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MITOSIS Y MEIOSIS

Liceo Juan Pablo II
by

Lalo Juarez

on 12 February 2015

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Transcript of MITOSIS Y MEIOSIS

PROCESOS INMEDIATOS AL TERMINAR EL PROCESO
HISTORIA DE LA MEIOSIS
MITOSIS Y MEIOSIS
CARIOCINESIS
Se considera como una fase d ela mitosis, en la cual se presentan, en celulas animales, un organulo no membranoso llamado aster o centro celular, formado por un par de centriolos que al dividirse, se dirige hacia los polos opuestos de la celula formando el conocido huso mitótico o acromático.
CITOCINESIS
La citocinesis es un proceso independiente, que se inicia simultáneamente a la telofase. Técnicamente no es parte de la mitosis, sino un proceso aparte, necesario para completar la división celular. En las células animales, se genera un surco de escisión que contiene un anillo contráctil de actina en el lugar donde estuvo la placa metafásica, estrangulando al citoplasma y aislando así los dos nuevos núcleos en dos células hijas.
Historia de la mitosis
Walther Flemming, uno de los padres fundadores de la citogenética, investigo el proceso de la división celular y la distribución de los cromosomas en el núcleo celular, proceso que el mismo denomino como mitosis, de la palabra griega que significa hilo
INTERFASE
Durante la interfase, la célula se encuentra en estado basal de funcionamiento. Es cuando se lleva a cabo la replicación del ADN y la duplicación de los orgánulos para tener una copia de todo antes de proceder a dividirse.
PROFASE
Se produce en ella la condensación del material genético, que en interfase existe en forma de cromatina, para formar los cromosomas. Como el material genético se ha duplicado previamente durante la fase S de la Interfase, los cromosomas replicados están formados por dos cromátidas, unidas a través del centrómero por moléculas de cohesinas.
METAFASE
A med
i
da que los microtúbulos encuentran y se anclan a los cinetocoros durante la
p
rometafase, los centrómeros de los cromosomas se congregan en la placa metafásica, denominado también plano
ec
uatorial, una línea imaginaria que es eq
u
idistante de los dos centrosomas que se encuentran en los 2 polos del huso.
ANAFASE
Cuando todos los cromosomas están correctamente anclados a los microtubulos del huso y alineados en la placa metafásica, la celula procede a entrar en anafase. Proviene del Griego ANA que significa "arriba".
TELOFASE
La telofase, término que viene del griego τελος, y que significa finales, es la reversión de los procesos que tuvieron lugar durante la profase y prometafase. Durante la telofase, los microtúbulos no unidos a cinetocoros continúan alargándose, estirando aún más la célula. Los cromosomas hermanos se encuentran cada uno asociado a uno de los polos.

MITOSIS
La mitosis es un proceso de división celular que se encarga de transmitir la carga genética de una célula inicial a dos células hijas, lo cual hace que estas últimas sean idénticas a la de la cual provinieron
ENDOMITOSIS
La endomitosis es una variante de la mitosis sin división nuclear o celular, lo que da lugar a células con muchas copias del mismo cromosoma en el mismo núcleo. Este proceso también se denomina endoreduplicación, y las células resultantes se llaman endoploides. Un ejemplo de una célula que sufre endomitosis es el megacariocito.

