Mitosis
ANIMACIÓN DE LA MITOSIS
La mitosis es el proceso de formación de dos células idénticas (generalmente) por replicación y división de los cromosomas de la original que da como resultado una "copia" de la misma.
Las células eucariotas poseen un mayor número de cromosomas que por otra parte son mucho más grandes que los de los procariotas.
Los estructura de los cromosomas replicados y condensados tiene varios aspectos de interés. El cinetocoro es el punto donde "anclan" los microtúbulos del huso. Los cromosomas replicados consisten en dos moléculas de ADN (junto con sus proteínas asociadas: las histonas) que se conocen con el nombre de cromátidas. El área donde ambas cromátidas se encuentran en contacto se conoce como centrómero, el cinetocoro se encuentra en la parte externa del centrómero. Se debe hacer hincapié en que los cromosomas son cromatina (ADN más histonas) y señalar la particularidad que en los extremos del cromosoma (que toman el nombre de telómero) se encuentran secuencias repetidas de ADN.
Esquema de un cromosoma. Modificada de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Dependiendo de la posición del centrómero los cromosomas se clasifican en:
A. telocéntricos, con el centrómero en un extremo
B. acrocéntricos, uno de sus brazos es muy corto
C. submetacéntricos, brazos de diferente longitud
D. metacéntricos, brazos de igual longitud
Empaquetamiento del ADN
Las proteínas asociadas al ADN se conocen colectivamente con el nombre de histonas. Son polipéptidos relativamente cortos cargados positivamente (básicos) y por lo tanto son atraídos por las cargas negativas del ADN (ácido) Las histonas son sintetizadas en cantidad durante la fase S ( S por síntesis) del ciclo celular. Una de las funciones de esas proteínas está relacionada con el empaquetamiento del ADN en la forma del cromosoma: los 2 metros de ADN de la célula humana son empaquetados en 46 cromosomas de un largo combinado de aproximadamente 200 nm. La célula tiene unas 90 millones de moléculas de histonas siendo la mayoría perteneciente a un tipo conocido como H1. Se conocen cinco tipos de las siguientes histonas (H1, H2A, H2B, H3, y H4 , 8 moléculas en total); con la excepción de la H1 la mayor parte de las histonas de los eucariotas son muy similares.
Imagen modificada de la University of Illinois' DNA and Protein Synthesis site.
El nucleosoma es la unidad fundamental de "empaquetamiento" del ADN eucariótico. El "carretel" ("core") del mismo consiste en dos moléculas de H2A, H2B, H3, y H4; alrededor de las cuales el ADN se enrolla dos veces (1). La histona 1 esta fuera del "carretel". Este nivel de empaquetamiento ("packing") se conoce como "cuentas de un collar" (2). El siguiente nivel se conoce como la fibra de 30 nm, cuyos detalles de organización no se conocen completamente. Las fibras se condensa a posteriori en dominios en bucle de 300 nm (3). Los dominios son parte de las secciones condensadas (4) ( 700 nm) de los cromosomas (el cromosoma tiene un ancho de unos 1.400 nm en la metafase) (5).
Durante la mitosis los cromosomas replicados se posicionan cerca de la mitad de la célula y luego se segregan en manera tal que cada célula resultante recibe una copia de cada cromosoma original (si se comienza con 46 cromosomas en la célula original se termina con 46 cromosomas en las 2 células resultantes). Para realizar esto las células utilizan microtúbulos (que en este caso en conjunto forman el huso mitótico) que "tiran" de los cromosomas para llevarlos a cada futura célula. Las células animales (excepto un grupo de gusanos conocidos con el nombre de nematodos) poseen centríolos. Las plantas y la mayor parte de los otros eucariotas no poseen centríolos y los procariotas, por supuesto, carecen de huso y centríolos; en procariotas la membrana celular suple esta función al arrastrar los cromosomas pegados a ella durante la citocinesis de la fisión binaria. Las células que contienen centríolos también poseen una "corona" de pequeños microtúbulos, el aster, que se extienden desde los centríolos a la membrana nuclear.
Esquema del huso. Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Las fases de la mitosis son en realidad difíciles de separar. Se debe tener en cuenta que el proceso no es el estático que se describe en el texto, sino dinámico como el que se puede seguir en esta animación.
Profase
La profase es el primer estadio de la mitosis. La cromatina se condensa (recordar que el ADN de la cromatina se replica en la interfase), por lo que en este punto existen dos cromátidas unidas. La membrana nuclear se disuelve, los centríolos (si se encuentran presentes) se dividen y los pares migran a los polos, se forma el huso mitótico. Los centrómeros (o constricciones primarias) se vuelven claramente visibles, debido a que se le han asociados placas proteicas a ambos lados: el cinetocoro. En el citoplasma el retículo endoplasmático y el complejo de Golgi se fragmentan en vesículas, se desorganiza el citoesqueleto por lo que la célula pierde su forma original y se hace esférica.
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Metafase
La metafase sigue a la profase. Los cromosomas (que a este punto consisten en dos cromátidas mantenidas juntas por el centrómero) alcanzan su máxima condensación y migran al ecuador de la célula donde las fibras del huso se "pegan" a las fibras del cinetocoro.
Anafase
La anafase comienza con la separación de los centrómeros y el arrastre de las cromátidas (los llamamos cromosomas luego de la separación de los centrómeros) a los polos opuestos.
Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Telofase
En la telofase los cromosomas llegan a los polos de sus respectivos husos, la membrana nuclear se reconstituye, los cromosomas se desenrollan y pasan a formar la cromatina y el nucleolo, que desapareció en la profase se vuelve a constituir. Donde antes había una célula ahora existen dos pequeñas con exactamente la misma información genética y número cromosómico. Estas células pueden luego diferenciarse en diferentes formas durante el desarrollo.
Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update
Citocinesis
La citocinesis es el proceso de separación de las células formadas. En tanto la mitosis es la división del núcleo en la citocinesis ocurre la división y la relocalización de los plástidos, Golgi y citoplasma en cada nueva célula. Se reestablece el citoesqueleto.
Difiere en las células animales y vegetales. En las primeras, la membrana comienza a constreñirse alrededor de la circunferencia de la célula, formándose un anillo contráctil de miosina y actina.
En las células vegetales una serie de vesículas producidas por los dictiosomas divide al citoplasma en la línea media formando una placa celular que crece en forma centrífuga y se fusiona a la membrana de la célula madre dividiendo la célula en dos.
Ver preparados de mitosis en células vegetales
Si sabe inglés, no dude entre y revuelva este sitio
http://www.unc.edu/depts/salmlab/mitosis/mitosis.html
Ciclo celular mitosis y meiosis Recomendado. Excelente desarrollo de mitosis y meiosis. Animación.
http://ejb.ucv.cl/gmunoz/genweb/genetica/frame/textos/6_1ciclo_celular.htm
Apoptosis
http://www.info.org.ar/hoy53/Apoptosis/apop4.htm
Mitosis Esquema animado de la mitosis http://www.arrakis.es/~lluengo/mitosis.html
MITOSIS Animación simplificada .
http://www.stanford.edu/group/Urchin/smitosis.htm
Icarito interactivo - Ciencias Naturales Sencillo resumen de la mitosis
http://www.icarito.cl/enc_virtual/c_nat/celula/celula8.html
Mitosis Técnica para la observación de la mitosis.
http://www.ugr.es/~dpto_gen/2C/pract_mitosis.htm
LECCIONES HIPERTEXTUALES DE BOTÁNICA.GLOSARIO
Excelente glosario. Se accede a la animación de la mitosis en una célula vegetal
http://www.unex.es/botanica/glosario/glosami.htm
Guía sobre el Ciclo Celular & Mitosis
http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/mitosis/mitosis.html
Citología El tema esta tratado dentro de la monografía. No tiene ilustraciones
http://www.lucas.simplenet.com/trabajos/citologia/citologia.html
Access Excellence page on Mitosis; http://www.gene.com/ae/AB/GG/mitosis.html
Cell Division and the Cell Cycle (University of Alberta): Similar to this page, but with its own glossary and questions; http://gause.biology.ualberta.ca/bio107.hp/lec16.html
Amoeba Proteus Mitosis Small photomicrographs of protistan mitosis; http://202.250.194.136/WWW/PDB/Images/Sarcodina/ap/celldivision.html
Cell Reproduction Notes from University of Georgia, plus some cool graphics of mitosis; http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_103/notes/apr_2.html
Phases of Mitosis U Texas QuickTime® moovies of mitosis; http://www.botany.utexas.edu/facstaff/facpages/ksata/ecpf96/9/index.htm
McGill University Mitosis Page Quality site, with photos and downloadable animation and video http://www.mcgill.ca/nrs/mitosis.htm
Comparison of Mitosis and Meiosis Whitman College, table summarizing each process;
Whitefish Mitosis Review Cornell, photomicrographs of mitosis in whitefish. A nice review after lab! Part of a more extensive page of Cell Division Tutorials; http://biog-101-104.bio.cornell.edu/BioG101_104/tutorials/cell_division.html
Virtual Mitosis University of Cincinnati, Animated GIF and text about the stages of mitosis; http://www.biology.uc.edu/vgenetic/mitosis/mitosis.htm
ADN (ácido desoxirribonucleico)
Un ácido nucleico compuesto de dos cadenas polinucleotídicas que se disponen alrededor de un eje central formando una doble hélice, capaz de autorreplicarse y codificar la síntesis de ARN. Lugar donde esta "depositada" la información genética. Ácido nucleico que funciona como soporte físico de la herencia en el 99% de las especies. La molécula, bicatenaria, esta formada por dos cadenas antiparalelas y complementarias entre si. Su unidad básica, el nucleótido, consiste en una molécula del azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina. Fórmula
apoptosis: muerte celular programada, suicidio celular. Cuando ello ocurre la célula se encoge y desprende de sus vecinas. En su superficie aparecen burbujas (la célula parece hervir) y la cromatina se condensa formando una o varias manchas cerca de la membrana nuclear. Poco después se fragmenta en numerosos cuerpos apoptósicos que engloban fracciones de las células siendo finalmente fagocitados.
Gen cdc2 (cdc : iniciales del ciclo de división celular): gen fundamental para el avance del ciclo mas allá del punto R, mas allá del cual el ciclo entra irreversiblemente en la fase S
Así comienza la mitosis, Moreno Sergio; Investigación y Ciencia, abril, 1992
ATP (adenosín trifosfato): El principal producto químico utilizado por los sistemas vivientes para almacenar energía, consiste en un una base (adenina) unida a un azúcar (ribosa) y a tres fosfatos.
Centríolo: Organela celular par, que interviene en la organización del huso mitótico durante la división celular de los eucariotas.
Centrómero: Región especializada de cada cromátida al cual se "adhieren" los cinetocoros y las cromátidas hermanas.
