1. LA FUNCIÓ DE REPRODUCCIÓ³ de l’espècie, no de l’individu. Qualsevol organisme pot viure...
14
BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA Tema 1: Reproducció 1 1. LA FUNCIÓ DE REPRODUCCIÓ La reproducció pot definir-se com el procés pel qual un o dos organismes formen un de nou, assegurant, per una banda, la perpetuació i les característiques de l’espècie i, per l’altra banda, l’augment del nombre d’individus de la pròpia espècie, afavorint així la seva capacitat colonitzadora. Les funcions vitals dels éssers vius (nutrició, relació i regulació) tenen com a finalitat el manteniment de la vida de l’organisme. La funció de reproducció, en canvi, tendeix a la conservació de l’espècie, no de l’individu. Qualsevol organisme pot viure sense òrgans reproductors, però si s’aturés la funció reproductora tots els membres de l’espècie estarien condemnats a l’extinció. La reproducció confereix a la matèria viva una de les característiques més importants: la seva continuïtat, compensant així la desaparició dels individus produïda per malaltia o mort. 2. TIPUS DE REPRODUCCIÓ La reproducció es presenta sota dues modalitats: asexual i sexual. En la reproducció asexual es forma un nou individu a partir d’un sol organisme progenitor sens la intervenció de cèl·lules especialitzades i sense intercanvi de material genètic. La reproducció sexual, en canvi, es basa en la unió de dues cèl·lules especialitzades, anomenades gàmetes, procedents de dos progenitors sexualment diferents, originant una cèl·lula primera anomenada zigot que, per successives divisions mitòtiques, donarà lloc a un nou individu. REPRODUCCIÓ ASEXUAL Els descendents són còpies genèticament idèntiques al progenitor. Les còpies es produeixen per divisió de l’organisme en dos porcions. L’utilitzen generalment organismes unicel·lulars. REPRODUCCIÓ SEXUAL Els descendents presenten una nova combinació de caràcters que els fa genèticament únics. Necessita de dos progenitors en la majoria dels casos. L’utilitzen organismes pluricel·lulars.
Transcript of 1. LA FUNCIÓ DE REPRODUCCIÓ³ de l’espècie, no de l’individu. Qualsevol organisme pot viure...
BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA Tema 1: Reproducció
1
1. LA FUNCIÓ DE REPRODUCCIÓ
La reproducció pot definir-se com el procés pel qual un o dos organismes formen un de
nou, assegurant, per una banda, la perpetuació i les característiques de l’espècie i, per
l’altra banda, l’augment del nombre d’individus de la pròpia espècie, afavorint així la seva
capacitat colonitzadora.
Les funcions vitals dels éssers vius (nutrició, relació i regulació) tenen com a finalitat el
manteniment de la vida de l’organisme. La funció de reproducció, en canvi, tendeix a la
conservació de l’espècie, no de l’individu. Qualsevol organisme pot viure sense òrgans
reproductors, però si s’aturés la funció reproductora tots els membres de l’espècie
estarien condemnats a l’extinció.
La reproducció confereix a la matèria viva una de les característiques més importants: la
seva continuïtat, compensant així la desaparició dels individus produïda per malaltia o
mort.
2. TIPUS DE REPRODUCCIÓ
La reproducció es presenta sota dues modalitats: asexual i sexual.
En la reproducció asexual es forma un nou individu a partir d’un sol organisme
progenitor sens la intervenció de cèl·lules especialitzades i sense intercanvi de
material genètic.
La reproducció sexual, en canvi, es basa en la unió de dues cèl·lules especialitzades,
anomenades gàmetes, procedents de dos progenitors sexualment diferents, originant
una cèl·lula primera anomenada zigot que, per successives divisions mitòtiques,
donarà lloc a un nou individu.
REPRODUCCIÓ ASEXUAL
Els descendents són còpies genèticament idèntiques al progenitor.
Les còpies es produeixen per divisió de l’organisme en dos porcions.
L’utilitzen generalment organismes unicel·lulars.
REPRODUCCIÓ SEXUAL
Els descendents presenten una nova combinació de caràcters que els fa
genèticament únics.
Necessita de dos progenitors en la majoria dels casos.
L’utilitzen organismes pluricel·lulars.
Tema 1: Reproducció BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA
2
3. REPRODUCCIÓ ASEXUAL
La reproducció asexual és la forma més primitiva de reproducció i es basa essencialment
en el mecanisme de la mitosi cel·lular, per la qual cosa tots els descendents són
genèticament iguals.
