1 Información genética y proteínas Profesora Karina Pavez Cerda Clase segundo medio

2 G. Antiñolo mar2k6

3 mar2k6 Estructura del núcleo Partes del núcleo 1.Carioteca o membrana nuclear interna 2.Carioteca o membrana nuclear externa 3.Poros nucleares 4.Cariolinfa 5.Cromatina (eucromatina y heterocromatina) 6.Nucleolo

4 G. Antiñolo mar2k6 ¿Dónde se encuentra el ADN? En 1960, John Gurdon diseñó un experimento basándose en el intercambio de núcleos en la rana africana Xenopus laevis

5 G. Antiñolo mar2k6 ADN (ácido desoxirribonucleico) modelo de Watson y Crick Estructura del ADN

6 G. Antiñolo mar2k6 El ADN es antiparalelo

7 G. Antiñolo mar2k6 Compactación del ADN (ácido desoxirribonucleico) Compactación del ADN

8 G. Antiñolo mar2k6 Los cromosomas y los genes Los cromosomas son cadenas de ADN superenrolladas, compuestas por millones de nucleótidos. Cada cierto número de nucleótidos se constituye un gen, es decir, un determinado trozo de ADN que lleva información para un determinado carácter..

9 G. Antiñolo mar2k6 Cromosomas y alelos

10 G. Antiñolo mar2k6 Veamos más cosas importantes que debes saber sobre los cromosomas: En casi todas las células, los cromosomas se observan siempre en parejas. Los dos cromosomas de una pareja reciben el hombre de homólogos. Pareja de homólogos 1 Pareja de homólogos 2 El número de parejas de homólogos es siempre el mismo en todas las células de una especie. Por ejemplo: -Los seres humanos tenemos 23 parejas (en total: 46 cromosomas) -La mosca del vinagre tiene sólo 4 parejas (en total: 8 cromosomas) Drosophila melanogaster (mosca del vinagre)

11 G. Antiñolo mar2k6 23 parejas de cromosomas El conjunto de los cromosomas de la célula de una especie constituyen el CARIOTIPO. Cuando se ordenan por parejas, este recibe el nombre de CARIOGRAMA Cariotipo humano. En total hay 23 parejas de homólogos. Suele expresarse como 2n = 46 ( n = 23 ) Cromosomas sexuales

12 G. Antiñolo mar2k6 Estructura del cromosomas

13 G. Antiñolo mar2k6 Duplicación Cada una de las copias es una cromátida Cromátida 1 Cromátida 2 centrómero División celular. Las células hijas necesitan heredar la información genética de la célula madre. centrómero

14 G. Antiñolo mar2k6 LA HERENCIA DEL SEXO Como ya sabemos el sexo en la especie humana está determinado por los cromosomas sexuales X e Y. Las mujeres son homogaméticas (XX) y los hombres heterogaméticos (XY). Si en el momento de la concepción se unen un óvulo X con un espermatozoide X, el zigoto dará una mujer. Si se unen un óvulo X con un espermatozoide Y, dará una hombre. ♂ Hombre ♀ Mujer XX XY X X Y XX XY (i+5)

15 Tipos de cromosomas 1)Metacéntricos: el centrómero esta en la mitad del cromosoma, con brazos de igual longitud 2)Submetacéntricos: el centrómero esta desviado hacia un extremo 3)Acrocéntricos: el centrómero esta muy cercano al extremo 4)Telocéntricos: el centrómero se encuentra en el extremo

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17 Fenotipo Morfológico visible Morfológico no visible – grupos sanguíneo Funcional – Proteínas (hemoglobina) Conductual – características heredadas e influenciadas por el ambiente (cantar)

18 Actividad Actividad página 22

19 Números cromosómicos

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21 Diploide – las células diploides son aquellas que tiene el material genético total de la especie Se simboliza como 2n Ej: 2n = 2*23 = 46 Haploide – las células haploides tienen la mitad de la información genético total de la especie. Se simboliza como n Ej: n = 23

22 G. Antiñolo mar2k6 Las células con 2n cromosomas se dice que son DIPLOIDES Las células con n cromosomas se dice que son HAPLOIDES (del griego diplo = doble ; haplos = simple)

23 La mitosis es el proceso de formación de dos células idénticas (generalmente). La meiosis es un proceso para convertir una célula diploide en un gameto haploide. Tipos de División Celular

24 Mitosis 2n Diploide 2n Diploide 2n Diploide

25 Se divide en las etapas G1, S, y G2 en conjunto son llamados Interfase. Luego de la interfase viene la mitosis que se divide en 4 etapas. (Gap o G0= Lapso, Período)

26 Comienza en G1 donde la célula aumenta de tamaño. Luego en la etapa S se duplica el ADN, los centriolos y los organelos. Finalmente se forman los cromosomas y comienza a desaparecer la membrana. G0= etapa de reposo momentáneo o permanente. INTERFASE La célula se prepara para iniciar la mitosis.

