Ciclo celular

Los cromosomas

estructura detallada

palabras claves:
histonas
centrómero
cromátida
telómero
hebra
doble hélice
Cada cromosoma consiste de dos cromátidas que
se mantienen unidas por un centrómero.
Morfología de un cromosoma eucariótico
(cromosomas en metafase)
telómero
Cariotipo humano (metafase), tinción con Giemsa

bandas G claras (genes más activos) y

bandas G oscuras (DNA más densamente empaquetado)
 brazo región banda sub-banda
cromosoma X humano
patrón de bandas
El ciclo celular
 Ciclo Celular
• Conjunto de
actividades de
crecimiento y
división celular

• Consta de dos
fases principales:
interfase y
mitosis.
El ciclo celular

G 2

int
pro
er pha

S meta
se mitosis
ana
telo
G 1 G1 = gap; fase de
crecimiento
S = síntesis; fase de
G 0
replicación de los
diferenciación o cromosomas
especialización celular G2 = gap; fase de
preparación de la mitosis
DIFERENCIACION

DIVISION

SUPERVIVENCIA / MUERTE
DIFERENCIACION

DIVISION

SUPERVIVENCIA / MUERTE
DIFERENCIACION

DIVISION

SUPERVIVENCIA / MUERTE
DIFERENCIACION

CICLO
DIVISION CELULAR

SUPERVIVENCIA / MUERTE
 EL CICLO CELULAR

FASES DEL CICLO

CELULAR
FASES DEL CICLO
CELULAR
 FASES DEL CICLO
CELULAR
CICLO CELULAR ESTANDAR

CICLO CELULAR EMBRION (1ª ETAPAS)

S
 REGULACION DEL CICLO
CELULAR
LEVADURA DE GEMACION:
Saccharomyces cerevisiae

NUTRIENTES

FACTORES DE
CONJUGACION

TAMAÑO
CELULAR
 REGULACION DEL CICLO CELULAR
LEVADURA DE FISION:
Schizosaccharomyces pombe
 REGULACION DEL CICLO
CELULAR

CELULAS ANIMALES
Punto de restricción

FACTORES DE
CRECIMIENTO
Fase G1 (del inglés Growth o Gap 1):

Es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular

con síntesis de proteínas y de ARN

Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la

célula duplica su tamaño y masa debido a la continua síntesis de
todos sus componentes, como resultado de la expresión de los genes
 que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular.

En cuanto a carga genética, en humanos (diploides) son 2n 2c.

Fase S (del inglés Synthesis):

Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la 

replicación o síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se
duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas.

Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas

nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unas
10-12 horas y ocupa alrededor de la mitad del tiempo que dura el
ciclo celular en una célula de mamífero típica.
Fase G2 (del inglés Growth o Gap 2):

Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa

la síntesis de proteínas y ARN. Al final de este período se observa al
microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio
de la división celular.

Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina

empieza a condensarse al inicio de la mitosis. La carga genética de
humanos es 2n 4c, ya que se han duplicado el material genético,
teniendo ahora dos cromátidas cada uno.
Fase M (mitosis y citocinesis)
Es la división celular en la que una célula progenitora (células
eucariotas, células somáticas -células comunes del cuerpo-) se divide
en dos células hijas idénticas.

Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase,

anafase, telofase; y la citocinesis, que se inicia ya en la telofase
mitótica. Si el ciclo completo durara 24 horas, la fase M duraría
alrededor de media hora (30 minutos)
 PUNTOS DE CONTROL DEL CICLO CELULAR
Maquinaria de
CONTROL DE
replicación del DNA LA METAFASE
¿Se ha producido daño Maquinaria de la
en el DNA? mitosis
¿Se ha replicado todo el DNA?

Entorno ¿Es el entorno favorable?

¿Están todos los cromosomas ¿Se ha producido daño
Crecimient ¿Tiene la célula el alineados en el huso? en el DNA?
tamaño adecuado?
o celular
¡COMENZAR ¡FINALIZAR
CONTROL DE MITOSIS! MITOSIS!