La reproducció asexual ha estat adoptada per éssers vius de tots els regnes degut als
seus avantatges:
Es tracta d’un procés relativament senzill en el qual només participa un individu.
Es realitza d’una manera ràpida i sota qualsevol condició ambiental amb la qual cosa
s’aconsegueix un increment d’individus a curt termini i, per consegüent, un augment
de les poblacions.
El principal inconvenient de la reproducció asexual és l’homogeneïtat genètica de la
descendència, la qual cosa suposa un greu risc per a la supervivència de l’espècie, ja que
tots els individus es veurien afectats d’igual manera per qualsevol canvi desfavorable de
les condicions ambientals.
REPRODUCCIÓ ASEXUAL D’ORGANISMES UNICEL·LULARS.
Hi ha tres modalitats principals:
Bipartició: la cèl·lula mare es divideix en dues cèl·lules filles iguals. És la modalitat
més comuna i freqüent en bacteris.
Gemmació: la cèl·lula mare produeix cèl·lules filles més petites o gemmes, que es
desprenen o formen cèl·lules semblants a la mare. És molt freqüent en llevats.
Esporulació: el nucli es divideix moltes vegades, formant una cèl·lula polinucleada
que origina nombroses cèl·lules filles. És la modalitat dels protozous esporozous.
BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA Tema 1: Reproducció
3
REPRODUCCIÓ ASEXUAL D’ORGANISMES PLURICEL·LULARS.
En vegetals
Per formació d’espores
S’originen cèl·lules en estructures especialitzades
anomenades esporangis que quan es trenquen alliberen les
espores que, després de dispersar-se, originaran nous
individus quan l’ambient sigui favorable. Aquest model de
reproducció es dóna en algues, fongs, molses i falgueres.
Per propàguls
Consisteix en la formació de brots, gemmes i fragments que es desprenen de la
planta o poden formar una de nova quan les condicions són favorables. Aquest
mecanisme està àmpliament estès entre les fanerògames i troba aplicacions en
horticultura i jardineria.
Alguns dels tipus d’aquest model de reproducció són: rizomes, tubercles, bulbs i
estolons.
Estoló Rizoma Tubercle Bulb
En animals
La capacitat de reproducció asexual en animals és proporcionalment menor com més gran
és el grau evolutiu. En humans ha quedat reduïda a la bipartició del zigot, que produeix
bessons idèntics.
Per gemmació
Consisteix en la reproducció per
gemmes, individus més petits
que es desprenen del cos del
progenitor i formaran un
individu adult.
Per fragmentació
Tema 1: Reproducció BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA
4
És la reproducció per divisió d’un individu en dos o més parts, cada una de les quals es
transforma en un nou individu. És comú en animals senzills com les anemones de mar i
les planàries (cucs plans).
Una modalitat de la fragmentació és la regeneració,
que es produeix quan un individu reconstrueix un
fragment que ha perdut del seu cos per un
traumatisme. Aquesta capacitat varia en els
diferents grups zoològics, així l’estrella de mar pot,
no només regenerar un braç trencat, sinó tot
l’individu a partir d’un braç; la sargantana pot
regenerar la cua; i en els mamífers la regeneració es
redueix a la cicatrització de ferides, la qual cosa no
constitueix una forma de reproducció sinó de
reparació cel·lular.
4. REPRODUCCIÓ SEXUAL
Per a aquest tipus de reproducció calen dues cèl·lules especialitzades en la reproducció,
anomenades gàmetes. La fusió d’aquestes dues cèl·lules formarà el zigot, que serà la
primera cèl·lula de l’organisme pluricel·lular.
Els gàmetes que s’utilitzen en la reproducció sexual poden provenir d’organismes
diferents o d'un mateix organisme. Si cada tipus de gàmeta és produït per individus
diferents, diem que aquella espècie té mascles i femelles, mentre que si són fabricats
per un mateix individu es parla d'hermafroditisme.
El fet de que per la reproducció sexual s’hagin de trobar cèl·lules diferents, així com la
necessitat de desenvolupament de la nova cèl·lula entranya dificultats i, per tant, la
reproducció sexual és un mètode més lent i menys eficaç en quant a producció de
descendència que la reproducció asexual.
