1. NOMBRE:
BRAYAN ZAID ARGUELLO SERRANO
TRABAJO DE:
BIOLOGIA
TEMA:
MITOSIS Y MEIOSIS
PROFESOR:
VICTOR HUGO AYALA
INSTITUCIÓN:
COLEGIO SAGRADO CORAZÓN DE
JESÚS
AÑO:
2013
2. mitosis
En biología, la mitosis (del griego mitoss, hebra) es un proceso que ocurre
en el núcleo de las células eucarísticas y que precede inmediatamente a la
división celular, consistente en el reparto equitativo del material hereditario
(ADN) característico.[1] Este tipo de división ocurre en las células somáticas y
normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados
(cariocinesis), seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para
formar dos células hijas.
La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el
fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción
asexual. La otra forma de división del material genético de un núcleo se
denomina meiosis y es un proceso que, aunque comparte mecanismos con la
mitosis, no debe confundirse con ella ya que es propio de la división celular
de los gametos. Produce células genéticamente distintas y, combinada con la
fecundación, es el fundamento de la reproducción sexual y la variabilidad
genética.
3. Introducción
La mitosis es el tipo de división del núcleo celular por el cual se
conservan los orgánulos y la información genética contenida en sus
cromosomas, que pasa de esta manera a las células hijas
resultantes de la mitosis. La mitosis es igualmente un verdadero
proceso de multiplicación celular que participa en el desarrollo, el
crecimiento y la regeneración del organismo. Este proceso tiene
lugar por medio de una serie de operaciones sucesivas que se
desarrollan de una manera continua, y que para facilitar su estudio
han sido separadas en varias etapas.
5. Interface
Durante la interface, la célula se encuentra en estado basal de
funcionamiento. Es cuando se lleva a cabo la replicación del ADN y la
duplicación de los organelos para tener un duplicado de todo antes de
dividirse.
La interface se divide en 3 periodos principales conocidos como G1, S y G2
(G viene de growth –crecimiento- en inglés).
la fase G1:Es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento
celular con síntesis de proteínas y de ARN. Es el período que trascurre entre
el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN, pueden detener su
ciclo celular y entrar en un estado de reposo G0.
la fase S, es el proceso de síntesis, durante el cual la célula duplica sus
cromosomas, formando pares de cromosomas iguales o hermanos, y
sintetiza nutrientes y proteínas necesarias para la subsistencia de las células
hijas.
la fase G2, es el segundo periodo de crecimiento donde la célula asegura
que tanto el material genético como sus organelos estén duplicados por
completo antes de dividirse, y termina cuando comienza la división.
La duración del ciclo celular en una célula típica es de 16 horas: 5 horas
para G1, 7 horas para S, tres horas para G2 y 1 hora para la división. Este
tiempo depende del tipo de célula que sea
6. Profase
Se produce en ella la condensación del material genético
(ADN, que en interface existe en forma de cromatina), para
formar unas estructuras altamente organizadas, los
cromosomas. Como el material genético se ha duplicado
previamente durante la fase S de la Interface, los
cromosomas replicados están formados por dos cromáticas,
unidas a través del centrómero por moléculas de cohesinas.
Uno de los hechos más tempranos de la profase en las
células animales es la duplicación del centrosoma; los dos
centrosomas hijos (cada uno con dos centriolos) migran
entonces hacia extremos opuestos de la célula. Los
centrosomas actúan como centros organizadores de unas
estructuras fibrosas, los micro túbulos, controlando su
formación , mediante la polimerización de tubulina soluble.
De esta forma, el huso de una célula mitótica tiene dos polos
que emanan micro túbulos.
En la profase tardía desaparece el nucléolo y se desorganiza
la envoltura nuclear.
7. Prometafase
La membrana nuclear se ha disuelto, y los microtúbulos (verde) invaden el
espacio nuclear. Los microtúbulos pueden anclar cromosomas (azul) a
través de los cinetocoros (rojo) o interactuar con microtúbulos emanados por
el polo opuesto.
La membrana nuclear se separa y los micro túbulos invaden el espacio
nuclear. Esto se denomina mitosis abierta, y ocurre en una pequeña parte de
los organismos multicelulares. Los hongos y algunos protistas, como las
algas o las tricomonas, realizan una variación denominada mitosis cerrada,
en la que el huso se forma dentro del núcleo o sus micro túbulos pueden
penetrar a través de la membrana nuclear intacta.