ERRORES EN LA MITOSIS
CONSECUENCIAS DE LA MITOSIS
La meiosis fue descubierta yestudiada por primera vez en el año 1876 por el conocido biólogo Oscar Hertwig, basándose en la examinación de los huevos del erizo de mar. Posteriormente, fue descrita por segunda vez en el año 1883, a nivel cromosómico, por el zoólogo Edouard Van Beneden, realizando este estudio en los huevos de los gusanos parásitos Ascaris
MEIOSIS
Meiosis es una de las principales formas de la reproducción celular. Este proceso se realiza en las glándulas sexuales para la producción de gametos. Es un proceso de división celular en el cual una célula diploide, llamada 2n, experimenta dos divisiones sucesivas con características distintivas una de la otra, las cuales poseen la capacidad de generar cuatro células haploides, comúnmente nombradas en este caso con la letra n
MEIOSIS Y CICLO VITAL
La reproducción sexual se caracteriza por la fusión de dos células sexuales haploides para formar un cigoto diploide, por lo que se deduce que, en un ciclo vital sexual, debe ocurrir la meiosis antes de que se originen los gametos. En los animales y en otros pocos organismos, la meiosis precede de manera inmediata a la formación de gametos
PROFASE I
Esta fase se presenta como la más compleja de la meiosis I, al mismo tiempo, se divide en 5 sub-etapas
METAFASE I

Es simple el desarrollo de esta fase, el huso cromático aparece totalmente desarrollado, los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial y unen sus centrómeros a los filamentos del huso.
ANAFASE I
TELOFASE I
Cada célula hija ahora tiene la mitad del número de cromosomas pero cada cromosoma consiste en un par de cromátidas. Los microtúbulos que componen la red del huso mitótico desaparece, y una membrana nuclear nueva rodea cada sistema haploide. Los cromosomas se desenrollan nuevamente dentro de la carioteca es decir, la membrana nuclear.
FASES DE LA MEIOSIS I
Proceso celular meiótico
:

El procedimiento preparatorio que precede a la meiosis es completamente idéntico en patrón y nombre al proceso que antecede a la mitosis, ambos casos denominados con el término de interfase. Sin embargo, esta fase en la meiosis se divide en 3 etapas, son las siguientes:

1.Fase G1
2.Fase S
3.Fase G2
En el transcurso de esta sub-etapa los cromosomas individuales comienzan a condensarse en filamentos largos en el interior del núcleo. Cada uno de los cromosomas posee un complemento axial, un tipo de caparazón o armazón proteico que lo recorre a lo largo, y mediante el cual se ancla la envoltura nuclear.
LEPTOTENO
Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar recombinados en toda su longitud. Esto se conoce como sinapsis, lo que quiere decir unión, y el complejo resultante se conoce como bivalente o tétrada, nombre que prefieren los citogenetistas, donde los cromosomas homólogos, paterno y materno, se aparean, asociándose así las cromátidas homólogas.
ZIGOTENO
Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando las estructuras que se denominan bivalentes, se produce el fenómeno de entrecruzamiento cromosómico, en el cual, las cromátidas homólogas no hermanas intercambian el material genético de cada una.
PAQUITENO
En este trance, los cromosomas continúan condensándose, hasta que se comienza a observar las dos cromátidas de cada cromosoma. Además, en este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha producido la recombinación. Estas estructuras en forma de X reciben el nombre quiasmas, cada quiasma se origina en un sitio de entrecruzamiento, lugar en el que anteriormente se rompieron dos cromátidas homólogas que intercambiaron material genético y se reunieron
DIPLOTENO
Esta etapa, apenas se distingue del diplonema. Se puede observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. El final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica viene marcado por la rotura de la membrana nuclear. Durante toda la profase I continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis, cesa la síntesis de ARN y desaparece el nucléolo
DIACINESIS
Los quiasmas se separan de forma uniforme. Los microtúbulos del huso se acortan en la región del cinetocoro, con lo que se consigue remolcar los cromosomas homólogos a lados opuestos de la célula, junto con la ayuda de proteínas motoras. Ya que cada cromosoma homólogo tiene solo un cinetocoro, se forma un juego haploide en cada lado. En la repartición de cromosomas homólogos, para cada par, el cromosoma materno se dirige a un polo y el paterno al polo contrario. Por tanto el número de cromosomas maternos y paternos que haya en cada polo, varía al azar en cada meiosis.
PROFASE II

a. Profase temprana
:
Comienza a desaparecer la envoltura nuclear y también el nucléolo. Se hacen evidentes largos cuerpos filamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como cromosomas visibles.

