Ciclo Celular, Mitosis y Meiosis

1. Universidad de Guadalajara
Lic. Nutrición / Fisiología Humana
Dr. Ignacio Valenzuela Chavira
Químico Biólogo Clínico (UNISON)
Doctorado en Ciencias (CIAD)
ignacio.valenzuela@académicos.udg.mx
Centro Universitario de los Altos
1. Fisiología Celular y de Tejidos Excitables
Reproducción Mitótica y Meiótica

2. Ciclo Celular
Fases del Ciclo Celular:
 Interfase
 Fase G1
 Fase S
 Fase G2
 Fase M  Mitosis o Meiosis
 Citocinesis
El Ciclo Celular es un conjunto
ordenado de procesos que conducen
al crecimiento de una célula y a la
división de 2 células hijas en la
mitosis o 4 en la meiosis.

3. Es el período más largo del ciclo celular, ocupando casi el 90%, trascurre entre la división
celular y comprende tres etapas:
Interfase

4. Interfase
Cada cromosoma solo
tiene una cromatida
Cada cromosoma tiene 2
cromátidas (copias)

5. Regulación/Activación del Ciclo Celular por Ciclinas
 Ciclinas: grupo de proteínas que regula los procesos del Ciclo Celular.
 Existen cuatro tipos básicos: ciclinas G1, ciclinas G2/S, ciclinas S y ciclinas M.
CDK: Cinasas Dependientes
de Ciclinas.
Activación del ciclo celular
 Una ciclina debe activar o inactivar muchas proteínas.
 Las ciclinas se asocian a una familia de enzimas llamadas Cdk´s.
 Cdk sola es inactiva.
 Cdk-ciclina activa, enzima funcional y puede modificar proteínas blanco

6. Duplicación del centrosoma: G1/S CDK

7.  Fase particular del ciclo celular donde las células pueden
permanecer en G0 en un tiempo indefinido, que puede ser largo
(no hay división celular ni replicación del ADN).
 La Célula continua con su metabolismo pero su ciclo celular
esta detenido.
Fase G0
 Dichas células generalmente entran a la fase G0 provenientes de
G1, sólo para volver a entrar en G1 y comenzar a dividirse de
nuevo bajo condiciones específicas.
Células
Fase G0
Células
Quiescentes
Células
Senescentes
Inactivo
Envejecimiento
Pueden regresar al
Ciclo Celular (G1)
Sí
NO
Sirve para asegurarse que
el ADN dañado no se
pase a las células hijas

8. División Celular
Fase M
Mitosis Meiosis
 Células Diploides (2n)
 Células Somáticas
 Células Haploides (n)
 Células Sexuales o gametos
Las Células Somáticas son
Diploides, es decir, contienes
2 juegos de cromosomas (del
padre y de la madre). 2n = 46.
Las Células Sexuales o gametos
son Haploides, es decir, contienes
1 juego de cromosomas (del padre
o de la madre). n = 23.
Otros tipos de
reproducción
Bacterias, Levaduras,
protozoarios
Fisión Binaria, Gemación y
Esporulación
Reproducción
Sexual
Algunas eucariotas unicelulares
se reproducen por mitosis

9. Reproducción Sexual

13. División Celular por Mitosis
La Mitosis es una etapa de la división celular donde el ADN del núcleo de la célula madre
se divide en dos grupos iguales de cromosomas, por lo cual genera que posteriormente
el contenido de la célula madre que se divide en dos células hijas en la Citocinesis.

14. Mitosis
Separación de la célula por medio de la división del citoplasma,
esto ocurre después de la Telofase de la mitosis.
Duplicación del ADN es la mayor parte del ciclo celular.
Paso previo a la Mitosis
Fases de la Mitosis
Profase
Condensación de los
Cromosomas (son visibles).
Tenemos 46 cromosomas
pero 92 cromatinas (que
siguen unidas por el
centrómero).
Metafase Anafase Telofase
Los Cromosomas se
alinean en el Medio
del núcleo.
Los cromosomas se alejan
hacia los extremos de la célula,
las cromatinas hermananas son
separadas. Se mueven gracias a
unas fibras que se llaman usos.
Los cromosomas están en los
extremos y se forman nuevos
núcleos que rodean a los
cromosomas en ambos lados.
Citocinesis
Cáncer = Mitosis descontrolada
Interfase
Posterior a la Mitosis
Cariocinesis =
división del núcleo.