Centrosoma: Es un orgánulo que, en células animales, consta de dos ordenamientos geométricos de microtúbulos perpendiculares entre sí: los centríolos y esta rodeado por una nube de material denominado pericentriolar
Citocinesis (cito: prefijo que significa "relativo a célula, del griego kytos = recipiente; kinesis = movimiento) proceso por el cual una célula se separa de la célula "hermana", lo que usualmente ocurre al final de la división celular.
Ciclina: proteína que interviene en el "reloj" que controla el ciclo celular, fosforilada y combinada con la quinasa cdc2 promueve la división.
Cinetocoros: Estructuras en los centrómeros de los cromosomas a los cuales se conectan las fibras del huso acromático. Figura
Cromatína: Complejo de ADN y proteínas en células eucariotas que se dispersa en el núcleo durante la interfase y se condensa en cromosomas durante la meiosis y mitosis.
Cromosomas(del griego chroma = color; soma = cuerpo): Estructuras del núcleo de la célula eucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienen los genes) y proteínas (principalmente histonas).
Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad
La división celular, Marie-Anne Félix, Eric Karsenti, Mundo Científico Nro. 154 Vol. 15, pag. 132
Homólogos: Un par de cromosomas en cual un miembro del par tiene origen materno y el otro paterno; se los encuentra en células diploides.
Fase G1(del inglés gap = intervalo): primer intervalo del ciclo celular
Fase S: (la S va por Síntesis del ADN): fase del ciclo celular caracterizada por la síntesis de ADN
Fase G2(del inglés gap = intervalo): intervalo o período de latencia antes de pasar a la mitosis (fase M)
Genes (del griego genos = nacimiento, raza; del latín genus = raza, origen): segmentos específicos de ADN que controlan las estructuras y funciones celulares; la unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases de ADN que usualmente codifican para una secuencia polipeptídica de aminoácidos.
Genoma 1. Conjunto de genes de un individuo. 2. Conjunto de genes compartidos por los miembros de una unidad reproductiva tales como una población o especie.
Histonas: Proteínas asociadas con el ADN de los eucariotas
Interfase: la parte más larga del ciclo celular, ocurre antes de la mitosis o meiosis; comprende a las fases G1, S, G2.
Meiosis (del griego meio = menor): División celular en la cual la copia de los cromosomas es seguida por dos divisiones nucleares. Cada uno de los gametos resultantes recibe la mitad del número de cromosomas número (número haploide) de la célula original.
Mitosis: La división del núcleo y del material nuclear de una célula; se la divide usualmente en cuatro etapas: profase, metafase, anafase, y telofase. La copia de una célula. La mitosis ocurre únicamente en eucariotas. El ADN de la célula se duplica en la interfase y se distribuye durante las fases de la mitosis en las dos células resultantes de la división.
Núcleo (celular) La organela más importante de la célula eucariota, se encuentra rodeado por la membrana nuclear y contiene la información genética para la síntesis de la estructura celular y el control de sus funciones.
Plásmidos: pequeños fragmentos de ADN, se los encuentra en prácticamente todas las células bacterianas. Los plásmidos son de replicación autónoma y portan entre 2 y 30 genes. Algunos tienen la capacidad para "entrar y salir" del cromosoma bacteriano.
Procariotas (del latín pro = antes, del griego karyon = núcleo, nuez): Tipo de célula que carece de núcleo rodeado por membrana, posee un solo cromosoma circular y ribosomas que sedimentan a 70 S (los de los eucariotas lo hacen a 80S). Carecen de organelas rodeadas por membranas. Se consideran las primeras formas de vida sobre la Tierra, existen evidencias que indican que ya existían hace unos 3.500.000.000 años.
Proteínas: (del griego proteios = primario, del griego Proteo, dios mitológico que adoptaba numerosas formas). Polímeros constituidos por aminoácidos que intervienen en numerosas funciones celulares. Una de las clases de macromoléculas orgánicas que tienen funciones estructurales y de control en los sistemas vivientes. Las proteínas son polímeros de aminoácidos unidos por uniones peptídicas.
Punto R (R por restricción): fase tardía de la G1 cuando las células detienen su división
p53: gen localizado en el brazo corto del cromosoma humano Nro.17, banda 13. Sintetiza la proteína del mismo nombre. Sin una proteína p53 funcionante la célula no puede regular su ciclo celular. Se estima que el 50% de todos los canceres conocidos tienen una alteración de la proteína p53, mas información en estos enlaces
ANIMACIÓN DE LA MEIOSIS
En la mayoría de las plantas y animales cuando ciertas células se dividen el resultado no es un par de nuevas células somáticas con la dotación cromosómica completa (diploides o 2n) sino que originan células con la mitad del número cromosómico (haploides o n). Estas células reproductivas son los gametos, y la división que los origina es la MEIOSIS.
Cuando un gameto femenino se une al masculino el resultado es un nuevo organismo o CIGOTO con la dotación cromosómica nuevamente diploide. Este tipo de reproducción que involucra unión de diferentes gametas es la REPRODUCCIÓN SEXUAL.
La reproducción sexual ocurre solo en eucariotas. Durante la formación de los gametos, el número de cromosomas se reduce a la mitad y retornan al número completo cuando los dos gametos se unen durante la fecundación.
