División Celular

¡Hola de nuevo BioTubers!

En la entrada de hoy vamos a hablar sobre la división celular, más específicamente en la mitosis y la Meiosis, temas que llevamos desde secundaria aprendiendo y tienen mucha importancia para nuestro funcionamiento.

La función de la reproducción , es crecer y dividirse para originar células hijas.

En el caso de aquellos organismos unicelulares, el ciclo de crecimiento y división es esencial para la supervivencia de las poblaciones, mientras que en los organismos pluricelulares, las células tienen que dividirse para asegurarse de que los órganos y tejidos que componen , funcionan correctamente.

CICLO CELULAR

El ciclo celular comprende tres fases:

Perido G1 : es el periodo postmitótico , en él se produce la síntesis de ARNm y proteínas. En este perido la célula posee un solo diplosoma .
- (Punto de restricción )
Periodo S : se produce la duplicación del material genético y continua la síntesis de ARNm , también comienza la duplicación de los centriolos.
Perido G2 : periodo premitótico , el ADN comienza a condensarse y los cromosomas se hacen visibles . También se sigue sintetizando ARNm.

MITOSIS

Proceso de división celular mediante el cual una célula madre, se divide en otras dos con idéntica información genética que la progenitora, denominadas células hijas.

ETAPAS:

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.

CITOCÉNESIS O CITODIÉRESIS:

Se trata de la división del citoplasma, que en las células animales ocurre por estrangulación y en las vegetales mediante la formación de un fragmoplasto (un tabique celulósico). El citoplasma se puede dividir de otras maneras:

Pluripartición: división múltiple (esporulación)
Germinación: se divide cuando todavía es uninucleada (levaduras).

MEIOSIS:

DIFERENCIAS MITOSIS Y MEIOSIS:

CICLOS BIOLÓGICOS:

Fuente: Colegio Virtual.

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 presentan 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.

Lo presentan 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.

ACTIVIDADES FINAL DE TEMA.

2.- ¿En qué se diferencian los términos citocinesis y cariocinesis?

Diferencias:

1. En mitosis se da la división del material genético y en citocinesis la división del citoplasma. ... En la mitosis hay división del material genético en 2 pero aún las 2 células no están completamente formadas mientras que en la citocinesis el resultado final son 2 células completamente individuales.

3.- ¿Qué diferencias hay entre cromátidas hermanas y cromátidas homólogas?

En primer lugar, tenemos que los cromosomas se refieren a aquellos fragmentos en forma de hebra, largos que están presentes en la cromatina y se constituyen por dos cromátidas; mientras que las cromátidas se refieren a aquella cadena o cadenas longitudinales que se forman una vez que un cromosoma se ha duplicado. Otras diferencias además de lo que se aprecia en la definición:- El cromosoma es la hebra original, la hebra raíz; mientras que las cromátidas hermanas son el resultado de la cromatina original más la hebra de cromatina copia- Los cromosomas homólogos dotan información para lo mismo, sin embargo, no todos llevan la misma información; las cromátidas hermanas son idénticas.

4.- Se sabe que, en los eucariotas, cada cromátida está constituida por una sola molécula de ADN. Indica el número de moléculas de ADN en las siguientes células de una especie con 2n=6::a) Un espermatozoide: 23 moléculas de ADNb) Una célula en metafase mitótica: 20 moléculas de ADNc) Una célula en periodo G1: 23 moléculas de ADNd) Una célula en período G2: 46 moléculas de ADNe) Una célula en profase de la segunda división meiótica: 46 moléculas de ADN

7.- Define los siguientes conceptos: periodo G1; cromosoma homólogo; sobrecruzamiento y haploide. El periodo G1 es la primera fase de crecimiento celular que abarca desde que una célula nace hasta que comienza la fase S. Durante la fase G1 la célula comprueba las condiciones externas e internas y decide si continuar con el ciclo celular o no. Las señales internas a la propia célula informan de su estado de salud, si hay una correcta dotación de elementos celulares tras la división, una segregación correcta de los cromosomas, etcétera. Si todas estas señales son propicias, y la proliferación va a continuar, la célula crecerá en tamaño y se preparará para entrar en la fase S.
Un cromosoma homólogo es un par de cromosomas que se emparejan dentro de una célula durante la meiosis, la cual ocurre en la reproducción sexual. Tienen la misma disposición de la secuencia de ADN de un extremo a otro, pero distintos alelos.
El sobrecruzamiento es el proceso mediante el cual los cromosomas homólogos intercambian segmentos cromosómicos y por tanto material hereditario. Éste ocurre en varias fases e implica la síntesis y reparación de ADN. Un haploide (n) es un tipo de célula que contiene un solo juego de cromosomas o la mitad de cromosomas que una célula normal diploide (2n).

8.- En relación con la meiosis responde las siguientes cuestiones:

a) ¿por qué se dice que la primera división meiótica es reduccional? Se dice que la primera división meiótica es reduccional porque a partir de una célula diploide 2n se obtienen células hijas con la mitad de cromosomas, es decir, células haploides. Este tipo de reproducción sólo se desarrolla en las células madre de los gametos para dar lugar a espermatozoides y óvulos.

b) ¿Cuál es el significado biológico de la meiosis? La meiosis es un proceso de división celular a través del cual a partir de una célula diploide se producen cuatro células haploides. Las células haploides son aquellas que contienen un solo juego de cromosomas. Así, pues, el objetivo de la meiosis es generar células sexuales.

