ESCUELA DE FISIOTERAPIA
FUNDAMENTOS DE BIOLOGIA CELULAR
FST 108 Periodo 2016 – 2
Nombre
del Alumno/a: Jessica Quilo
Fecha:
2016/11/19
Asignación
No 7
Tema: Ciclo
celular
Introducción:
Nuestro cuerpo está compuesto
por una diversidad de células, estas proceden de la división de células ya
preexistentes. Por ejemplo las células corporales se reproducen asexualmente
por lo que son células somáticas, estas células se dividen mediante la división
denominada mitosis. También podemos nombrar que hay organismos que se
reproducen sexualmente mediante células sexuales que contiene solo la mitad del
número normal de cromosomas.
Los individuos se forman a
partir de la unión de un gameto masculino y un gameto femenino. Estos gametos
se producen mediante la división denominada meiosis.
Desarrollo:
Ciclo celular.
El ciclo celular es un periodo
de crecimiento y maduración.
Las células recién formadas
adquieren nutrientes del medio, se reproducen sus propias partes y crecen.
El ciclo celular en la célula
procariota se realiza de forma rápida. Este tipo de célula tiene una estructura
sencilla y se dividen por fisión binaria.
La fisión binaria es una forma
de reproducción asexual que se lleva a cabo en arqueobacterias, bacterias,
levaduras de fisión, algas unicelulares y protozoos. Consiste en la división
del ADN, seguidas de la división del citoplasma (citocinesis), dando lugar a
dos células hijas.
Grafico 1: fisión binaria
Ciclo de la célula eucariota
Para poder dividir a una
célula eucariota el proceso es más complejo. Su ADN es lineal y forma varios cromosomas.
Su ciclo tiene dos fases:
La interfase es donde adquiere nutrientes, crece y duplica sus cromosomas. La otra fase es la división celular llamada mitosis (fase m) y va seguida de la citocinesis que forma a las dos células hijas.
La interfase es donde adquiere nutrientes, crece y duplica sus cromosomas. La otra fase es la división celular llamada mitosis (fase m) y va seguida de la citocinesis que forma a las dos células hijas.
Interfase
Es la duplicación de los
componentes moleculares de una célula madre. La interfase se divide en tres
periodos G1, S y G2.
Periodo G1
El periodo G1 (intervalo) se
caracteriza por la reanudación de la síntesis de ARN y proteínas.
Las
células que no se dividen y permanecen en interfase, están en periodo G0.
Periodo S
En este periodo la célula
duplica en forma semiconservativa su contenido de ADN. La duplicación de ADN es
asincrónica.
Periodo G2
Se hacen los preparativos para
la próxima mitosis.
Se sabe que el proceso de
síntesis de ARN y proteínas lo sigue haciendo en los periodos S y G2, se
interrumpe en el periodo M.
Cuando ya se realiza todo el proceso de la mitosis,
las células continúan dividiéndose luego vuelve a repetir de nuevo el ciclo
celular.
Grafico 2: Ciclo celular
La cromatina que se ha
duplicado mediante la replicación, empieza a condensarse y los cromosomas se
van haciendo visibles poco a poco.
Los centriolos se empiezan a
separar y a disponerse en ambos polos de la célula.
Los microtúbulos del
citoesqueleto se desarman y son usados para formar los ejes de microtúbulos que
parten desde los pares de centriolos.
Prometafase
Hay una desorganización en la
envoltura nuclear, se desarma, originando vesículas membranosas.
Metafase
Los cromosomas son visibles al
microscopio. Estos cromosomas están formados por dos cromáticas.
Los microtubulos partiendo
desde los centriolos ubicados en los polos celulares se mezcla formando el huso
mitótico ya que están insertados en los cinetocoros. Los cromosomas se disponen
en la parte central de la célula.
Anafase
En esta fase las cromátidas
hermanas de cada estructura cromosómica doble se separa y se dirigen hacia los
extremos de la célula. Ahora cada cromátida se denomina cromosoma hijo.
