división celular
13/02/2020
¡Bienvenidos una semana más! Esta vez os traigo todo lo que hemos realizado sobre el tema de la división o reproducción celular. Me ha gustado mucho este tema y además me ha resultado más sencillo de entender que los anteriores debido a que recordaba muchas cosas de otros años aunque este curso hemos profundizado más en algunos detalles. A continuación os dejo los apuntes que tomé de los vídeos de las lesson plans y el puzzle y cuestionario que también debíamos resolver. Además, por terminarlo recibí una insignia que también os dejo a continuación. Pero, antes de nada, voy a haceros una pequeña introducción acerca de la mitosis y la meiosis, los dos procesos fundamentales de la división celular.
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INTERFASE
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Antes de llegar a dividirse, la célula necesita crecer para prepararse. Esta fase en la que la célula madura para lograr poder dividirse se llama interfase. La interfase a su vez se compone de otras fases. En la fase G1, se sintetizan proteínas y nuevos orgánulos, Al final de esta fase encontramos el punto de restricción (punto R). Algunas células antes de llegar al punto R entran en una fase denominada G0, células como las neuronas permanecen en esa fase siempre. En la fase S se duplica el ADN y se va condensando la cromatina. En la fase G2 los cromosomas comienzan a distinguirse y se traducen y transcriben genes y codifican proteínas, al igual que se duplicarán los centriolos.
MITOSIS
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La Mitosis es la división asexual de una célula por la cual a partir de una célula madre (2n) obtenemos 2 células hijas con la misma carga genética. Esta consta de cuatro fases la Profase, la Metafase, la Anafase y la Telofase. Estas cuatro fases componen el proceso de mitosis o división del núcleo pero para poder obtener dos células hijas independientes se necesita que el citoplasma también se divida. La división del citoplasma se lleva a cabo por un proceso denominado citocinesis. La citocinesis varía según hablemos de células animales o de células que contienen pared celular, como son las células vegetales. En las animales se va a realizar por estrangulamiento, es decir, se va estrechando la célula por el centro hasta aislar y separar a las dos nuevas células. En las vegetales, se realizará mediante la formación de un fragmoplasto en el ecuador celular. Posteriormente en el esquema, encontraréis todas estas fases más detalladas y de manera más visual.
-Profase : los cromosomas empienzan a hacerse visibles , y se espirilizan haciéndose más cortos y gruesos.El diplosoma del centrosoma se duplica y emigran a polos apuestos , apareciendo entre ellos el huso acromático .La membrana nuclear y el nucléolo se fragmentan hasta que desaparecen al final de esta fase .
-Metafase :los cromosomas se sitúan en el centro de la célula y forman la placa ecuatorial , arrastrados por el huso mitótico o acromático , formado por los dos centrosomas, los microtúbulos polares y los microtúbulos cinetocóricos .Se observan perfectamente los cromosomas metafásicos
-Anafase : los cromosomas se rompen por el cinetocoro , y cada cromátida es arrastrada hacia polos opuestos de la célula . Estos cromosomas constituidos por una sola cromátida se llaman , cromosomas anafásicos .
-Telofase : una vez que los cromosomas hijos llegan a los polos de la célula , comienzan a desespirilizarse y el nucléolose formará de nuevo .
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MEIOSIS
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La meiosis es la división sexual de una célula en la que a partir de una célula madre (2n) obtenemos 4 células hijas (n), conocidas como gametos. Este tipo de división tiene luegar en los testículos y los ovarios (células germinales) y en ella se diferencian principalmente dos procesos; la Meisois I con carácter reduccional ya que de una célula madre (2n) pasamos a tener 2 células hijas (n) y una Meiosis II en la que cada célula hija obtenida anteriormente dará lugar a 2 células hijas con la misma carga genética. La Meiosis II que se lleva a cabo es muy similar a la división mitótica de células no sexuales. Al igual que en la mitosis, se produce una división del citoplasma (citocinesis) al concluir cada una de las divisiones que la célula experimenta. La meiosis es un proceso de mayor complejidad que la mitosis pues consta de más fases : Profase I, Metafase I, Anafase I, Telofase I y Profase II, Metafase II, Anafase II y Telofase II.
