REPRODUCCIÓN CELULAR I · 2020-03-19 · la multiplicación celular es notable. Por ejemplo, en el...

Ciencias 1 biología

Profesora Martha Elizabeth Suarez Estrada

Aprendizaje esperado: describe la importancia, funciones y ubicación de los cromosomas, genes y ADN.

Valor actividades domiciliarias 10% entrega impreso y pegado todo en el cuaderno.

REPRODUCCIÓN CELULAR I

Como los seres vivos están constituidos por células, la formación de un nuevo, individuo (reproducción) implica la

formación de nuevas células a lo cual se le como Reproducción o División celular.

Para entender la Reproducción celular es necesario conocer el:

CICLO CELULAR

Conjunto de etapas por las que atraviesa una célula durante su vida. Comprende 2 fases:

A. Interfase.

B. División celular. Presenta: Cariocinesis: Mitosis y Meiosis.

Citocinesis: División del citoplasma.

A. Interfase

Es la etapa más larga del Ciclo Celular.

Es además un periodo de intensa actividad preparatoria para la próxima división celular.

Se subdivide en las siguientes etapas:

AA..11.. GGAAPPSS 11 ((GG11))

− Se incrementa el volumen citoplasmático.

− Se forman nuevas organelas.

− Hay una intensa síntesis de proteínas.

AA..22.. SSÍÍNNTTEESSIISS ((SS))

− Su evento más importante es la duplicación del ADN.

AA..33.. GGAAPPSS 22 ((GG22))

− Se ensamblan las estructuras necesarias para la división celular.





EELL CCIICCLLOO CCEELLUULLAARR

Fig. Ciclo vital de una célula que muestra los

cambios en el contenido de ADN durante los

distintos períodos, en función del tiempo, 2X

corresponde a un contenido diploide de ADN,

y 4X a un contenido tetraploide.

La duración del ciclo varía mucho de un

tipo celular a otro. En una célula de

mamífero en cultivo de tejidos con un

tiempo generacional de 16 horas, los

períodos serían: G1 = 5 horas; S = 7 horas;

G2 = 3 horas y mitosis = 1 hora. En

general, los períodos S y G2 y la mitosis

son relativamente constantes.

Fig. El ciclo celular, duración de cada una de las fases en una

célula que se divide cada 16 horas.

Las células que no se dividen, como

las neuronas, se hallan en un punto

específico de G1, llamado periodo G0.

GAPS significa “espacio”

G1 S G2 M G1

DuplicaciónADN

Mitosis

Tiempo

2x

4x

AD

N

G1

G2

G0





CICLO CELULAR

La capacidad de reproducirse es una propiedad fundamental de la célula. Puede tenerse una idea de

la magnitud de la reproducción celular, si se tiene en cuenta que un individuo adulto está formado por 1014

células, todas derivadas de una sola, el huevo fecundado. Aun en un ser adulto que ha dejado de crecer,

la multiplicación celular es notable. Por ejemplo, en el hombre hay 2.5 x 1013 eritrocitos y la vida media

de éstos es de 120 días (107 segundos). Por lo tanto, para mantener constante el contenido se deben

producir 2.5 millones de células por segundo. La reproducción celular debe ser regulada muy

exactamente, de manera que la formación de nuevas células compense la pérdida y se mantenga un

equilibrio. En este capítulo analizamos el ciclo celular de las células eucarióticas.

CCIICCLLOO CCEELLUULLAARR

Una célula en crecimiento pasa por un ciclo celular que comprende dos periodos fundamentales: la

interfase (periodo de división no aparente) y la división. Esta última, en eucariontes, generalmente tiene

lugar por mitosis o meiosis. A causa de los profundos cambios que el microscopio óptico permite

observar, el período de división constituyó durante muchos años el punto de interés primordial para los

citólogos, mientras que en la interfase fue considerada como una fase de “reposo”. La mayoría de las

células pasa, sin embargo, la mayor parte de su vida en interfase que es un periodo de intensa actividad

biosintética, durante el cual se duplica su tamaño y el complemento cromosómico.

CICLO CELULAR

EEttaappaass

FFaasseess





1. ¿Qué implica la formación de un nuevo individuo?

2. ¿Qué es el Ciclo Celular?

3. Completa:

4. ¿Qué es la cariocinesis?

5. ¿Qué es la citocinesis?

6. ¿Cuáles son los tipos de división celular?

