Unidad 13
DIVISIÓN CELULAR
• GAMETOGÉNESIS
•
EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE
COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES
División Celular en Procariontes
Fisión Binaria
Esquema de las sucesivas etapas del
proceso de división celular en procariontes.
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División Celular en Eucariontes
En células Eucariontes, la
etapa de División Celular
abarca la Cariocinesis o
División del Núcleo, que
consta de Profase, Metafase,
Anafase y Telofase. Le sigue
la Citocinesis o División del
Citoplasma.
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MITOSIS
Micrografía de las etapas de la
Mitosis observada al M. O.
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MITOSIS
Profase
Durante la profase, se produce la formación
del huso, la desorganización del nucleolo y de
la envoltura nuclear y el enrollamiento del
ADN formando los cromosomas.
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Profase: formación de cromosomas
Los cromosomas constan de dos moléculas
idénticas de ADN súper enrollado llamadas
cromátidas. El centrómero está formado por
regiones específicas de ADN de cada
cromosoma. A ambos lados del centrómero, se
forma una estructura proteica aplanada, llamada
cinetocoro, cuyas zonas externas se unirán a
los microtúbulos de las fibras del huso, fijando
los cromosomas al mismo. Esta unión ocurrirá en
la profase tardía.
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Profase: formación del Huso
El huso acromático está formado por los
microtúbulos:
- astrales, que forman una estructura
radial a partir de los centrosomas
derivados de los centríolos
- polares, que llegan hasta la zona
ecuatorial de la célula
- cinetocóricos se unen al cinetocoro
de los cromosomas.
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Metafase
Los cromosomas quedan alineados en el plano ecuatorial
por la unión de los microtúbulos cinetocóricos a la zona
del al cinetocoro. Se ubican perpendiculares a las fibras
del huso acromático.
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Anafase
El acortamiento de los microtúbulos
cinetocóricos posibilita la separación de las
cromátidas hermanas idénticas.
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Telofase
Las cromátidas llegan a los polos y
se desorganizan los cinetocoros. La
envoltura nuclear se vuelve a
polimerizar. El ADN comienza a
desenrollarse.
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Citocinesis
Se produce el estrangulamiento del
citoplasma debido a la formación de
un surco en la zona ecuatorial,
formado por la acción de los
microfilamentos. Los cromosomas
terminan de desenrollarse.
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MEIOSIS: formación de Gametas
Las células reproductoras, como el óvulo y
los espermatozoides, se llaman gametas y
cada una tiene un solo juego de
cromosomas. Son células haploides (n),
dado que poseen un solo juego de
cromosomas. Las gametas se fusionan en
el proceso de fecundación, dando como
resultado una nueva célula llamada cigoto,
que será diploide (2n).
En una especie hipotética, las gametas n =2 se
fusionan originando un cigoto 2n = 4.
Las gametas se producen a partir de un tipo
especial de división celular, la “meiosis”, que se
presenta solamente en los órganos reproductores.
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Meiosis I y Meiosis II
La meiosis consta de dos divisiones sucesivas:
- la Meiosis I, que produce dos células hijas y divide en
profase I, metafase I, anafase I y telofase I
- la Meiosis II, en la que cada célula hija inicia la
profase ll, metafase II, anafase ll y telofase ll.
Al cabo de la meiosis II se obtienen en total, cuatro
células haploides (n).
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Cromosomas Homólogos
Los cromosomas que contienen información
genética para las mismas características, y
tienen la misma morfología, se denominan
homólogos. Un homólogo proviene del
espermatozoide (paterno) y el otro
del óvulo (materno).
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MEIOSIS I
Profase I: Leptonema
Se visualizan los cromosomas al microscopio, pero no
aparecen empaquetados como en la profase de la mitosis, sino
como filamentos largos y finos, resultando difícil distinguir a
las cromátidas hermanas dado que están muy juntas.
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Profase I: Cigonema
Los cromosomas homólogos se acercan y qaparean entre sí
a lo largo. Ese apareamiento se denomina sinapsis, y es
gen a gen de los homólogos. A lo largo de los cromosomas
apareados se distingue una estructura formada por proteínas
que es el complejo sinaptonémico que contribuye a
mantener a los cromosomas alineados. El apareamiento de
homólogos es visible al microscopio óptico, y recibe el
nombre de tetrada o bivalente.
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Profase I: Paquinema
En esta etapa se realiza un proceso que es la
recombinación genética o crossing-over.
Es el intercambio de segmentos de ADN entre los
cromosomas homólogos apareados.
Como consecuencia del crossing-over, el cromosoma
tiene ahora, en una de sus cromátidas, un segmento de
ADN que estaba en su homólogo. Por lo tanto, las
cromátidas hermanas ya no son idénticas entre sí.
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Crossing-over
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Profase I: Diplonema
El complejo sinaptonémico desaparece y los
cromosomas homólogos comienzan a separarse como
si se repelieran entre sí, pero se mantienen unidos en
los sitios donde hubo recombinación. Estos sitios se
denominan quiasmas.
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Profase I: Diacinesis
Los quiasmas se desplazan a lo largo de los cromosomas
hasta sus extremos. Este proceso se denomina
terminalización.
La diacinesis finaliza cuando la envoltura nuclear se
desorganiza y el huso acromático comienza a formarse,
tal como sucede durante la mitosis.
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Fases de la Meiosis I y II
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Separación de Homólogos en Anafase I
Durante la Anafase I se produce la separación de
Cromosomas Homólogos, que migran hacia los
polos. De esta forma, cada célula hija resultante
de la Meiosis I tendrán la mitad del número de
cromosomas que la célula original, por lo que
será haploide (n).
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Separación de Cromátidas Hermanas
en Anafase II
Durante la Anafase II, se produce la separación de Cromátidas
Hermanas no idénticas que migran hacia los polos. De esta
forma, cada célula hija resultante de la Meiosis II tendrá distinta
información genética.
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Meiosis y Diversidad
Distintas posibilidades para la separación de homólogos
durante la Meiosis I:
A: se separan maternos (oscuros) de paternos (claros).
B: se separan un materno y un paterno migran juntos
hacia cada polo. Las gametas resultantes son distintas,
lo que se observa en los grupos 1, 2, 3, y 4.
Distintas posibilidades para la
separación de homólogos tras el
crossing-over: las gametas
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resultantes son todas diferentes.
No Disyunción
Durante la Anafase I, al migrar dos
homólogos hacia un mismo polo. Una
de las cuatro gametas posee un
cromosoma extra.
Durante la Anafase II, al migrar dos
cromátidas hermanas hacia un mismo
polo. Una de las cuatro gametas posee
un cromosoma extra.
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Fecundación tras una No
Disyunción
Un espermatozoide n puede fecundar un óvulo
n+1 formado tras una No Disyunción. El cigoto
tendrá un cromosoma extra: 2n+1
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Ovogénesis
Las ovogonias son células del sistema
reproductor femenino especializadas, que se
dividen por meiosis y originan el ovulo o
gameta femenina y los cuerpos polares.
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Espermatogénesis
Las espermatogonias son células del sistema
reproductor masculino especializadas, que se
dividen por meiosis y luego diferencian, originando
los espermatozoides o gametas masculinas.28
Gametogénesis Humana
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