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División meiótica I ( es reduccional ):
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Profase I: es la más larga y compleja .Se subdivide en cinco fases :
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-Leptoteno, se forman los cromosomas, con dos cromátidas.
-Zigoteno, cada cromosoma se aparea con su homólogo ( sinapsis ).
-Paquiteno, los cromosomas homólogos permanecen juntos formando un bivalente o tétrada , cada una con dos centrómeros.
-Diploteno, se empiezan a separar los cromosomas homólogos aunque continuan unidos por los quiasmas.
-Diacinesis, los cromosomas aumentan su condensación, distinguiéndose las dos cromátidas hermanas en la tétrada.
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Metafase I :La envoltura nuclear y los nucleolos han desaparecido y los bivalentes se disponen en la placa ecuatorial.
Anafase I: Los dos cromosomas homólogos que forman el bivalente se separan, quedando cada cromosoma con sus dos cromátidas en cada polo.
Telofase I : los cromosomas homólogos alcanzan los polos y se obtienen 2 células haploides cada una de ellas con un par de cromosomas homólogos .
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División meiótica II ( es ecuacional ):
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Profase II : generalmente no llega a existir , se rompe la envoltura nuclear, se duplican los diplosomas y se forma el huso mitótico o acromático.
Metafase II : los cromosomas se sitúan en la placa ecuatorial.
Anafase II: en ella se separan las cromátidas y los nuevos cromosomas hijos migran hacia los polos opuestos.
Telofase II: los cromosomas se desespiralizan y se rodean de una envoltura nuclear, formándose dos núcleos.
Resultado: 4 células haploides.
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CICLOS BIOLÓGICOS
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Ciclo haplonte: El cigoto se divide por meiosis y se forman adultos haploides que generan gametos haploides (mediante mitosis )y los cuales por fecundación originan, el cigoto. Lo llevan a cabo algunos protozoos, algas y hongos.
Ciclo diplonte: El cigoto se divide por mitosis para generar un adulto diploide, que originará gametos haploides , que originaran un gameto diploide por fecundación. Se da en los animales, muchos protozoos, algunas algas y hongos.
Ciclo diplohaplonte: El individuo diploide (esporofito) genera esporas por meiosis .Estas esporas haploides dan lugar a organismos haploides (gametofito) que son los que generan gametos. Tras la fecundación, los gametos forman el cigoto diploide. El cigoto se divide por mitosis y da lugar al esporofito diploide . Lo presentan las plantas, muchas algas y muchos hongos.
Aquí os dejo los apuntes que tomé en los vídeos del lesson plan y el cuestionario y puzzle, además de la actividad de compara y contrasta.
A continuación os pondré de manera más visual las conclusiones que he sacado de este ejercicio.
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¿En qué se parecen?
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-Son divisiones del núcleo.
-Se dan en células eucariotas.
-Antes de cada uno de estos dos procesos tiene lugar la interfase en la que se duplica el material genético.
-Parten de células madre 2n.
-Ambos procesos constan de fases muy parecidas (Profase, Metafase, Anafase y Telofase)
-Ambos procesos se dan en el núcleo.
-Se realizan gracias a la acción de los cromosomas.
-En ambos intervienen los centriolos (huso mitótico).
-Finalizan con la división del citoplasma.
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¿En qué se diferencian?
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Mitosis Meiosis
Células somáticas Células germinales
Reproducción a sexual Reproducción sexual
1 división del núcleo 2 divisiones del núcleo
Se obtienen: 2 células hijas 2n 4 células hijas n
Hijas iguales que la célula madre Hijas distintas a la célula madre (crossing-over)
Cromosomas independientes Cromosomas recombinados
Metafase (I): cromosomas placa ecuatorial Cromosomas homólogos en la placa ecuatorial
Anafase: se separan cromátidas hermanas Se separan cromosomas homólogos
Finalidad: crecer y renovar tejidos Variabilidad genética
Proceso corto Proceso largo
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Patrones de semejanza y diferencias significativas.
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​La Mitosis y la Meiosis son reproducciones celulares en células eucariotas a partir de células madre 2n, cuyas fases son prácticamente iguales. En ellas se divide el núcleo y finalizan con la división del citoplasma.