Cada cromosoma ensambla dos cinetocoros hermanos sobre el centrómero,
uno en cada cromática. Un cinetocoro es una estructura proteica compleja a
la que se anclan los micro túbulos. Aunque la estructura y la función del
cinetocoro no se conoce completamente, contiene varios motores
moleculares, entre otros componentes. Cuando un microtúbulo se ancla a un
cinetocoro, los motores se activan, utilizando energía de la hidrólisis del ATP
para "ascender" por el microtúbulo hacia el centrosoma de origen. Esta
actividad motora, acoplada con la polimerización/despolimerización de los
micro túbulos, proporcionan la fuerza de empuje necesaria para separar más
adelante las dos cromátidas de los cromosomas.
Cuando el huso crece hasta una longitud suficiente, los micro túbulos
asociados a cinetocoros empiezan a buscar cinetocoros a los que anclarse.
Otros micro túbulos no se asocian a cinetocoros, sino a otros micro túbulos
originados en el centrosoma opuesto para formar el huso mitótico.La
prometafase se considera a veces como parte de la profase.
8. Metafase
Los cromosomas se encuentran alineados en la placa
metafísica.
Véase también: Checkpoint de mitosis.
A medida que los microtúbulos encuentran y se anclan a los
cinetocoros durante la prometafase, los centrómeros de los
cromosomas se congregan en la "placa metafísica" o "plano
ecuatorial", una línea imaginaria que es equidistante de los dos
centrosomas que se encuentran en los 2 polos del huso.Este
alineamiento equilibrado en la línea media del huso se debe a
las fuerzas iguales y opuestas que se generan por los
cinetocoros hermanos. El nombre "metafase" proviene del
griego μετα que significa "después."
Dado que una separación cromosómica correcta requiere que
cada cinetocoro esté asociado a un conjunto de microtúbulos
(que forman las fibras cinetocóricas), los cinetocoros que no
están anclados generan una señal para evitar la progresión
prematura hacia anafase antes de que todos los cromosomas
estén correctamente anclados y alineados en la placa
metafísica. Esta señal activa el checkpoint de mitosis.
9. Anafase
los microtúbulos anclados a cinetocoros se acortan y los dos juegos
de cromosomas se aproximan a cada uno de los centrosomas.
Cuando todos los cromosomas están correctamente anclados a los
microtúbulos del huso y alineados en la placa metafísica, la célula
procede a entrar en anafase (del griego ανα que significa "arriba",
"contra", "atrás" o "re-"). Es la fase crucial de la mitosis, porque en
ella se realiza la distribución de las dos copias de la información
genética original.
Entonces tienen lugar dos sucesos. Primero, las proteínas que
mantenían unidas ambas cromatinas hermanas (las cohesionas),
son cortadas, lo que permite la separación de las cromátidas. Estas
cromátidas hermanas, que ahora son cromosomas hermanos
diferentes, son separados por los microtúbulos anclados a sus
cinetocoros al desensamblarse, dirigiéndose hacia los centrosomas
respectivos.
A continuación, los microtúbulos no asociados a cinetocoros se
alargan, empujando a los centrosomas (y al conjunto de
cromosomas que tienen asociados) hacia los extremos opuestos de
la célula. Este movimiento parece estar generado por el rápido
ensamblaje de los microtúbulos.
10. Telofase
Los cromosomas de condensados están rodeados por
la membrana nuclearica.
La telofase (del griego , que significa "finales") es la
reversión de los procesos que tuvieron lugar durante la
profase y prometafase. Durante la telofase, los
microtúbulos no unidos a cinetocoros continúan
alargándose, estirando aún más la célula. Los
cromosomas hermanos se encuentran cada uno
asociado a uno de los polos. La membrana nuclear se
reforma alrededor de ambos grupos cromosómicos,
utilizando fragmentos de la membrana nuclear de la
célula original. Ambos juegos de cromosomas, ahora
formando dos nuevos núcleos, se des condensan de
nuevo en cromatina. La cariocinesis ha terminado, pero
la división celular aún no está completa. Sucede una
secuencia inmediata al terminar.
