UNIDADE 2: O CICLO CELULAR

As células necesitan fabricar proteinas

(especialmente enzimas) para levar a cabo

as funcións vitais de crecemento,

reproducción, reparación tisular, etc

A información xenética que a célula

necesita para fabricar proteinas está

almacenada no ADN.

O ADNN localízase no núcleo das células

eucariotas.

Temos aprox. 1.8 m de ADN en cada unha das nosas

células!!

Como é posible que entre nun núcleo de unhas 6mm?

Esto é equivalente a empaquetar 40 km dun fío extremadamente fino no

interior dunha pelota de tenis!!

O ADN está moi empaquetado:- Cando a célula non se está dividindo (INTERFASE), o ADN está

asociado a unhas proteinas chamadas histonas formando un material

chamado CROMATINA, que se encontra disperso polo núcleo.

- Antes de empezar a dividirse, a célula duplica o seu ADN e o

condensa, formando estructuras densamente empaquetadas

chamadas CROMOSOMAS.

ADN

CROMATINAC

RO

MO

SO

MA

Os cromosomas son estructuras con forma de bastón, cunha constricción

chamada CENTRÓMERO.

O centrómero divide ao cromosoma en dous BRAZOS que poden ser de

igual ou distinta lonxitude.

Despois da duplicación do ADN antes da división celular, os cromosomas

están formados por dúas CROMÁTIDAS unidas polo centrómero.

A parte terminal de cada cromátida chámase TELÓMERO.

CROMÁTIDAS IRMÁS

CENTRÓMERO

TELÓMERO

BRAZO CURTO

BRAZO LONGO

O número, forma e tamaño dos cromosomas é característico de cada

especie.

O número de cromosomas non se corresponde coa complexidade do

organismo.

O CARIOTIPO é o conxunto de cromosomas dun organismo, ordenados por

parellas según o seu tamaño e estructura.

Os membros de cada parella chámanse CROMOSOMAS HOMÓLOGOS.

O cariotipo humano ten 23 pares de cromosomas. Todas as células

diploides teñen 23 pares, é dicir, 46 cromosomas, excepto os gametos,

que son haploides e teñen un só xogo de cromosomas, é dicir, 23.

Os humanos teñen un número de cromosomas 2n=46, donde

n significa o número de parellas de cromosomas homólogos.

n = 23 (número haploide)

2n = 46 (número diploide)

Os cromosomas que determinan o sexo do individuo chámanse

CROMOSOMAS SEXUAIS (X e Y).

O resto dos cromosomas chámanse AUTOSOMAS.

Os XENES son segmentos de ADN que conteñen a información necesaria

para sintetizar unha proteina.

Os xenes están localizados linealmente nos cromosomas.

Todas as células dun individuo conteñen os mesmos xenes, PERO non

todos os xenes están activos en todas as células.

Os xenes das dúas cromátidas irmás dun cromosoma son idénticos (veñen

da replicación do mesmo segmento de ADN).

O conxunto de xenes dun organismo chámase XENOMA.

Os humanos teñen un xenoma duns 20000 xenes.

O Ciclo Celular:

- Crecemento

- Reparación de tecidos e células dañadas

- Renovación celular

Por que as células necesitan dividirse?

CICLO CELULAR

(= período de tempo que vai desde unha división celular ata a seguinte)

A) INTERFASE: a célula non se está dividindo, pero prepárase para a

división

- aumenta o tamaño ceular, o número de orgánulos, o volume do citoplasma...- síntese de proteinas

G0

(exemplo: neuronas)

O ADN duplícase (=replícase)

- prodúcense novos orgánulos- a célula prepárase para dividirse

B) DIVISIÓN CELULAR (FASE M)

CITOCINESE: división do

citoplasma, reparto dos

orgánulos entre as dúas

células fillas

MITOSE: división do núcleo e reparto de cromosomas

Lembra: só podemos ver cromosomas cando a célula se está a dividir!

Durante a

INTERFASE:

DNA está asociado

a proteinas

chamadas histonas

formando a

CROMATINA

Durante a MITOSE

o ADN condénsase

en CROMOSOMAS.

Esto facilita o seu

reparto equitativo

nas dúas células

fillas

MITOSE

- É a división do núcleo e o reparto de cromosomas nas dúas células fillas.

- A maioría das células animais, excepto as neuronas e as fibras

musculares divídense (células epiteliais, sanguíneas, etc) .

- Nas plantas, só as céluas meristemáticas sufren mitose. Estes

meristemos orixinan todos os demáis tecidos da planta.

- asegura que unha célula orixine dúas células fillas IDÉNTICAS

(reproducción asexual)

- mantén constante o número de cromosomas da especie

- permite o crecemento: dun zigoto (unha célula) ao adulto (billións de

células)

- orixina novas células para a reparación celular

IMPORTANCIA

da MITOSE

- O movemento dos cromosomas durante a mitose está controlado polos

centriolos e o fuso mitótico, que forma parte do citoesqueleto.

- A mitose divídese nas seguintes etapas:

- PROFASE

- METAFASE

- ANAFASE

- TELOFASE

O punto de partida é a G2 da interfase: o

ADN xa está replicado, a membrana nuclear

está intacta, e a célula ten dous centriolos.