27 INTERFASE Célula AnimalCélula Vegetal

28 Consiste en una serie de etapas o fases que van progresando en forma continua. Estas son: Profase, Metafase, Anafase y Telofase. El proceso de la mitosis

29 Profase Los cromosomas se hacen visibles, la membrana nuclear y el nucléolo desaparece, se forma el huso mitótico. Profase en Célula Animal

30 PROFASE Célula AnimalCélula Vegetal

31 Metafase Los cromosomas se ordenan en la placa metafasica (lineal) y se unen al ya completamente formado huso.

32 METAFASE Célula AnimalCélula Vegetal

33 Anafase Las cromátidas hermanas se separan, y los nuevos cromosomas hijos se mueven a los polos opuestos de la célula.

34 ANAFASE Célula AnimalCélula Vegetal

35 Telofase Los juegos de cromosomas se agrupan en los polos opuestos, la membrana nuclear se vuelve a formar alrededor de cada juego y la citoquinesis (división del citiplasma) sigue generalmente.

36 TELOFASE Célula AnimalCélula Vegetal

37 Durante la telofase se forma una placa a través de la célula denominada fragmoplasto Vegetal / Citoquinesis / Animal Estrangulación de la membrana

38 meristemas apicales de las raíces Meristema Apical

39 En un meristema las células presentan una gran actividad proliferativa y es posible encontrar todas las fases del Ciclo Celular y las diferentes etapas de la Mitosis

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41 EtapasNº de cromosomas Nº de cromátidas Cantidad de ADN Diploide o haploide G1 S G2 Profase Metafase Anafase Telofase Citodiéresis Actividad: completa la tabla para una célula con 60 cromosomas

42 El siguiente esquema que resume el ciclo celular: Interfase M G1SG2 Duración aproximada4 horas10 horas4 horas2 horas Actividad celular Crecimiento de la célula Actividad normal de la célula Replicación paulatina del ADN Síntesis de proteínas del citoesqueleto División del material genético Cantidad de material genético

43 Identifica las etapas de la división celular en la siguiente animación:

44 Ciclo celular: Cantidad de cromosomas (n) y Cantidad de ADN (c)

45 Importancia de la mitosis Desarrollo Crecimiento Reparación y renovación de tejidos Asegura que las células hijas tengan igual información genética y el mismo número de cromosomas que la célula madre.

46 ¿cómo una célula sabe cuando debe dividirse? ¿Hasta cuándo dividirse y no sobrepasar el número preciso de células?

47 Una de cada tres personas padece de algún tipo de cáncer durante su vida y una de cada cuatro muere

48 REGULACION DEL CICLO CELULAR CELULAS ANIMALES las células detienen el avance del ciclo en determinados puntos de control de modo que no se pasa de una fase a la siguiente, los puntos de control son: Transición de G 1 a S: iniciación de la replicación. Paso de G 2 a M: iniciación de la mitosis. Avance de metafase a anafase.

49 ¿Están todos los cromosomas alineados en el huso? ¡FINALIZAR MITOSIS! Maquinaria de la mitosis Maquinaria de replicación del DNA ¿Se ha replicado todo el DNA? ¿Es el entorno favorable? ¿Tiene la célula el tamaño adecuado? CONTROL DE LA FASE G 2 CONTROL DE LA FASE G 1 ¡COMENZAR MITOSIS! ¡ENTRAR EN CICLO! Crecimiento celular ¿Es el entorno favorable? ¿Tiene la célula el tamaño adecuado? Entorno Crecimient o celular Entorno PUNTOS DE CONTROL DEL CICLO CELULAR CONTROL DE LA FASE S ¡CONTINUAR LA SÍNTESIS DE DNA! ¿Se ha producido daño en el DNA? CONTROL DE LA METAFASE

50 50 CONTROL CICLO CELULAR PROTEÍNAS CLAVE: (protooncogenes) - Quinasas dependientes de ciclina o Cdk - Ciclinas Punto de control 1: Cdk + Ciclina G1 Comienza fase S Duplicación ADN

51 51 CONTROL CICLO CELULAR PROTEÍNAS CLAVE: - Quinasas dependientes de ciclina o Cdk - Ciclinas Punto de control 2: Cdk + ciclina mitótica Factor promotor de Mitosis Mitosis http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_control_cell_cycle.swf

52 codifican proteínas que se encargan de que la mitosis no continúe debido a que la replicación del ADN ha ocurrido en forma incorrecta. La proteína p53 induce la muerte celular programada (apoptosis)

53 La mitosis se define como A) la división del núcleo celular. B) la división de células somáticas. C) el término del período de crecimiento celular. D) el mecanismo de disociación de células. E) el proceso de diferenciación celular. A

54 Los puntos de control del ciclo celular son en:

55 1.¿Qué es un gameto? 2.Si los gametos se forman a partir de una célula diploide ¿Qué debería ocurrir con la cantidad de material genético?

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57 MEIOSIS I INTERFASE PROFASE I METAFASE I ANAFASE I MEIOSIS II TELOFASE I PROFASE II METAFASE II ANAFASE II TELOFASE II

58 Meiosis Dos divisiones sucesivas con una única duplicación del material genético –Meiosis I –Meiosis II –Se obtienen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre.