Recordemos que (a excepción de los gametos) cada célula del cuerpo o SOMÁTICA de un individuo posee un número idéntico de cromosomas (46 en el ser humano) los cuales se presentan de a pares. Un miembro del par proviene de cada padre. Cada miembro del par se denomina HOMÓLOGO, así el ser humano tiene 23 pares de homólogos.
Los procesos esenciales de la meiosis consisten en:
Reducción del número de cromosomas
Segregación al azar de los cromosomas
Recombinación genética por intercambio de segmentos cromosómicos
Ploidía
Ploidía es un término referido al número de grupos o ''juegos'' de cromosomas en una célula.
Haploide y diploide son términos referidos al número de "juegos" de cromosomas en una célula.
Gregor Mendel determinó que sus arvejas tenían dos "juegos" de "factores" (alelos), uno por cada progenitor.
Los organismos diploides, como lo indica su prefijo, son aquellos que tienen dos "juegos" de alelos, uno por cada progenitor. Los seres humanos (excepto sus gametos), la mayor parte de los animales y muchas plantas son diploides. Diploide se abrevia como 2n.
Los organismos y las células haploides tienen un solo grupo de cromosomas, que se abrevia como n.
Los organismos con mas de dos grupos de cromosomas se denominan poliploides.
Los cromosomas que llevan el mismo tipo de genes se denominan cromosomas homólogos.
Los alelos en los cromosomas homólogos pueden ser diferentes, en ese caso se dice que el individuo es heterocigota. En general los organismos reciben un grupo de cromosomas de cada progenitor.
La meiosis es un tipo especial de división nuclear que segrega una copia de cada cromosoma homologo en un nuevo "gameto".
En la mitosis se mantiene la ploidía original de la célula:
1. una célula diploide (2n) origina dos células diploides
2. una célula haploide (n) origina dos células haploides
Por otra parte la Meiosis, reduce a la mitad los "juegos" (sets) de cromosomas, por lo tanto al producirse la unión de los gametos (fecundación) se restablece la ploidía original.
La mayor parte de las células del cuerpo humano se dividen por mitosis. Estas células se denominan células de la línea somática (o células vegetativas).
A las células que se convierten en gametos se las considera células pertenecientes a la línea germinal.
La gran mayoría de las divisiones celulares en el cuerpo humano se realizan por mitosis, estando la meiosis restringida a las gónadas
Fases de la Meiosis
En la meiosis ocurren dos divisiones celulares sucesivas, Meiosis I (Reducción) y Meiosis II (División). La Meiosis produce 4 células haploides. A la meiosis también se la conoce como división reduccional.
Modificada de: http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_103/notes/apr_3.html.
En la Meiosis I se reduce el nivel de ploidía desde 2n a n mientras que en la Meiosis II se divide el "juego" de cromosomas remanente en un proceso similar a la mitosis (división). La mayor diferencia en el proceso ocurre durante la Meiosis I.
MEIOSIS I: Profase I
Durante la Profase I tiene lugar un evento clave el apareamiento de los cromosomas homólogos.
Pueden reconocerse varios estadios:
LEPTONEMA: (del griego leptos: delgado y nema: filamento) el núcleo aumenta de tamaño y los cromosomas comienzan a visualizarse, sin embargo son diferentes a los de una mitosis ya que son delgados, pese a que ya han duplicado su ADN durante la fase S de la interfase y poseen 2 cromátidas cada uno.
CIGONEMA: (del griego zygon: pareja) los cromosomas homólogos replicados se alinean mediante el proceso de sinapsis. La estructura resultante se denomina tétrada, por estar formado por las dos cromátidas de cada cromosoma, y por lo tanto cuatro en total denominado BIVALENTES.
La sinapsis resulta de la formación del complejo sinaptonémico entre los cromosomas homólogos. Está formado por dos componentes laterales formado por proteínas básicas como la lisina y arginina y un componente central que tiene además ARN. La sinapsis se realiza a través de filamentos transversales y la red longitudinal del componente central. También aparecen estructuras elipsoidales densas denominadas nódulos de recombinación. Funciona a modo de cierre relámpago entre los homólogos.
Esquema del complejo sinaptonémico
Complejo sinaptonómico de Solanum lycopersicum (tomate), la flecha indica el nódulo de recombinación
Meiosis de Solanum lycopersicum (tomate), las flechas indican los centrómeros con cinetocoros
Imagen de http://www.msstate.edu/research/mgel/meiosis.htm
PAQUINEMA: (del griego pachys: grueso) los cromosomas se acortan y se completa el apareamiento de los homólogos. Lo más importante es el fenómeno de entrecruzamiento o crossing-over. Durante el entrecruzamiento un fragmento de una cromátida puede separarse e intercambiarse por otro fragmento de su correspondiente homologo. El nódulo de recombinación sería el lugar donde se produce el entrecruzamiento, ya que es un complejo multienzimático encargado de reunir las comátidas paternas y maternas y producir en ellas los cortes y empalmes necesarios. Si ejemplificamos con letras los alelos de los genes de una porción de los cromosomas podemos entender el entrecruzamiento:
Modificada de University of Arizona's Bio 181 Page. Click aquí para ir al sitio original.
Por lo tanto en vez de producirse solo dos tipos de cromosomas (todos mayúsculas o todos minúsculas), se producen cuatro, lo cual duplica la variabilidad del genotipo de los gametos. La presencia del fenómeno de entrecruzamiento se visualiza en una estructura especial llamada quiasma.
