Guia No1 Division celular grado 7º 2013
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INSTITUCION EDUCATIVA COLEGIO MUNICIPAL GREMIOS UNIDOS AREA CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA BIOLOGIA GRADO 7º FEBRERO 2013 PROFESOR: LENY AZUCENA MUÑOZ PEREZ ESTUDIANTE: ___________________________ COMPETENCIAS: Interpreta situaciones, establece condiciones, plantea argumentos y valora el trabajo en ciencias. ESTÁNDAR DE CONTENIDOS: Identifico cómo se realiza la diferenciación celular. Identifico la importancia de la división celular y la importancia en la generación de nuevos tejidos. LOGROS: Comparo sistemas de división celular y argumento su importancia en la generación de nuevos organismos y tejidos. Comprendo el fenómeno de la reproducción celular como base fundamental de la vida, diferenciando los procesos de mitosis y meiosis. Interpreto y analiza textos, gráficas, imágenes, mapas y esquemas ilustrativos Comparo los tipos de reproducción sexual y asexual. CONTENIDOS TEMATICOS 1. NIVELES DE ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL. La vida de todos los organismos supone el cumplimiento de determinadas funciones básicas, que pueden organizarse en tres grupos fundamentales: de nutrición, de relación y de reproducción. En los organismos multicelulares estas funciones están a cargo de estructuras especializadas que actúan de manera coordinada y que se organizan en varios niveles. Las células se organizan en tejidos, y éstos se agrupan para construir los diferentes órganos de un individuo. El conjunto de órganos que cumplen un mismo propósito se llama sistema que a su vez se organizan en un individuo. 2. REPRODUCCION CELULAR 2.1 Ciclo celular El ciclo celular tiene distinta duración entre las células de diferentes seres vivos, incluso entre células del mismo ser vivo. En todo caso, la mayor parte del ciclo está ocupada por la interfase. Después de ella se produce la división celular. 2.1.1.1 Interfase Esta fase es la que no presenta grandes cambios visibles en la estructura de la cromatina. Sin embargo, la célula se encuentra en plena actividad de síntesis de todo tipo de sustancias, incluidas las necesarias para dividirse después de la interfase. Se divide en 3 periodos llamados G1, S y G2. El primer periodo aparece después de la división que originó la célula, por lo que debe sintetizar gran cantidad de moléculas y aumentar su tamaño, incrementando el número de orgánulos heredados de la célula que la ha originado. ● Cuando la célula se va a volver a dividir debe hacer una duplicación de ADN, una vez sintetizadas en la fase G1 todas las sustancias necesarias para este proceso. En caso que la célula no vaya a dividirse no necesita duplicar su información genética y el ciclo se bloquea en una fase denominada G0. Este bloqueo se da en las neuronas, las células musculares, las células de la epidermis que se llenan de queratina y otros tipos celulares que se diferencian para cumplir su función específica dentro del organismo, perdiendo la capacidad de división. ● Síntesis de ADN La fase S consiste en la duplicación del ADN. En este proceso la célula gasta mucha energía para hacer una copia idéntica de la información genética que contiene. El proceso se basa en la adición de nuceótidos de bases complementarias a las hebras ya existentes. De cada hebra de la doble hélice se hace una hebra nueva Una vez completado el proceso, la célula contiene la información genética por duplicado en cada cromosoma. De este modo, se podrá repartir en las dos células hijas formadas por la división celular. ● Antes de que se produzca la división celular y después de la duplicación del ADN, la célula entra en una fase denominada G2. En ella, la célula sintetiza gran número de proteínas implicadas en la creación del huso acromático. En las células de tipo animal se sintetizan nuevos centriolos. A partir de cada uno de los preexistentes se forma uno nuevo, perpendicular a él. 2.1.2 Mitosis La mitosis es una división celular de tipo asexual que forma dos células idénticas genéticamente entre sí y clones de la célula madre. Consiste en el reparto equitativo de la información genética y la posterior separación de las células al dividirse el citoplasma por citocinesis. Este último proceso no es necesario para que se produzca la mitosis. La mitosis se divide en profase, metafase, anafase y telofase. ● Profase A nivel citoplásmico, las parejas de centriolos se han dispuesto lo más separado posible el uno del otro. Entre ellos se ha construido un citoesqueleto formado por microtúbulos. Esta estructura recibe el nombre de huso acromático. Se genera a partir de cada pareja de centriolos un áster de microtúbulos que crece hacia la zona ecuatorial de la célula. Los