11. Citocinesis
La citocinesis es un proceso independiente, que se inicia
simultáneamente a la telofase. Técnicamente no es parte de la
mitosis, sino un proceso aparte, necesario para completar la división
celular. En las células animales, se genera un surco de escisión
(cleavage furrow) que contiene un anillo contráctil de actina en el
lugar donde estuvo la placa metafísica, estrangulando el citoplasma y
aislando así los dos nuevos núcleos en dos células hijas. Tanto en
células animales como en plantas, la división celular está dirigida por
vesículas derivadas del aparato de Golgi, que se mueven a lo largo
de los microtúbulos hasta la zona ecuatorial de la célula. En plantas
esta estructura coalesce en una placa celular en el centro del
cromoplasto y se desarrolla generando una pared celular que separa
los dos núcleos.
12. Meiosis
Meiosis es una de las formas de la reproducción celular. Este
proceso se realiza en las glándulas sexuales para la producción de
gametos. Es un proceso de división celular en el cual una célula
diploide experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de
generar cuatro células haploides . En los organismos con
reproducción sexual tiene importancia ya que es el mecanismo por
el que se producen los óvulos y espermatozoides (gametos). Este
proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y
citoplasmáticas, llamadas primera y segunda división mediática o
simplemente meiosis I y meiosis II. Ambas comprenden profase,
metafase, anafase y telofase.
13. Introducción
La meiosis fue descubierta y descrita por primera vez en 1876 por el
conocido biólogo alemán Oscar Hertzio (1849-1922), estudiando los
huevos del erizo de mar.
Fue descrita otra vez en 1883, en el nivel de cromosomas, por el
zoólogo belga Edouard Van Beneden (1846-1910) en los huevos de
los gusanos parásitos Áscaris. En 1887 observó que en la primera
división celular que llevaba a la formación de un huevo, los
cromosomas no se dividían en dos longitudinalmente como en la
división celular asexual, sino que cada par de cromosomas se
separaba para formar dos células, cada una de las cuales
presentaba tan solo la mitad del número usual de cromosomas.
Posteriormente, ambas células se dividían de nuevo según el
proceso asexual ordinario. Van Beneden denominó a este proceso
“meiosis”.
El significado de la meiosis para la reproducción y la herencia, sin
embargo, no se describió hasta 1890, cuando el biólogo alemán
August Weismann (1834-1914) observó que eran necesarias dos
divisiones celulares para transformar una célula diploide en cuatro
células haploides si debía mantenerse el número de cromosomas.
En 1911 el genetista estadounidense Thomas Hunt Morgan (1866-
1945) observó el sobre cruzamiento en la meiosis de la mosca de la
fruta, proporcionando así la primera interpretación segura y
verdadera sobre la meiosis.
14. miosis y ciclo vital
La reproducción sexual se caracteriza por la fusión de dos células
sexuales haploides para formar un cigoto diploide,[2] por lo que se
deduce que, en un ciclo vital sexual, debe ocurrir la meiosis antes
de que se originen los gametos.
En los animales y en otros pocos organismos, la meiosis precede de
manera inmediata a la formación de gametos. Las células somáticas
de un organismo individual se multiplican por mitosis y son
diploides; las únicas células haploides son los gametos. Estos se
forman cuando algunas células de la línea germinal experimentan la
meiosis. La formación de gametos recibe el nombre de
gametogénesis. La gametogénesis masculina, denominada
espermatogénesis, conduce a la formación de cuatro
espermatozoides haploides por cada célula que entra en la meiosis.
En contraste, la gametogénesis femenina, llamada ovogénesis,
genera un solo óvulo por cada célula que entra en la meiosis,
mediante un proceso que asigna virtualmente todo el citoplasma a
uno solo de los dos núcleos en cada división meiótica. Al final de la
primera división meiótica se retiene un núcleo; el otro, llamado
primer cuerpo polar, se excluye de la célula y por último degenera.
De modo similar, al final de la segunda división un núcleo se
convierte en el segundo cuerpo polar y el otro núcleo sobrevive. De
esta forma, un núcleo haploide pasa a ser el receptor de la mayor
parte del citoplasma y los nutrimentos acumulados de la célula
meiótica original.
15. Proceso celular
Los pasos preparatorios que conducen a la meiosis son idénticos en
patrón y nombre a la interfase del ciclo mitótico de la célula. La
interfase se divide en tres fases:[3]
Fase G1: caracterizada por el aumento de tamaño de la célula
debido a la fabricación acelerada de orgánulos, proteínas y otras
materias celulares.
Fase S :se replica el material genético, es decir, el ADN se replica
dando origen a dos cadenas nuevas, unidas por el centrómero. Los
cromosomas, que hasta el momento tenían una sola cromátida,
ahora tienen dos. Se replica el 98% del ADN, el 2% restante queda
sin replicar.