1) PROFASE

- A cromatina empeza a condensarse empezan a observarse os

cromosomas.

- O nucleolo desaparece.

- Os centriolos, xa duplicados, empezan a migrar a polos opostos

da célula, e comezan a organizar os microtúbulos do fuso mitótico,

que axudará ao desprazamento dos cromosomas.

- A membrana nuclear empeza a desaparecer.

2) METAFASE

- A membrana nuclear

desapareceu por completo.

- Os cromosomas ánclanse aos

microtúbulos do fuso mitótico e

dispóñense aliñados no centro da

célula (placa ecuatorial).

3) ANAPHASE

4) TELOPHASE

- As cromátidas irmás de cada cromosoma son arrastradas

a polos opostos da célula a medida que os microtúbulos

do fuso se acortan; cada unha delas convírtese nun novo

cromosoma.

- Os novos cromosomas chegan aos polos da célula e

empezan a descondensarse para formar de novo cromatina.

- O fuso mitótico desintégrase.

- A membrana nuclear empeza a formarse arredor de cada

novo núcleo.

- Comeza a citocinese.

CITOCINESE

- Reparto do citoplasma e orgánulos entre as dúas células fillas.

- Comeza xa antes de rematar a Telofase.

Nas células animais fórmase un surco

central grazas a un anel contráctil que

divide a célula en dúas.

Debido á presenza da parede celular, ríxida, nas

células vexetais non se forma anel contráctil. No seu

lugar, á parte central da célula acuden vesículas do

Aparello de Golgi e forman unha placa celular que

formará o fragmoplasto, que finalmente orixinará a

nova parede celular que separará as dúas células.

VARIACIÓN NO CONTIDO DE ADN DURANTE O CICLO CELULAR

MEIOSE

- Os organismos que se reproducen sexualmente teñen dous tipos de células:

● Células somáticas, que son diploides (= con 2n cromosomas)

● Células reproductoras ou GAMETOS, que son haploides (= con n

cromosomas), de xeito que cando se fusionan na fecundación o zigoto

terá de novo 2n cromosomas.

- Os gametos prodúcense por medio dun

tipo especial de reproducción celular

chamado MEIOSE, no que o número de

cromosomas queda reducido á metade.

- A meiose consiste en DÚAS divisións consecutivas similares á

mitose (I e II), pero sin replicación do ADN entre elas.

- Como resultado da meiose, obtéñense 4 células fillas haploides (n).

- Ademáis, as células fillas non son idénticas: conteñen unha

combinación de xenes diferente (recombinación xenética) debido ao

intercambio de fragmentos entre os cromosomas homólogos durante a

profase da primeira división meiótica (crossing-over ou

entrecruzamento).

MEIOSE I (primeira división meiótica)

1) PROFASE I: Os cromosomas, formados por dúas cromátidas,

condénsanse e fanse máis grosos. Cada par de cormosomas homólogos

forma unha tétrada (4 cromátidas). As cromátidas dos cromosomas

homólogos intercambian fragmentos (crossing-over ou

entrecruzamento). Como resultado desto prodúcese a recombinación

xenética.

2) METAFASE I: Os centriolos xa están en polos

opostos da célula. Cada par de homólogos (tétrada)

únese ás fibras do fuso e se alinea na placa

ecuatorial.

3) ANAFASE I: Cando os microtúbulos do fuso

se acortan, os cromosomas homólogos (con

2 cromátidas cada un) se separan e migran a

diferentes polos da célula.

4) TELOFASE I: os cromosomas xa están en

polos opostos da célula. O fuso desintégrase,

empeza a formarse a nova membrana nuclear,

e comeza a citocinese

Como resultado da primeira división meiótica, as dúas células fillas que se

forman son haploides (n). Cada cromosoma está composto por dúas

cromátidas.

A segunda división meiótica empezará sin que se produza a replicación

do ADN.

1) PROFASE II: Similar a unha profase mitótica normal.

MEIOSE II (segunda división meiótica)

2) METAFASE II: Os cromosomas se alinean no centro da célula e únense

aos microtúbulos do fuso.

3) ANAFASE II: As cromátidas se separan ao acortarse as fibras do

fuso, e migran a polos opostos da célula.

4) TELOFASE II: O fuso desaparece, fórmase unha nova membrana

nuclear e repártese o citpolasma. Como resultado, obtéñense 4 células

haploides.

MEIOSE: GAMETOXÉNESE (Espermatoxénese e Ooxénese)

REPRODUCIÓN SEXUAL E VARIABILIDADE

A Evolución Biolóxica necesita VARIABILIDADE, é dicir, diversidade

xenética. A reproducción sexual orixina está variabilidade xenética por medio

de tres mecanismos:

- Reparto ao azar dos cromosomas

homólogos na Anafase I.

- Recombinación Xenética orixinada polo

entrecruzamento na Profase I.

- A fecundación dos gametos prodúcese ao azar.

REPRODUCTION SEXUAL versus REPRODUCTION ASEXUAL