microtúbulos de un polo y otro contactan entre sí. La cromatina se condensa, formando los cromosomas. Se deshace el nucléolo. ● Metafase Es la fase de mayor duración. Se produce la colocación de todos los cromosomas en la zona central de la célula es la formación de una placa oscura llamada placa ecuatorial. ● Anafase Las cromátidas de cada cromosoma se separan cada una a un polo. Las cromátidas son arrastradas a los polos celulares, con lo que aparecen el mismo número de cromátidas en cada polo. ● Telofase La envoltura nuclear se organiza a partir del retículo endoplásmico rugoso, sobre las cromátidas que empiezan a descondensarse y se forma el nucléolo, necesario para sintetizar ribosomas. Generalmente continúa el proceso con una citocinesis, en la que los citoplasmas de las dos células nuevas, se separa. 2.1.3 Ampliación de citocinesis En las células de tipo animal se produce un anillo contráctil que se contrae en la zona donde estaba la placa ecuatorial, estrangulando el citoplasma de esta región. Finalizando el proceso, el espacio es tan pequeño que la membrana plasmática se fusiona y separa una célula hija de la otra. En las células de las plantas la citocinesis se produce por intervención de microtúbulos del citoesqueleto dispuestos en el ecuador celular y vesículas del aparato de Golgi que contienen las sustancias que forman la pared celular. Las vesículas se fusionan entre sí, formando un disco lleno de hemicelulosa y pectina. La membrana del disco se fusiona con la membrana plasmática, con lo que las dos células hijas quedan separadas y entre ellas aparece la lámina media. Esta pared primordial es compartida por las dos células y está atravesada en muchos puntos por puentes citoplásmicos, que forman los plasmodesmos. La citocinesis implica un reparto de los orgánulos de la célula madre para las células hijas recién formadas. Este reparto se produce de forma equitativa cuando el citoplasma dividido es la mitad. Una vez dividida, la célula crece aumentando el número de orgánulos. En el caso de las mitocondrias y los plastidios, estos orgánulos tienen cierta autonomía de división, con lo que incrementan su número dependiendo de las necesidades fisiológicas de la célula. No todas las citocinesis reparten por igual los componentes citoplásmicos. La gemación consiste en un modo de reproducción asexual en el que la célula madre duplica y aporta su información genética a la hija que recibe menos cantidad de citoplasma. Este modelo de división se produce en las levaduras. 2.1.4 MEIOSIS La meiosis es un modelo de división celular en el que se produce intercambio de información entre cromosomas homólogos y se reduce a la mitad el número de cromosomas en las células formadas, por lo que son haploides. Así, cuando dos células haploides se fusionen, la célula formada restablece el número de cromosomas de manera que permanece invariable este número a lo largo del tiempo. Por el contrario, el contenido de la información genética que aparece en esa nueva célula ha variado. Este avance evolutivo permite que aparezcan seres variados genéticamente, que pueden resultar mejor o peor adaptados que sus progenitores al medio ambiente en el que se desarrollan. La meiosis ocurre en dos etapas de división, denominadas primera división meiótica y segunda división meiótica. Cada una de ellas se divide en 4 fases que reciben el nombre de profase, metafase, anafase y telofase. 2.1.4.1 Primera división meiótica Profase I La cromatina se condensa formando cromosomas, visibles al microscopio óptico, que se unen por sus extremos a la envoltura nuclear. Los cromosomas homólogos (de una misma pareja) se juntan produciendo un emparejamiento en el que se produce intercambio de información genética (recombinación genética), mediante un sobrecruzamiento de las cromátidas. A nivel citoplásmico se ha formado el huso acromático a partir de los microtúbulos que salen de las regiones polares, en las que se encuentra las parejas de centriolos, una en cada polo celular. Metafase I Se origina la placa ecuatorial por la unión de los cromosomas homólogos a los microtúbulos del huso acromático. Anafase I Los cromosomas homólogos se separan, dirigiéndose cada uno a un polo opuesto de la célula. En cada polo aparece la mitad de cromosomas (n). Telofase I Los cromosomas alcanzan los polos celulares. En torno a ellos se forma la membrana y aparece el nucléolo. Generalmente se produce una citocinesis, que conlleva un reparto de citoplasma, que en muchos casos no es equitativo. 