7. Completa

8. Etapa más larga del Ciclo Celular

9. ¿Qué significa GAPS?

10. ¿Qué sucede en la fase G1?

11. Fase donde se replica el ADN: _________________________________

12. ¿Qué ocurre en la fase G2?

13. ¿Qué es la fase G0?

14. La ________________ es una etapa preparatoria para la división celular.

15. ¿Qué es la reproducción?

CICLO CELULAR

Sus fases

INTERFASE

Sus etapas

Tarea Domiciliaria





ENVOLTURA NUCLEAR : Saco aplanado o doble membrana que rodea al nucleoplasma y al

material genético.

ENZIMA : Proteína que actúa como catalizador biológico.

ERITROCITO : Glóbulo rojo.

ESCHERICHIA COLI (E. coli) : Organismo bacteriano procariótico de fácil cultivo y que se utiliza

frecuentemente para estudios biológicos.

ESTADO G0 : Célula cuya división se ha detenido en G1 y que se considera que se

ha retirado del ciclo celular.

EUCARIONTE : Organismo (unicelular o multicelular) cuyas células contienen un

núcleo verdadero.

EUCROMATINA : Regiones de la cromatina no condensada, genéticamente activas.

EXOCITOSIS : Proceso dependiente de la energía, por medio del cual los gránulos

de secreción descargan su contenido fusionándose con la

membrana celular..

FAGOCITOSIS : Ingestión de partículas por las célula, como medio de alimentación

o de defensa.

FENOTIPO : Cualquiera de las características visibles de un organismo que son,

en último instancia, expresión de la actividad de los genes.





MITOSIS

Es un tipo de división celular propia de las células eucariontes, en la cual 1 célula da origen a 2 células hijas

idénticas en el número de cromosomas a la progenitora.

La mitosis ocurre en las células somáticas. Consta de 4 fases:

B. PROFASE

La cromatina se condensa, haciendo visibles a los cromosomas.

Los centríolos migran hacia los polos de la célula el huso acromático.

La membrana nuclear y los nucleolos se desorganizan.

C. METAFASE

Los cromosomas se adhieren al huso acromático, mediante sus centrómeros y se alinean en el “ecuador” de

la célula.

D. ANAFASE

Las fibras del huso acromático se contraen, acortando su longitud; separando a las cromátides de los

cromosomas; las que serán arrastradas hacia polos opuestos de la célula.

E. TELOFASE

Los cromosomas han llegado a los polos y se descondensan, se reconstituyen la membrana nuclear y el

nucleolo.

Se divide el citoplasma (Citocinesis) originando así 2 células hijas.





Fig. Esquema de la mitosis en una célula de

un animal con un número diploide cuatro

(número haploide = 2) 1, fase de reposo. 2,

profase temprana; centriolo dividido. 3 y 4,

profase tardia. 5, metafase, 6 y 7, anafase

temprana y tardia. 8, telofase; la

membrana celular nuclear ha reaparecido y

ha comenzado la división citoplásmica.

En las células animales la citocinesis ocurre por constricción:

En tanto que en células vegetales se va formando una nueva pared

celular.

Constricción

Pared nueva

1 2

3 4 7

8 5 6





16. ¿Qué es la Mitosis?

17. La mitosis es propia de las células _______________________________ .

18. ¿Cómo es el número de cromosomas de las células hijas, con respecto a la célula madre?

19. ¿En qué tipo de células ocurre la Mitosis?

20. Fase en la cual “desaparece” el nucleolo y la carioteca __________________________ .

21. ¿Qué sucede con los centríolos en la profase?

22. ¿Qué son los cromosomas?

23. ¿Qué sucede con los cromosomas en la Metafase?

24. ¿Qué sucede con las cromátides de los cromosomas en la Anafase?

25. En la ___________________ se “reconstituye” los nucleolos y la membrana nuclear.

26. ¿Cómo es la citocinesis en células animales?

27. ¿Cómo es la citocinesis en células vegetales?

28. ¿Qué sucede con los cromosomas en la Telofase?

29. ¿Cuántas células hijas se producen en la Mitosis?

MITOSIS

SSee rreeaalliizzaa eenn FFaasseess

Tarea Domiciliaria





30. Completa:

Realiza una sopa de letras con los siguientes términos:

LISOSOMA : Uno de los diversos organoides de membrana única que contienen

muchos tipos de enzimas hidrolíticas; intervienen en la digestión

intracelular.