b. Profase tardía
:
Los cromosomas continúan acortándose y engrosándose. Se forma el huso entre los centriolos, que se han desplazado a los polos de la célula

METAFASE II
Las fibras del huso se unen a los cinetocoros de los cromosomas. Éstos últimos se alinean a lo largo del plano ecuatorial de la célula. La primera y segunda metafase pueden distinguirse con facilidad, en la metafase I, las cromátidas se disponen en haces de cuatro, una tétrada; y en la metafase II, lo hacen en grupos de dos, prácticamente como en la metafase mitótica. Esto no es siempre tan evidente en las células vivas.
ANAFASE II
Las cromátidas se separan en sus centrómeros, y un juego de cromosomas se desplaza hacia cada polo. Durante la Anafase II, las cromátidas, unidas a fibras del huso en sus cinetocoros, se separan y se desplazan a polos opuestos, como lo hacen en la anafase mitótica. Como en la mitosis, cada cromátida se denomina ahora cromosoma
TELOFASE II
Hay un miembro de cada par homólogo en cada polo. Cada uno, es un cromosoma no duplicado. Se reintegran las envolturas nucleares, desaparece el huso acromático, los cromosomas se alargan en forma gradual para formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis. Los acontecimientos de la profase se invierten al formarse de nuevo los nucléolos, y la división celular se completa cuando la citocinesis ha producidos dos células hijas.
MEIOSIS II

La meiosis II es similar a la mitosis. Las cromátidas de cada cromosoma ya no son idénticas, esto es debido al proceso de la recombinación. La meiosis II separa las cromátidas produciendo dos células hijas, cada una con 23 cromosomas, es decir una célula haploide, y cada cromosoma tiene solamente una cromátida. Esta etapa también posee las mismas etapas que la meiosis I, difieren significativamente en la profase, debido a que en este caso no hay sub-etapas en mencionada fase, posee únicamente dos procesos denominados temprano y tardío.

Es un entramado tridimensional de proteínas que provee soporte interno en las células, organiza las estructuras internas de la misma e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y división celular. En las células eucariotas, consta de filamentos de actinas, filamentos intermedios y microtúbulos, mientras que en las procariotas está constituido principalmente por las proteínas estructurales FtsZ y MreB.



EL CITOESQUELETO

El citoesqueleto es una estructura intracelular compleja importante que determina la forma y el tamaño de las células, así como se le requiere para llevar a cabo los fenómenos de locomoción y división celulares. Además, en el citoesqueleto radica el control del movimiento intracelular de organelos y permite una organización adecuada para que se lleven a cabo los eventos metabólicos requeridos. La estructuración compleja del citoesqueleto está basada en la interacción de un conjunto de proteínas, las cuales se asocian y forman una red intracelular tridimensional.

El Citoesqueleto
eucariótico:
PARTES DE CITOESQUELETO
MICROFILAMENTOS
Los microfilamentos tienen un diámetro de unos 5 a 7 nm. Están formadas por una proteína globular llamada actina que puede presentarse de dos formas:
La actina se encuentra asociada a la profilina que evita su polimerización. Representa la mitad de la actina de la célula y es utilizada para polimerizar microfilamentos cuando es necesario.
Actina no polimerizada
(G actina):
Es una doble hélice dextrógira de dos hebras de actina no polimerizada. Esta actina se puede encontrar asociada a otras proteínas:

a. Proteínas estructurales:
estas permiten la unión de los filamentos de actina.

b. Proteínas reguladoras:
Entre las funciones más importantes de los microfilamentos de actina se pueden mencionar la contracción muscular, la formación de pseudópodos, el mantenimiento de la morfología celular y en la citocinesis de células animales, forma un anillo contráctil que divide la célula en dos.

