TEMA 11
NÚCLEO
Ciclo celular
EL CICLO CELULAR
 La división celular ocurre después de completarse las tres fases
preparatorias que constituyen la inter...
Fases del ciclo celular
Fase G1 Sub Fase G0 Fase S Fase G2
Actividad bioquímica
intensa. Activa síntesis de
proteínas.
La ...
Núcleo
NÚCLEO
 Contiene el material genético y organiza su reparto en la
división.
 Dirige la actividad de la célula.
 Existen...
NÚCLEO
Membrana nuclear
 Es una membrana doble que rodea al
núcleo.
 Se continua con el retículo endoplásmico.
 La membrana nu...
Membrana nuclear
 En contacto con la membrana interna del núcleo se encuentra la
lámina nuclear.
Poros nucleares
 Las membranas nucleares están atravesadas por poros que permiten
el paso selectivo de moléculas de ciert...
Nucleoplasma y matriz nuclear
 El nucleoplasma es el medio en el que se realiza la
síntesis de los ácidos nucleicos y con...
Nucleolo
 El nucléolo es una estructura irregular sin membrana formada por los
genes ribosomales (ADN), proteínas y ARN r...
Cromatina
 La cromatina está formada por ADN y proteínas.
 Heterocromatina, constitutiva y facultativa
 Eucromatina
 E...
 Durante la interfase, la cromatina adopta la estructura de filamento
de nucleosomas o de filamento de 30 nm.
 Cuando la...
 Compactado en la fibra de 30 nm, un cromosoma humano aún mediría
0.1 cm = 10 veces más grande que el núcleo celular!!
FI...
NIVELES DE COMPACTACIÓN
6 veces compactado
40 veces compactado
> 1000 veces compactado
> 10000 veces compactado
Cromatina ...
Cromosomas
 Centrómero, estrechamiento
que divide al cromosoma en
dos brazos.
 Cinetocoro es una estructura
que hay en c...
Cromosoma
Cromosoma anafásicoCromosoma metafásico
Tipos de cromosomas
Tipos de cromosomas
Metacéntrico Submetacéntrico
Acrocéntrico Telocéntrico
Cromosomas
Cariotipo
 Se llama cariotipo al número, tamaño y forma de los cromosomas
metafásicos de un organismo.
Número de cromosomas
 Todas las células de un organismo, (excepción de los gametos),
tienen el mismo número de cromosomas...
División Celular
DIVISIÓN CELULAR
 Todos los organismos vivos utilizan la división celular
como mecanismo de reproducción, o como
mecanism...
DIVISIÓN CELULAR
 La división celular es, en realidad, un proceso doble:
 la división nuclear, Cariocinesis o Mitosis.
...
MITOSIS
 Es el proceso mediante el cual se reparte
equitativamente el material cromosómico entre las dos
células hijas, a...
Profase
 El nucleolo desaparece.
 Los cromosomas comienzan a hacerse visibles con sus
dos cromátidas unidas por el centr...
Metafase
 Fase breve en la que todos los cromosomas se encuentran situados
en el ecuador de la célula, formando la PLACA ...
Anafase
 Los centrómeros se dividen y las cromátidas se
separan desplazandose hacia los centriolos.
 Al tiempo van desap...
Anafase
Telofase
 Los cromosomas se
desespiralizan y se
transforman en cromatina (2);
aparece la membrana nuclear
(1), quedando u...
Citocinesis en células animales
 Es la división del
citoplasma en dos
partes, con la repartición
aproximada de los
orgánu...
Citocinesis en células vegetales
 En las vegetales se hace por crecimiento de la pared
celular desde dentro hacia afuera.
 La pared celular no permite el estrangulamiento.
 La citocinesis ocurre por formación de un tabique de
separación (frag...
Animaciones mitosis
MEIOSIS
 Meiosis es un proceso en el cuál
una célula diploide (2n),
experimentará dos divisiones
celulares sucesivas, gen...
Meiosis
MEIOSIS
 Durante la meiosis I los miembros de cada par de cromosomas
homólogos se unen primero y luego se separan y distr...
Meiosis I: Profase
 Se divide en: Leptoneno, zigoteno, paquiteno,
diploteno y diacinesis.
 Leptoteno: los cromosomas ind...
Entrecruzamiento
 Intercambio de un segmento de DNA entre los dos cromosomas
homólogos, su resultado es una combinación n...
Entrecruzamiento
 Quiasma es el punto
o lugar físico donde
ocurre el intercambio
de material genético o
entrecuzamiento.
Meiosis I: Profase (continuación)
 Se divide en: Leptoneno, zigoteno, paquiteno,
diploteno y diacinesis.