Sin embargo, existen algunas diferencias significativas, por ejemplo, en la Mitosis se divide 1 vez núcleo originando 2 células hijas 2n idénticas a la célula madre. No obstante, en la Meiosis, el núcleo se divide 2 veces, dando lugar a 4 células hijas n diferentes entre sí y diferentes a la madre debido al sobrecruzamiento. La Mitosis es la reproducción asexual que ocurre en células somáticas, mientras que la Meiosis es la reroducción sexual que ocurre en las células germinales. Así mismo, la Mitosis tiene como principal finalidad el crecimiento del organismo y la renovación de tejidos y la Meiosis tiene como finalidad la variabilidad genética.
Conclusión o interpretación.
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Ambos procesos son imprescindibles para perpetuar la especie y comprender la evolución. Durante la mitosis, si se produce cualquier distorsión se pueden dar mutaciones y por tanto de este modo podemos explicar la evolución. Así mismo, con la Mitosis podemos explicar la regeneración de tejidos y células dañados y por tanto el crecimiento del organismos.
Aquí os dejo los esquemas generales de la mitosis, meiosis y los apuntes del vídeo de diferencias entre mitosis y meiosis que encontramos en el blog de la profesora (además he incluido algunos aspectos de la citocinesis y la interfase en mis esquemas). Espero que os sirvan de ayuda.
A continuación os dejo las preguntas sobre el tema de la reproducción celular que encontramos en el documento de la profesora. Me han servido para repasar y afianzar los conceptos, espero que os sirvan de ayuda.
ACTIVIDADES:
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1. A la vista de la imagen, conteste las siguientes preguntas:
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a)¿Qué etapa de la mitosis representa? (0,2)
Esta foto representa la telofase, porque se puede apreciar como el huso acromático, ha arrastrado las cromátidas hacia los polos de la célula, y se inicia la citocinesis.
¿Qué indican las flechas A, B y C? (0,3)
A- Cromátida.
B- Huso mitótico.
C- Citocinesis (estrangulación).
¿Se trata de una célula animal o vegetal? Razone la respuesta. (0,25)
Describa detalladamente los fenómenos naturales que ocurren en esta etapa. (0,25).
Se trata de una célula animal porque la célula no tiene forma poligonal, sino irregular, se aprecia la presencia de centríolos, y la última y más importante, se está dividiendo la célula por estrangulación, propio de las células animales.
b) Describa los fenómenos celulares que tienen lugar en las restantes etapas de la mitosis (0’75). Explique cuál es el significado biológico de la misma (0’25).
La profase se inicia con el material genético desordenado, el cual se condensa para formar cromosomas, los centríolos se movilizan hacia los polos de la célula, los cuales proyectan el huso mitótico, y por último se elimina la membrana nuclear y los cromosomas quedan libres por el citoplasma.
En la metafase los husos mitóticos se anclan al cinetocoro de los cromosomas, mientras estos se alinean en el ecuador de la célula.
Finalmente, en la anafase, los cromosomas se dividen en 2 cromátidas para duplicar el material genético.
El significado biológico que tiene la mitosis, es la creación de nuevas células iguales, para que el organismo pueda crecer y desarrollarse.
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2. A la vista del esquema responda razonadamente a las siguientes preguntas:
a) Indique qué momento del ciclo celular representan los esquemas arriba indicados [0’3], lo que señalan los números [0’3], y describa los fenómenos celulares que ocurren en A, B y C [0’4].
Los esquemas representan la segunda parte del ciclo celular, que corresponde a la división, en este caso la mitosis, primeramente del núcleo, seguido de la división del resto de la célula.
A- Profase en su inicio, con el material genético desordenado.
B- Profase, condensación de los cromosomas.
C- Profase, cuando los centríolos proyectan el huso mitótico.
1- Cromosomas.
2- Centríolos (centrosoma).
3- Huso mitótico.
b) Diga si los dibujos corresponden a una célula animal o vegetal [0’2]. Indique, razonando la respuesta, dos características en las que se basa [0’8].
Corresponden a una célula animal, ya que en las células vegetales hay centrosoma, pero no hay centríolos, como se muestra en la imagen, y en este caso, la célula se está dividendo por estrangulación, mientras que en las vegetales lo hace por la aparición de un fragmoplasto.
