La reproduccin celular

Elaborado por

Jairo Andrs Murcia

Bilogo

Imgenes tomadas de Google

y del libro Biologa de Curtis

Para en tender la reproduccin celular se deben estudiar los siguientes conceptos:

ADN GEN CROMOSOMA NUMERO HAPLOIDE NUMERO DIPLOIDE CICLO CELULAR MITOSIS MEIOSIS REPRODUCCION SEXUAL Y ASEXUAL

ADN: cido desoxirribonucleico

El DNA es una molcula con forma de hlice que contiene la informacin gentica de los seres vivos. Est formado por cuatro nucletidos, compuestos por una base nitrogenada, un azcar de desoxirribosa y un grupo fosfato. Los nucletidos del ADN estn constituidos por dos clases de bases nitrogenadas: las purinas adenina (A) y guanina (G), y las pirimidinas citosina (C) y timina (T). Entre los individuos de una misma especie, el ADN tiene igual proporcin de A que de T, e igual proporcin de G que de C.

NUCLETIDOS DEL ADN

Nucletido

ADENINA

CITOSINA

GUANINA

TIMINA SIEMPRE LA ADENINA VA UNIDA

A LA TIMINA Y SIEMPRE LA

GUANINA VA UNIDA A LA CITOSINA POR MEDIO DE ENLACES

DE HIDRGENO

ESTRUCTURA DEL ADN

Hydrogen bonds: en espaol enlaces de hidrgenos. Por medio de estos

enlaces los nucletidos se unen, siempre tiamina unido con adenina y siempre guanina unido con citosina

Histonas: son

protenas

OBSERVESE COMO SE ESTRUCTURA EL ADN EN EL CROMOSOMA

GEN

Definicin 1: Un gen es un fragmento corto de ADN que lleva la informacin para un carcter hereditario (rasgo). La suma total de todos los genes presentes en un individuo se denomina GENOTIPO.

Definicin 2: Un gen es un segmento corto de ADN, que contiene la informacin para codificar una protena especfica. Hay aproximadamente 30.000 genes en cada clula del cuerpo humano y la combinacin de todos los genes constituye el material hereditario para el cuerpo humano y sus funciones. La totalidad del material gentico (ADN) de una clula o individuo se denomina GENOMA.

En nuestra lengua, podemos escribir innumerables palabras, frases, libros Para ello necesitamos las 28 letras del abecedario: A B C D E F G H H O L A En el lenguaje gentico, con cuatro letras se construyen innumerables genes ATTCCGGATCCTAGGCTATA.. Gen color ojos, o una protena En el lenguaje informtico, un archivo es una sucesin de ceros y unos 001010100010101011101000 Cancin en formato mp3

Ordenando letras

construimos palabras

Las cuatro letras del abecedario gentico

En el ADN estn impresas las instrucciones que necesita un ser vivo para nacer y reproducirse.

100

En un ser humano adulto hay aproximadamente 100 trillones de clulas, cada segundo se generan 25 millones de clulas, cada 24 horas se generan 2 billones de clulas.

Los cromosomas pueden compararse con una memoria USB o un CD, es decir, son el dispositivo o soporte fsico donde se guarda la informacin. Los datos o archivos (la informacin), podran compararse con los genes.

Al igual que en un CD o lpiz de memoria caben muchos datos, en los cromosomas hay muchsima informacin (se calcula que hay unos 30.000 genes en la especie humana).

No puede haber datos si no hay un soporte fsico. No puede haber genes si no hay ADN.

El ADN (cromosomas) es el

soporte fsico de los genes.

Shakira.mp3 Gen responsable del color de ojos Bisbal.mp3 Gen responsable del color del pelo Foto001.jpg ... Gen responsable de la forma de la oreja

Cromosoma

A.D.N.

Archivos Genes

Comparacin:

CROMOSOMAS : Es la estructura que lleva los genes.

CROMOSOMA

Es la estructura que lleva los genes. Los cromosomas eucariontes son filamentos o bastones de cromatina que aparecen contrados (CONDENSADOS, SE VEN CON FORMA DEFINIDA) durante la mitosis y la meiosis. Los cromosomas procariontes consisten en un crculo de DNA con el que se asocian varias protenas. Los cromosomas virales son molculas lineales o circulares de DNA o RNA.

Cromtida

CROMOSOMA CON UNA CROMTIDA (CONDENSADO)

CROMOSOMA CON DOS CROMATIDAS (CONDENSADO)

OBSERVESE LA ESTRUCTURA DE UN

CROMOSA: Cromtida(s) y

centrmero

Cariotipo de los seres humanos. Ntese que los cromosomas tienen una cromtida

Cariotipo de los seres humanos. Ntese que cada cromosoma tiene dos cromtidas

CROMOSOMAS Y CARIOTIPO

El cariotipo es un esquema, foto o dibujo de los cromosomas de una clula de una especie o organismo ordenados de acuerdo a su morfologa.