DIPLONEMA: (del griego diploos: doble) los cromosomas homólogos se separan, si bien todavía permanecen unidos a nivel de los quiasmas (del griego khiasma: cruz). El complejo sinaptonemico se desintegra. En la mujer este periodo es tan largo que va desde el 7º mes de vida intrauterina hasta la pubertad, como mínimo.
DIACINESIS: la condensación de los cromosomas se acentúa aún más, el nucleolo se disuelve, desaparece la membrana nuclear, y se forma el huso mitótico.
Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Metafase I
En la Metafase I las tétradas se alinean en el ecuador de la célula. Las fibras del huso se "pegan" al centrómero de cada par homólogo y los eventos subsiguientes son similares a la mitosis.
Anafase I
Durante la Anafase I las tétradas se separan y los cromosomas son arrastrados a los polos opuestos por las fibras del huso. Los centrómeros en la Anafase I permanecen intactos.
Modificado de http://www.whfreeman.com/life/update/.
Telofase I
La Telofase I es similar a la mitosis, salvo que al final cada "célula" solo posee un grupo de cromosomas replicados. Dependiendo de la especie, se puede formar (o no) la nueva membrana nuclear. Algunos animales pueden dividir sus centríolos durante esta fase.
Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/
La telofase puede estar ausente en algunas especies. De existir, está seguida por una interfase denominada intercinesis; a diferencia de la interfase mitótica, no hay duplicación de material genético ya que cada cromosoma ya tiene dos cromátidas. La otra diferencia es que estas cromátidas hermanas ya no son genéticamente idénticas, debido al fenómeno de entrecruzamiento.
MEIOSIS II: Profase II
Durante la Profase II, la membrana nuclear (si se formó durante la Telofase I) se disuelve, y aparecen las fibras del huso, al igual que en la profase de la mitosis. En realidad la Meiosis II es muy similar a la mitosis.
Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Metafase II
La Metafase II es similar a la de la mitosis, con los cromosomas en el plano ecuatorial y las fibras del huso pegándose a las caras opuesta de los centrómero en la región del cinetocoro.
Anafase II
Durante la Anafase II, el centrómero se divide y las entonces cromátidas, ahora cromosomas, son segregadas a los polos opuestos de la célula.
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Telofase II
La Telofase II es idéntica a la Telofase de la mitosis. La citocinesis separa a las células.
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Consecuencias genéticas de la Meiosis
1. Reducción del número de cromosomas a la mitad: de una célula diploide (ej: 46 cromosomas en el ser humano) se forman células haploides (23 cromosomas). Esta reducción a la mitad es la que permite que el fenómeno siguiente de la fecundación mantenga el número de cromosomas de la especie.
2. Recombinación de información genética heredada del padre y la madre: el apareamiento de los homólogos y consecuente crossing- over permite que se intercambie la información. La consecuencia de este fenómeno es que ningún hijo heredará un cromosoma íntegro de uno de sus abuelos.
3. Segregación al azar de cromosomas maternos y paternos: la separación de los cromosomas paternos y maternos recombinados, durante la anafase I y II, se realiza completamente al azar, por lo que contribuyen al aumento de la diversidad genética.
En el ser humano, con 23 pares de cromosomas homólogos, la posibilidad de recombinación es 2 23: 8.388.608 combinaciones, este número es sin tener en cuenta las múltiples combinaciones dadas por la recombinación durante el crossing-over.
Comparación de la Mitosis y la Meiosis
La Mitosis mantiene el nivel de ploidía mientras que la meiosis lo reduce.
La Meiosis puede considerarse como una fase de reducción del número de cromosomas seguida de una mitosis ligeramente diferente.
La Meiosis solo ocurre en relativamente pocas células de un organismo multicelular, mientras que la mitosis es mas común.
Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Gametogénesis
Se denomina Gametogénesis al proceso de formación de gametos (por definición haploides, n) a partir de la células haploides de la línea germinal. La espermatogénesis es el proceso de formación de espermatozoides por meiosis (en animales, por mitosis en plantas) en órganos especializados conocidos como gónadas (que en los machos se denominan testículos). Luego de la división las células se diferencian transformándose en espermatozoides. La ovogénesis es el proceso de formación de un óvulo por meiosis (en animales, por mitosis en el gametofito de las plantas) en órganos especializados conocidos como ovarios. Debe destacarse que si bien en la espermatogénesis las cuatro células derivadas de la meiosis se diferencian en espermatozoides, durante la oogénesis el citoplasma y organelas van a una a una célula más grande: el óvulo y las otras tres (llamadas glóbulos polares) no desarrollan. En humanos, en el caso de las gónadas masculinas se producen cerca de 200.000.000 de espermatozoides por día, mientras que las femeninas producen generalmente un óvulo mensual durante el ciclo menstrual.
Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Ciclos de la vida
Ciclo en animación
Los ciclos de la vida son diagramas con que representan los eventos en el desarrollo de los organismos y su reproducción.
En los animales y ciertas algas la MEIOSIS forma directamente las gametas, mientras que en las plantas las células haploides que se forman reciben el nombre de esporas y solo después de una a varias mitosis (dando mas células haploides = generación) recién se formarán las gametas femeninas y masculinas.
Al interpretarlos ciclos se debe poner especial atención a la parte del mismo donde ocurre la meiosis. Por ejemplo los ciclos de los animales tienen una fase dominante diploide, donde la fase haploide (gamética) esta presente en relativamente pocas células. La mayor parte de las células en nuestro cuerpo son diploides (2n), las células de la línea germinal por meiosis producirán gametos (n).