LISOSOMA PRIMARIO : Pequeña vesícula de reserva formada en la región de GERL;

lisosoma que aún no se ha fusionado con tras vesículas.

LOCUS : Posición de un alelo en el ADN.

MATRIZ CITOPLASMÁTICA : Porción del citoplasma celular.

MEIOSIS : Proceso de división que tiene lugar durante la formación de

gametos, que reduce a la mitad el número de cromosomas de cada

célula.

MEMBRANA PLASMÁTICA : Estructura lipoproteica que sirve como barrera selectiva entre el

citoplasma de la célula y su medio ambiente inmediato.

METAFASE : Período de la mitosis durante el cual los cromosomas se unen a las

fibras del huso y se disponen en el plano ecuatorial de la célula.

MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

(ME) : Instrumento que utiliza un haz de electrones enfocado para

producir una imagen magnificada de un objeto.

MICROTÚBULO : Estructura cilíndrica hueca compuesta por fibrillas longitudinales

y que, según se cree, contribuye a los movimientos intracelulares.

MITOSIS

sus fases





MEIOSIS

Es un tipo de división celular, en la cual una célula diploide (2n) da origen a cuatro células hijas haploides (n)

llamadas gametos o células sexuales (óvulo o espermatozoide)

La meiosis comprende 2 divisiones sucesivas:

F. MEIOSIS I

Llamada también división reduccional, porque el número de cromosomas se reduce a la mitad.

A su vez comprende en:

PROFASE I : Fase más larga y compleja de la meiosis. Presenta las siguientes etapas:

- Leptoteno

- Zigoteno

- Paquiteno: Aquí se realiza el Crossing Over.

- Diploteno

- Diacinesis

METAFASE I

ANAFASE I

TELOFASE I

G. MEIOSIS II

Llamada también división ecuacional (ecuación = igualdad).

Se originan 4 células haploides a partir de 2 células haploides formadas durante la meiosis I.

A su vez comprende:

PROFASE II

METAFASE II

ANAFASE II

TELOFASE II





MMEEIIOOSSIISS

II DDiivviissiióónn

MMeeiióóttiiccaa

((rreedduucccciioonnaall))

PPrrooffaassee II

MMeettaaffaassee II

AAnnaaffaassee II

TTeellooffaassee II

IInntteerrcciinneessiiss IInntteerrcciinneessiiss

IIII DDiivviissiióónn

mmeeiióóttiiccaa

((eeccuuaacciioonnaall oo

mmiittóóttiiccaa))

PPrrooffaassee IIII

MMeettaaffaassee IIII

AAnnaaffaassee IIII

TTeellooffaassee

Importancia: Permite la variabilidad genética.

Al periodo comprendido entre ambas

divisiones (Meiosis I y II) se denomina

Intercinesis.





Comparación entre Mitosis y Meiosis

Muchos de los fenómenos que hemos estudiado en la mitosis se suceden también en la meiosis. Por

ejemplo, la secuencia de los cambios en el núcleo y el citoplasma, los estadios de profase, metafase,

anafase y telofase, la formación del huso y los ásteres, el ciclo de condensación de los cromosomas y la

estructura y función de los centrómeros. Hay, sin embargo, diferencias esenciales, como:

1) La mitosis se produce en todas las células somáticas, mientras que la meiosis está limitada a las

células germinales.

2) En la mitosis cada ciclo de replicación del ADN es seguido por uno de división; las células hijas

tienen un número diploide de cromosomas y la misma cantidad de ADN que la célula madre. En la meiosis

un ciclo de duplicación del ADN es seguido por dos divisiones, y las cuatro células haploides resultantes

contienen la mitad de la cantidad de ADN.

3) En la mitosis la síntesis del ADN se produce en el periodo S, que es seguido por el G2, antes de la

división. En la meiosis hay una síntesis prebiótica de ADN, que es más larga en la mitosis1-2, y a ésta le

sucede inmediatamente la meiosis. Es decir, que en este caso la fase G2 es corta o falta.

4) En la mitosis cada cromosoma se comporta en forma independiente; en la meiosis los cromosomas

homólogos están relacionado entre sí (apareamiento) durante la primera división meiótica.

MEIOSIS

FFaasseess

SSUUSS DDIIVVIISSIIOONNEESS

FFaasseess





5) Mientras que la mitosis es corta (1 a 2 horas), la meiosis es un largo proceso. Por ejemplo, en el

hombre puede durar 24 días y en la mujer abarcar varios años.