DE CROMATINA A CROMOSOMAS

NCLEO DE CLULA EUCARIOTA

Obsrvese que el ADN se encuentra

desordenado como espaguetis revueltos,

cundo el ADN se encuentra en sta forma

se llama CROMATINA

CROMATINA

La cromatina (ADN) se condensa, es decir, Se convierte en cromosomas claramente

diferenciados y separados unos de otros, el ADN se condensa en cromosomas con

Forma definida

El ADN se duplica antes de la divisin celular, durante la fase del ciclo celular llamada interfase,

especficamente durante la fase de la interfase llamada fase S.

Condensacin del ADN

1 2

Reproduccin sexual y asexual

Reproduccin asexual: cualquier proceso reproductor, como la gemacin o la divisin de una clula o de un organismo en dos o ms partes

aproximadamente iguales, en el que no interviene la unin de gametos. No debe confundirse con la regeneracin.

La reproduccin sexual: reproduccin en la que interviene la produccin de gametos y la fecundacin.

Gametos: clula reproductora haploide,

por ejemplo el espermatozoide o el vulo son gametos.

NMERO HAPLOIDE (n) Y NMERO DIPLOIDE (2n) en los organismo de reproduccin sexual

Un organismo se compone de clulas de dos tipos: clulas somticas y clulas sexuales (desde el punto de vista de la reproduccin sexual). Las clulas sexuales (gametos) en el ser humano son los espermatozoides y los vulos, y el resto de clulas son somticas (del cuerpo), es decir, casi todas las clulas del ser humano son somticas y unas pocas son sexuales. Cada organismo tiene un nmero caracterstico de cromosomas; un gato tiene 38 cromosomas (2n) en sus clulas somticas y 19 cromosomas (n) en sus clulas sexuales. Un ser humano tiene 46 cromosomas (2n) en sus clulas somticas y 23 cromosomas (n) en sus

clulas sexuales. Ntese la designacin (n) y (2n). El nmero de cromosomas de los gametos (clulas sexuales) se conoce como

nmero haploide (dotacin simple (n)). El nmero de cromosomas de las clulas somticas se conoce como nmero

diploide (dotacin doble (2n)) y se encuentran en pares llamados cromosomas homlogos. Cuando el espermatozoide (n) se une al vulo (n) se forma el cigoto (2n)

NMERO HAPLOIDE (n) Y NMERO DIPLOIDE (2n) en la clulas de los seres humanos

CELULAS SEXUALES EN UNA MUJER: VULOS (n)

Por medio del proceso de la ovognesis la clula somtica Oogonio (2n) genera

clulas sexuales ( gametos) llamadas vulos (n).

CELULAS SEXUALES EN UN HOMBRE: ESPERMATOZOIDES (n)

Por medio del proceso de la espermatognesis la clula somtica

espermatogonio (2n) genera clulas sexuales (gametos) llamadas

espermatozoides (n)

UNION DE GAMETOS O CELULAS SEXUALES (n) por medio de la FECUNDACIN

+

(2n)

(n) vulo

Espermatozoide

El espermatozoide (n) fecunda el vulo (n) y se genera el cigoto (2n).

(n)

CROMOSOMAS HOMLOGOS

El cariotipo es un esquema, foto o dibujo de los cromosomas de una clula de una especie o organismo ordenados de acuerdo a su morfologa.

Cariotipo de los seres humanos. Ntese que cada cromosoma tiene dos cromtidas.

Ntese que el cromosoma rojo es paterno y el cromosoma verde es materno, cada

uno es un cromosoma homlogo, es decir, ambos son cromosomas homlogos. Los seres humanos tenemos en cada una de nuestras clulas somticas 23 pares de

cromosomas homlogos, cada par cuenta con un cromosoma paterno y uno

materno.

Los cromosoma homlogos son cada uno de los pares de cromosomas que existen dentro de las clulas somticas (2n) de un organismo, suelen tener igual disposicin de secuencia de ADN de un extremo a otro y, por ello, de genes, lo cual no significa que lleven la misma informacin gentica. En el ser humano hay 22 pares de cromosomas homlogos y un par de cromosomas sexuales.

CROMOSOMAS DE UNA MUJER CROMOSOMAS DE UN HOMBRE

En el ser humano hay 22 pares de cromosomas homlogos y un par de cromosomas sexuales.

Par de cromosoma sexuales en una mujer XX

Par de cromosomas sexuales en un hombre XY

CICLO CELULAR: la vida de una clula

El ciclo celular es la sucesin de fases de crecimiento y divisin que ocurren en la vida de una

clula. Dicho ciclo consta de tres fases: interfase, mitosis y citocinesis.