 Diploteno: Los...
Meiosis I: Profase (continuación)
 Se divide en: Leptoneno, zigoteno, paquiteno,
diploteno y diacinesis.
 Diacinesis: ro...
 Los cromosomas homólogos se
disponen en el plano ecuatorial (al
azar).
 Existe 50% de probabilidades que
las células hi...
Telofase I Citocinesis I
 Cada célula hija tiene la mitad de
cromosomas pero cada una
tiene un par de cromátidas.
 Los h...
Meiosis I
Profase II Metafase II
 Comienza a desaparecer la envoltura
nuclear y el nucleolo.
 Los cromosomas comienzan a acortarse...
Anafase II Telofase II
 Las cromátidas se separan por
sus centrómeros, y un juego de
cromosomas se desplaza hacia
cada po...
Citocinesis Meiosis II
 Finalmente ocurre la citocinesis.
 Las dos divisiones sucesivas producen cuatro núcleos haploide...
Meiosis I y II
Meiosis I y II
Importancia biológica de la meiosis
 A nivel genético:
 Se produce la recombinación de genes durante el entrecruzamiento...
MITOSIS Y MEIOSIS
Metafase I
Anafase I
Metafase II
Anafase II
Recombinación
cromosomas homólogos
Profase I
Ciclos Biológicos
CICLOS BIOLÓGICOS
 En los seres vivos con reproducción sexual tiene
que producirse, como hemos visto,
necesariamente la m...
CICLOS BIOLÓGICOS
Haplontes Diplontes Diplohaplontes
Ciclo diplohaplonte de los musgos
Ciclo diplohaplonte de los helechos
Ciclo diplohaplonte de las espermafitas
Fecundación
Adulto 2n
(esporofito)
Meiosis
Cigoto 2n
Gametofito ♂ n
Gametofito ♀ n
Ciclo biológico de las plantas
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Tema 11. Núcleo. Mitosis y Meiosis

  1. 1. TEMA 11 NÚCLEO
  2. 2. Ciclo celular
  3. 3. EL CICLO CELULAR  La división celular ocurre después de completarse las tres fases preparatorias que constituyen la interfase.
  4. 4. Fases del ciclo celular Fase G1 Sub Fase G0 Fase S Fase G2 Actividad bioquímica intensa. Activa síntesis de proteínas. La célula aumenta el tamaño y número de sus enzimas, ribosomas, etc. Algunas estructuras son sintetizadas desde cero (microtúbulos y filamentos, formados por proteínas). Las estructuras membranosas (lisosomas, vacuolas, etc.) derivan del R.E., que se renueva y aumenta su tamaño por la síntesis de lípidos y proteínas. Se replican mitocondrias y cloroplastos. Esta etapa sólo se genera en células que permanecen latentes durante un período de tiempo determinado, por ejemplo: neuronas, glóbulos rojos, etc. Ocurre la duplicación del ADN y de las histonas y proteínas asociadas al mismo. Es un proceso anabólico. Ocurren los preparativos finales para la división celular. Los cromosomas recién duplicados comienzan a enrollarse y condensarse en forma compacta. La duplicación del par de centríolos se completa. La célula comienza a ensamblar las estructuras requeridas para la etapa de división celular.
  5. 5. Núcleo
  6. 6. NÚCLEO  Contiene el material genético y organiza su reparto en la división.  Dirige la actividad de la célula.  Existen dos estados en el núcleo: núcleo en interfase y durante la división  Durante la interfase se distingue:  La envoltura o membrana nuclear.  Nucleoplasma.  La cromatina.  El nucléolo.
  7. 7. NÚCLEO
  8. 8. Membrana nuclear  Es una membrana doble que rodea al núcleo.  Se continua con el retículo endoplásmico.  La membrana nuclear tiene poros por donde pasan algunas moléculas desde el núcleo al citoplasma y viceversa.
  9. 9. Membrana nuclear  En contacto con la membrana interna del núcleo se encuentra la lámina nuclear.
  10. 10. Poros nucleares  Las membranas nucleares están atravesadas por poros que permiten el paso selectivo de moléculas de cierto tamaño como el ARN.
  11. 11. Nucleoplasma y matriz nuclear  El nucleoplasma es el medio en el que se realiza la síntesis de los ácidos nucleicos y contiene todos los elementos necesarios para ello.  La matriz nuclear es un entramado de proteínas, más o menos análogo al citoesqueleto.  En contacto con la membrana interna del núcleo se encuentra la lámina nuclear.