6) Una diferencia fundamental es que en la mitosis el material genético permanece constante (salvo

que ocurran raras mutaciones o aberraciones cromosómicas); en cambio una de las consecuencias

principales de la meiosis es la variabilidad genética.

31. ¿Qué es la Meiosis?

32. ¿Qué son los gametos?

33. ¿Cuántos cromosomas presentan los gametos humanos?

34. Completa:

35. La Meiosis I, es llamada también _________________________________ .

36. Fase más larga y compleja de la Meiosis _______________________________ .

37. En qué etapa de la Profase I se realiza el “Crossing Over”

38. ¿Cuáles son las etapas de la Profase I?

39. Etapas de la Meosis I.

40. La Meiosis II es llamada también _____________________________ .

41. En la Meiosis II se originan ____________________ a partir de ___________________________ .

42. ¿Cómo se llama al periodo entre la Meiosis I y II?

43. Son las etapas de la Meiosis II.

44. ¿Qué significa la palabra “ploide”?

45. ¿Qué significa la palabra diploide y haploide

MEIOSIS

Sus divisiones

Tarea Domiciliaria





Realiza un crucigrama con los siguientes conceptos.

INTERACCIÓN HIDROFÓBICA : Exclusión de agua por grupos no polares de una macromolécula.

INTERFASE : Intervalo entre las divisiones de la célula eucariótica, durante el

cual tienen lugar las actividades de crecimiento y de síntesis.

INTRÓN : Secuencia de ADN, que no codifica ninguna parte del ARNm.

MICROVELLOSIDAD : Diferenciación de la membrana celular que aumenta

considerablemente la superficie de absorción efectiva de la

célula.

MITOCONDRIA : Organoide rodeado por membranas que genera energía química en

la forma ATP.

MITOSIS : Proceso que tiene lugar en el núcleo durante la división celular.

MODELO DEL MOSAICO FLUIDO: Modelo de la estructura de la membrana celular, que propone la

existencia de proteínas integrales en la bicapa lipídica, pero con

libertad para moverse lateralmente y proyectándose hacia el

exterior de la bicapa, en uno u otro lado de su superficie.

MOSAICO : Tejido u organismo cuyas células exhiben más de un genotipo.

MOVIMIENTO AMEBOIDE : Tipo de locomoción en la cual la célula cambia de forma

activamente, enviando seudópodos citoplasmáticos en la dirección

del movimiento.

MUTACIÓN : Alteración física o química del material genético.

Realiza una maqueta donde se muestre las fases de la

mitosis y de la meiosis.





HISTORIA DE LA GENÉTICA

Desarrollo inicial de la Genética

1694 Camerarius pública De Sexu Plantarum Epistola, en la cual demuestra que las plantas son sexuadas.

1779 Lort comunica la forma poco usual en que se hereda la ceguera humana a los colores.

can. 1820 Nasse formula las leyes que gobiernan la herencia de caracteres ligados al sexo.

1822 Goss y Seton, independientemente, observan la segregación de características recesivas en los guisantes.

1866 Mendel publica sus observaciones sobre la herencia en los guisantes.

1875 Strasburger describe los cromosomas.

1875 Hertwig demuestra que la fertilización implica la fusión de los núcleos, contenidos en un óvulo y un

espermatozoide, respectivamente.

1879 – 1885 Flemming publica sus observaciones sobre la separación longitudinal de los cromosomas durante la división

celular, en la cual las cromátidas hermanas se dirigen a polos opuestos.

1883 Van Beneden observa que los gametos contienen sólo un número haploide de cromosomas.

1890 Boveri y Guignard advierten el restablecimiento del número diploide de cromosomas en la fertilización,

por la unión de conjuntos iguales provenientes de los gametos femenino y masculino.

1902 Sutton destaca los paralelos entre el comportamiento de los genes y el de los cromosomas, y sugiere para

los genes una ubicación cromosómica.

1906 Bateson y Punnett presentan datos sobre genes ligados, mostrando que su distribución durante la

formación de células germinales no es aleatoria, violando la segunda l ey de Mendel.

1908 Nilsson – Ehle formula un modelo para la herencia de características de variación continua (no

dominantes).

1911 Morgan presenta su teoría del gen. Propone que los genes están dispuestos linealmente en los

cromosomas, en un orden definido. De esta manera, el número de grupos de ligamiento debe ser igual al

número haploide de cromosomas. Morgan luego continuó tratando de probar su hipótesis, correlacionando

los movimientos de los cromosomas con los rasgos de herencia ligada al sexo en la mosca de la fruta,

Drosophila.