2.1.4.2 Segunda división meiótica Entre la primera y la segunda división no se produce duplicación de ADN. Profase II Los cromosomas vuelven a condensarse, con sus dos cromátidas diferentes, resultado de la recombinación genética producida por el sobrecruzamiento. Desaparece el nucleolo y la envoltura nuclear y los cromosomas se adhieren a los microtúbulos del nuevo huso acromático. Metafase II Los cromosomas se disponen en el ecuador celular, formando la placa ecuatorial. Anafase II Las cromátidas de cada cromosoma se separan, cada una a un polo. Telofase II Se organiza una envoltura nuclear alrededor de los cromosomas que se van descondensando. Aparece el nucleolo y se reparte el contenido citoplásmico mediante una citocinesis. 2.4.1.3 Resultado de la meiosis El resultado obtenido es de 4 células (a veces, sólo una) con la mitad de información genética que la célula de la que se parte. Cada célula obtenida es diferente a las demás, ya que se ha producido una variabilidad grandísima, debido al reparto de los cromosomas homólogos y al reparto de las cromátidas. Además las cromátidas son diferentes de las que aparecían en la célula madre, debido a los intercambios generados por el sobrecruzamiento. Las células obtenidas en la meiosis pueden fusionarse con otras, produciendo una nueva célula que tiene el mismo contenido genético que la célula inicial. Sin embargo, mediante este mecanismo es imposible que se forme una célula genéticamente idéntica a la inicial. La meiosis implica un avance evolutivo en la forma de reproducción de los organismos al producirse un intercambio de materiales genéticos de distintas células, por lo que se generan células genéticamente nuevas, diferentes a las progenitoras. Esta variablilidad supone la posibilidad de adaptación de algunos organismos a las condiciones cambiantes en el medio donde viven, perviviendo los mejor adaptados. Actividad 1 A. Respondo: 1. ¿Qué tipo de células se reproducen por mitosis (somáticas o sexuales)? 2. ¿Qué le ocurriría a un ser vivo si cada célula hija originada por mitosis fuese distinta que la célula madre en cuanto al número de cromosomas? B. Completo las siguientes oraciones: 1. Generalizando, la mitosis es “---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------.” 2. Si se parte de una célula diploide de 20 cromosomas, por mitosis, se debería llegar a --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3. Generalizando, podemos decir que “toda célula diploide que se reproduce meióticamente origina---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------“. C. Completo, según corresponda: a) Si el número haploide de los perros es de 39 cromosomas, entonces: 1. la cantidad de cromosomas de sus células somáticas es de:................ 2. la cantidad de cromosomas de sus células sexuales es de:.................. 3. su número diploide será:............................... b) Si el número diploide de los orangutanes es de 48 cromosomas, entonces... 1. la cantidad de cromosomas de sus células somáticas será de:.............. 2. la cantidad de cromosomas de sus células sexuales será de:................ 3. su número haploide será:....................... 4. las células que conservan un número haploide de cromosomas se denominan: ----------------------------------------------------------------------------5. la forma de reproducción celular que origina nuevas células somáticas se denomina: ----------------------------------------------------6. la forma de reproducción celular que origina nuevas células sexuales se denomina: -----------------------------------------------------------------7. cuando el número de cromosomas de las gametas, no es el esperado para la especie, se dice que ha ocurrido:---------------------------------------------------------------------8. un ejemplo de lo expresado en el punto anterior, y que le ocurre a la especie humana es:--------------------------------------------------------------------------------------- ACTIVIDAD 2. (Reflexiono y respondo) • ¿Cómo se reproducen las células de los organismos vivos? ¿Qué forman las células a reproducirse? • Realizo dibujos que expliquen este proceso y lo discuto posteriormente en clase con los compañeros. ACTIVIDAD 3. (Trabajo en grupo) • Comparo las respuestas con la de mis compañeros: ¿se parecen?, ¿se diferencian? • Discutamos y hallemos quien tiene la razón. • Escribo los resultados de la discusión. ACTIVIDAD 4. (Lectura individual) REPRODUCCIÓN CELULAR aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaa Las células se dividen o se reproducen para producir más células y de esta manera conservar la especie en organismos celulares. La división celular es un proceso biológico y comprende dos procesos fundamentales: • La división del núcleo que se llama cariocinesis. • La división del citoplasma llamada citocinesis. PLANTEO LO QUE SÈ La división celular la podemos representar así: Fig. 1 División simple y directa. Fig. 2 División celular indirecta La