Telofase
Al llegar los cromosomas a las
proximidades de los centriolos, desaparece el huso acromático, se da la
reconstrucción de los núcleos y los cromosomas se descondesan convirtiéndose en
cromatina, la reorganización de los nucléolos y reconstitución de la envoltura
nuclear.
Grafico
3: Mitosis
Citocinesis
La citocinesis o división
citoplasmática se inicia en la anafase y termina después de telofase con la
formación de dos células hijas.
En este proceso hay la
presencia de miosina y actina en regiones de estrangulamiento que ocurre entre
las dos células hijas.
La división del citoplasma es
diferente en las plantas, ya que tiene una pared rígida, la membrana plasmática
no se estrangula. En la fase telofase se forma un tabique a lo largo de la
línea ecuatorial de la célula madre.
Grafico 4: Citocinesis 
Meiosis
Es exclusiva de los organismos
que se reproducen sexualmente, pero cada organismo tiene un número de
cromosomas característico su especie. En el ser humano tiene 46 cromosomas, en
estos organismos las células sexuales o gametos, tienen exactamente la mitad
del número de cromosomas que caracterizan a las células somáticas del
organismo.
El número de cromosomas de los
gametos se conoce como haploide en abreviación es n esto sería igual a 23 y el
numero en la célula somática como numero diploide en abreviación es 2n esto
sería igual a 46. En los seres humanos cuando un espermatozoide fecunda a un
ovulo, los dos núcleos haploides se fusionan (n+n=2n) y el numero diploide se
restablece.
Hay dos divisiones celulares
llamadas meiosis I y meiosis II
Meiosis I
Profase I
Aquí los miembros homólogos de
cada pareja de cromosomas se juntan y sufren la sinapsis. También hay un
proceso de intercambio denominado entre los homólogos. Esta fase se ha
subdividido en cinco subfases:
Leptoteno
El material cromático comienza a condensarse y
los cromosomas se hace visibles además comienza el proceso denominado búsqueda
del homologo que precede al apareamiento inicial de los homólogos.
Zigoteno
Los cromosomas siguen
acortándose y engrosándose. En el proceso de búsqueda del homologo, los
cromosomas homólogos sufren un alineamiento inicial entre sí.
Cuando termina el zigoteno los
homólogos apareados constituyen una estructura denominada bivalente.
Paquiteno
Ya es evidente que cada
homologo es una estructura doble. Así pues, cada bivalente tiene cuatro
miembros llamados cromátidas y se denominan tétrada.
Diploteno
En cada tétrada, cada par de
cromátidas hermanas comienzan a separarse sin embargo todavía hay puntos donde
están unidas, a estos puntos de denomino quiasma. Aquí es donde se entrelazan y
luego comienzan a separarse.
El entre cruzamiento (crossing
over) se forman nuevas combinaciones de material genético.
Diacinesis
Es la subfase final de la
profase I. Los cromosomas se separan
además el nucléolo y la envoltura nuclear desaparecen y los dos centrómeros de
cada tétrada quedan unidos a las recién formadas fibras del huso.
En la metafase I, las parejas
de homólogos se dirigen a la parte central de la célula.
En la anafase I, cada
cromosoma de una pareja se dirige a un polo de la célula.
En telofase I, los cromosomas
no se llegan a descondensar. En cada polo de la célula quedan n cromosomas,
cada uno de ellos con dos cromátidas.
La segunda
división meiótica
Empieza apenas acaba la
primera división meiótica. Se trata de una división mitótica normal, y en la
anafase se separan las cromatidas de los cromosomas como ocurre normalmente.
Como partimos de dos células
con n cromosomas, obtenemos cuatro células con n cromatidas.
Grafico 5: Meiosis
Aunque ocurre durante las divisiones meióticas es similar
en todas las células que participan en la gametogénesis.
La gametogénesis se divide en espermatogénesis, que es la
producción de espermatozoides y en ovogénesis, la producción de óvulos.
