Tema 2 sobre el Ciclo celular, mitosis y Meiosis de la asignatura de Biología, Geología y CC. Ambientales de 1º de Bachillerato

1. CICLO CELULAR Y MITOSIS

2. Ciclo celular
El ciclo celular es el conjunto de procesos que tienen lugar
desde que una célula se genera por división de otra célula
hasta que ella misma se reproduce. Consta de una
interfase y una fase de división celular.

3. DIVISIÓN CELULAR
 Todos los organismos vivos utilizan la
división celular bien, como mecanismo
de reproducción, o como mecanismo
de crecimiento.
 En organismos pluricelulares la división
celular está destinado a la producción de
múltiples células, idénticas entre sí, que
posteriormente derivan en una
especialización y se agrupan en tejidos,
órganos y sistemas.

4.  El ciclo celular en
procariotas consiste en un
periodo relativamente largo
de crecimiento (durante el
cual la célula replica su ADN)
seguido por una forma de
división celular
llamada fisión binaria.
El ciclo celular procariota

5. Típica de procariotas Eucariotas

6. La división celular
ocurre después de
completarse las
tres fases
preparatorias que
constituyen la
interfase.
El ciclo celular eucariota

7. Control del ciclo celular
 Las células utilizan información sobre su
propio estado y del ambiente que les rodea,
para decidir si se debe proceder con la
división celular.
 Esta regulación se asegura de que las
células no se dividan en condiciones
desfavorables (por ejemplo, cuando su ADN
está dañado o cuando no hay espacio para
más células en un tejido u órgano

8. Control del ciclo celular
 Se realiza a dos niveles:
⚫ Puntos de control o checkpoints
⚫ Proteínas reguladoras

9. Control del ciclo celular
 Puntos de control o checkpoints: etapa en
el ciclo celular en la cual la célula examina
las señales internas y externas, y “decide”
si seguir adelante con la división o frenar
el proceso.
 Las señales internas y externas accionan
vías de señalización dentro de la célula
que activan, o inactivan, un grupo de
proteínas reguladoras que impulsan el
avance del ciclo celular.

10. La división celular
 La división celular es, en realidad, un
proceso doble:
⚫ la división nuclear, MITOSIS o CARIOCINESIS
⚫ la división citoplásmica, o CITOCINESIS
 Para que pueda darse la división nuclear
es necesario que se dé previamente la
replicación del ADN.

11. Duplicación del ADN
 Previo a la división nuclear es necesaria la
duplicación de las cadenas de ADN
(REPLICACIÓN).
 Esto se da inmediatamente antes de que
comience la división, en un período del
ciclo celular llamado INTERFASE.

12.  Célula en Interfase : Material hereditario en
forma de CROMATINA.
⚫ En la especie humana: 2n = 46 cr. (23 parejas)
 Célula al final de la Interfase : la cromatina está
formada por pares de cadenas idénticas.
⚫ En la especie humana: 2n = 92 cadenas (iguales dos
a dos)
 Célula en división: Las dos cadenas de ADN se
condensan en CROMOSOMAS (metafásicos).
⚫ En la especie humana: 2n = 46 cromosomas
(formados por dos cadenas idénticas cada uno)
Duplicación del ADN

13. Cromosoma eucariótico

14. Cromosoma metafásico formado por dos
cromátidas hermanas: DNA duplicado
El cromosoma en las células
hijas tras la segregación
Cromosoma eucariótico

15. Mitosis
 Es el proceso mediante el cual se asegura
que la información genética se transmita
sin variación a la descendencia.
 Todas las células hijas tienen la MISMA
INFORMACIÓN GENÉTICA que su célula
madre y entre ellas.

16. Fases de la mitosis
 La mitosis es un proceso continuo, sin
interrupciones que para ser estudiada se
suele dividir en varias fases:
⚫ PROFASE
⚫ METAFASE
⚫ ANAFASE
⚫ TELOFASE

17. Profase
 El nucleolo desaparece.
 Los cromosomas comienzan a hacerse visibles con
sus dos cromátidas unidas por el centrómero (1).
 Se duplican los centriolos (2) y migran a los polos
(4).
 La envoltura nuclear empieza a desaparecer (3).
 Los microtúbulos del citoesqueleto se reorganizan y
se forma el huso mitótico, que servirá para arrastrar
las cromátidas de cada cromosoma hacia los polos
opuestos (5).
 Los cromosomas se unen a las fibras del huso por el
centrómero (6).

22. METAFASE
 Es una fase breve en la que todos los
cromosomas se encuentran situados en el
ecuador de la célula, formando la PLACA
ECUATORIAL (1).

23. 5 a 15´

24. ANAFASE
 Los centrómeros se dividen y las cromátidas se
separan desplazandose hacia los centriolos.
 Al tiempo van desapareciendo las fibras del huso.