Els inconvenients de la reproducció sexual es veuen compensats per l’enorme avantatge
que suposa l’intercanvi de material genètic que genera individus diferents, la qual cosa
representa un avenç evolutiu molt important, ja que la diversitat augmenta la
BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA Tema 1: Reproducció
5
possibilitat d’adaptació i, per tant, la capacitat de supervivència de les espècies
davant de canvis ambientals adversos.
En la reproducció sexual poden destacar-se tres fases clarament definides:
Formació de gàmetes
Els gàmetes són cèl·lules especialitzades
que transporten la informació genètica
dels progenitors.
Els gàmetes són cèl·lules haploides,
tenen la meitat de cromosomes, i es
formen per meiosi.
Molt sovint el gàmeta masculí és mòbil i el femení és sèssil o immòbil. D'altra
banda, el femení és unes 1000 vegades més gran que el masculí, ja que ha de
contenir tot el vitel de l'ou.
Formació del zigot
Després de produir-se la unió dels gàmetes
(fecundació) i la unió dels nuclis (cariogàmia), es
forma una cèl·lula, el zigot, amb el nombre de
cromosomes característic de l’espècie.
La fecundació pot efectuar-se fora del cos dels
animals, fecundació externa; o bé a l'interior del
cos d'un d'ells, fecundació interna.
Quan la fecundació es dóna entre individus diferents es parla de fecundació creuada i si
es produeix entre gàmetes produïts per un mateix individu es parla d'autofecundació.
Normalment, els hermafrodites tenen fecundació creuada per tal d'assegurar la
variabilitat. Si no fos així i es poguessin autofecundar, els seria més còmode i molt més
barat utilitzar la reproducció asexual ja que en tots dos casos els descendents serien
idèntics al progenitor.
Desenvolupament del zigot
El zigot es divideix per mitosi d’acord amb les noves
instruccions genètiques per formar un organisme
pluricel·lular.
Fins que els òrgans no estan diferenciats, l’organisme que
s’estan reproduint rep el nom d'embrió.
Tema 1: Reproducció BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA
6
5. MEIOSI
La meiosi és el procés de divisió cel·lular mitjançant el qual s’obtenen els gàmetes, tant
masculins com femenins, amb la meitat de cromosomes.
La meiosi té lloc mitjançant dues divisions cel·lulars que anomenem meiosi I i meiosi II,
cada una de les qual presenta les quatre fases que ja coneixem de la mitosi: profase,
metafase, anafase i telofase.
En el cas dels homes, a partir d’una cèl·lula mare anomenada espermatòcit, s’obtenen
quatre espermatozoides; i en el cas de les dones, a partir de l’ovòcit, s’obté un únic òvul.
Aquesta diferència es produeix perquè, en la dona, la resta de cèl·lules resultants de la
meiosi degeneren i moren.
MEIOSI I.
En aquesta primera divisió es produeix la reducció del nombre de cromosomes a la
meitat. De cada parell de cromosomes homòlegs, un cromosoma anirà cap a una de les
cèl·lules filles i l’altre cromosoma anirà cap a l’altra. Recordem que cada cromosoma té
dues cromàtides, és a dir, dues còpies d’ell mateix. Aquest procés de duplicació es va
dur a terme durant la interfase. Durant la meiosi I, les dues cromàtides de cada
cromosoma romanen unides.
Un fenomen molt important que es produeix durant la meiosi I és l’entrecreuament dels
cromosomes homòlegs i la consegüent recombinació gènica, és a dir, l’intercanvi de
material genètic entre ells.
Al final de la primera divisió meiòtica obtenim dues cèl·lules haploides, és a dir amb n cromosomes, amb dues cromàtides (les dues còpies) per cromosoma.
BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA Tema 1: Reproducció
7
MEIOSI II.
Tot just acabada la telofase I, i sense que els cromosomes s’hagin descondensat per
formar la cromatina, les dues cèl·lules resultats de la meiosi I comencen la segona divisió
meiòtica, que és idèntica a una mitosi, tot i que només hi participen la meitat dels
cromosomes. En aquesta divisió se separen les dues cromàtides (les dues còpies) de cada
cromosoma.
Al final de la segona divisió meiòtica obtenim cèl·lules haploides, és a dir, amb n
cromosomes, amb una sola cromàtide a cada un.
GAMETOGÈNESI.
La gametogènesi és el procés de formació dels gàmetes (cèl·lules sexuals) mitjançant el
procés de la meiosi.