Los ciclos de las Plantas pasan por dos fases secuenciales denominadas alternancia de generaciones.
La fase esporofítica es "diploide", y es la parte del ciclo que lleva a la meiosis. Sin embargo muchas especies de plantas son en realidad poliploides, y el uso del término "diploide" en la frase que se refiere a ellas en realidad quiere decir "en esta fase tenemos el mayor número de grupos de cromosomas".
La fase gametofítica es "haploide", y es la parte del ciclo donde se producen los gametos (por mitosis de las células haploides).
En las plantas con flores (las angiospermas) la planta multicelular visible (hojas, tallo etc.) es el esporofito, mientras que el polen (que contiene el gameto o gametofito masculino) y los ovarios (que contienen el gametofito femenino) constituyen el gametofito.
El ciclo en las plantas difiere del de los animales por la adición de una fase (el gametofito haploide) luego de la meiosis y antes de la producción de los gametos.
Muchos hongos y protistas tienen un ciclo dominante haploide. La fase dominante es haploide mientras que la fase diploide posee solo unas pocas células (a menudo solo un solo cigoto diploide como en Chlamydomonas). Muchos protistas se reproducen por mitosis hasta que se deteriora el ambiente, entonces pasa a la reproducción sexual y originar un cigoto que permanece "dormido" hasta que mejoran las condiciones ambientales.
Ver ciclo de la angiospermas
Meiosis Contiene esquema animado; http://www.arrakis.es/~lluengo/meiosis.html
Recomendado. Excelente desarrollo de mitosis y meiosis. Animación.
http://ejb.ucv.cl/gmunoz/genweb/genetica/frame/textos/6_1ciclo_celular.htm
Problemas de genética : Meiosis http://www.ugr.es/~dpto_gen/2C/probl4.htm
Meiosis Tutorial http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/meiosis/meiosis.html
Meiosis: http://www.memo.com.co/fenonino/aprenda/biologia/biolog5.html
Clases de Genética Mendeliana de Horwitz:
http://www2.alcala.es/biomodel/citogene/horwitz/mshinto1.htm
Recursos en internet/Internet resources: http://www.es.embnet.org/~genus/recursos.html
Access Excellence page on Mitosis: http://www.gene.com/ae/AB/GG/mitosis.html
Cell Division and the Cell Cycle (University of Alberta):
Similar to this page, but with its own glossary and questions; http://gause.biology.ualberta.ca/bio107.hp/lec16.html
Amoeba Proteus Mitosis Small photomicrographs of protistan mitosis; http://202.250.194.136/WWW/PDB/Images/Sarcodina/ap/celldivision.html
Animated Meiosis Yale University, a simplified series of cartoons about meiosis; http://www.biology.yale.edu/animatedMeiosisP.nclk
Meiosis Tutorial North Carolina State University, animations and 3-D graphics; http://www4.ncsu.edu/unity/users/b/bnchorle/www/index.htm
McGill University Mitosis Page Quality site, with photos and downloadable animation and video; http://www.mcgill.ca/nrs/mitosis.htm
Virtual Meiosis University of Cincinnati, Animated GIF and text/images to explain meiosis; http://www.biology.uc.edu/vgenetic/meiosis/
Alelos (del griego allelon= el uno al otro): Formas alternativas de un gen. Dos o más formas diferentes de un gen. Los alelos ocupan el mismo lugar en los cromosomas homólogos y se separan uno del otro durante la meiosis.
Angiospermas(del griego angeion = vaso; sperma= semilla; literalmente la traducción sería "semillas en un recipiente"): Plantas con flores. Originadas hace unos 110 millones de años de un antecesor desconocido hoy dominan la mayor parte de la flora mundial. El gametofito masculino (de 2 a 3 células) se encuentra dentro de un grano de polen; el femenino (usualmente de ocho células) esta contenido en un óvulo que se encuentra en la fase esporofítica del ciclo de vida de la planta. Plantas cuyos gametos femeninos son llevados dentro de un ovario.
Células germinales: Término colectivo para las células de los órganos reproductivos de los organismos multicelulares, que se dividen por meiosis para producir gametos.
Centrómero: Región especializada de cada cromátida al cual se "adhieren" los cinetocoros y las cromátidas hermanas.
Cinetocoros: Estructuras en los centrómeros de los cromosomas al cual se conectan las fibras del huso acromático.
Ciclo menstrual (Del latín cyclus = círculo; menstruus = mensual): La secreción recurrente de hormonas asociadas a cambios en el tejido uterino, típicamente de 28 días de duración.
Cigoto (del griego zygos = "yugo", porque une): óvulo fecundado. Célula diploide (2n) resultante de la fusión de un gameto masculino con uno femenino (ovocélula).
Cromátida: Cualquiera de las dos partes longitudinales de un cromosoma replicado, unidas por el centrómero.
Cromosomas (del griego khroma = color; soma = cuerpo): Estructuras del núcleo de la célula eucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienen los genes) y proteínas (principalmente histonas).
Cromosomas homólogos (del griego homos = igual; der. homologos = acorde, correspondiente; formado con lego = "yo digo"): Cromosomas que llevan genes correspondientes y se asocian en pares en la primera etapa de la meiosis, los miembros del par derivan de sendos padres. Un par de cromosomas en cual un miembro del par tiene origen materno y el otro paterno.
Diploide: organismo o fase nuclear que tiene los dos juegos de cromosomas. Numero cigótico de cromosomas (2n), por oposición al número gamético (n) o haploide.