15. Interfase (Pre-mitosis)
 Se separa el centriolo y forma el Huso Mitótico
(microtúbulos unidos al Centriolo).
Profase
 Comienza la condensación de los Cromosomas
 Esta célula tiene:
 46 cromosomas
 92 cromátidas.
 Antes del proceso de
Interfase tenía:
 46 cromosomas
 46 cromátidas.
NOTA: 1 cromosoma puede tener 1 o 2 cromatida, cuando
tiene 2 normalmente es por que la célula se va a dividir.
 Replicación del ADN.
 Un cromosoma = 2 cromatida (copias idénticas).

16.  Es el conjunto de microtúbulos que brotan de los
centriolos durante los procesos de división
celular, sea mitosis (huso mitótico) o meiosis
(huso acromático o meiótico).
 Van desde los cinetocoros de los cromosomas
hacia los centriolos en los polos.
 Se originan en el centrosoma (célula animal) o
en el centro organizador de microtúbulos (célula
vegetal).
Huso Mitótico
 El cinetocoro es una estructura proteica
situada sobre los cromosomas.
 Se anclan los microtúbulos del huso
mitótico durante los procesos de división
celular (meiosis y mitosis).

17. Metafase
Anafase
 Los cromosomas que están
anclados al huso mitótico se
alinean en el centro del núcleo.
 Los cromosomas están unidos
al Huso Mitótico.
 El cromosoma (con 2 cromátidas)
se separa en 2 y cada cromosoma
(ahora con 1 cromatida) se dirige
hacia los extremos de la célula
gracias al huso cromático.
Cohesinas: Proteínas que mantienen unidas
dos cromátidas en un mismo cromosoma.

18. Telofase
 Los cromosomas alcanzan los polos celulares (Anafase)
 Se vuelve a ensamblar una envoltura nuclear alrededor de cada conjunto
de cromátidas.
 Los nucléolos reaparecen y los cromosomas comienzan a
descondensarse de nuevo en la cromatina (interfase).
 El huso mitótico se desmonta y los restos de los microtúbulos del huso se
despolimerizan.
En la Telofase Tardía ya se
aprecian los núcleos
separados y es el paso
previo a la citocinesis.

20. Cada célula hija tiene:
 46 cromosomas
 46 cromátidas
La célula madre tiene:
 46 cromosomas
 92 cromátidas
Fase G2
(Interfase)
Fase G1
(Interfase)
Fase G1
(Interfase)

21. Función de la División Celular por Mitosis
Proliferación controlada del número de células, para aumentar la masa
y tamaño del organismo a partir de un grupo celular inicial.
Reconstitución de muchas células que se pierden diariamente en un
organismo pluricelular, ya sea por muertes apoptosis, vejez, alteraciones
o por producto de daños a los tejidos.
 Generación de nuevos individuos en organismos eucariontes
unicelulares como hongos o protistas.
 En multicelulares, permite la Fragmentación (método de reproducción
asexual) por el cual un individuo se divide en dos o más individuos;
siendo capaz cada uno de reconstruir un organismo por completo.
Crecimiento
Reparación
de tejidos
Reproducción
Asexual

22. Actividad 1-9. Ciclo Celular y Mitosis
1. ¿Cuáles son las fases del ciclo celular? ¿Cuál es su importancia?
2. ¿En qué fase se subdivide la interfase? Describe que sucede en cada una.
3. ¿Cómo se regula el ciclo celular? ¿Qué enzimas participan?
4. ¿En que Fase (de la Interfase) se duplican los centrosomas el Ciclo Celular?
5. ¿Por qué es tan importante la etapa S en la Interfase?
6. ¿Qué es la fase G0? y ¿En qué condiciones pude suceder?
7. ¿Qué procesos pueden ocurrir durante la fase M del Ciclo Celular? ¿Qué tipo de células produce c/u?
8. Menciona algunos ejemplos de reproducción asexual?
9. Describe brevemente las etapas de la Mitosis, haz un dibujo representativo de c/u.
10. ¿Qué es el Huso Mitótico? y ¿Cómo esta formado?
11. ¿Cómo se mantienen unidas las dos cromatidas en un mismo cromosoma?
12. ¿Cuál es la diferencia entre la Telofase inicial y la Telofase Tardía?
13. ¿Cuál es la diferencia entre la célula madre (fase G2) y las 2 células hijas (terminan la Fase M y entran a la G1)?
14. ¿Cuáles son las funciones de la división celular por Mitosis?
15. ¿Por qué las bacterias no pueden reproducirse por Mitosis?