27. TELOFASE
 Es como una profase al revés.
 Los cromosomas se desespiralizan y se
transforman en cromatina (2); aparece la
membrana nuclear (1), quedando una
célula con dos núcleos.

29. DIVISIÓN CITOPLASMÁTICA
(Citocinesis)
 Es la división del citoplasma en dos
partes, con la repartición aproximada de
los orgánulos celulares.
 El resultado final es que la célula madre
se ha transformado en dos células hijas
idénticas genéticamente.

30. Células animales
 Entre los dos núcleos se forma un
anillo contráctil de microfilamentos
de actina y miosina.
 A medida que el anillo se estrecha,
termina por estrangular (desde
fuera hacia dentro) el citoplasma y
separar completamente las dos
células hijas

31. Citocinesis células animales

32. Animación mitosis

33. Células vegetales
 La pared celular no permite el
estrangulamiento, por lo que la citocinesis
ocurre por formación de un tabique de
separación (fragmoplasto) entre las 2 células
hijas.
 El fragmoplasto se origina en la zona ecuatorial
a partir de la fusión de microtúbulos y
vesículas del aparato de Golgi.
 Al finalizar la fusión permanecen algunos
puentes que conectan el citoplasma de las dos
células hijas. Estas conexiones citoplasmáticas
son los plasmodesmos.
 La pared celular crece desde dentro hacia
afuera.

35. MEIOSIS y
GAMETOGÉNESIS

36. Meiosis es un proceso en el que
una célula diploide (2n),
experimentará dos divisiones
celulares sucesivas y generará
cuatro células haploide (n).
Este proceso se lleva a cabo en
dos divisiones: Meiosis I y II.
Ambas comprenden Profase,
Metafase, Anafase y Telofase.
Meiosis

37. Divisiones meióticas
 Durante la Meiosis I los miembros de cada par de cromosomas
homólogos se unen primero y luego se separan y distribuyen en
núcleos diferentes.
 En la Meiosis II, las cromátidas hermanas que forman cada cromosoma
se separan y se distribuyen en los núcleos de las células hijas. Entre
estas dos etapas sucesivas no existe la etapa S.

38. Meiosis I: Profase
 los cromosomas comienzan a
condensar dentro del núcleo.
 Los cromosomas homólogos
comienzan a aparearse en toda su
longitud.
 En estas estructuras que se
denominan bivalentes se produce el
fenómeno de entrecruzamiento o
crossing-over.

39. Meiosis I: Profase
 Esta etapa se divide en 5 sub. etapas:
Leptoneno, zigoteno, paquiteno,
diploteno y diacinesis.
⚫ Leptoteno: los cromosomas
individuales comienzan a condensar en
filamentos largos dentro del núcleo.
⚫ Cigoteno: Los cromosomas homólogos
comienzan a acercarse hasta quedar
apareados en toda su longitud.
⚫ Paquiteno: los cromosomas homólogos
están perfectamente apareados
formando estructuras que se denominan
bivalentes se produce el fenómeno de
entrecruzamiento o crossing-over.

40. Entrecruzamiento
 Intercambio de un segmento de DNA entre los dos
cromosomas homólogos, su resultado es una
combinación nueva de material genético.
 Mediante este proceso la información genética se
redistribuye en nuevas combinaciones.

41.  Quiasma es el
punto o lugar físico
donde ocurre el
intercambio de
material genético o
entrecuzamiento.
Entrecruzamiento

42. ⚫ Diploteno: Los cromosomas
comienzan a separarse, pero
continuan unidos por los quiasmas.
⚫ Diacinesis: rotura de la membrana
nuclear. Durante toda la profase I
continuó la síntesis de RNA en el
núcleo. Al final de la diacinesis cesa
la síntesis de RNA y desaparece el
nucleolo.
Meiosis I: Profase
o La recombinación genética proporciona una gran variabilidad
genética

43. Metafase I
 Los cromosomas homólogos se alinean en el
plano de ecuatorial.
 Se disponen al azar en el plano ecuatorial por lo
que existe 50% de probabilidades que las
células hijas reciban el homologo del padre o de
la madre.

44. Anafase I
 Los quiasmas se separan.
 Los microtubulos del huso se acortan quedando
un juego haploide de cromosomas en cada lado.

45. Telofase I
 Cada célula hija tiene la mitad de cromosomas
que la célula madre, pero cada uno con dos
cromátidas.
 Los husos desaparecen y se forma la membrana
nuclear.
 Los cromosomas se desenrollan.

46. Citocinesis I
 A continuación de la
telofase 1 ocurren 2
procesos importantes:
⚫ Una citocinesis similar a la
que ocurre en la mitosis
⚫ Una interfase en la que no
existe fase S, es decir no hay
duplicación del material
genético.

47. Meiosis I

48. Profase II
 Desaparece la envoltura nuclear y el nucleolo,
mientras que los cromosomas comienzan
condensarse.
 Se forma el huso entre los centríolos, que se han
desplazado a los polos de la célula.

