reproducción celular
Cuando hablamos de reproducción celular nos referimos a una división, ya que de una célula se van a obtener dos, si hablamos de mitosis; o cuatro, si hablamos de meiosis.
Una vez que se ha duplicado el material genético en la fase S de la interfase comienza la división celular, que se tratará de una mitosis o de una meiosis según el tipo de célula que vaya a dividirse.
Comencemos hablando de la mitosis:
La mitosis es un proceso por el cual una célula se va a dividir para dar lugar a dos células hijas genéticamente iguales que ella. Podemos diferenciar diversas fases dentro de esta división: profase, metafase, anafase y telofase. Esas cuatro fases componen el proceso de mitosis o división del núcleo, sin embrago, para poder obtener dos células hijas independientes se necesita que el citoplasma también se divida, lo que se conoce como citocinesis. La citocinesis es una proceso que varía según hablemos de células animales o de células que contienen pared celular como las vegetales. En las animales se va a realizar por estrangulamiento, mientras que en las vegetales se realizará mediante la formación de un fragmoplasto.
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Por otro lado hablamos de la meiosis:
La meiosis es un proceso que se da en los gametos y en las meioisporas, que son células diploides (2n). Se van a obtener al final de esta cuatro células haploides (n) genéticamente distintas entre ellas. Consta de dos divisiones, la primera es reduccional ya que las dos células ya son haploides cuando finaliza. En ambas divisiones diferenciamos cuatro fases, y al final de cada una de ellas una citocinesis, por tanto, la segunda división meiótica se realizará de forma independiente en cada una de las células resultantes de la meiosis I.
PREGUNTAS DIVISIÓN CELULAR.
1. A la vista de la imagen, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué etapa de la mitosis representa?
¿Qué indican las flechas A, B y C?
¿Se trata de una célula animal o vegetal?, razone la respuesta. Describa detalladamente los fenómenos naturales que ocurren en esta etapa.
La imagen representa la telofase ya que las cromátidas ya han llegado a los polos.
La flecha A señala las cromátidas, la B el huso acromático y la C el surco de división.
Sabemos que se trata de una célula animal ya que no se ve ninguna vesícula en medio de ambos núcleos mediante la cual se vaya a formar el fragmoplasto.
En la telofase las cromátidas alcanzan los polos de la célula y comienzan a descondensarse. Se comienza a formar el nucléolo y la membrana nuclear rodea las cromátidas. Esta última se forma a partir del retículo endoplasmático.
b) Describa los fenómenos celulares que tienen lugar en las restantes etapas de la mitosis.
En la profase se inicia la condensación de los cromosomas, los centriolos se dirigen a los polos y empieza a formarse el huso mitótico. En la metafase se alcanza la condensación máxima de los cromosomas y se disponen, unidos al huso mitótico, formando la placa ecuatorial. En la anafase los centrómeros, que mantenían las dos cromátidas de los cromosomas unidas, se desdoblan y cada cromátida empieza a emigrar a un polo, empujadas por el huso. Y después de esta se da la telofase.
c) Explique cuál es el significado biológico de la misma.
La división mitótica es conservativa ya que las células van a presentar el mismo número de cromosomas que la célula madre. En organismos unicelulares significa la formación de nuevos individuos, mientras que en organismos pluricelulares se generan nuevas células para el crecimiento y desarrollo del individuo o para regenerar las destruidas.
2. A la vista del esquema responda razonadamente a las siguientes preguntas:
a) Indique qué momento del ciclo celular representan los esquemas arriba indicados, lo que señalan los números, y describa los fenómenos celulares que ocurren en A, B y C.
Los esquemas que observamos arriba corresponden a la mitosis.
Los números señalan:
1: cromosoma. 2: centriolos. 3: huso mitótico.
En A diferenciamos el inicio de la profase, ya que vemos que se ha producido la duplicación de los centriolos. A continuación, en B observamos cómo parece que la cromatina se está empezando a condensar, y los centriolos se están separando. Por último, en C observamos cómo se está empezando a formar el huso mitótico, cómo se empiezan a diferenciar los cromosomas y parece que va a empezar a desaparecer la membrana nuclear.
b) Diga si los dibujos corresponden a una célula animal o vegetal. Indique, razonando la respuesta, dos características en las que se basa.
Los dibujos representa una célula animal debido a que contiene centriolos, cuando en una célula vegetal no hay, y por otra parte, podemos afirmar eso ya que en el final (H) no se ha comenzado a formar el fragmoplasto, por tanto, se va a producir la citocinesis por estrangulamiento (así se produce en animales).
3. En relación con la figura adjunta conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué representa la gráfica 1? Explique cómo cambia el contenido de ADN desde la fase A hasta la fase G.
La gráfica 1 representa la cantidad de ADN conforme va avanzando el ciclo celular, correspondiendo a una división meiótica. En la fase B se produce la duplicación del ADN, por lo que podríamos hablar de la fase S, en la fase D vemos cómo se divide la cantidad de ADN a la mitad, por lo que podemos hablar de la primera división meiótica. Por último, el cambio final de la cantidad de ADN se da en la fase F, que vuelve a ser la mitad, por lo que hablaríamos de la segunda división meiótica.
b) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en la gráfica 1?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?
La función del cambio del contenido de ADN es que las células hijas sean haploides (con la mitad de cromosomas que la célula madre), de manera que cuando se produce la fecundación el cigoto no tenga el doble de cromosomas que los padres.