24. Citocinesis en Células Animales
En el estrangulamiento de la célula para separar su
contenido citoplasmático y obtener 2 células hijas.
Participan actina, miosina, los microtúbulos, entre otras
proteínas.

25.  En medio del huso mitótico se empieza a formar una membrana delicada
llamada la placa celular o fragmoplasto.
Citocinesis en Células Vegetales
 Están formadas en la parte exterior de la membrana de una capa gruesa y rígida
llamada Pared Celular que esta formada principalmente por Carbohidratos.
 Debido a la presencia de la Pared Celular la célula vegetal no puede sufrir el
estrangulamiento de la célula animal.
 Más tarde se forma una
nueva pared celular a ambos
lados de la placa celular y
dos nuevas células hijas se
separan por tabicación
(separación de 2 células hijas
vegetales)..
Fragmoplasto: Microtubulos
y Microfilamentos de actina

26. Meiosis
 Su etapa previa es la Interfase (igual que la mitosis), implica la
replicación del ADN, crecimiento y otras funciones celulares.
 En la 2ª etapa se divide las células de paso previo y se
obtienen los 4 gametos con 23 cromosomas y 23 cromátidas.
 La célula somática inicial se divide en un proceso
similar a la mitosis y tenemos 2 células hijas con 23
cromosomas y 46 cromátidas cada una.
 En la mitosis tenemos 2 células hijas con 46
cromosomas y 46 cromatidas.
 Es una división de reducción, comienza con una célula de 46
cromosomas (92 cromátidas) y termina con 4 células de 23
cromosomas (con 23 cromátidas).
 Es un proceso que contribuye a la variabilidad genética, de organismos
pluricelulares con reproducción sexual.

27. Diferencia entre Mitosis y Meiosis
Diploides Haploides
Diploides Diploides
Célula Madre
(Célula Somática)
Haploides
Las células hijas son
idénticas a la célula madre Las células hijas tiene la mitad del ADN de la célula madre,
sus cromosomas no son idénticos (recombinación).

28. Meiosis I
Profase I
Los cromosomas se
condensan y se alinean a
sus pares homólogos (se
emparejan) y hay
recombinación del ADN.
Metafase I
Los cromosomas están en la parte
medio del núcleo pero en pares
homólogos, que se pueden
entrecruzar formando cromosomas
recombinantes (mezclas de genes).
Anafase I
Las fibras del huso
arrastran a los
cromosomas hacia los
extremos.
Telofase I
Hay dos núcleos que
posteriormente se van a
separar en 2 nuevas
células hijas.
En la mitosis es 1 sola fila de
cromosomas (aquí son 2) y
tampoco hay recombinación.
En la mitosis se separa
el cromosoma en 2
cromatidas.
Mitosis: 2 células hijas con 46
cromosomas (46 cromatidas).
Meiosis: 2 células hijas con 23
cromosomas (46 cromatidas,
c/u tiene 2)
En la mitosis no se
emparejan los cromosomas.
Citocinesis
Profase II

30. Meiosis II
En la mitosis son
Cromosomas con 1
cromatida (los 46)

31. Meiosis II
Se forman los dos núcleos
que posteriormente se
van a separar en 2 nuevas
células (en total habrá 4).
 A partir de este momento, cada fase esta ocurriendo simultáneamente en 2 células hijas.
4 células hijas
(gametos).
Profase II
No hay pares homólogos
ni recombinación de
cromosomas.
Solo se condensan.
Metafase II
Los cromosomas se alinean en
la parte del medio.
No hay pares homólogos
(meiosis I).
Es una sola fila de cromosomas
similar a la mitosis (pero con
menos cromosomas).
Anafase II
Las fibras del huso arrastran a
las cromátidas hacia los
extremos de la célula, similar
a lo que sucede en la mitosis
pero con 23 cromosomas (en
la mitosis son 46).
Telofase II
Interfase (G2) Mitosis Meiosis I Meiosis II
Cromosomas 46 46 23 23
Cromatidas 92 46 (x2) 46 (x2) 23 (x4)
Citocinesis