En els animals la cèl·lula que es divideix s’anomena espermatòcit de primer ordre si
origina espermatozoides i ovòcit de primer ordre si origina òvuls. Les cèl·lules mare dels
espermatòcits es diuen espermatogonis i les dels ovòcits, ovogònies o oogònies.
Tema 1: Reproducció BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA
8
6. TIPUS DE CICLES BIOLÒGICS
El cicle biològic d’una espècie amb reproducció sexual és el
conjunt d’esdeveniments que tenen lloc des que es forma un
zigot fins que aquest s’origina de nou.
Segons en quin moment de la vida d’un organisme es produeix
la meiosi, els éssers vius presenten diferents cicles biològics:
Cicle haplont: La meiosi s’esdevé just després de formar-
se el zigot, que és l’única fase diploide, per la qual cosa la
majoria del temps els organismes són haploides. Es dóna en
organismes poc evolucionats, com en algunes algues i fongs
unicel·lulars.
Cicle diplont: La meiosi es produeix només en cèl·lules que
originaran gàmetes, de manera que els organismes són
diploides i únicament són haploides les cèl·lules
encarregades de la reproducció. Es dóna en tots els
animals, així com en alguns tipus d’algues, fongs i en molts
protozous.
Cicle diplohaplont: És una combinació dels dos cicles
anteriors. A partir d’un organisme adult diploide, anomenat
esporòfit, es formen mitjançant meiosi unes cèl·lules, que
no són gàmetes, anomenades meiòspores. A partir de les
meiòspores es formen organismes haploides anomenats
gametòfits. Aquests últims donen lloc als gàmetes que, en
aquest cas, no es formen mitjançant meiosi, ja que els
gametòfits són haploides. La unió dels gàmetes donaria lloc
de nou a l’esporòfit, amb la qual cosa començaria una altra
vegada el cicle.
En el cicle diplohaplont es produeix allò que s’anomena
alternança de generacions, donat que s’alternen dos tipus
d’organismes adults: un de diploide, l’esporòfit, que es
reprodueix asexualment, i un altre d’haploide, el
gametòfit, que es reprodueix sexualment. Aquest cicle es
dóna en els vegetals, en moltes algues i en alguns fongs.
Esquemes dels diferents
cicles biològics.
Fixa’t bé on es produeix
la meiosi (fletxa groga).
BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA Tema 1: Reproducció
9
7. DIFERÈNCIES ENTRE REPRODUCCIÓ I SEXUALITAT
La reproducció és la generació de nous individus, mentre que la sexualitat, en el seu
estricte sentit biològic, és la donació i recepció de material genètic (ADN). Per tant, pot
haver reproducció sense sexualitat i sexualitat sense reproducció.
La reproducció sense sexualitat és l’anomenada reproducció asexual, per exemple: un
fragment d’alga que es fixa a un substrat i origina un nou individu algal, un tros de tija
(esqueix) que queda soterrat i genera una nova planta, la gemmació d’una hidra d’aigua
dolça, etc.
La sexualitat sense reproducció té lloc quan un individu dóna un fragment d’ADN a un
altre, o tots dos donen i reben fragments d’ADN, i després continuen la seva vida sense
generar nous individus. En són exemples: la conjugació en protozous i els fenòmens de
parasexualitat en bacteris (conjugació, transformació i transducció).
En els organismes pluricel·lulars la sexualitat ve lligada a la reproducció ja que les seves
cèl·lules somàtiques no tenen la capacitat d’acceptar ADN extern de manera natural (sí
ho fan mitjançant tècniques d’enginyeria genètica). Només els gàmetes ho fan, i quan
succeeix és per produir un nou individu.
La sexualitat en un sentit més ampli també inclou les activitats dirigides a la
reproducció, com ara el festeig, la preparació del niu o cau, etc. En els humans la
reproducció sexual no és un mer acte fisiològic, sinó que precisa d'un context
d'afectivitat i compromís entre les dues persones perquè psíquicament sigui
satisfactori per a ambdós. Això és una de les característiques de la sexualitat humana.
Tema 1: Reproducció BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA
10
1 . Indica en l’esquema següent on es produeix:
a) Separació de cromosomes. b) Duplicació de l’ADN. c) Separació de cromàtides.
d) Aparellament de cromosomes homòlegs. e) Recombinació gènica. f) Formació de gàmetes haploides.
2 . En quina fase de quin procés es troba la següent cèl·lula? Justifica la
resposta.