I. DEFINICIÓN DE LA GENÉTICA

Rama de la biología que se encarga del estudio de la herencia y sus variaciones.

II. TERMINOLOGÍA BÁSICA

1. Gen.- Unidad básica de la herencia.4

2. Locus.- Espacio de ADN ocupado por un gen.

3. Loci.- Conjunto de Locus.

4. Alelos.- Par de genes, uno paterno y otro materno que codifican el mismo carácter. (alelomorfos)

También se les conoce como formas de un gen.

Puede ser:

a) Alelo Dominante (gen dominante): Cuando se expresa tanto en homocigosis como en heterocigosis. Se

representan con letras mayúsculas (A, B, C, D)

b) Alelo Recesivo (gen recesivo): Cuando se expresa sólo en homocigosis. Se representa con letras

minúsculas (a, b, c, d)

5. Genotipo.- Son todos los genes que posee un individuo.

Genotipo Homocigote: Si su par de alelos son iguales.

- Dominante: AA, BB

- Recesivos: aa, bb

Genotipo Heterocigote: Si su par de alelos son diferentes. Aa, Bb, Cc. También se le dice híbrido.

6. Fenotipo.- Es la expresión del genotipo. Incluye todas las características medibles o rasgos de un organismo,

siendo el resultado de los productos génicos que se expresan en un ambiente dado.

Ejm.: Color de una flor, forma de una sencilla.

7. Cromosomas Homólogos: Par de cromosomas, uno es paterno y otro materno.

8. Caracteres: Rasgos comunes de los individuos de una población.

Ejm.: Número de dedos, etc. se les llama también caracteres de la especie.

Si son rasgos propios de cada individuo, se les llama caracteres individuales.

9. P : Generación paternal (progenitores)

F1 : Generación filial 1.

F2 : Generación filial 2.





1. Cuando aparecen en un individuo 2 alelos desiguales para un carácter, se denomina:

a) Codominante b) Recesivo c) Homocigote

d) Loci e) Heterocigote

2. ¿Cuáles son las clases ó tipos del genotipo?

3. La expresión genotípica influenciada por el medio ambiente se denomina __________________ .

4. ___________________ se les conoce como formas de un gen.

5. Represente: Progenitores y Generación filial 3.

a) F1 y F2 b) P3 y F3 c) F2 y F1

d) F3 y P e) P y F3

6. Se le denomina genotipo recesivo cuando:

a) Su par de alelos son iguales b) Puede ser AA, BB c) Puede ser aa y bb

d) Todos las anteriores e) Ninguna

7. Los ojos verdes, cabello castaño, nariz recta ... son ejemplos de:

a) Genotipo b) Fenotipo c) Hombres rubios

d) Mujeres rubias e) N.A.

8. ¿A qué se les denomina caracteres?

9. ¿A qué se denomina alelo dominante?

10. ¿A qué se le denomina alelo recesivo?

11. ¿Qué es locus? ¿Cómo se denomina en plural?

12. Unidad básica de la herencia

a) Locus b) Loci c) Gen

d) Genética e) ADN

13. Indique cual representa a un híbrido para un carácter:

a) ABC b) Aa c) AA

d) T.A. e) ABc

14. ¿A qué se les llama caracteres individuales?

15. _____________________ son todos los genes de un individuo.

Tarea Domiciliaria





Las leyes de Mendel explican la herencia de los caracteres. Descríbelas. Primera ley de Mendel. Se llama: ___________________________________________________________________

Dice que _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Completa el esquema A con los datos que faltan usa colores. progenitor #1 progenitor #2 Primera generación filial

amarillo verde

aa

A

Las leyes de M

endel

aa

Cuadro de Punnett

Progenitor #1

Progenitor #2

Las leyes de Mendel

Mendel





Segunda ley de Mendel. Se llama: ___________________________________________________________________

Dice que _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Completa el esquema B con los datos que faltan usa colores. Segunda generación filial.





Tercera ley de Mendel. Se llama: ___________________________________________________________________

Dice que _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Completa el esquema C con los datos que faltan usa colores. • Característica 1 color amarillo dominante

verde recesivo

• característica 2 forma liso dominante

rugoso recesivo

• primera generación filial





Segunda generación filial

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