32. 23 pares de
cromosomas (dobles)
23 cromosomas
(dobles)
Se alinean en
pares (2 filas)
Se alinean en 1 fila
La única diferencia
con la mitosis es que
aquí se emparejan
Similar a la mitosis pero
con menos cromosomas
Los pares se separan uno a
cada extremo.
Las 2 cromatidas del mismo
cromosoma se separan a los polos
Similar a la mitosis pero
con menos cromosomas
Se forman los 2 núcleos,
posteriormente las células
se separan por citocinesis
Se forman los 2 núcleos, posteriormente las
células se separan por citocinesis
23 cromosomas
46 cromatidas
23 cromosomas
23 cromatidas
Mitosis:
46 cromosomas
46 cromatidas
Hay condensación
y recombinación
del ADN
Continua la recom-
binación del ADN
Se condensa
el ADN

33. Cariotipo
 Es el conjunto completo de los cromosomas de un
individuo.
 También se refiere a la imagen producida en el
laboratorio de los cromosomas aislados de una célula
individual y dispuestos en orden numérico.

34. Célula Madre (G2)
Células Hijas de
la Mitosis
Cariotipo de la Mitosis

36. Célula Madre
Células Hijas
Meiosis I
Células Hijas
Meiosis II
 ¿Cuál es la diferencia entre un
cariotipo de una célula hija de la
mitosis y otra de la meiosis I?
 ¿Cuál sería una similitud?
 ¿Cuál es la diferencia entre un cariotipo de una
célula hija de la meiosis I y otra de la meiosis II?

37. A B C D
A
B C
D
¿Qué Cariotipo corresponde a cada tipo de células?

38. Cariotipo de enfermedades cromosómicas

39. Comparación entre mitosis y meiosis
MITOSIS MEIOSIS
Ocurre en la mayoría de las células eucariota. Ocurre en la formación de gametos en células
eucariotas pluricelulares.
No hay apareamiento de cromosomas
homólogos.
Los cromosomas homólogos se parean en
sinapsis 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. Mismo número de cromosomas
con el mismo material genético
Las células hijas (23 cromosomas) tienen
combinaciones variadas de cromosomas (debido
a la recombinación) y no son idénticas a la célula
madre (46 cromosomas).

40. Gametos femeninos y masculinos
Formación de gametos por meiosis.
Gametogénesis
Espermatogénesis Ovogénesis
Formación de espermatozoides en
machos. Ocurre en los testículos.
Formación de óvulos en hembras.
Ocurre en los ovarios.
Se forman 4 espermatozoides
(gametos o células haploides).
Se forma un óvulo grande al igual que
3 cuerpos polares que se desintegran y
solo el óvulo es un gameto funcional.

41. Gametogénesis

42. Actividad 1-10. Citocinesis y Meiosis
1. ¿Cómo se da la citocinesis en la células animales? ¿Qué proteínas participan?
2. ¿Qué es la Pared Celular (en células Vegetales)?
3. ¿Qué es el fragmaplasto? Y ¿Cómo esta formado?
4. ¿Cómo se da la citocinesis en las células vegetales?
5. ¿Cuál es la importancia de la meiosis? Y ¿Cuáles son sus 2 etapas?
6. ¿Cuál es la principal diferencia entre la Mitosis y la Meiosis (respecto a las células hijas)?
7. Describe cada uno de las fases de la Meiosis I y haz una comparación con la misma fase de la mitosis.
8. Describe cada uno de las fases de la Meiosis II y haz una comparación con la misma fase de la mitosis
y la meiosis II.
9. Haz una tabla comparativa entre el número de cromosomas y cromatidas de la Interfase (G2),
Mitosis, Meiosis I y Meiosis II.
10. Dibuja un diagrama de la Meiosis con ambas etapas (y sus 8 fases).
11. ¿Qué es un cariotipo?
12. ¿Cuál es la diferencia entre un cariotipo de un Hombre y de una Mujer?
13. ¿Cómo se puede identificar si el cariotipo es de una célula en fase G1 o G2?
14. Menciona 2 enfermedades cromosómicas que afecten al par 23, indica cuna es la diferencia respecto
al genoma normal.
15. ¿Qué es la Gametogénesis? y ¿cuál es la diferencia entre machos y hembras?