Actina polimerizada (F actina):

Son filamentos de proteína fibrosa que van desde los 8 a los 11nm de diámetro, son los componentes del citoesqueleto más estables, dando soporte a los orgánulos, debido a sus fuertes enlaces. Las proteínas que conforman estos filamentos, la citoqueratina, vimentina, neurofilamentos, desmina y la proteína fibrilar acídica de la glia, dependen del tejido en el que se hallen. Su función principal es la organización de la estructura tridimensional interna de la célula, es decir, estos forman parte de la envoltura nuclear y de los sarcómeros. También participan en algunas uniones intercelulares, como en los desmosomas.

Filamentos
Intermedios

Los microtúbulos son estructuras tubulares de 25 nm de diámetro que se originan en el centro organizador de microtúbulos y que se extienden a lo largo de todo el Citoplasma. Se pueden polimerizar y despolimerizar según las necesidades de la célula. Se hallan en las células eucariotas y están formados por la polimerización de un dímero de dos proteínas globulares, la alfa y la beta tubulina. Cada microtúbulo está compuesto de 13 protofilamentos formados por los dímeros de tubulina. Intervienen en diversos procesos celulares que involucran el desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, el transporte intracelular de sustancias, así como en la división celular, mitosis y meiosis, ya que forman el huso mitótico. Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos. Los microtúbulos son más flexibles pero más duros que la actina.

Los microtúbulos

La célula, como un organismo individual, realiza una serie de funciones que permiten que se desarrolle tal cual un ser vivo. Las funciones celulares se definen como la nutrición, la relación y la reproducción.
La nutrición, comprende la incorporación de las sustancias y complejos alimenticios al interior de la célula, la transformación de los mismos y la asimilación de los elementos útiles para que la célula pueda crear y formar su propia materia. Según sea la nutrición de una célula, se pueden identificar diferentes tipos, como autótrofas y heterótrofas


En histología, es denominado así el conjunto de materiales extracelulares que se encuentran formando parte de un tejido. La matriz extracelular, o también MEC, es un medio de integración de carácter fisiológico, el cual, comprende una naturaleza química muy compleja, y es en él, donde se hallan inmersas las células. Así de esta forma, la matriz extracelular o MEC, caracteriza la sustancia del medio intersticial, denominado también intercelular.


Las acciones funcionales que generalmente realiza la matriz extracelular, son diferentes tipos de experimentaciones de todas las características físicas de los componentes que la conforman. Algunas de las funciones más importantes son:

1. Rellenar y ocupar los espacios que se encuentren entre cada celula.
2. Permitir la compresión y estiramiento de las células.
3. Degradar los elementos de origen toxico para purificar el ambiente intercelular.
4. Ocuparse enérgicamente de la reparación, regeneración y formación de tejidos.




Funciones
celulares
MATRIZ EXTRACELULAR
1. Cadenas de polisacáridos de la clase de los glicosaminoglicanos, que pueden unirse covalentemente a proteínas.

2. Proteínas fibrosas, que se organizan para formar estructuras bien definidas de la matriz extracelular como son las fibrillas colágenas.

3. Glicoproteínas de adhesión, como fibronectina que asocian entre sí a células..

Funciones de la matriz
extracelular (MEC):
TRANSPORTE
PASIVO
El transporte pasivo permite el paso de moléculas a través de la membrana plasmática sin que la célula gaste energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica. El transporte de las sustancia se realiza mediante la bicapa lipídica o los canales iónicos. Hay tres tipos de transporte pasivo
TRANSPORTE
ACTIVO
El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana celular contra un gradiente de concentración, es decir, desde una zona de baja concentración a otra de alta concentración, con el consecuente gasto de energía. Los ejemplos típicos son la bomba de sodio-potasio, la bomba de calcio o simplemente el transporte de glucosa.
TRANSPORTE
CELULAR
El transporte celular está definido como el intercambio que se da entre el interior de la célula y el ambiente externo, a través de lo que se conoce como membrana plasmática.

