Reproducción celular 2016

Liceo de Coronado Biología X Nivel, 2016

CICLO CELULAR

El CICLO CELULAR es el periodo correspondiente entr e el comienzo de una división y el inicio de la sig uiente, durante este tiempo la célula metaboliza (realiza procesos diges tivos, respira, excreta, entre otros), crece y se r eproduce.

Algunas células cumplen su ciclo rápidamente, puede ser en pocas horas; en otras el proceso puede durar muchos días y hasta se puede detener en determinada fase. Cuando las células se especializan para cumplir funciones determinadas como por ejemplo, trasmitir impulsos nerviosos, secretar hormonas o conducir sustancias, conviene que dejen de crecer y dividirse, por lo que su ciclo celular puede detenerse temporal o definitivamente. Sin embargo, existen células como las ubicadas en las yemas de los tallos y raíces de las plantas (meristemos), que tienen la capacidad de dividirse permanentemente, por eso se dice que las plantas crecen hasta que senecen.

La división celular conlleva dos procesos diferentes: uno que corresponde al núcleo, denominado MITOSIS para las células somáticas y MEIOSIS para las células sexuales o gametos; el otro corresponde al citoplasma y se llama CITOCINESIS (división del citoplasma). No obstante, las células viven una gran parte de su vida en la etapa que se denomina INTERFASE; durante este tiempo elaboran materiales que necesitan para su mantenimiento, crecimiento y reproducción. En este periodo que antes se creía de reposo, es cuando las células duplican el material genético, el cual, en la mitosis se distribuye entre los núcleos hijos. El ciclo celular se divide pues en periodo de INTERFASE y periodo de DIVISIÓN CELULAR (mitosis o meiosis)

INTERFASE

ETAPA o PERIODO G 1 ETAPA o PERIODO G 0 ETAPA o PERIODO S ETAPA o PERIODO G 2

� En ella la célula crece y se incrementa la acción de las proteínas que intervienen en la elaboración del ácido ribonucleico que participa en su síntesis.

� Estas actividades son preparativos para entrar en la siguiente fase.

� Esta es una etapa básicamente de crecimiento y consolidación de los organelos celulares

Es aquí en donde algunas células se estacionan para especializarse, dependiendo de factores químicos y biológicos que determinan si continúan o no en el ciclo. Ejemplo de esto son las neuronas, las células del miocardio (corazón) y las células musculares poli-nucleadas que no sufren citocinesis.

En esta etapa la célula se empieza a preparar para la reproducción celular, mediante la duplicación del material genético y la síntesis de proteínas específicas para llevar a cabo el proceso de división

Es una fase de organización de los materiales sintetizados en la etapa anterior los cuales constituyen la materia prima para formar los cromosomas y efectuar la mitosis (o meiosis según sea el caso). En esta fase se forman los organelos temporales que intervendrán en el proceso de división tales como el HUSO ACROMATICO que se forma a partir de los centriolos que surgieron de la división del centrosoma en las células animales


PERIODO DE DIVISIÓN CELULAR

Las nuevas células se forman a partir de otras más viejas por medio del proceso conocido como división celular. Este proceso es esencialmente el mismo, ya se trate de una célula animal o de una vegetal, o de un organismo unicelular o pluricelular. La célula que se divide se denomina célula madre y las células resultantes se conocen como células hijas. En los seres unicelulares la división celular es un proceso que conduce a la formación de nuevos individuos. En los seres pluricelulares , la división celular cumple varias funciones: el crecimiento, la sustitución de células muertas, la cicatrización y la formación de nuevos organismos (reproducción asexual).

MITOSIS En la mitosis la célula madre da origen a dos células hijas con las mismas características de la célula de la cual proceden, esto es garantizado por el núcleo celular, que es la estructura que contiene la información de todas las características que posee la célula y el organismo del cual forma parte. Esta información está almacenada en unos corpúsculos llamados cromosomas que son estructuras filamentosas que se forman con la condensación de la sustancia contenida en el núcleo conocida como cromatina. Antes de la división celular los cromosomas se duplican.