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3. En relación con la figura adjunta conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué representa la gráfica 1? [0’4]. Explique cómo cambia el contenido de ADN desde la fase A hasta la fase G [0’6].
La gráfica representa el ciclo celular, incluyendo la interfase, y la división.
- En la fase B, la célula dupica la cantidad de ADN (Fase S).
- En la fase C, se mantiene duplicado (Fase G2).
- En la fase D, se reduce a la mitad la cantidad de material genético, por lo que se ha producido una primera división celular (Primera división meiótica).
- En la fase E se mantiene la misma cantidad de material genético que al principio del proceso.
- En la fase F, se produce la reducción a la mitad de la cantidad de material genético que había en la célula original (Segunda división meiótica).
- En la fase G se mantiene la cantidad de ADN (Interfase).
b) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en la gráfica 1? [0’4]. Suponiendo que los cromosomas fueran visibles a lo largo de todo el ciclo, ¿en qué fases, desde la C a la G, de la gráfica 1 encontraría las estructuras cromosómicas (1 a 4) que se muestran en la figura 2? [0’6].
El cambio en el contenido tiene como función la capacidad de juntarse con otra célula haploide como la anterior, para formar un nuevo individuo, y permitir la variabilidad de las especies al cabo de las generaciones, permitiendo su evolución.
C - Paso de la 1 a la 3, por el sobrecruzamiento de los cromosomas.
D - Paso de la 3 a la 4, por el reparto de los cromosomas homólogos.
E - 4.
F - Paso de la 4 a la 2, por la escisión de la cromátidas hermanas.
G - 2.
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En 2008 se planteó con unas ligeras modificaciones, a saber:
a) ¿Qué representa la gráfica 1? [0’2]. ¿A qué tipo de división celular corresponde? [0’2]. Explique cómo cambia el contenido de ADN desde la fase A hasta la fase G [0’6].
La gráfica representa el ciclo celular, incluyendo la interfase, y la división.
Corresponde a una división celular meiótica, ya que se produce una sobre división del material genético.
- En la fase B, la célula duplica la cantidad de ADN (Fase S).
- En la fase C, se mantiene duplicado (Fase G2).
- En la fase D, se reduce a la mitad la cantidad de material genético, por lo que se ha producido una primera división celular (Primera división meiótica).
- En la fase E se mantiene la misma cantidad de material genético que al principio del proceso.
- En la fase F, se produce la reducción a la mitad de la cantidad de material genético que había en la célula original (Segunda división meiótica).
- En la fase G se mantiene la cantidad de ADN (Interfase).
b) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en la gráfica 1? [0’4]. Suponiendo que los cromosomas fueran visibles a lo largo de todo el ciclo, ¿en qué períodos (indicados por letras) de la gráfica 1, encontraría las estructuras cromosómicas 1 y 2 que se muestran en la figura 2? [0’6].
El cambio en el contenido tiene como función la capacidad de juntarse con otra célula haploide como la anterior, para formar un nuevo individuo, y permitir la variabilidad de las especies al cabo de las generaciones, permitiendo su evolución.
Figura 1: en la fase C, después de la duplicación del ADN.
Figura 2: en la fase G, depués de la escisión de las cromátidas hermanas.
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4. En relación con el esquema adjunto, que representa tres fases (1, 2 y 3) de distintos procesos de división celular de un organismo con una dotación cromosómica 2n = 4, conteste las siguientes cuestiones:
a) Indique de qué fases se trata y en qué tipo de división se da cada una de ellas [0’5]. ¿Qué representan en cada caso las estructuras señaladas con las letras A, B, C, y D? (0’5).
1- Se trata de una anafase I, que se da lugar en la meiosis, ya que se están separando los cromosomas homólogos.
2- Se trata de una anafase, que se da lugar en la mitosis, ya que se están separando las cromátidas hermanas, y estas no presentan sobrecruzamiento.
3- Se trata de una anafase II, que se de lugar en la meiosis, ya que se están separando las cromátidas, pero estas se encuentran sobrecruzadas.
A: Cromosomas homólogos.
B: Cromátidas.
C: Cromátidas sobrecruzadas.
D: Huso mitótico.
b) ¿Cuál es la finalidad de los distintos tipos de división celular? [0’4]. Dibuje esquemáticamente el proceso de división completo del que forma parte la fase 2 identificando las distintas estructuras [0’6].