LA FASE G2

CONTROL DE CONTROL DE
LA FASE S LA FASE G1
¡CONTINUAR
LA SÍNTESIS ¡ENTRAR EN
DE DNA! CICLO! ¿Tiene la célula el Crecimiento
¿Se ha producido daño tamaño adecuado? celular
en el DNA?
¿Es el entorno favorable? Entorno
¿Se ha producido daño
en el DNA?
REGULADORES DEL CICLO CELULAR

Ciclina B

Cdc2 =Cdk1(Cyclin
dependent kinase 1)
Ser/Thr kinasa
 REGULADORES DEL CICLO CELULAR
En levaduras el ciclo celular En eucariotas superiores
está regulado por Cdc2 y existen además diferentes
múltiples ciclinas kinasas de la familia de Cdc2
Ciclinas de tipo B (Cdk’s)

Ciclinas G1 o Cln
Cdc2=Cdk1

Ciclinas de tipo B
REGULADORES DEL CICLO CELULAR
Mecanismos de regulación de las Cdk
 REGULADORES DEL CICLO CELULAR
(vertebrados)

(Kinasas Wee1 (Thr14,Tyr15)y CAK (Thr161))

(Fosfatasa Cdc25C)

G2

S M

G1
REGULADORES DEL CICLO CELULAR

Inhibidores de (Mamíferos)
las Cdk
Familia Complejos Fase del ciclo
Cdk/ciclina afectada
Cip/Kip Cdk4/ciclina D G1
(p21,p27,p57) Cdk6/ciclina D G1
Cdk2/ciclina E G1/S
Cdk2/ciclina A S
Ink4 Cdk4/ciclina D G1
(p15,p16,p18, Cdk6/ciclina D G1
p19)
 PUNTOS DE CONTROL DEL CICLO CELULAR
Maquinaria de
CONTROL DE
replicación del DNA LA METAFASE
¿Se ha producido daño Maquinaria de la
en el DNA? mitosis
¿Se ha replicado todo el DNA?

Entorno ¿Es el entorno favorable?

¿Están todos los cromosomas ¿Se ha producido daño
Crecimient ¿Tiene la célula el alineados en el huso? en el DNA?
tamaño adecuado?
o celular
¡COMENZAR ¡FINALIZAR
CONTROL DE MITOSIS! MITOSIS!

LA FASE G2

CONTROL DE CONTROL DE
LA FASE S LA FASE G1
¡CONTINUAR
LA SÍNTESIS ¡ENTRAR EN
DE DNA! CICLO! ¿Tiene la célula el Crecimiento
¿Se ha producido daño tamaño adecuado? celular
en el DNA?
¿Es el entorno favorable? Entorno
¿Se ha producido daño
en el DNA?
CONTROL DEL CICLO CELULAR EN G1
CONTROL DEL CICLO CELULAR
Papel de p53 en el punto
de control G1

Estabilización y
aumento de los
niveles de p53
 CONTROL DEL CICLO CELULAR EN G2
Replicación incompleta o DNA
Replicación completa dañado
Mitosis
 Profase
• Condensación de
filamentos de
cromatina para dar
lugar a los cromosomas.

• Nucleolo y membrana
nuclear desaparecen,
síntesis del huso
mitótico.
 Metafase

• Cromosomas están
unidos al huso
mitótico por los
centrómeros y se
alinean en el plano
ecuatorial de la
célula.
 Anafase
• se separa las
cromátidas
moviéndose
lentamente a los
polos opuestos. Al
terminar la
anafase los
cromosomas han
formado un grupo
en cada polo
celular.
 Telofase

• En células animales
comienza a aparecer una
constricción a lo largo
del plano ecuatorial.

• Este proceso se llama

citocinesis. Eventos que
siguen contrarios a los
de la profase.
• La división celular en plantas ocurre principalmente en
lugares especializados llamados meristemos. Las regiones
meristemáticas son lugares de crecimiento activo.

• En células vegetales durante la telofase, se forma una

placa celular en el centro de la célula dividiendo el
citoplasma en dos partes iguales.
El ciclo celular – la interfase

centrosoma
membrana plasmática
citoplasma

membrana nuclear
crom
átid
as

fase G1 fase G2
El ciclo celular – la mitosis

centrómero
huso acromático fibra del huso

comienzo de metafase
profase
metafase
El ciclo celular – la mitosis

anafase telofase y citocinesis citocinesis terminada

Resultado de la mitosis:
Se obtienen dos células hijas de dotación cromosómica
idéntica a la de la célula madre (2n).
Meiosis
 Meiosis
• Es una secuencia de dos divisiones nucleares.