división celular la podemos representar así: Figura 1. Divisiòn simple y directa Figura 2. Divisiòn celular indirecta AMITOSIS El núcleo y citoplasma se dividen por simple estrechamiento en dos mitades que se separan continuando cada una con su actividad propia. Esta división se llama AMITOSIS. MITOSIS Es una forma de reproducción indirecta. Este proceso incluye un proceso de preparación llamado interfase y un proceso de división llamado MITOSIS. Veo qué sucede paso a paso: INTERFASE: la célula se prepara para la división celular. Produce cromatina y almacena sustancias de reserva que le servirán durante el proceso de división. Esta es la etapa más larga del proceso: puede durar horas, días, meses y aún años. MITOSIS: constituye la segunda parte del proceso. Es el mecanismo de división propiamente dicho y tiene cuatro fases o etapas: 1. Profase: en esta etapa suceden cosas como las siguientes: El centríolo o aparato mitótico se divide en dos partes que lenta y progresivamente se separan para ocupar los polos opuestos de la célula. • La cromatina se fragmenta en pedazos llamados CROMOSOMAS. En el hombre, por ejemplo, se forman 46 cromosomas. • Se reabsorbe la membrana nuclear y nucléolo. • Cada cromosoma queda conectado mediante fibras a los dos centríolos. 2. Metafase: en esta fase ocurren eventos como los siguientes: • Los centríolos ocupan los polos celulares. • Los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial de la célula y permanecen unidos por fibras a los dos centríolos. En este caso las fibras toman la forma de un huso. 3. Anafase: aquí suceden dos cosas: • Los centros se duplican quedando libres los cromosomas simples. • Los cromosomas simples son arrastrados por los centríolos debido a que éstos acortan fibras. 4. Telofase: es la parte final del proceso. Los cromosomas terminan por agruparse cerca a los respectivos centríolos. En este momento aparece la membrana nuclear que los rodea excluyendo el centríolo y formando los núcleos de las nuevas células. ACTIVIDAD 5. (Investigo) • ¿Qué tipo de animales y de vegetales se reproducen por mitosis? • ¿Cuáles por meiosis? 6.- ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS 6.1 ACTIVIDAD DE COMPRENSIÒN Pregunta generadora ¿Cómo se relaciona el Cáncer con el proceso de división de la Mitosis?. Observa el siguiente vídeo que te ayudará a comprender mejor esta situación. Haz clic aquí: http://www.youtube.com/watch?v=WIWVgpP59lQ&feature=related 6.2 ACTIVIDAD DE APLICACIÒN Situación de aprendizaje Cuando por alguna causa te haces una herida ¿Qué pasa con las células dañadas y las que están a su alrededor? Te invito a que observes en el siguiente link http://es.wikipedia.org/wiki/Division _celular Luego de observar y leer comprensivamente la información responde las siguientes preguntas: 1º ¿Qué ocurre con las células muertas a causa de la herida? 2 ¿cómo hace el organismo para reemplazar esas células muertas? 3º ¿todas las células del cuerpo se reproducen? ¿Cuáles células del cuerpo se reproducen y cuáles no? 4º Todas las células del cuerpo que tienen la capacidad de reproducirse lo hacen de la misma manera? ¿Cuáles son los mecanismos que utiliza la célula para reproducirse? 5º En el cuerpo humano existen dos tipos de células, las somáticas y las sexuales, que diferencia existen entre ellas? 6.3 ACTIVIDAD DE PROFUNDIZACION Observa el vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=3KmzhpxIvZ8&feature=related Con base en él resuelve: 1º cuales son las fases en que se realiza la división celular por mitosis? 2º Explique cuál es la finalidad o el objetivo de la mitosis? 3º Sintetiza los eventos más importantes de cada fase de la mitosis. 4º Realiza una cartelera o con plastilina el proceso de mitosis, representando cada una de sus fases. 5º Realiza una campaña informativa en la Institución educativa, que pretenda abarcar el tema de los cuidados que debemos tener con la piel y la exposición permanente al sol, para evitar el Cáncer de piel. 4º Realiza una presentación en power point donde representes las fases de la mitosis y la socialices en el aula con tus compañeros. 5º Realiza una poesía, cuento, canción donde abordes el tema de la división celular. Puedes realizar un vídeo de la canción o del relato de cuento y editarlo en Windows Movie Maker 6º Elabora un mapa conceptual donde abarques el tema de la mitosis y sus diferentes fases. 7º Realiza un cuadro comparativo donde aparezcan cada una de las fases, sus características y eventos. Trabajo final: Coloca en el portafolio o carpeta todas las experiencias, preguntas y respuestas desarrolladas en esta clase incluye allí la respuesta a la pregunta generadora. Recursos Internet Sala de informática Carteleras. Plastilinas. Temperas. Video cámara