Espermatogénesis
La espermatogénesis se produce
en los testículos, estos son los órganos reproductores de los hombres y también
se da la formación de células sexuales o gametos. Se realiza por medio de la
meiosis.
La producción de gametos se
hace a partir de células germinales que en su núcleo portan el número de
cromosomas propio de cada especie, con lo cual son diploides. Luego de las dos
divisiones de la meiosis se obtienen células sexuales haploides, es decir, con
la mitad de la dotación de cromosomas.
El proceso comienza con un
mayor crecimiento de una célula germinal diploide, denominada espermatogonia
esta célula poseen 46 cromosomas en la
especie humana, con lo cual son células diploides. Sucesivas transformaciones
dan lugar a espermatocitos primarios, también diploides pero de un tamaño mucho
mayor. Cada espermatocito primario sufre una primera división por meiosis
(meiosis I) y genera dos espermatocitos secundarios haploides, es decir, con la
mitad de la dotación cromosómica de la especie. A su vez, estos pasan por la
meiosis II y producen cuatro células haploides llamadas espermátidas. A partir
de este momento se inicia la maduración de los espermatozoides mediante la
diferenciación de las espermátidas. Este último paso se denomina espermiotogénesis.
Grafico 6: Espermatogénesis
Oogénesis u Ovogénesis
Es
la formación de células sexuales femeninas, llamadas óvulos, que tiene lugar en
los ovarios de los animales superiores.
En
la etapa de formación embrionaria femenina, las células germinales se
reproducen por mitosis sucesivas. Al llegar a las gónadas (ovarios) las células
germinales continúan dividiéndose por mitosis donde se producen millares de
ovogonias, que son células madres del ovario con toda la dotación genética de
la especie (diploides). Las ovogonias dan origen por división mitótica a
ovocitos primarios, también diploides.
Grafico 7: Ovogénesis
Estructura del cromosoma
Cromosoma
del griego soma que significa cuerpo y el prefijo cromo que significa
corpúsculo que lo tiñe. El cromosoma es una estructura lineal de ADN llamada
cromatina. Los cromosomas son estructuras dobles, por lo tanto cada par de
cromosomas está formada por cuatro cromatidas, razón por la cual se le llama
tétradas.
Las
cromatidas se encuentran unidas por el centrómero. Los cromosomas contienen ADN
pero también proteínas denominadas histonas y protaminas.
Tipos de cromosomas según su
forma y ubicación del centrómero.
Cromosomas
metacéntricos
El
centrómero ocupa una posición medial. Los dos brazos son de igual o similar
longitud. Cuando se separan las cromátidas durante la anafase, adquieren forma
de V.
Cromosomas
submetacéntricos
El
centrómero ocupa una posición submedial. Uno de los brazos tiene un tamaño
ligeramente superior. Cuando se separan las cromátidas en la anafase, adquieren
forma de L.
Cromosomas
acrocéntricos
El
centrómero ocupa una posición subterminal. Uno de los dos brazos es muy largo,
mientras que el otro es muy corto.
Cromosomas
telocéntricos
El
centrómero ocupa uno de los extremos del cromosoma. Esto da lugar a un
cromosoma que posee un único brazo.
Grafico 9: Tipos de cromosomas
Tipos de cromosomas según su
función:
Cromosomas
homólogos: Estos son los que determinan las características fenotípicas o físicas
del individuo como son el color de piel.
Cromosomas
heterologos o heterocromosomas. Son los responsables de determinar el sexo,
puede ser X o Y formando individuos de sexo femenino cuando sea aparean XX y
masculino cuando se XY.
Grafico 10: Mujer y hombre
Cromosomas Humanos
En
1902, Walter Sutton, en EEUU, y Theodor Boveri, en Alemania, determinaron el
paralelismo entre la herencia de las características hereditaria y el
movimiento de los cromosomas durante la meiosis y la fecundación, deduciendo
entonces, que los factores hereditarios o genes residían en los cromosomas.