Fase G2: la célula continúa aumentando su biomasa.
16. Profase
la primera división meiótica es la etapa más compleja del proceso y
a su vez se divide en 5 sube tapas, que son:
Leptoteno: La primera etapa de Profase I es la etapa del leptoteno,
durante la cual los cromosomas individuales comienzan a
condensar en filamentos largos dentro del núcleo. Cada cromosoma
tiene un elemento axial, un armazón proteico que lo recorre a lo
largo, y por el cual se ancla a la envuelta nuclear. A lo largo de los
cromosomas van apareciendo unos pequeños engrosamientos
denominados cromómeros. La masa cromática es 4c y es diploide
2n.
Zigoteno: Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse
hasta quedar recombinados en toda su longitud. Esto se conoce
como sinapsis (unión) y el complejo resultante se conoce como
bivalente o tétrada (nombre que prefieren los citogenetistas), donde
los cromosomas homólogos (paterno y materno) se aparean,
asociándose así cromátidas homólogas. Producto de la sinapsis, se
forma el complejo sinaptonémico (estructura observable solo con el
microscopio electrónico). La disposición de los cromómeros a lo
largo del cromosoma parece estar determinado genéticamente. Tal
es así que incluso se utiliza la disposición de estos cromómeros
para poder distinguir cada cromosoma durante la profase I meiótica.
17. Paquiteno: Una vez que los cromosomas homólogos están
perfectamente apareados formando estructuras que se denominan
bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento
cromosómico (crossing-over) en el cual las cromátidas homólogas
no hermanas intercambian material genético. La recombinación
genética resultante hace aumentar en gran medida la variación
genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen
por vía sexual.
Diploteno: Los cromosomas continúan condensándose hasta que se
pueden comenzar a observar las dos cromátidas de cada
cromosoma. Además en este momento se pueden observar los
lugares del cromosoma donde se ha producido la recombinación.
Estas estructuras en forma de X reciben el nombre quiasmas. Cada
quiasma se origina en un sitio de entrecruzamiento, lugar en el que
anteriormente se rompieron dos cromatidas homólogas que
intercambiaron material genético y se reunieron.
Diacinesis: Esta etapa apenas se distingue del diplonema. Podemos
observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. El
final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica viene
marcado por la rotura de la membrana nuclear. Durante toda la
profase I continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la
diacinesis cesa la síntesis de ARN y desaparece el nucléolo.
18. Metafase
Las fibras del huso se unen a los cinetocóros de los
cromosomas. Éstos últimos se alinean a lo largo del plano
ecuatorial de la célula. La primera y segunda metafase
pueden distinguirse con facilidad, en la metafase I las
cromatides se disponen en haces de cuatro (tétrada) y en la
metafase II lo hacen en grupos de dos (como en la metafase
mitótica). Esto no es siempre tan evidente en las células
vivas.
19. Anafase
Las cromátidas se separan en sus centrómeros, y un juego
de cromosomas se desplaza hacia cada polo. Durante la
Anafase II las cromatidas, unidas a fibras del huso en sus
cinetocóros, se separan y se desplazan a polos opuestos,
como lo hacen en la anafase mitótica. Como en la mitosis,
cada cromática se denomina ahora cromosoma.
20. Telofase
En la telofase II hay un miembro de cada par homologo en
cada polo. Cada uno es un cromosoma no duplicado. Se
reensamblan las envolturas nucleares, desaparece el huso
acromático, los cromosomas se alargan en forma gradual
para formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis. Los
acontecimientos de la profase se invierten al formarse de
nuevo los nucléolos, y la división celular se completa cuando
la citocinesis ha producidos dos células hijas. Las dos
divisiones sucesivas producen cuatro núcleos haploide, cada
uno con un cromosoma de cada tipo. Cada célula resultante
haploide tiene una combinación de genes distinta. Esta
variación genética tiene dos fuentes: 1.- Durante la meiosis,
los cromosomas maternos y paternos se barajan, de modo
que cada uno de cada par se distribuye al azar en los polos
de la anafase I. 2.- Se intercambian segmentos de ADN.
22. biografía
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Wikipedia en las siguientes paginas:
http://es.wikipedia.org/wiki/Mitosis
http://es.wikipedia.org/wiki/Meiosis