FASES DE LA MITOSIS PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE

(Transformación del núcleo) • La cromatina se condensa formando

los cromosomas. • La membrana nuclear se desintegra

y el nucleolo va desapareciendo a medida que su material se incorpora a los cromosomas.

• En las células animales, a medida que los cromosomas se compactan, los centriolos se dirigen hacia los polos opuestos de la célula.

• De cada nuevo centriolo se desarrollan un conjunto de filamentos llamados aster.

• Posteriormente ambos conjuntos de filamentos se unen dando lugar al organelo temporal llamado HUSO MITOTICO o HUSO ACROMÁTICO

(Alineación de los cromosomas duplicados)

� Los cromosomas se dirigen hacia el plano ecuatorial de la célula, condensándose aún más, hasta el punto que se pueden apreciar como unidades separadas e incluso contar su número.

� Cada cromosoma se

encuentra duplicado y se ve como un corbatín, pues los cromosomas hijos permanecen unidos por un punto llamado centrómero.

(Separación de los cromosomas hijos o cromátidas)

� El centrómero se divide longitudinalmente y los cromosomas hijos (cromátidas hermanas), quedan separados, de forma que la mitad de ellos se dirige a un polo de la célula y la otra mitad al polo opuesto

Reconstrucción de nuevos núcleos � En cada polo de la célula los

cromosomas hijos son envueltos por una membrana nuclear dando origen a nuevos núcleos con sus respectivos nucleolos. Al mismo tiempo la membrana celular sufre un estrangulamiento de forma que la célula se divide en dos.

� Una vez que la mitosis se completa, las células hijas inician el periodo de interfase


MEIOSIS. Es un proceso de división nuclear muy parecida a la mitosis, aunque su significado biológico es diferente ya que se pasa de una célula diploide (número completo de cromosomas de la especie) a una haploide (con la mitad del número de cromosomas de la especie). La meiosis es una doble división (la segunda es como una mitosis normal) que se da exclusivamente en células diploides. En la Meiosis I, se producen dos células haploides.

FASES DE LA MEIOSIS I PROFASE I METAFASE I ANAFASE I TELOFASE I

Se divide en 5 etapas: a) Leptonema : condensación de los cromosomas. b) Cigonema : Los cromosomas homólogos comienzan a

aparearse, lo que se llama sinapsis . c) Paquinema : Los cromosomas homólogos completan su

apareamiento, aunque no hay fusión entre cromátidas; el par homólogo recibe ahora el nombre de tétrada. Ocurre el entrecruzamiento o crossing-over).

d) Diplonema : Los cromosomas homólogos comienzan a repelerse, pero quedan unidos por las quiasmas (expresión morfológica del entrecruzamiento).

e) Diacinensis : los quiasmas se deplazan hacia los extremos de los mismos, los cromosomas homólogos sólo quedan ligados por esos puntos

(Alineación de los cromosomas homólogos)

� Los pares de

cromosomas homólogos se sitúan en la parte media de la célula formando la placa ecuatorial.

(Separación de los cromosomas homólogos) � Se produce la separación y

migración de los cromosomas homólogos, por lo que a diferencia de lo que sucedía en la mitosis, los que se desplazan son cromosomas enteros en lugar de cromátidas.

� Es en esta fase cuando se reduce a la mitad el número de cromosomas .

Reconstrucción de nuevos núcleos

� Como en la telofase

normal, se puede regenerar nuevamente el núcleo, iniciándose inmediatamente la División II

Meiosis II. Es como una mitosis normal que se da simultáneamente en las dos células hijas (profase II , metafase II , anafase II y telofase II ); en la profase II se unen cromosomas individuales a las fibras del huso. En anafase II se separan cromátidas hermanas ; al final de la citocinesis II se tienen cuatro células hijas que tendrán cada una la mitad de las cadenas de ADN (haploides) que tenían en la interfase.