Esporofítica: generación que produce esporas, en las plantas con flores está representada por la planta verde originada de la semilla.
Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad
Fecundación: la fusión de dos gametos (espermatozoides y óvulo) que produce un cigoto que desarrollará un nuevo individuo con una herencia genética derivada de sus dos progenitores. Estrictamente la fecundación puede dividirse en dos procesos, el primero corresponde a la unión de los citoplasmas de los gametos (plasmogamia) y el segundo a la fusión de sus núcleos (cariogamia).
Genes (del griego genos = nacimiento, raza; del latín genus = raza, origen): segmentos específicos de ADN que controlan las estructuras y funciones celulares; la unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases de ADN que usualmente codifican para una secuencia polipeptídica de aminoácidos.
Gameto (del griego gamos = "unión de los sexos", esposa): Célula reproductora haploide(n) que cuando su núcleo se fusiona con otro gameto (n) del sexo opuesto origina un cigoto (2n), que por mitosis desarrolla un individuo con células somáticas diploides (2n), en algunos hongos y protistas puede, por meiosis, producir células somáticas haploides (n).
Gametofito (del griego gamos = "unión de los sexos", esposa; phyton = plantas): En las plantas que presentan alternancia de generaciones, el estadio haploide que produce gametos por mitosis.
Gametofítica: generación que se inicia con la meiosis y termina en la fecundación, en las plantas con flores está representada por la microspora (gametofito masculino) y el saco embrionario (gametofito femenino)
Gineceo (del griego gyne = hembra, oikos = casa): Termino colectivo aplicado a todos los carpelos (o pistilos) de una planta. Algunas plantas tienen varios pistilos parciales o totalmente fusionados.
Gónada (del griego gone= semilla ): Órgano productor de gametos de los animales pluricelulares, ovario o testículo
Haploide (del griego haploos = simple, ploion = nave): Célula que contiene solo un miembro de cada cromosoma homólogo (número haploide = n). En la fecundación, dos gametos haploides se fusionan para formar una sola célula con un número diploide (por oposición, 2n) de cromosomas.
Meiosis (del griego meio = menor; meiosis = reducción): División celular en la cual la copia de los cromosomas es seguida por dos divisiones nucleares. Cada uno de los cuatro gametos resultantes recibe la mitad del número de cromosomas (número haploide) de la célula original.
Mitosis (del griego mitos = hebra, filamento): La división del núcleo y del material nuclear de una célula; se la divide usualmente en cuatro etapas: profase, metafase, anafase, y telofase. La copia de una célula. La mitosis ocurre únicamente en eucariotas. El ADN de la célula se duplica en la interfase y se distribuye durante las fases de la mitosis en las dos células resultantes de la división.
Nucléolo (del latín nucleolus = pepita pequeña) Cuerpo redondeado u oval que se observa en el núcleo de las células eucariotas; consiste en bucles de cromatina que sirven de molde para la producción de rARN (ácido ribonucleico ribosomal).
Ovario (del latín ovus = huevo): 1) En animales, la gónada femenina que produce óvulos y hormonas sexuales femeninas. 2) La parte inferior del gineceo que contiene los óvulos dentro de los cuales desarrolla el gametofito femenino.
Poliploide (del griego polys = mucho; ploion= nave): Célula u organismo con más de dos conjuntos de cromosomas completos por núcleo.
Quiasma (del griego chiasma = cruce): Unión entre dos cromosomas que se aparean en la meiosis y que da lugar a la recombinación genética.
Sexual: Sistema de reproducción en el cual se fusionan dos células sexuales (gametos) haploides para producir un cigoto diploide.
Testículo (del latín testiculus = propiamente "testigo de la virilidad"): Gónada productora de espermatozoides y hormonas sexuales masculinas
2007-02-23 23:55:43
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answer #1
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answered by Anonymous
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Mitosis
Es la división celular que consiste en que a partir de una célula se obtienen 2 células hijas, genéticamente idénticas a la madre. Se produce en cualquier célula eucarionte, ya sea diploide o haploide y como mantiene invariable el número de cromosomas, las células hijas resultarán diploides, si la madre era diploide o alploide. La división del citoplasma se llama citocinesis, y la división del núcleo, cariocinesis. Algunas células no realizan mitosis y permanencen en un estado interfásico, pero otras la realizan frecuentemente (células embrionarias, células de zonas de crecimiento, células de tejidos sujetos a desgaste.).
Función: crecimiento y desarrollo del organismo multicelular, y la regeneración de tejidos expuestos a destrucción de células. En unicelulares, cumple la función de reproducción asexual.
Cada mitosis está precedida por una interfase, donde se produce la duplicación del material genético. Actúa como un mecanismo que asegura que cada célula hija reciba la misma información genética.
Etapas: Profase, Prometafase, Metafase, Anafase y Telofase.
PROFASE: La cromatina se condensa para formar los cromosomas y los 2 centríolos migran a polos opuestos organizando un sistema de microtóbulos (aparato mitótico) para permitir la migración de los cromosomas. El aparato mitótico está constituído por:
Centríolos: Están rodeadas por el centrosoma. A medida que cada centríolo migra, tiene un hijo y cuando llega al polo se ven 2.
Ásteres: Conjunto de microtóbulos cortos que se extienden desde cada centríolo.
Huso acromático: Tiene forma de ovoide y formado por muchos microtóbulos sin ramificaciones.