Para
determinar las características singulares al ser humano, es imprescindible
conocer las instrucciones genéticas que originan a cada nuevo individuo.
Para ello, se debe estudiar el genoma
humano que empieza con el análisis de los cromosomas en su totalidad utilizando
la técnica conocida como cariotipo.
Dentro
del cariotipo humano podemos encontrar 7
grupos de cromosomas. Dentro de cada grupo se ordena y reconoce a los cromosomas
con la ayuda de un idiograma.
Los
grupos que comprende el cariotipo humano son los siguientes:
Cromosomas
grandes:
Grupo
A, (cromosomas 1, 2, y 3), metacéntricos y submetacéntricos
Grupo
B (cromosomas 4 y 5), submetacéntricos.
Cromosomas
medianos
Grupo
C (cromosomas 6, 7, 8, 9, 10, 11 ,12 y además los cromosomas X),
submetacéntricos.
Grupo
D (cromosomas 13, 14 y 15) acrocéntricos
Cromosomas
pequeños
Grupo
E (cromosomas 16,17 y 18) submetacéntricos.
Grupo
F (cromosomas 19 y 20) metacéntricos
Grupo
G (cromosomas 21 y 22) acrocéntricos.
Por
acuerdo los cromosomas sexuales X e Y por ser determinantes del sexo, se
separan de sus grupos correspondientes y ponen aparte al final del cariotipo.
Grafico
11: Cariotipo humano
Caracteres ligados a los cromosomas
Herencia autosómica dominante:
es un tipo de herencia, en la que un alelo de un gen se ubica en uno de los
autosomas proveniente de uno de los dos padres y además tiene la característica
de dominancia genética. Se expresa siempre en el fenotipo tanto en condición
homocigoto o heterocigoto.
Entre las características
normales consecuencia de la herencia autosómica dominante tenemos:
·
Lóbulo pegado a la
oreja
·
Labios gruesos
·
Implantación de pelo en
pico de viuda
·
Vello abundante.
Herencia autosómica recesiva.-
se expresa en condicione homocigota. Los homocigotos expresan el fenotipo y los
heterocigotos son portadores.
Un trastorno autosómica
recesivo significa que deben estar presentes dos copias de un gen anormal para
que se desarrolle la enfermedad o el rasgo.
Por ejemplo: cabello rubio,
cabello rizado, ojos azules, enfermedades como la fibrosis cística común en
americanos blancos. La anemia falciforme se hereda con característica
autosómica recesiva los glóbulos rojos tiene forma de media luna.
Mutación
Una mutación es un cambio en
el ADN de una célula, que se produce espontáneamente y al azar.
Grafico 12: Mutación en los
ojos de un gato
Conclusiones
· Todo ser vivo tiene un
ciclo de vida, por ello también los seres vivos más diminutos también tiene su
ciclo, las células. Su ciclo celular se divide en tres periodos.
· El ciclo celular es muy
importante ya que es aquí donde la célula crece y adquiere los nutrientes y
orgánulos que son necesarios para cumplir su función.
·
Este ciclo celular
están increíble ya que controla todo estrictamente una célula no puede pasar a
otro periodo sino a cumplido todos los requisitos. Y sino puede cumplir se
queda en un periodo denominado G0.
·
Pero como en todo
proceso puede haber fallas de los controles, es aquí donde se origina un
problema que se volverá grande que como consecuencia puede haber alteraciones
genéticas y físicas en el cuerpo del ser vivo.
·
Dentro del ciclo
celular, tenemos la fase M, esta tiene dos divisiones celulares la mitosis y
meiosis.
Video
Bibliografía
Ciencias biológicas (s.f) hnncbiol.blogspot.
Recuperado de ovogénesis: http://hnncbiol.blogspot.com/2008/01/ovogenesis.html
Ciencias biológicas (s.f)
hnncbiol.blogspot. Recuperado de espermatogénesis: http://hnncbiol.blogspot.com/2008/01/espermatogenesis.html
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