Meiosis I

Meiosis II


CUADRO SINÓPTICO MITOSIS Y MEIOSIS

Tipo de división CARACTERÍSTICAS IMPORTANCIA

MITOSIS

Es un proceso de división celular en el cual una célula madre da origen a dos células hijas con las mismas características de la célula de la cual proceden.

Este proceso ocurre en todas las células somáticas del organismo (células no reproductoras). Sus principales eventos son: a) La distribución de los cromosomas duplicados o mitosis

propiamente dicha. Este evento también se conoce como cariosinesis .

b) La división del citoplasma o citocinesis.

a) Permite el crecimiento de los organismos. b) Permite la cicatrización de heridas. c) Permite la regeneración de tejidos muertos. d) Permite que las células hijas posean la misma

identidad de las células que van a reemplazar. e) Permite la reproducción de individuos en

organismos unicelulares y en algunos organismos pluricelulares que se reproducen asexualmente.

MEIOSIS

Este proceso de división celular ocurre en las células sexuales o gametos y da origen a células haploides (células que posen sólo la mitad del juego completo de cromosomas de una especie), a partir de células diploides (células que posen un juego completo de cromosomas de una especie). Sus principales características son: a) Permite la variabilidad de la especie : durante la meiosis,

cada par de cromosomas homólogos antes de separase a los polos opuestos, se juntan e intercambian segmentos de cromosoma. Este fenómeno se conoce como entrecruzamiento y tiene como consecuencia la formación de gametos con información variable, proveniente tanto del padre como de la madre.

b) Reduce el número cromosómico: este proceso parte de células diploides (2n) y termina con células haploides (n) reduciendo así el número de cromosomas a la mitad de los cromosomas que tiene una especie.

La meiosis permite a los organismos reproducirse sexualmente por la combinación de gametos masculinos y femeninos. La gran ventaja de la reproducción sexual es que permite gran variedad de organismos . Esta variación se debe a que con la meiosis se producen gametos diferentes a las células parentales (células que les dieron origen).

Después de la fecundación, la nueva célula que se forma, llamada cigoto , recibe una nueva combinación de cromosomas que no tenían los padres. Esto aumenta las probabilidades de sobrevivir al aumentar la resistencia de los organismos a las enfermedades.


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PRÁCTICA

1. Observe el siguiente diagrama que representa una fase de la Mitosis:

¿Cuál es el nombre de la fase de la Mitosis representada en el anterior diagrama? A) Profase B) Anafase C) Telofase D) Metafase

2. Lea la siguiente información relacionada con fases de la Mitosis:

1- los cromosomas se dirigen hacia los polos celulares 2- desaparece la membrana nuclear 3- en el núcleo, la cromatina se condensa 4- ocurre la citosinesis

¿Cuáles de los anteriores eventos ocurren en la profase? A) 1 y 2 B) 2 y 3 C) 2, 3 y 4 D) 1, 3 y 4


¿Cuál es el nombre de la fase que antecede a la fase representada en el diagrama?

A) Profase B) Anafase C) Telofase D) Metafase

4. Con respecto a la ANAFASE se puede afirmar correctamente que:

A) ocurre durante la interfase celular B) durante esta fase se duplican los cromosomas C) durante esta fase los centriolos migran hacia los polos celulares D) durante esta fase los cromosomas migran hacia los polos celulares


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5. Con respecto a la PROFASE se puede afirmar correctamente que: A) durante esta fase se forman dos células hijas B) es la última fase del periodo de división celular C) durante esta fase la cromatina se condensa formando los cromosomas D) durante esta fase los cromosomas se encuentran en el plano ecuatorial

6. ¿Cuál es el orden correcto en el que se presentan las fases de la Mitosis?