  12. 12. Nucleolo  El nucléolo es una estructura irregular sin membrana formada por los genes ribosomales (ADN), proteínas y ARN ribosómico que se fabrica y almacena a este nivel.  Su función es organizar los componentes de los ribosomas. Nucléolo Núcleo Citoplasma
  13. 13. Cromatina  La cromatina está formada por ADN y proteínas.  Heterocromatina, constitutiva y facultativa  Eucromatina  En la división nuclear, la cromatina toma la forma de cromosomas.  El número de moléculas de DNA (cromosomas) es variable según la especie.
  14. 14.  Durante la interfase, la cromatina adopta la estructura de filamento de nucleosomas o de filamento de 30 nm.  Cuando la célula va a dividirse, la cromatina se condensa y forma los cromosomas. Cromatina y cromosomas
  15. 15.  Compactado en la fibra de 30 nm, un cromosoma humano aún mediría 0.1 cm = 10 veces más grande que el núcleo celular!! FIBRA DE 30 nm FIBRA DE 10 nm « collar de perlas »
  16. 16. NIVELES DE COMPACTACIÓN 6 veces compactado 40 veces compactado > 1000 veces compactado > 10000 veces compactado Cromatina y cromosomas
  17. 17. Cromosomas  Centrómero, estrechamiento que divide al cromosoma en dos brazos.  Cinetocoro es una estructura que hay en cada centrómero, a la que se pueden unir los microtúbulos.  Los telómeros son los extremos del cromosoma.  Cada cromátida contiene una molécula de DNA:  Son dos en los cromosomas metafásicos y una en los anafásicos.
  18. 18. Cromosoma
  19. 19. Cromosoma anafásicoCromosoma metafásico Tipos de cromosomas
  20. 20. Tipos de cromosomas Metacéntrico Submetacéntrico Acrocéntrico Telocéntrico
  21. 21. Cromosomas
  22. 22. Cariotipo  Se llama cariotipo al número, tamaño y forma de los cromosomas metafásicos de un organismo.
  23. 23. Número de cromosomas  Todas las células de un organismo, (excepción de los gametos), tienen el mismo número de cromosomas.  Los individuos de una especie tienen el mismo número de cromosomas.  En las células diploides de cada par de cromosomas homólogos uno viene de un progenitor y otro del otro.  Los cromosomas homólogos tienen información para los mismos caracteres pero no necesariamente la misma información.  Los gametos y las esporas tienen un número haploide (n) de cromosomas (uno sólo de cada pareja).  Microorganismos, algas y hongos son generalmente organismos haploides
  24. 24. División Celular
  25. 25. DIVISIÓN CELULAR  Todos los organismos vivos utilizan la división celular 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.
  26. 26. DIVISIÓN CELULAR  La división celular es, en realidad, un proceso doble:  la división nuclear, Cariocinesis o Mitosis.  la división citoplásmica, o Citocinesis.  Ambos procesos pueden darse uno detrás del otro, o primero uno, y algún tiempo después el otro.  Para que pueda darse la división nuclear es necesario que se de previamente la replicación del ADN.
  27. 27. MITOSIS  Es el proceso mediante el cual se reparte equitativamente el material cromosómico entre las dos células hijas, asegurando que la información genética se transmita sin variación de unas células a otras.  La mitosis es un proceso continuo, sin interrupciones que para ser estudiada se suele dividir en varias fases: PROFASE, METAFASE, ANAFASE y TELOFASE.
  28. 28. 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).
  29. 29. Metafase  Fase breve en la que todos los cromosomas se encuentran situados en el ecuador de la célula, formando la PLACA ECUATORIAL (1).
  30. 30. Anafase  Los centrómeros se dividen y las cromátidas se separan desplazandose hacia los centriolos.  Al tiempo van desapareciendo las fibras del huso.
  31. 31. Anafase
  32. 32. Telofase  Los cromosomas se desespiralizan y se transforman en cromatina (2); aparece la membrana nuclear (1), quedando una célula con dos núcleos.
  33. 33. Citocinesis en células animales  Es la división del citoplasma en dos partes, con la repartición aproximada de los orgánulos celulares.  En las células animales se hace por estrangulación (anillo contractil), desde fuera hacia adentro: segmentación.
  34. 34. Citocinesis en células vegetales  En las vegetales se hace por crecimiento de la pared celular desde dentro hacia afuera.
  35. 35.  La pared celular no permite el estrangulamiento.  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 (Retículo endoplásmico). Estas conexiones son los plasmodesmos. Citocinesis en células vegetales
  36. 36. Animaciones mitosis
  37. 37. MEIOSIS  Meiosis es un proceso en el cuál una célula diploide (2n), experimentará dos divisiones celulares sucesivas, generando cuatro células haploide (n).  Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas, Meiosis I y Meiosis II. Ambas comprenden Profase, Metafase, Anafase y Telofase.