3 . Indica les conseqüències principals de la meiosi.
BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA Tema 1: Reproducció
11
4 . El dibuix representa una cèl·lula a punt de reproduir-se:
a) Quin és el nombre diploide de la cèl·lula?
b) Quants parells de cromosomes homòlegs conté?
c) Quantes cromàtides hi ha?
d) Dibuixa les cèl·lules filles que s'obtindran si es divideix per mitosi.
e) Dibuixa les cèl·lules filles que s'obtindran si es divideix per meiosi.
5 . Ordena cronològicament les següents etapes de la meiosi:
Tema 1: Reproducció BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA
12
6 . Quin avantatge biològic aporta la reproducció sexual respecte de l’asexual?
7 . Omple els espais buits amb una de les següents paraules:
espermatogonis – meiosi – espermatogènesi – espermatozoides – haploide – espermatòcits
L’ aaaaaaaaa aaaaa a és la formació de gamets masculins o aaaaaaa aaa aaa
a partir d’unes cèl·lules anomenades aaaaaaaaaaaaaaaaaa que es transformen en
unes altres cèl·lules més grans anomenades aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa. Pel procés de
aaaaaaaaaaaaaaaaaaa, aquests produiran espermatozoides, que tenen un nombre
aaaaaaaaaaaaaaaaa de cromosomes.
8 . Cert individu poseeix 0,8 pg d’ADN en les seves cèl·lules somàtiques en
interfase. Raona quina serà la quantitat d’ADN existent en les següents
cèl·lules d’aquest individu:
a) Espermatozoides.
b) Una cèl·lula a l’inici de la mitosi (profase).
c) Una cèl·lula a l’inici de la meiosi (profase de la meiosi I).
d) Una cèl·lula al final de la meiosi.
9 . Cerca informació sobre la partenogènesi i explica en què consisteix.
BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA Tema 1: Reproducció
13
10 . Observa la il·lustració, que mostra el cicle biològic d’un briòfit (molsa), i
completa la taula que tens a continuació.
Definició Nom
Individu que produeix gàmetes.
Individu que produeix espores.
Individu haploide.
Individu diploide.
Tipus de cicle.
11 . Explica en la taula les característiques de cada cicle representat en els
esquemes següents:
Tipus de cicle Moment en què es
produeix la meiosi
Moment en que es
produeix la mitosi i el
creixement de l’individu
A
B
Tema 1: Reproducció BLOC III: REPRODUCCIÓ I GENÈTICA
14
Indica la resposta correcta.
111... Les cromàtides germanes se
separen durant la...
a Meiosi I.
b Meiosi II.
c Mitosi.
d Els apartats b i c són correctes.
e Els apartats a i b són correctes.
222... Després de la telofase I de la
meiosi cada cèl·lula és...
a Diploide i cada cromosoma té
una cromàtida.
b Diploide i cada cromosoma té
dues cromàtides.
c Haploide i cada cromosoma té
una cromàtida.
d Haploide i cada cromosoma té
dues cromàtides.
333... Un esdeveniment de la profase
de la meiosi que la distingeix de
la mitosi és:
a Pèrdua de la membrana nuclear.
b Entrecreuament i recombinació
gènica.
c Desplaçament dels cromosomes
cap a la placa equatorial.
d Aparellament dels cromosomes
homòlegs.
444... La conjugació d’alguns protozous
és un exemple de:
a Reproducció sexual.
b Reproducció asexual.
c Reproducció sense sexualitat.
d Sexualitat sense reproducció.
555... Les cèl·lules especialitzades en
la reproducció s’anomenen:
a Somàtiques.
b Gàmetes.
c Cromàtides.
d Cromosomes.
666... La cèl·lula que posseeix una doble
dotació cromosòmica s’anomena:
a Cromàtida.
b Gàmeta.
c Haploide.
d Diploide.
777... Després de la meiosi es
produeixen:
a Dues cèl·lules idèntiques.
b Cèl·lules filles amb la meitat de
cromosomes que la cèl·lula mare.
c Organismes diploides.
d Cromosomes homòlegs formats
per quatre cromàtides.
e
888... El cicle biològic propi de les
plantes és el cicle...
a Haplont.
b Diplont.
c Diplohaplont.
d Haplodiplont.
e Els apartats c i d són correctes i
signifiquen el mateix.
f
Els apartats c i d són correctes,
encara que no signifiquen el
mateix.