La mitosis tiene como función la generación de células iguales a la del cigoto, para conseguir el crecimiento y desarrollo del organismo.
La meiosis tiene como función la generación de gametos, para que el organismo se pueda reproducir.
5. A la vista de las gráficas, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué proceso se representa en la gráfica A? [0’1]. Explique en qué se basa para dar la respuesta [0’4]. Indique razonadamente qué ocurre con el ADN a lo largo del proceso [0’5].
En la gráfica A se presenta una división mitótica, ya que hay una duplicación del ADN, seguido de una solo división del material genético, es decir, una sola fase M.
Se parte de una cantidad de ADN en una célula, la cual se duplica en la fase S de replicación, durante la fase G2 se condensa en cromosomas, y en este punto la célula contiene el doble de ADN que en la fase G1.
Finalmente, en la fase M o mitosis, se divide el ADN en dos células, cada una con la misma cantidad de ADN que en la fase G1.
b) ¿Qué proceso se representa en la gráfica B? [0’1]. Explique en qué se basa para dar la respuesta [0’4]. Indique razonadamente qué ocurre con el ADN a lo largo del proceso [0’5].
En la gráfica B se presenta una división meiótica, ya que hay una duplicación del ADN, pero en este caso, dos divisiones del material genético, con dos fases M, M1 y M2.
Se parte de una cantidad de ADN en una célula, la cual se duplica en la fase S de replicación, durante la fase G2 se condensa en cromosomas, y en este punto la célula contiene el doble de ADN que en la fase G1.
En la fase M1, se dividen los cromosomas homólogos, mitad para una célula, y la otra mitad para otra.
En la fase M2, se produce una segunda división, en este caso de las cromátidas de los cromosomas de cada célula que salió del anterior proceso, consiguiendo así la mitad de ADN que en la fase G1.
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6. En relación con las figuras adjuntas, responda las siguientes preguntas:
a) Nombre los procesos señalados con las letras A y B [0’4]. ¿Qué fase se señala con el número 1? [0’1]. Describa lo que ocurre en esta fase [0’5].
A- Meiosis.
B- Mitosis.
La fase 1 es la Profase I, propio de la meiosis, donde de condensa el material genético (leptonema), los cromosomas homólogos se asocian yambos se juntan
estrechamente por sinapsis (zigonema), después ambos cromosomas intercambian material genético (paquinema), seguidamente ambos se separan y se observan las zonas de intercambio, que se denominan quiasmas (diplonema).
Finalmente la membrana nuclear desaparece y los cromosomas quedan libres (diacinasis), y el centrómero migra a los polos celulares, desplegando los husos mitóticos.
b) Enumere cinco diferencias entre los procesos A y B [0’5]. Indique la importancia biológica de ambos procesos [0’5].
-En el proceso A, se producen 2 divisiones de la célula, mientras que en el proceso B solo hay 1.
-En el proceso B, no se produce un sobrecruzamiento de los cromosomas homólogos, mientras que en el A sí lo hay.
-En la metafase I, en el proceso A los cromosomas se disponen por parejas con su cromosoma homólogo, mientras que en el B se disponen independientemente.
-En el proceso A, se dan lugar a 4 células hijas, diferentes entre sí y a la madre, con la mitad de material genético que la célula inicial, mientras que en el proceso B se dan lugar a 2 células hijas, iguales entre sí y a la madre, y con la misma cantidad de material genético que la célula inicial.
-En la anafase del proceso A, se separan los cromosomas homólogos, mientras que en la del proceso B, se separan las cromátidas hermanas.
-En la meiosis (proceso A), se garantiza la variabilidad genética entre generaciones, mientras que en la mitosis (proceso B), se busca el crecimiento y desarrollo del organismo, además de asegurar el recambio de células muertas.
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Con esto doy por finalizado este tema, que a pesar de haber sido más breve que el resto ya que muchos conceptos los conocíamos de cursos anteriores, me ha gustado poder entrar más en detalle y profundizar en aspectos que desconocía hasta entonces. El tema de la reproducción celular siempre me ha llamado la atención y me ha gustado mucho poder verlo en clase un año más. Nos vemos pronto en la siguiente entrada, ¡un saludo!