• La primera división es reductora

• La segunda división es ecuacional

 Profase I - Leptoteno

• La cromatina
es visible y
consiste de 2
cromátidas
unidas por un
centrómero.
 Profase I - Zygoteno
• Visibles los cromosomas homólogos.
• Ocurre sinapsis. Esta comienza en los
telómeros y en los centrómeros.
• Los pares formados se conoce como
bivalentes.
 Profase I - Paquiteno
• Intercambio de material genético entre
cromosomas (‘crossing over”).
• Formación de las quiasmas.
• Quiasma es el
punto (lugar
físico) donde
ocurre
intercambio
de material
genético o
“crossing
over”.
 Profase I - Diploteno
• Los cromosomas homólogos se repelen
unos a los otros y se comienzan a separar.
• Aun siguen unidos por los quiasmas.
 Profase I - Diacinesis
• Los cromosomas estan en su mayor estado de
condensación.
• Ocurre terminalización de los quiasmas (se mueve
hacia la parte distal de los cromosomas alejandose
de los centrómeros).
• Los centrómeros se unen a las fibras del huso
mitótico.
• Los bivalentes comienzan a migrar hacia el
ecuador debido a la acción de las fibras del
huso mitótico.
• La membrana nuclear se rompe y el nucleolo
desaparece.
 Metafase I
• Los cromosomas homólogos se alinean en el
plano ecuatorial.
 Anafase I
• Reducción del material genético.

• A estos cromosomas se les conoce como

diadas o univalentes (cromosomas de doble
hebra que ya no estan apareados).
 Telofase I
• Los cromosomas
se desenrollan.

• El nucleolo y la
membrana
nuclear
reaparecen.
 Intercinesis
• Periodo corto o ausente.

• No ocurre síntesis de DNA.

• SIMILAR a la interfase pero NO es lo mismo.

Meiosis II
 Profase II

• Los cromosomas
comienzan a enrrollarse
y se acortan.
• Membrana nuclear se
rompe.
• Las diadas se unen a las
fibras del huso
mitótico y comienzan a
migrar hacia el plano
ecuatorial de la célula.
 Metafase II

• Cromosomas
(univalentes) estan
alineados en el
ecuador.
 Anafase II

• Comienza cuando los

centrómeros ya se
han dividido y
termina cuando los
cromosomas llegan a
los polos.
 Telofase II
• Los cromosomas
estan en los polos.
• Cromosomas se
desenrrollan.
• Se forma la
membrana nuclear y
el nucleolo.
• Ocurre división
celular; citokinesis.
La meiosis – primera división – división reduccional

interfase comienzo
profase
Acontecimiento clave de la
profase I meiótica:
apareamiento de los
cromosomas homólogos
La meiosis – primera división – división reduccional

comienzo metafase
profase
metafase

Acontecimiento clave de la metafase I meiótica:

Formación de una doble placa ecuatorial
La meiosis – primera división – división reduccional

anafase telofase y citocinesis citocinesis terminada

Acontecimiento clave Acontecimiento clave de la telofase

de la anafase I meiótica: meiótica: Reducción del número de
No separación del cromosomas a la mitad; cada cromosoma
centrómero está formado por dos cromátidas.
La meiosis – segunda división – división ecuacional

profase II metafase II

citocinesis terminada
La meiosis – segunda división – división ecuacional

metafase II anafase II telofase y citocinesis II

La meiosis – balance
A partir de una célula
madre diploide
(con 2n cromosomas)...

...cuatro células hijas

haploides
(con n cromosomas).

...se obtienen...
Comparación
entre metafase
y anafase I yII
 Mecanismos de variabilidad genética de la
Meiosis

-Recombinación genética
-Segregación al azar de los homólogos en la
anafase I
 Gametogénesis
• Proceso meiótico que produce células
haploides y la subsequente maduración de
estas células o gametos funcionales.
 Gametogénesis
• Proceso meiótico que produce células
haploides y la subsequente maduración de
estas células o gametos funcionales.
 Espermatogénesis
• En los humanos comienza en la pubertad.

• Ocurre en los testículos.

• Los espermatogonios (células germinales

premeióticas inmaduras) proliferan a través
de mitosis, se diferencian y forman los
espermatocitos primarios.
Ovogénesis
Espermatogénesis
Errores en la Meiosis: No
disyunción
Comparación
Mitosis-
Meiosis