tema 8 reproducción celular

TEma 8 Reproduccióncelular

TEMA 8

1. El ciclo celular

2. La replicación del ADN

3. El ciclo celular: la fase M

4. La meiosis

5. Mitosis, meiosis y reproducción

6. Actividades PAU

7. Actividades del libro

REPRODUCCIÓN CELULAR

01

eL CICLO CELULAR

1. el ciclo celular

Las células tienen la capacidad de reproducirse: - Seres unicelulares: proceso de reproducción. - Seres pluricelulares: Crecimiento, formación de tejidos y sustitución de células. Este proceso es la división celular. Duplicación de material hereditario y división en dos. Ciclo celular: Conjunto de cambios que sufre una célula desde que se ha formado hasta dar lugar a 2 células hijas. Duración indeterminada (de horas a años depende del tipo celular). 2 partes: Interfase: crecimiento y síntesis de sustancias. (dur. variable) Fase M: mitosis y citocinesis (2h) Puntos de control al final de G1, G2 y en fase M.

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1. el ciclo celular

La interfase es el periodo entre dos mitosis sucesivas y ocupa la mayor parte del ciclo celular, la célula aumenta de tamaño y duplica el material genético preparándose para la división celular. Fase G1 (gap-intervalo) Síntesis de proteínas para aumentar de tamaño. Duración variable. Si se detiene, periodo de quiescencia G0, temporal o permanente. Se pensaba que las neuronas estaban en G0 y no había división pero en ocasiones se ha visto que sí. (hipocampo) Fase S (síntesis) Síntesis de material genético y de histonas. Dos cromátidas hermanas idénticas que serán visibles en la mitosis. Fase G2 Duración muy corta, se transcriben y traducen genes que servirán para codificar proteínas de la división celular (tubulina) y se duplican centriolos. Cuando se condensan los cromosomas para la mitosis termina esta fase.

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02

LA REPLICACIÓN DEL ADN

2. la replicación DEL ADN

Se produce durante la fase S dentro de la interfase. Intuida por Watson y Crick al establecer la doble hélice. Modelo semiconservativo. La doble hélice se abre y se separan las dos cadenas. A partir de las dos cadenas separadas se les van uniendo nucleótidos que van formando la cadena complementaria nueva. La vieja sirve como patrón. Cabría la posibilidad de otros dos modelos el dispersivo y el conservativo.

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2.1. la replicación semiconservativa

La base del experimento es la separación del ADN de bacterias cultivadas con 15N (isótopo pesado) del 14N (isótopo normal) por ultracentrifugación. 1. Cultivo de E.coli durante varias generaciones en un medio con 15N para que el ADN incorporara el isótopo. 2. Transferir bacterias a un medio con 14N y dejaron que se reprodujeran. 3. Extracción de ADN y centrífuga tras cada generación.

En la primera generación solo una banda en posición intermedia mezcla 14-15. Descartamos consevativa. En la segunda y tercera generación aparecen dos bandas, se descarta la dispersiva.

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2.2. la replicación en procarióticos

Basándose en estudios con E.coli se ha visto el mecanismo que es similar en procariotas y eucariotas. Es ordenada y secuencial, se inicia en puntos fijos del cromosoma y se produce de forma simultánea al desenrollamiento de la doble hélice original. en tres etapas iniciación, elongación y terminación. Fase de iniciación: Desenrollamiento y apertura de la doble hélice. Origen único en un lugar del cromosoma oriC predominan A yT Múltiples copias de proteínas ADN A se unen a zonas concretas del ADN formando complejo proteína ADN. Reconocen origen. Se une una helicasa rompe enlaces de H y la hélice se abre como una cremallera. Se produce desenrollamiento, crea tensiones en zonas próximas, otras enzimas girasas y topoisomerasas evitan esa tensión, soldando la hélice. Proteínas SSB se unen a las hebras molde impiden que se vuelva a enrollar dejando libres las hebras para que comience el proceso. Se origina la burbuja de replicación y zonas con forma de Y horquillas de replicación. Es bidireccional

Fase de elongación. Se sintetiza una nueva hebra de ADN sobre cada hebra de la hélice original, actúan las ADN polimerasa con dos actividades y de tres tipos I,II, III: Act polimerasa: selección de nucleótido para unirlos a hebras. Act exonucleasa: eliminación de fragmentos ARN cebador y reparación de bases erróneas mal colocadas.

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2.3. El mecanismo de la elongación en procarióticos

El mecanismo es similar para las dos hebras de ADN. La ADN polimerasa recorre en sentido 3' ->5' y va uniendo los nuevos nucleótidos que van haciendo una cadena que crece de 5'->3'. Hay diferencias dependiendo de la hebra de la cadena que sea, por ser antiparalelas las cadenas.

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2.3. El mecanismo de la elongación en procarióticos

Una vez formada la burbuja de replicación, continúa la acción de las proteínas de la iniciación y comienzan a intervenir las ADN polimerasas. la ADN pol III más procesividad, ADN pol I actividad reparadora. Éstas unen nucleótidos solo en uno de los sentidos. La ADN polimerasa no inicia de cero la síntesis la síntesis, necesita un fragmento de unos 10 nucleótidos de ARN (cebador o primer), sintetizado por una ARN polimerasa que se llama primasa. secuencia complementaria, a partir de ahí la cadena nueva cebador.

La síntesis de las nuevas hebras es bidireccional y semi discontinua en 5'->3' Hebra conductora o líder síntesis continua. Hebra retardada discontinua con muchos cebadores y se va retrasando ligeramente. Trozos de aproximadamente entre 1000 y 2000 núcleótidos (fragmentos de Okazaki), Cada uno requiere una primasa y un cebador.