59 Etapas: Profase I Metafase I Anafase I Telofase I División meiótica I

60 La interfase antes de la meiosis es similar a la interfase de la mitosis. Antes que la célula empiece la primera división de la meiosis, el ADN en los cromosomas del núcleo de la célula se duplica.

61 Profase I Se forman los cromosomas, la membrana nuclear desaparece y se forma el huso mitótico Ocurre el Crossing over Tetrada o bivalente

62 1-PROFASE 1 Leptoteno los cromosomas individuales se comienzan a condensar Cigoteno: Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar apareados en toda su longitud Paquiteno: los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento o crossing- over MEIOSIS 1

63 CROSSING-OVER IPCHILE DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2013

64 Diacinesis: rompimiento de la membrana nuclear. -Diploteno Los cromosomas continúan condensándose hasta que se pueden comenzar a observar las dos cromátidas de cada cromosoma.

65 Metafase I Los cromosomas homologos (en parejas) se ordenan en la placa metafasica. Ocurre la permutación cromosomica cromosomas homologos

66 Anafase I Los cromosomas homólogos conducidos hacia los respectivos polos. Este proceso se denomina segregación o disyunción Telofase I Los cromosomas se disponen en los polos y vuelve a formar la membrana nuclear. El resultado son dos células haploides. Luego ocurre de citodieresis

67 Variación durante las etapas de la meiosis I

68 Etapas: Profase II Metafase II Anafase II Telofase II División meiótica II Las células que comienzan son haploides, con 2c de ADN. Estas células pasan por una interfase corta, sin duplicación del material genético

69 Los cromosomas están alineados Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan La membrana nuclear reaparece. Ocurre la citodieresis obteniendo 4 células haploides con 1c de ADN. Se visualizan los cromosomas dobles, migran los centriolos a los polos y forman el huso. Se desintegra la membrana Profase II Metafase II Anafase II Telofase II

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71 Animación de la División por Meiosis

72 Identifica cada etapa de la meiosis IPCHILE DOCENTE:Veronica Pantoja S. 2013

73 Variabilidad: Crossing over y permutación Generar células haploides – gametos fecundación

74 Aneuploidías: problemas en la separación de los cromosomas homólogos

75 Monosomía síndrome de Turner, 45 (XO) Síndrome de Klinefelter, 47(XXY) Síndrome de Down 47 (trisomía par 21)

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77 Comparación entre mitosis y meiosis MITOSISMEIOSIS Ocurre en la mayoría de las células eucarióticas. Ocurre en la formación de gametos en células eucarióticas. No hay apareamiento de cromosomas homólogos. Los cromosomas homólogos se parean y puede ocurrir entrecruzamiento. Se mantiene el número de cromosomas.El número de cromosomas se divide de diploide a haploide. Una división.Dos divisiones. Se producen dos células hijas.Se producen cuatro células hijas. Las células hijas son idénticas entre sí y a la célula madre. Las células hijas tienen combinaciones variadas de cromosomas y no son idénticas a la célula madre.

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79 La formación de gametos por meiosis se llama gametogénesis y es diferente en hombres y en mujeres. En los machos, la gametogénesis tiene como resultado la formación de células espermáticas y se llama espermatogénesis, ocurre en los testículos. En la hembra, los ovocitos se forman en los ovarios. La formación de gametos en las hembras se llama ovogénesis. Los gametos femeninos y masculinos

80 Este proceso se desarrolla en los testículos. La espermatogénesis se extiende desde la adolescencia y durante toda la vida del macho. A-ESPERMATOGENESIS Espermatogonias Espermatocitos I Meiosis 1 Espermatocitos II Meiosis 2 espermatida La espermatogénesis consta de tres etapas: Multiplicación Crecimiento Maduración

81 Los espermatozoides presentan tres zonas bien diferenciadas: la cabeza (cromosomas y acrosoma), el cuello (centrosoma y mitocondrias) y el flagelo. Las espermátidas se convierten en espermatozoides. Para ello: se reduce el citoplasma el núcleo se alarga las mitocondrias se colocan en el cuello los centríolos originan un flagelo. MADURACIÓN DE ESPERMATOZOIDES

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83 Este proceso se desarrolla en los ovarios. Al momento de la menarquia la mujer posee cerca de 400.000 folículos, los cuales se activan cada 28 días aproximadamente. B-OVOGENESIS Ovogonias Ovocitos I Meiosis 1 Ovocitos II Cuerpo polar I (polocito) Meiosis 2 Ovulo Cuerpo polar II (polocito) Cuerpo polar II (polocito) Cuerpo polar II (polocito) La espermatogénesis consta de tres etapas: Multiplicación Crecimiento Maduración Detenido en metafase II

84 El feto femenino empieza a formar ovogonias, pero se detiene el proceso de meiosis en la etapa de ovocito primario, específicamente en profase I

85 Gametogénesis Síntesis:

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87 ¿PREGUNTAS, DUDAS, COMENTARIOS?

88 Evaluemos lo que aprendimos

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