Transporte mediante la membrana plasmática:
El proceso de transporte es importante para la célula porque le permite expulsar de su interior los desechos del metabolismo, también sustancias que sintetiza, y además, es la forma en que adquiere nutrientes del medio externo, gracias a la capacidad de la membrana celular de permitir el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias.
OSMOSIS
Que consiste en el transporte de moléculas de agua a través de la membrana plasmática y a favor de su gradiente de concentración.
OSMOSIS EN UNA CELULA ANIMAL
-En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua.

-En un medio hipotónico, la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis.

-En un medio hipertónico, la célula pierde agua, se arruga,llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación

OSMOSIS EN UNA CELULA VEGETAL
-En un medio hipertónico, la célula elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye, produciendo que la membrana plasmática se despegue de la pared celular, ocurriendo la plasmólisis.
-En un medio isotónico, existe un equilibrio dinámico.
-En un medio hipotónico, la célula toma agua y sus vacuolas se llenan aumentando la presión de turgencia, dando lugar a la turgencia

DIFUSION
SIMPLE
la cual se basa en el paso de sustancias a través de la membrana plasmática, como los gases respiratorios, el alcohol y otras moléculas no polares
DIFUSION FACILITADA
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:

-Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana.

-Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana.

-De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo.
En este tipo de transporte, la fuerza impulsora, es el gradiente de potencial químico o electro-químico, ayudado por una estructura proteica.
Comúnmente se observan tres tipos de transportadores:
a. Uniportadores:
b. Antiportadores:
c. Simportadores:


Se encuentra en todas las células del organismo, en cada ciclo consume una molécula de ATP y es la encargada de transportar 2 iones de potasio que logran ingresar a la célula, al mismo tiempo bombea 3 iones de sodio desde el interior hacia el exterior de la célula, ya que, químicamente tanto el sodio como el potasio poseen cargas positivas.
Transporte activo primario:
Bomba sodio-potasio.

Es el transporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana celular, tales como los aminoácidos y la glucosa, cuya energía requerida para el transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la membrana celular, como el gradiente producido por el sistema glucosa/sodio del intestino delgado

1. Intercambiador calcio-sodio
Transporte secundario
o cotransporte:
TRANSPORTE EN MASA
Las macromoléculas o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula por dos mecanismos
ENDOCITOSIS
EXOCITOSIS
La endocitosis es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes o partículas, este proceso se puede dar por evaginación, invaginación o por mediación de receptores a través de su membrana citoplasmática, formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se incorpora al citoplasma. Esta vesícula, llamada endosoma, luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular.
Este, se divide en tres procesos

PINOCITOSIS
consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante pequeñas vesículas
FAGOCITOSIS
consiste en la ingestión de grandes partículas que se engloban en grandes vesículas, denominadas fagosomas, que se desprenden de la membrana celular
ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR
Es de tipo específica, captura macromoléculas específicas del ambiente, fijándose a través de proteínas, específicas también, ubicadas en la membrana plasmática.
Es la expulsión o secreción de sustancias, como la insulina, a través de la fusión de vesículas con la membrana celular. La exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido al medio exterior. Este proceso se observa en muy diversas células secretoras, tanto en la función de excreción como en la función endocrina. También está encargada de la secreción de un neurotransmisor a la brecha sináptica, para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre neuronas.
Mediante el proceso mitótico, el material genético se divide en dos núcleos idénticos, con lo que las dos células hijas que resultan si se produce la división del citoplasma serán genéticamente idénticas. Por tanto, la mitosis es un proceso de división conservativo, ya que el material genético se mantiene de una generación celular a la siguiente.
Aunque los errores en la mitosis son muy poco frecuentes, este proceso puede fallar, especialmente durante las primeras etapas de las divisiones celulares en el cigoto. Los errores mitóticos pueden ser especialmente peligrosos para el organismo, porque el descendiente futuro de la célula madre defectuosa mantendrá la misma anomalía.
MC. José Eduardo Juárez Ruíz
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