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ADN polimerasa I va eliminando cebador, rellenando huecos con ADN y las ADN polimerasas corrigen errores (actividad exonucleasa) . La ADN ligasa suelda todos los fragmentos, la hebra retardada completa su síntesis.

2.3. fase de terminación

La replicación en los procariotas tiene origen en un único lugar, y es bidireccional. Las dos horquillas de replicación van avanzando hasta llegar a un punto del cromosoma denominado Ter. Ahí se fija una proteína específica (proteínas Tus), Se bloquea la actividad de las helicasas y la replicación termina. Resultado final dos cromosomas circulares concatenados, que se separan por la acción de la topoisomerasa.

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2.3. la replicación en eucarióticos

Es muy parecida a la de los procarióticos, diferencias por su mayor complejidad. Las principales disparidades son:

• Las moléculas de ADN son muy largas múltiples orígenes de replicación (6000 horquilas en D.melanogaster)
• El tamaño de los fragmentos de Okazaki es distinto, en este caso son de 100 a 200 nucleótidos.
• La velocidad de elongación es más lenta.Los nucleosomas frenan las polimerasas.
• Existen cinco tipos de ADN polimerasas (alfa, beta, gamma, delta epsilon) gamma interviene en la replicación del ADN mitocondrial.
• Se van sintenizando a la vez las histonas que no existen en procariotas y generando nuevos nucleosomas.

El proceso se va completando hasta llegar al telomero, con secuencias ricas en G. Cuando se elimina el último cebador la hebra retardada queda incompleta, por eso se van acortando los telómeros. Asociado a procesos de senescencia y muerte celular (apoptosis). Para paliar acortamiento enzima específica telomerasa. reconoce la cadena rica en G y la alarga, es una polimerasa especial. No está en todas las células por igual, muy activa en germinales, embrionarias y cancerosas, poco activa en somáticas.

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03

EL CICLO CELULAR: LA FASE M

3. el ciclo celular: fase M

La fase M es similar en casi todas las células eucariotas. Dos procesos:

• Mitosis o cariocinesis
• Citocinesis.

La mitosis es un proceso continuo en 5 fases, la citocinesis es distinda en vegetales y animales.

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3. el ciclo celular: fase m

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3. el ciclo celular: fase m

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3. el ciclo celular: fase m

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3. el ciclo celular: fase m

Existen diferencias entre células animales y vegetales:

• En las animales y algas flageladas la mitosis es astral, poseen centrosoma que forma las fibras del huso. En las vegetales es anastral, no hay áster y las fibras del uso se forman a parti de una zona del citoplasma organizador.
• la citocinesis animal se produce por estrangulación, en las vegetales se forma un fragmoplasto por restos de microtúbulos y del RE. Deja poros que se llaman plasmodesmos.

Tipos especiales de división celular El proceso habitual es una bipartición, encontramos otros:

• Gemación.
• Esporulación.

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04

LA Meiosis

4. la MEIOSIs

La meiosis (meio reduccion del griego) es un tipo de división celular con objetivo de producir células haploides (gametos), para la reproducción sexual. A partir de una célula diploide (2n) se producen 4 células haploides (4n) diferentes entre sí y distintas de la madre, con la mitad de cromosomas. Recombinación genética o intercambio de material entre cromosomas homólogos. Dos divisiones sucesivas meiosis I y meiosis II, divididas en varias etapas. En la interfase previa se produce una duplicación de los cromosomas, formados por dos cromátidas unidas por el centrómero.

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4.1 meiosis 1 o división reduccional

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4.1 meiosis 1 o división reduccional

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4.2 MEiosis II

Tambien recibe el nombre de segunda división meiótica. Se desarrolla como la mitosis, a la vez en las dos células hijas. Antes de comenzar se produce una pequeña interfase sin síntesis de ADN. Profase II: Desaparece la membrana nuclear, condensan cromosomas y se forma el huso acromático. Metafase II: Los cromosomas se situan en la placa ecuatorial. Cada uno compuesto por dos cromátidas unidas por el centrómero, y cada una tiene su cinetocoro. Anafase II: Se separan los centrómeros y cada cromátida emigra a polos opuestos. Telofase II: los cromosomas desespiralizan y se rodean de una membrana nuclear. Se produce una citocinesis y se obtienen 4 haploides y genéticamente distintas, con cromosomas recombinados,

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4 resumen meiosis

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05

MITOSIS, MEIOSIS Y REPRODUCCIÓN

5 mitosis, meiosis y reproducción

la mitosis y la meiosis son dos tipos de división celular. Tienen diferentes funciones. La mitosis, es una forma de reproducción de aquellos organismos que lo hacen de forma asexual y la meiosis aquellos que lo hacen de forma sexual. Reprodución asexual:

• Produce copias idénticas.
• No genera variabilidad genética.

Reproducción sexual:

• Mezcla los caracteres de los dos progenitores.
• Cada progenitor aporta un gameto formado a partir de los meiocitos.
• Es más compleja que la asexual.
• Genera variabilidad genética por la recombinación genética producida en la meiosis., la distribución al azar de cromosomas paternos y maternos y las diferencias entre los gametos.

La meiosis colabora con el incremento de la variabilidad genética y puede favorecer la adaptación al medio. Todos los seres vivos eucariotas tienen en algún momento una meiosisen su ciclo vital

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06

ACTIVIDADES PAU

ord 21 6.1

extraord 21 6.2

ord 20 5.1

extraord 20 5.1

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07

ACTIVIDADES DEL LIBRO

Páginas 136 y 137 Ejercicios 6, 11, 12, 17, 23, 25

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