A) PROFASE – METAFASE– TELOFASE– ANAFASE B) TELOFASE– ANAFASE - PROFASE – METAFASE C) ANAFASE – TELOFASE - PROFASE – METAFASE D) PROFASE – METAFASE – ANAFASE – TELOFASE

7. Lea la siguiente información relacionada con fases de la Mitosis:

ANAFASE.........H 1- el nucleolo va desapareciendo a medida que su material se incorpora a

los cromosomas.

PROFASE.................K 2- en las células animales, a medida que los cromosomas se compactan,

los centriolos se dirigen hacia los polos opuestos de la célula.

¿Cuál es la forma correcta de asociar la anterior información?

A) H – 1,2 B) K – 1,2 C) H – 1, K – 2 D) K – 1, H – 2


¿Cuál es el nombre de la fase de la Mitosis representada en el anterior diagrama?

A) Profase B) Metafase C) Anafase D) Telofase

9. La citocinesis de una célula animal y una vegetal se diferencian en lo siguiente:

A. en la vegetal ocurre división y en la animal no B. en la vegetal ocurre adelgazamiento y en la animal no C. en la animal ocurre un adelgazamiento y en la vegetal no D. en la animal se forma una lámina intercelular y en la vegetal no


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¿Cuál es el nombre de la fase que antecede a la fase representada en el diagrama?

A. Profase B. Anafase C. Telofase D. Metafase


De la fase representada en el diagrama anterior se puede afirmar correctamente que:

A) ocurre antes de la anafase y después de la metafase B) ocurre después de la profase y antes que la anafase C) ocurre después de la profase y antes que la metafase D) ocurre antes de la metafase y después de la profase

12. Lea los siguientes textos relacionados con procesos de reproducción celular:

I Es esencialmente un par de divisiones en las cuales el número de cromosomas disminuye a la mitad.

II Asegura que cada célula hija reciba exactamente el mismo el mismo número y el mismo tipo de cromosomas que la célula progenitora.

Los textos anteriores se refieren respectivamente a:

A. meiosis y meiosis B. mitosis y meiosis C. meiosis y mitosis D. mitosis y mitosis


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13. Lea la siguiente información relacionada con procesos de reproducción celular:

I- Las células formadas tienen igual tipo y número de cromosomas II- División de una célula madre en dos células hijas, idénticas a la célula madre III- Origina células hijas haploides a partir de una célula diploide, formando gametos

Las afirmaciones anteriores se refieren respectivamente a los procesos denominados:

A. mitosis, mitosis, meiosis B. meiosis, mitosis, mitosis C. mitosis, meiosis, meiosis D. meiosis, meiosis, mitosis

14. De la siguiente lista de afirmaciones:

1- permite el crecimiento de los organismos 2- ocurre en células diploides 3- permite la cicatrización de heridas 4- permite la reducción del número cromosómico

¿Cuál o cuáles se refieren a la importancia de la mitosis?

A. 1, 2 y 4 B. 1, 2 y 3 C. 1 y 3 D. sólo la 4

15. De la siguientes afirmaciones

1- se condensa la cromatina dando lugar a los cromosomas. 2- Se divide en dos etapas, interfase y periodo M. 3- durante este periodo la célula crece pero no se reproduce. 4- incluye todas las etapas de la vida de una célula.

¿Cuáles se refieren al ciclo celular?

A. 1 y 3 B. 2 y 4 C. 2, 3 y 4 D. sólo la 3

Referencias Bibliográficas. Audesirk, T., G. Audesirk y B. Byers. 2008. Biología; la vida en la Tierra. Pearson Educación de México.

Octava edición. México D.F., México. 924 pp.

Hernández, K. 2013. Biología 10°. Un enfoque prácti co. Didáctica Multimedia. San José, Costa Rica. 298 pp.

Marrero, C. 2012. Biología 10° y 11° Teórico-Prácti co. Editorial Universo. San José, Costa Rica. 400 pp.

Zúñiga, N. 2011. Mundo Biología 10 y 11. Editorial Eduvisión. San José, Costa Rica. 368 pp.

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