno independiente Alineándose en el centro Nos dará la referencia de la placa ecuatorial, Y dar paso a la anafase, en la cual, las cromátides se alejan entre sí Dirigiéndose a los polos Y además comenzar citocinesis en el citoplasma..

22. Canción mitosis. Coro: Separar los elementos De una célula que es madre, Es todo lo que ocurre En estas cuatro fases. Un proceso que no hace Otra cosa más que darte Dos células con carga Iguales a la madre. Ay! Ay! Ay!...telofase. Al revés de profase.

23. Canción mitosis. Oye ponle final con ese proceso Que en el citoplasma se va a presentar Completamente, interesante Para la vida celular. Que no se te vuelva la cabeza un nido Porque este proceso ha de ser sencillo, Si no me escuchas lo que te digo Mira lo que voy a hacer contigo.

24. Canción Mitosis. Coro: Separar los elementos De una célula que es madre, Es todo lo que ocurre En estas cuatro fases. Un proceso que no hace Otra cosa más que darte Dos células con carga Iguales a la madre. Ay! Ay! Ay!...la mitosis. Ay! Ay! Ay! Ay! Ay! Ay!

25. A partir de la canción, responda: • ¿Cuáles son las etapas de la mitosis? • ¿En qué consiste cada etapa? • ¿Qué se obtiene al final del proceso?

26. Mitosis: división del núcleo.

27. Interfase. • Antes de comenzar la mitosis, la célula está en la etapa de interfase preparándose. • Los cromosomas están duplicados.

28. Profase: ¿Qué estructuras que aparecen numeradas? 1. cromosomas homólogos duplicados. 2. centríolos duplicados. 3. membrana nuclear o carioteca

29. ¿Qué estructuras aparecen numeradas ahora? 4, centríolos en polos opuestos 5, fibras de microtúbulos, organizando el aparato (huso) mitótico. 6, cromosomas reordenándose dentro de la célula ¿Qué diferencia presenta esta etapa de la profase con respecto a la anterior? R: Ha desaparecido la carioteca y los cromosomas cambian de posición dentro de la célula gracias a la acción del huso mitótico.

30. Profase: • Los cromosomas empiezan a empaquetarse. • La carioteca (membrana nuclear) comienza a desaparecer. • Comienza a aparecer el huso mitótico.

31. Metafase ¿Qué disposición adoptan los cromosomas en esta etapa? Los cromosomas adoptan una disposición alineada en la mitad de la célula ¿A qué se refiere la zona señalada con el número 1? La zona apunta a una línea imaginaria denominada ecuador de la célula, que divide a la misma en dos partes equivalentes y que corresponde a la zona donde se disponen los cromosomas.

32. Metafase. • Desaparece la carioteca por completo. • Los cromosomas alcanzan el máximo grado de condensación. • Los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial. • Las fibras del huso mitótico se unen a los centrómeros de los cromosomas. ¿Cuántos cromosomas hay?

33. Anafase: ¿Qué ocurre con cada cromosoma duplicado? Producto de la tracción del huso mitótico es que las cromátidas hermanas se separan ¿Qué cantidad de información genética posee la célula? Momentáneamente, la célula se encuentra en el estado 2n=8 cromosomas debido a la división del centrómero. Además, es 4c ADN

34. ¿Qué deberá ocurrir para que se normalice la cantidad de información genética propia de la especie? Las cromátidas que se han desplazado hacia polos opuestos deberán quedar delimitadas dentro de una nueva membrana nuclear para definir a dos nuevas células.

35. Anafase. • Los filamentos del huso mitótico se acortan. • La cromátidas se separan y se dirigen a polos diferentes de la célula. ¿Qué son las cromátidas?

36. Telofase: ¿Cuántas células se observan en el esquema? Una, con dos núcleos. ¿Qué debe ocurrir a continuación? Debe ocurrir la división del citoplasma o citodiéresis, para que los núcleos queden separados.

37. Telofase. • Los cromosomas (cromátides en la etapa anterior) migraron completamente a los polos. • Se inicia la descondensación de los cromosomas. • Se forman 2 nuevas cariotecas. • El huso mitótico comienza a desaparecer.

38. ¿Cuál es el resultado de la división celular? Se obtienen dos células con la misma cantidad de información genética que la célula que comenzó el proceso de división.

39. Citodiéresis. • Una vez terminada la mitosis comienza la citodiéresis, es decir, la división del citoplasma. • Se forman 2 células hijas con el mismo número de cromosomas de la madre.

41. Citodiéresis en células animales y vegetales

42. Características de una célula humana iniciada la mitosis

43. Actividad: 1. completa la siguiente tabla 2. ¿Qué sucedería si una célula vegetal se divide por mitosis, pero carece de aparato de Golgi? Analiza el caso considerando lo que resultaría de esta división celular.

46. El cáncer: páginas 32 y 33 • Peyton descubrió el sarcoma. ¿Qué tejidos se ven afectados por este cáncer y cómo es provocado? • ¿Todos los cánceres tienen la misma causa del sarcoma? Explique. • ¿A qué características de las células cancerígenas se deben las siguientes situaciones? • Situación A: Una persona que presenta cáncer al estómago luego de un tiempo presenta metástasis, es decir, el cáncer avanzó hacia el intestino, el hígado y otros órganos. • Situación B: Una persona posee un pequeño lunar. Con el paso del tiempo se da cuenta de que este lunar crece formando un tumor localizado. • ¿Qué tipo de tumor se da en ambas situaciones (A y B)? ¿qué característica le sirvió para determinar el tipo de tumor? 4. ¿Cómo el virus papiloma humano logra transformar en células cancerígenas a las células del útero? 5. ¿Qué son los protooncogenes y qué ocurre con ellos cuando una persona presenta un cáncer pulmonar? ¿Qué sustancia provocó el cambio de los protooncogenes? 6. ¿Qué función tiene los genes supresores de tumores y de qué condiciones depende que ellos pierdan su función?

47. Preguntas PSU • ¿Qué eventos son propios de la interfase del ciclo celular? • Duplicación de los centríolos. • Síntesis de ADN. • Organización del huso mitótico. • Sólo I • Sólo II • Sólo III • Sólo I y II • I, II y III

48. Las células hijas de la mitosis contienen la siguiente cantidad de información genética: • 2n cromosomas y 4c ADN. • n cromosomas y 2c ADN. • 2n cromosomas y 2c ADN. • n cromosomas y 4c ADN. • 4n cromosomas y 4c ADN.

49. Una célula que tiene un alto grado de especialización está • fuera del ciclo en forma definitiva. • fuera del ciclo en forma transitoria. • permanentemente en el ciclo. • impedida de salir del ciclo. • entrando intermitentemente al ciclo.

50. ¿Qué etapa está representada en la figura que aparece a continuación? • Profase mitótica. • Profase I meiótica. • Metafase mitótica. • Metafase II meiótica. • Profase II.