Cada cromosoma está constituido por 2 cromátidas unidas por el centrómero. La envoltura nuclear se desorganiza y sus fragmentos no se distinguen del retículo endoplasmático. Desaparece el nucleolo.
PROMETAFASE: Los cromosomas condensados migran hacia la placa ecuatorial del huso acromático.
METAFASE: Los cromosomas se alínean en el plano ecuatorial, y cada uno están unido por su centrómero a una fibra del huso acromático.
ANAFASE: Las 2 cromátides de cada cromosoma se separan por fisión del centrómero y se dirigen hacia polos opuestos. El movimiento de los cromosomas hijos hacia los polos se debe a un acortamiento de las fibras cromosómicas y se alargan las fibras interzonales.
TELOFASE: El huso mitótico y los ásteres se desorganizan. Alrededor de cada grupo cromosómico se organiza una envoltura nuclear a partir del re´ticulo endoplasmático y de la envoltura original. Los cromosomas se dispersan y retoman el aspecto de cromatina que tenían antes de iniciarse la división. Los nucleolos reaparecen a partir de sus organizadores.
Citocinesis:
La división del citoplasma se produce junto con la telofase. Se produce un surco en la membrana plasmática, producidom por un anillo de mocrofilamentos unidos a ella. Las 2 células hijas se serparan, distribuyéndose el hialoplasma y los orgamelos de un modo equitativo.
Cuando no ocurre citocinesis luego de la caruccinesis, los dos núcleos quedan en el mismo citoplasma y resulta una célula binucleada.
División en células vegetales:
No hay centríolos ni ásteres pero se organiza el huso acromático.
Citocinesis: el citoplasma se divide mediante un tabique, que se forma por la agrupación de microtóbulos y vescículas. Las vescículas crecen, se ordenan y se funden entre sí originando la placa celular. Finalmente se arman las paredes celulares a partir de celulosa, hemicelulosa y pectina.
Meiosis
Es un proceso de reducción cromática por el que los cromosomas se reducen a la mitad. En la meiosis I (etapa reduccionaria) se reduce el número diploide de cromosomas a la mitad (haploide) pero aún los cromosomas son dobles. En la meiosis II (etapa ecuacional) se mantiene el número cromosómico haploide conseguido en la etapa anterior. Los cromosomas son simples.
Meiosis I: Está precedida por una interfase durante la cual se duplica el materialo genético.
PROFASE I: La envoltura nuclear y el nucleolo se desorganizan, los centríolos migran a polos oppuestos, duplicándose y se ordena el huso acromáticop. Se divide en 5 etapas: Leptonema, Cigonema, Paquinema, Diplonema y Diacinesis.
PROMETAFASE I: Los cromosomas migran al plano ecuatorial de la célula.
METAFASE I: Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial. Los 2 cromosomas del bivalente se unen por medio del centrómero a la misma fibra del uso acromático.
ANAFASE I: Los 2 cromosomas homólogos unidos a la misma fibra dek huso se repelen y migran a polos opuestos. Cada cromosoma está formado por 2 cromatimas.
TELOFASE I: Cuando los cromosomas llegaron a los polos, se desorganizan el huso acromático y los ásteres, se reprganizan la envoltura nuclear y los nucleolos y se constituyen los núcleos hijos.
Citocinesis: Se produce simultáneamentye con la telofase, y da como resultado 2 célula hijas con un número haploide de cromosomas.
Intercinesis: Es un período que tiene lugar entre la meiosis I y II y no se realiza duplicación del ADN.
Meiosis II: Los procesos de esta división son semejantes a los de una mitosis en una célula haploide.
PROFASE II: Se condensan los cromosomas, se desintegran los nucleolos, los centríolos migran a los polos y se duplican, formación del huso acromático y se desorganiza la envoltura nuclear.
PROMETAFASE II: Los cromosomas condensados migran a la placa ecuatorial de la célula.
METAFASE II: Los cromosomas se alinean en la placa ecuatorial, y cada cromosoma se une a una fibra del huso acromático.
ANAFASE II: Se fusiona el centrómero y se separan las 2 cromátidas de cada cromosoma. Cada una migra a un polo diferente.
TELOFASE II: Los grupos cromosómicos llegan a los polos, el huso acromático se desorganiza, se reorganizan la envoltura nuclear y el nucleolo, se dispersan los cromosomas y se transforman en cromatina.
Citocinesis: Separación de los citoplasmas de las células hijas.
El proceso melótico parte de una célula diploide que da como resultado 2 haploides, y a partir de éstas dos (melosis II) se obtienen 4 haploides.
Melosis, variabilidad genética y evolución
La reproducción sexual introduce una importante proporción de variaciones genéticas. Cuanto mayor sea la diversidad de gametas formadas en cada progenitor, mayor será la probabilidad de originar combinaciones diferentes por fecundación, y mayor será la diversidad de los descendientes. Una célula diploide, con 2 pares de cromosomas homólogos, originará por melosis 4 gametas haploides (uno de la madre y otro del padre). En la Metafase I se va a determinar en qué sentido migrarán en la Anafase I. Hay dos opciones:
Puede ocurrir que los 2 cromosomas paternos migren juntos a un polo y los dos maternos al opuesto.
Puede ocurrir que migren al mismo polo el cromosoma materno del par homólogo y el paterno del par homólogo. Los otros cromosomas, migran al polo opuesto.
Suerte, como profesor de Biología es lo mejor que encontré... cualquier cosa escribíme y te explico por mail...
2007-02-23 23:56:16
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answer #2
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answered by agujavier 5
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