Inte

rfas

e

2

3

1

La mitosis (cariocinesis o divisin del ncleo) y la citocinesis (divisin del citoplasma), ocurren despus

de completarse las tres fases preparatorias de la interfase: fases

G1, S y G2.

La interfase abarca tres etapas: G1, S y G2. Durante G1, la clula crece y

se duplican las organelas; en las clulas animales, los centrolos

empiezan a duplicarse. En la etapa S se duplican el DNA y sus protenas asociadas. En G2

comienzan a ensamblarse las estructuras relacionadas con la

divisin celular, los cromosomas se condensan y los centrolos

terminan de duplicarse.

CICLO CELULAR: la vida de una clula

Interfase (3 Fases) - Fase G1 : la clula crece y se duplican las organelas.

- Fase S : se duplica el DNA y sus protenas asociadas. - Fase G2 : comienzan a ensamblarse las estructuras relacionadas con la divisin celular, los cromosomas se condensan y los centrolos terminan de duplicarse.

Mitosis o divisin del ncleo

Citocinesis o divisin del citoplasma

Las clulas presentan un ciclo denominado ciclo celular que se divide en tres fases: interfase (dividida en tres fases), mitosis y citocinesis. Si la clula muere

se dice que la clula llego al estado de apoptosis.

Citocinesis: la divisin del citoplasma

La citocinesis divide a la clula madre en dos clulas hijas iguales. Cada una de ellas recibe un juego completo de cromosomas y alrededor de la mitad del citoplasma, las organelas y las macromolculas de la clula madre.

CICLO CELULAR: la vida de una clula

Mitosis: la divisin del ncleo

La mitosis es una divisin nuclear caracterizada por la formacin de dos ncleos hijos idnticos entre s. Comienza con la interfase (replicacin de los cromosomas, ADN) continuando con cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. SE OBTIENEN DOS CELULAS IGUALES A LA PROGENITORA.

Al comienzo de la mitosis, cada cromosoma est formado por dos cromtidas hermanas y se encuentra totalmente condensado. El huso mittico est armado y las fibras cinetocricas estn unidas a los centrmeros de los cromosomas. Las fibras del huso separan las cromtidas hermanas, que son conducidas a polos opuestos de la clula. As se asegura la distribucin equitativa de la informacin gentica entre las dos clulas hijas.

Interfase

Citocinesis

Resumen Mitosis

Mitosis de una clula vegetal

Ntese que en la Telofase ocurre la divisin de las

clulas: citocinesis.

Meiosis: divisin de cromosomas

Es un proceso de divisin celular en el cual una clula diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro clulas haploides (n).

Visin general de la meiosis. En la interfase se duplica el material gentico. En meiosis I los cromosomas homlogos se reparten en dos clulas hijas, se produce el fenmeno de entrecruzamiento. En meiosis II, al igual que en una mitosis, cada cromtida migra hacia un polo. El resultado son 4 clulas hijas haploides (n).

En los seres humanos una clula somtica (2n) por el proceso de la meiosis, genera 4 clulas haploides (n) , es decir las clulas sexuales: vulos o espermatozoides.

(2n) (n)

(n)

(n)

(n)

Entrecruzamiento

Meiosis: divisin de cromosomas La meiosis se divide en dos fases meiosis I y meiosis II. Y cada una de estas fases se divide en: profase, metafase, anafase y telofase como en la mitosis.

Al comienzo de la meiosis I, los cromosomas homlogos se aparean y se produce el

entrecruzamiento: un fragmento de cromtida de un homlogo se intercambia con un fragmento de cromtida del otro. Durante la meiosis II, las cromtidas de cada homlogo se distribuyen al azar entre las clulas hijas.

1

4 3

2

Acercamiento

Cromosomas entrecruzados

Intercambio de fragmentos de

cromtida

COMPARACIN DE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS EN UNA CLULA CON SEIS CROMOSOMAS.

La clula diploide (2n)

tiene seis cromosomas, es decir

2n=6.

Obsrvese el resultado final de

cromosomas, en la mitosis cada una las

dos clulas resultantes tienen el mismo

nmero de cromosomas (6) y en la meiosis cada una de las cuatro clulas resultantes tienen

solamente la mitad (3)

La mitosis y la meiosis: procesos similares pero diferentes En la meiosis, cada ncleo diploide se divide dos veces,

pero los cromosomas se duplican una sola. En la mitosis, en cambio, cada divisin es precedida por una duplicacin cromosmica.

Durante la meiosis, los cromosomas homlogos se aparean, se entrecruzan y se segregan al azar. Nada de esto ocurre durante la mitosis.

La mitosis ocurre en clulas haploides y diploides; la meiosis, slo en diploides.