9.- Compara la mitosis con la meiosis en cuanto a:

a) Tipos de células implicadas. Mientras que en la mitosis intervienen células haploides (n) con cromosomas no emparejados, en la meiosis intervienen células diploides (2n) con cromosomas emparejados.

b) Anafase de mitosis y anafase de la primera división meiótica. La Anafase meiótica a diferencia de la anafase mitótica, es que mientras que en la mitótica se separan las cromátidas, en la meiótica no se separan cromátidas sino cromosomas completos.

c) Resultado del proceso. Mientras que la mitosis da lugar a dos células con el mismo número de cromosomas que la célula madre, la Meiosis da lugar a cuatro células con la mitad de cromosomas que la célula madre.

ACTIVIDADES P.A.U.

12.- Describa los acontecimientos celulares más relevantes de la profase I de la meiosis.

Exponga las consecuencias genéticas y evolutivas de la profase I de la meiosis.

(Opción B- Junio 2001)En la profase es la fase más larga y compleja de la meiosis, en ella se produce el sobrecruzamiento (los cromosomas homólogos se aparean e intercambian fragmentos de material genético). Esta etapa se subdivide en 5 subetapas:

Leptoteno. Los cromosomas se hacen visibles. Cada cromosoma posee ya las dos cromátidas (aunque éstas no sean visibles, ya que permanecerán estrechamente unidas hasta el final de la profase I).

Zigoteno. Los cromosomas homólogos se aparean entre sí (sinapsis, que tiene lugar mediante la formación de una estructura proteica denominada complejo sinaptonémico, que aparea cada gen con su homólogo).En esta fase cada pareja de cromosomas se llama bivalente (dos cromosomas homólogos unidos) o tétrada (contienen cuatro cromátidas).

Paquiteno. En esta fase tiene lugar el sobrecruzamiento entre cromátidas no hermanas, proceso que consiste en la rotura e intercambio de fragmentos entre cromátidas no hermanas. Como consecuencia del mismo, se produce una recombinación génica, es decir, un intercambio de genes entre cromosomas homólogos. A partir de este momento los cromosomas no son completamente paternos o maternos, ya que una de sus cromátidas está formada por segmentos alternantes paternos y maternos. En esta fase, al estar tan juntos los dos cromosomas, no se pueden observar los entrecruzamientos, pero si unas estructuras proteicas de los complejos sinaptonémicos, los nódulos de recombinación, posiblemente responsables de los entrecruzamientos.

Diploteno. Los cromosomas homólogos comienzan a separarse, aunque permanecen unidos por los puntos donde ha tenido lugar el sobrecruzamiento, denominados quiasmas.

Diacinesis. Los cromosomas se condensan al máximo, por lo que en cada bivalente se aprecian por primera vez las cuatro cromátidas (tétradas). Además, se aprecian los quiasmas existentes entre cromátidas no hermanas. Al final de la diacinesis comienzan a desaparecer la envoltura nuclear y el nucleólo, al mismo tiempo se forma el huso acromático y empiezan a formarse los microtúbulos cinetocóricos.

15.- A la vista del esquema responda razonadamente a las siguientes preguntas: (Opción A- junio 2001).

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.Estos dibujos pertenecen al ciclo celular, el dibujo A representa la fase g2 de la interfase, siendo la última etapa, antes de comenzar la fase de mitosis. A continuación el dibujo B y C corresponden a la primera fase mitótica, es decir, la profase. El D y el E pertenecen a la metafase, el dibujo F correspondería a la anafase. Por último los dibujos G y H, pertenecen a la telofase.

A: Período G2. Es el período premitótico.Al final de esta etapa el ADN, ya duplicado en el período S, empieza a condensarse. Continúa la síntesis de ARNm y de proteínas, sobre todo de H1.

B: Profase. Los cromosomas comienzan a hacerse visibles. Cada uno está constituido por dos filamentos, cromátidas, unidos en toda su longitud uno al otro. Cada vez se espirilizan más, haciéndose más cortos y más gruesos.

C: Profase. El diplosoma del centrosoma se duplica y cada pareja de centríolos empieza a emigrar hacia polos opuestos de la célula, apareciendo entre ellos unas fibras, microtúbulos, continuas, de 200 Å de diámetro, que darán lugar al huso acromático.

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 pertenecen a una célula animal porque, observamos orgánicos como los centriolos con fibras de áster, los cuales no se encuentran en una célula vegetal. Además podemos observar como la citocinesis se realiza por estrangulación, y no a través de la formación de un fragmoplasto como ocurriría con las células vegetales.

16.- A la vista de la imagen, conteste las siguientes cuestiones:

(Opción A- Junio 2003)

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 celulares que ocurren en esta etapa.trata de una célula animal o vegetal? Razone la respuesta. Describa detalladamente los fenómenos celulares que ocurren en esta etapa. La etapa que representa es la telofase. La flecha A indica los cromosomas hijos con una sola crómatida, el dibujo B representa el huso acromático y el C se trata de la membrana nuclear , la cual va iniciar el proceso de citocinesis
Es una célula animal debido a que la citocinesis se produce por estrangulación y no hay presencia de pared celular.

b) Describa los fenómenos celulares que tienen lugar en las restantes etapas de la mitosis. Explique cuál es el significado biológico de la misma.

Las fases de la mitosis son las siguientes:

Profase: los cromosomas empiezan 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 nucléolo se formará de nuevo.
La división mitótica es conservativa, es decir las células hijas presentan exactamente el mismo número y el mismo tipo de cromosomas que la célula madre. Pueden llevarla a cabo tanto células diploides (2n) como haploides (n).