Biología Celular - Mitosis y Ciclo Celular

Celular División y Organismos Pluricelulares

• Los organismos pluricelulares están formados por múltiples células.
• El tamaño de las células impacta en la eficiencia de la difusión.
• La relación superficie/volumen de una célula es crucial para el intercambio de sustancias.
• Una relación superficie/volumen más pequeña dificulta la difusión eficiente de nutrientes y la eliminación de desechos.

Efecto del Tamaño Celular en la Difusión

• A medida que las células crecen, su relación superficie/volumen disminuye.
• La velocidad a la que las sustancias entran o salen de una célula depende de su área de superficie.
• Las células grandes pueden no poder absorber nutrientes esenciales o excretar desechos a una velocidad suficiente.

Diferenciación Celular (Organismos Pluricelulares)

• Los organismos grandes son multicelulares.
• Las células son la unidad básica de vida con propiedades distintivas.
• La división del trabajo permite diferentes tipos celulares, tejidos y funciones.
• Genoma: conjunto completo de genes de un organismo.

Desarrollo Embrionario y Fetal Humano

• Se muestran las diferentes etapas del desarrollo embrionario y fetal humano (huevo fertilizado, etapas de 2, 4, 8, 16 células, blastocist, feto de 4, 10, 16 y 20 semanas).

Celulas Madre

• Las células madre tienen la capacidad de dividirse y diferenciarse en diferentes tipos celulares.
• Pueden diferenciarse en diversos tipos celulares.
• Se incluyen ejemplos de tipos celulares en los que pueden diferenciarse.

División Celular (General)

• Todos los organismos necesitan producir nuevas células para crecer, mantenerse y reproducirse.
• Una célula madre se divide en dos células hijas.
• La célula madre desaparece en el proceso.
• Las nuevas células se producen a partir de células preexistentes.

Mitosis y Meiosis en Eucariotas

• Mitosis: produce células genéticamente idénticas (2n, diploide).
• Meiosis: reduce el número de cromosomas a la mitad (n, haploide), generando diversidad genética.

Cromosomas

• Los cromosomas están compuestos de ADN enrollado alrededor de proteínas histonas.
• Cromátidas: son las dos partes de un cromosoma duplicado unidas por el centrómero.
• Cromatina: ADN desenrollado, forma el cromosoma durante la interfase.

Ciclo Celular

• Secuencia de eventos entre una división celular y la siguiente.
• Fases: interfase (G₁, S, G₂), mitosis (profase, metafase, anafase, telofase), citocinesis.

Etapas de la Interfase

• G₁: crecimiento celular.
• S: replicación del ADN.
• G₂: preparación para la mitosis.
• Go: estado inactivo de la célula, fuera del ciclo celular.

Replicación del ADN

• Es un prerrequisito para la mitosis y la meiosis.
• Se muestra cómo se replican los cromosomas en las siguientes etapas, antes de la profase.

Centros de Organización de Microtubulos (MTOC)

• Los cromosomas se mueven usando microtúbulos.
• Los microtúbulos son estructuras cilíndricas de proteínas tubulínicas.
• Los MTOCs ensamblan y desensamblan microtúbulos.
• Participan en el movimiento de cromosomas durante la mitosis.

Cinetocoro

• Estructura proteica en el centrómero de cada cromátida.
• Actúa como motor de microtúbulos.
• Facilita el movimiento de cromosomas durante la mitosis.

Estructura de los Microtubulos

• Existen dos tipos de tubulina (alfa y beta) que forman la estructura de los microtúbulos.

Fases de la Mitosis

• Profase: condensación de cromosomas, formación del huso mitótico y desintegración de la envoltura nuclear.
• Metafase: alineación de cromosomas en el plano ecuatorial.
• Anafase: separación de cromátidas hermanas y movimiento hacia polos opuestos.
• Telofase: formación de dos núcleos hijos, descondensación de cromosomas y citocinesis.

Citocinesis

• División del citoplasma para formar dos células hijas.
• En células animales: formación de un surco de segmentación.
• En células vegetales: formación de una placa celular.

Citología Microscópica

• Imágenes de células en diferentes fases de la mitosis (profase, metafase, anafase, telofase).

Meiosis

• Proceso de división celular que reduce el número de cromosomas a la mitad.
• Produce gametos (espermatozoides y óvulos) en los seres vivos que se reproducen sexualmente.
• Dos divisiones celulares sucesivas.

Meiosis y Variación Genética

• La meiosis genera diversidad genética a través del cruce y la orientación aleatoria de cromosomas.

No Disyunción y Síndrome de Down

• La no disyunción es la falla de separación de los cromosomas en la meiosis.
• Puede resultar en cromosomas adicionales o ausentes en los gametos.
• El síndrome de Down es un ejemplo de trisomía (3 copias de un cromosoma en lugar de 2).

Oogénesis en Humanos

• Producción de óvulos en humanos.
• La citocinesis es desigual; un solo óvulo maduro se produce con suficientes nutrientes.

Ciclo Celular y Control

• Proteínas ciclinas y cinasas dependientes de ciclinas regulan el ciclo celular, controlando el progreso de una fase a otra.
• Existen puntos de control para asegurar que las tareas se realicen en el momento adecuado.
• Puntos de control para asegurar que las células no se dividan demasiado rápido.

Consecuencias de las Mutaciones en los Genes del Ciclo Celular

• Las mutaciones en genes relacionados con el ciclo celular pueden dar lugar a tumores.
• Oncogenes: Genes mutados que promueven la proliferación celular descontrolada.
• Genes supresores de tumores: Genes que impiden la proliferación celular.

Cáncer

• Crecimiento celular no controlado.
• Tumores: masas de células que crecen sin control.
• Metástasis: propagación del cáncer a otras partes del cuerpo.

Índice Mitótico

• Relación entre el número de células en mitosis y el número total observado en un tejido.
• Permite predecir la velocidad de crecimiento tumoral.

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