  38. 38. Meiosis
  39. 39. MEIOSIS  Durante la meiosis I los miembros de cada par de cromosomas homólogos se unen primero y luego se separan y distribuyen en diferentes núcleos.  En la Meiosis II, las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan y distribuyen en las células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe la etapa S.
  40. 40. Meiosis I: Profase  Se divide en: Leptoneno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.  Leptoteno: los cromosomas individuales comienzan a condensar en filamentos largos dentro del núcleo.  zigoteno: Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar apareados en toda su longitud (formando estructuras que se denominan bivalentes o tétradas).  Paquiteno: los cromosomas homólogos están perfectamente apareados. Se produce el fenómeno de entrecruzamiento o crossing-over.
  41. 41. Entrecruzamiento  Intercambio de un segmento de DNA entre los dos cromosomas homólogos, su resultado es una combinación nueva de material genético: recombinación genética.  La recombinación genética es el proceso mediante el cual la información genética se redistribuye. Es gracias a ella que se ha dado la diversidad en la evolución al crear diversidad en los alelos de distintos genes.
  42. 42. Entrecruzamiento  Quiasma es el punto o lugar físico donde ocurre el intercambio de material genético o entrecuzamiento.
  43. 43. Meiosis I: Profase (continuación)  Se divide en: Leptoneno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.  Diploteno: Los cromosomas comienzan a separarse, pero continúan unidos por los quiasmas.
  44. 44. Meiosis I: Profase (continuación)  Se divide en: Leptoneno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.  Diacinesis: rompimiento 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.  Los cromosomas adosados a fibras del huso comienzan a moverse al plano ecuatorial.
  45. 45.  Los cromosomas homólogos se disponen en el plano ecuatorial (al azar).  Existe 50% de probabilidades que las células hijas reciban el homologo del padre o de la madre por cada cromosoma. Metafase I Anafase I  Los quiasmas se separan.  Los microtubulos del huso se acortan quedando un juego haploide de cromosomas en cada lado. Meiosis I (continuación)
  46. 46. Telofase I Citocinesis I  Cada célula hija tiene la mitad de cromosomas pero cada una tiene un par de cromátidas.  Los husos desaparecen y se forma la membrana nuclear.  Los cromosomas se desenrollan formando una cromatina.  Después 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. Meiosis I (continuación)
  47. 47. Meiosis I
  48. 48. Profase II Metafase II  Comienza a desaparecer la envoltura nuclear y el nucleolo.  Los cromosomas comienzan a acortarse y engrosarse.  Se forma el huso entre los centríolos, desplazados a los polos de la célula.  Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula. Meiosis II
  49. 49. Anafase II Telofase 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.  Hay un miembro de cada pareja de homologos en cada polo.  Se reensamblan las envolturas nucleares y desaparece el huso acromático.  Los cromosomas se descondensan para formar hilos de cromatina. Meiosis II (continuación)
  50. 50. Citocinesis Meiosis II  Finalmente ocurre la citocinesis.  Las dos divisiones sucesivas producen cuatro núcleos haploide y completamente distintos.  Esto se debe al entrecruzamiento de la profase I y al azar que intervino en la orientación de los cromosomas en la metafase 1.
  51. 51. Meiosis I y II
  52. 52. Meiosis I y II
  53. 53. Importancia biológica de la meiosis  A nivel genético:  Se produce la recombinación de genes durante el entrecruzamiento.  Las células hijas son haploides,  Las cromátidas de las células hijas no son iguales entre sí. Todo ello aumenta la variabilidad de la información genética que lleva la célula.  A nivel celular: Pasamos de células diploides a haploides.  A nivel orgánico:  Las células resultantes son los gametos o esporas.  La fusión de gametos con la mitad de cromosomas garantiza que se mantenga el número cromosómico del organismo.
  54. 54. MITOSIS Y MEIOSIS Metafase I Anafase I Metafase II Anafase II Recombinación cromosomas homólogos Profase I
  55. 55. Ciclos Biológicos
  56. 56. 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 y diplohaplontes.
  57. 57. CICLOS BIOLÓGICOS Haplontes Diplontes Diplohaplontes
  58. 58. Ciclo diplohaplonte de los musgos
  59. 59. Ciclo diplohaplonte de los helechos
  60. 60. Ciclo diplohaplonte de las espermafitas Fecundación Adulto 2n (esporofito) Meiosis Cigoto 2n Gametofito ♂ n Gametofito ♀ n
  61. 61. Ciclo biológico de las plantas
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