En la fase C se podría observar las estructuras cromosómicas 1 y 3, ya que correspondería a la mitosis I, y en ella se aparean los cromosomas homólogos (imagen 1) y se produce el sobrecruzamiento (imagen 3). En la fase D podría aparecer, al principio, la imagen 3, y, cuando ya se ha llegado al final de ella, la imagen 4 (los cromosomas homólogos ya se han separado). A continuación, en la fase E, nos encontraríamos con la imagen 4; en la F con la 4, al principio, y con la 2 al final de ella, ya que es al final cuando las cromátidas ya se han separado. Y por último, en la fase G encontraríamos las cromátidas recombinadas genéticamente (imagen 2).
4. En relación con el esquema adjunto, que representa tres fases (1, 2 y 3) de distintos procesos de división celular de unorganismo 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. ¿Qué representan en cada caso las estructuras señaladas con las letras A, B, C, y D?
La 1 se trata de la anafase I, que se da en la meiosis: la 2 es la anafase mitótica, que se da en la mitosis; y por último, la figura 3 corresponde a la anafase II de la meiosis.
A: bivalentes.
B: cromátidas hermanas.
C: cromátidas.
D: huso mitótico.
b) ¿Cuál es la finalidad de los distintos tipos de división celular? Dibuje esquemáticamente el proceso de división completo del que forma parte la fase 2 identificando las distintas estructuras.
La finalidad de la mitosis es: en organismos unicelulares la formación de nuevos individuos; y en organismos pluricelulares el desarrollo y crecimiento del individuo así como la regeneración de células muertas. Por otra parte, la meiosis tiene como finalidad el mantenimiento de la constancia genética de las especies (por producirse una división reduccional), y por otro lado, la variabilidad genética que se produce debido al sobrecruzamiento.
5. A la vista de las gráficas, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué proceso se representa en la gráfica A? Explique en qué se basa para dar la respuesta. Indique razonadamentequé ocurre con el ADN a lo largo del proceso.
En la gráfica A se representa la mitosis, ya que observamos como la cantidad de ADN del comienzo es el mismo que el del final. En la fase S se duplica el ADN, por eso pasa de 2 a 4, y cuando llega a la letra M (de mitosis) se produce la división del núcleo, y posteriormente la del citoplasma, dando lugar a dos células iguales, con el mismo material genético, por eso pasa de 4 a 2, porque ese número 4 se divide entre las dos células hijas.
b) ¿Qué proceso se representa en la gráfica B? Explique en qué se basa para dar la respuesta. Indique razonadamente qué ocurre con el ADN a lo largo del proceso.
En la gráfica B se observa el cambio en la cantidad de ADN que se produce en la meiosis. Observamos cómo se da una fase S en la cual el ADN se duplica (pasa de 2 a 4). Cuando llega el momento de la primera división meiótica (M I) vemos cómo la cantidad de ADN se reduce a la mitad (de 4 a 2), y a partir de ahí se produce la segunda división meiótica (M II), donde al final obtenemos 4 células con la mitad de cromosomas que la célula madre (de 2 a 1).
6. En relación con las figuras adjuntas, responda las siguientes cuestiones:
a) Nombre los procesos señalados con las letras A y B. ¿Qué fase se señala con el número 1? Describa lo que ocurre en esta fase.
El proceso que señala la letra A es la meiosis, mientras que el que señala la letra B es la mitosis.
El número 1 señala la profase I. En ella se pueden diferenciar 5 etapas: en el leptoteno los cromosomas comienzan a condensarse; en el zigoteno se da la sinapsis, mediante la cual los cromosomas homólogos se aparean gen por gen para formar bivalentes; en el paquiteno las cromáticas intercambian información genética en el proceso llamado sobrecruzamiento, y los puntos donde se produce ese sobrecruzamiento se denominan nódulos de recombinación; en el diploteno los homólogos comienzan a separarse aunque se mantienen unidos por los quiasmas; por ultimo, en la diacinesis los homólogos se separan completamente y se alcanza el máximo grado de empaquetamiento de los cromosomas, al final de esa etapa va desapareciendo la envoltura nuclear y el nucléolo y se comienza a formar el huso acromático.
b) Enumere cinco diferencias entre los procesos A y B. Indique la importancia biológica de ambos procesos. En la meiosis se producen dos divisiones, mientras que en la mitosis solo una; por otro lado, en la mitosis se obtienen 4 células hijas, mientras que en la mitosis se obtienen dos. Asimismo, estas células hijas tienen la mitad de la cantidad del material genético que la célula madre, si hablamos de meiosis, mientras que en la mitosis tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre. Otra diferencia es que la mitosis la pueden realizar todas las células, mientras que la meiosis únicamente la realizan células diploides (gametos y meiosporas). Por otra parte, en la profesa I de la meiosis se da un fenómeno denominado sobrecruzamiento, responsable de la variabilidad genética, mientras que en la mitosis no se da.
La importancia genética de la mitosis es: en organismos unicelulares la formación de nuevos individuos; y en organismos pluricelulares el desarrollo y crecimiento del individuo así como la regeneración de células muertas. Por otra parte, la meiosis es importante para el mantenimiento de la constancia genética de las especies (por producirse una división reduccional), y por otro lado, la variabilidad genética que se produce debido al sobrecruzamiento.