49. Metafase II
 Los cromosomas se alinean a lo largo del plano
ecuatorial de la célula.

50. Anafase II
 Las cromátidas se separan por sus centrómeros, y
un juego de cromosomas se desplaza hacia cada
polo como lo hacen en la anafase mitótica.

51. Telofase II
 En la telofase II hay un
miembro de cada pareja
de cromosomas
homologos en cada polo.
 Se reensamblan las
envolturas nucleares y
desaparece el huso
acromático.
 Los cromosomas se
desenrrollan de forma
gradual para formar hilos
de cromatina.

52. Citocinesis
 Finalmente ocurre la citocinesis.
 Las dos divisiones sucesivas producen cuatro
núcleos haploide y diferentes en cuanto a su
contenido genético.
 Esto se debe al entrecruzamiento de la profase I y
al azar que intervino en la separación de los
cromosomas en la metafase I.

54. Meiosis I y II
 Vídeo sobre la meiosis

56. MITOSIS Y MEIOSIS
Metafase I
Anafase I
Metafase II
Anafase II
Recombinación
cromosomas homólogos
Profase I

57. Mitosis frente
a meiosis

59. Gametogénesis (pág. 196)
 Formación de gametos en las gónadas a
partir de células germinales.
 El número de cromosomas se reduce de
diploide a haploide (por medio de la
meiosis).
 En el caso de los humanos:
⚫ Espermatogénesis.
⚫ Ovogénesis u oogénesis.

60. Espermatogénesis
 Comienza en la pubertad.
 Ocurre en los testículos.
 Tiene una duración aproximada de 65
a 75 días, a partir de la adolescencia
(durante toda la vida del hombre).

61. Espermatogénesis
 Cuando se alcanza la madurez
sexual las espermatogonias
(2n) aumentan de tamaño y se
transforman en espermatocitos
de 1r orden (2n).
 En estas células se produce la
Meiosis I. La primera división de
la misma da lugar a dos
espermatocitos de 2n orden
(n), y éstos, tras Meiosis II,
producen dos espermátidas (n)
cada uno.
 Las cuatro células resultantes
son ya haploides.
 La última fase es un proceso
de diferenciación en el que las
espermátidas se convierten en
espermatozoides.

63. Testículo

64. Espermatozoides

65. Espermatozoides
 Presentan tres zonas bien diferenciadas:
⚫ La cabeza, contiene los cromosomas y lleva
en su parte anterior el acrosoma cuya misión
es perforar las envolturas del óvulo.
⚫ En el cuello se localiza el centrosoma y las
mitocondrias.
⚫ La cola que le permite "nadar" hasta el óvulo
para fecundarlo.

66. Ovogénesis
 Es un proceso que se desencadena ya
en el feto, pero que queda detenido
hasta que se alcanza la pubertad.
 Ocurre en los ovarios.
 Se produce la liberación de un óvulo
cada 28 días.

67. Ovogénesis
 Las ovogonias (2n), se
localizan en los folículos del
ovario.
 Las ovogonias crecen y se
transforman en ovocitos
primarios (2n), que sufren la
primera división meiótica,
dando origen a un ovocito
secundario (n) y un
corpúsculo polar.
 En la segunda división meiótica
los ovocitos secundarios dan
lugar al óvulo y un segundo
cuerpo polar.
 Los cuerpos polares se
desintegran rápidamente,
mientras que la otra célula se
desarrolla para convertirse en
un óvulo maduro, haploide.

68. Ovogénesis
 Las ovogonias se
comienzan a formar en el
feto femenino, pero, en la
etapa de ovocito primario,
se detiene el proceso de
meiosis, en profase I.
 Este período se mantiene
suspendido hasta que, a
partir de la pubertad y por
efectos hormonales, se
desprende un ovocito en
cada ciclo menstrual, se
concluye entonces la
primera división meiótica y
se inicia la segunda.
 Ésta a su vez se interrumpe, y no se completa hasta la
fecundación, si es que ésta ocurre.

72. GAMETOGENESIS

74. EL CICLO VITAL
 Conjunto de etapas por
las que pasa un ser
vivo a lo largo de su
vida.
⚫ Fase de cigoto
⚫ Fase de desarrollo y
crecimiento
⚫ Fase adulta o de
madurez

75. CICLOS BIOLÓGICOS
 En los seres vivos con reproducción
sexual tiene que producirse, como hemos
visto, necesariamente la meiosis, para
que los gametos sean haploides.
 Según el momento en que se realice la
meiosis, se distinguen los siguientes tipos
de ciclos biológicos:
⚫ Haplontes
⚫ Diplontes
⚫ Diplohaplontes.

76. CICLOS BIOLÓGICOS
Haplontes Diplontes Diplohaplontes