“Queremos trabajar por un hombre nuevo y mujer una nueva, con una vida digna, lograda y feliz” Docente: Jocelyn Durán A. GUÍA DE ESTUDIO (III MEDIO /BIOLOGÍA) NOMBRE: _______________________________________________________________________ FECHA: _________________________________________________________________________ CICLO CELULAR: REPRODUCCIÓN CELULAR El Núcleo Celular: Es la parte de la célula eucariótica que por lo general, se ubica en el centro. Su tamaño es variable y está en relación con el tamaño y la actividad de la célula. Todas las células con excepción de los glóbulos rojos y las plaquetas de la sangre tienen un núcleo. Los núcleos varían de tamaño y de forma. Sin embargo poseen 3 importantes componentes: el jugo nuclear, los cromosomas y los nucléolos. En las células eucarióticas tales componentes se hallan encerrados por una membrana plasmática. Estructura de los Cromosomas: El tamaño de los cromosomas es variable y su forma es diversa. Sin embargo estos filamentos presentan un punto de constricción llamado centrómero, que divide el cromosoma en dos brazos de igual o distinta longitud. Las células de los organismos multicelulares al igual que las de unicelulares, realizan a lo largo de su existencia un conjunto de procesos denominado Ciclo Celular y el cual presenta 2 etapas principales: Interfase y División Celular. Interfase: Periodo que se observa entre dos divisiones celulares sucesivas. Durante este período la célula “no descansa” sino que realiza una serie de procesos preparándose para la división celular. Las etapas de la interfase son: G1-S-G2, las cuales presentan las siguientes características. Etapas de la Interfase (Pre síntesis de ADN): -Fase G1: Corresponde a la primera fase del ciclo y en ella existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de ARN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas. Luego de esta fase, algunas células entran en un estado de reposo (G0) y otras pasan a la siguiente fase S. -Fase S: Es la segunda fase del ciclo donde ocurre la replicación o síntesis del ADN, como resultado la cromatina se duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas. Tiene una duración de unas 6-8 horas. -Fase G2: Es la tercera fase del ciclo celular, al igual que G1. Existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y ARN. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse para formar los cromosomas al inicio de la mitosis. Tiene una duración de entre 3 y 4 horas. Principales sucesos que acontecen a lo largo de la Interfase Fase G1: Periodo de síntesis activa de: - ARN y Proteínas. Crecimiento Celular. Incremento del número de orgánulos. Síntesis de ARN. Síntesis de Proteínas. Reparación de ADN. Fase S: Se duplica el ADN del núcleo: - Duplicación del ADN. - Disminuye la actividad metabólica. - Síntesis de ARN. - Síntesis de Histonas. - No hay crecimiento celular. Fase G2: Se sintetiza proteínas esenciales: - Cierto crecimiento celular. - Síntesis de ARN y proteínas necesarias para la mitosis. - Período pre mitótico. - Finaliza cuando los cromosomas se hacen visibles. Fase M (Mitosis): Supone la división de una célula progenitora (somática haploide) en 2 células hijas. Conlleva a una serie de procesos encaminados a repartir los componentes celulares sintetizados durante las fases anteriores del ciclo, destacando el ADN duplicado en la fase S entre las 2 células hijas resultantes de manera equitativa. En los organismos unicelulares es una forma de multiplicación y en los pluricelulares es la responsable del crecimiento y reparación de los tejidos. La mitosis es un proceso continuo que requiere de la presencia de un aparato mitótico, formado por un huso de micro túbulos dispuestos longitudinalmente entre un par de centriolos y que convencionalmente se divide en 4 etapas: Profase, Metafase, Anafase y Telofase (durando el período aproximadamente 30 minutos). Profase: o Condensación de la cromatina y aparición de los cromosomas como estructuras visibles. o La apariencia de cada cromosoma es la de un filamento formado por dos mitades individuales (cromátidas hermanas) unidas entre si por una región cromosómica llamada centrómero. o Fragmentación y desaparición de la membrana nuclear: el núcleoplasma y el citoplasma se hacen uno. o Desaparición de los nucléolos. o Comienzan a separarse los centriolos y se ubican en los extremos opuestos de la célula y formándose entre ellos el huso mitótico. Metafase: o Los cromosomas se desplazan y se sitúan en la región ecuatorial de la célula. o Los cromosomas se asocian a las fibras del huso a través de los centrómeros. Anafase: o Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan y se desplazan hacia los polos de la célula. o El desplazamiento de cada una de las cromátidas se lleva a cabo a través de las fibras del huso, al que están unidas por el centrómero que se ha divido también. o Hacia el final de esta fase se forman 2 grupos de cromosomas idénticos (ex cromátidas) hacia los polos opuestos. Telofase: o o o o o Las cromátidas ahora cromosomas hijos, se hallan en ambos polos celulares. El huso mitótico ha desaparecido. Se forma la membrana nuclear alrededor del material genético, Los cromosomas se descondensan y forman la cromátina. Reaparecen los nucléolos. Citocinesis: La telofase finaliza con la división del citoplasma de la célula madre entre las células hijas, proceso que se denomina citocinesis. o En células animales: Las células animales experimentan una división de su citoplasma mediante un proceso de estrangulación y ello se acentúa tras la telofase. Todo comienza antes de la profase (durante los preparativos de la célula para su división: interfase) con la aparición del anillo preprofásico formado por microtúbulos que se sitúa en la mitad del huso mitótico (el lugar donde los cromosomas se dividen en dos) y que está unido a la membrana. La razón de la localización del huso en ese lugar es que ahí se encuentra un surco de miosina y actina. Tras la retirada de los cromosomas, en el centro, el anillo empieza a estrangular la célula por la mitad y al final consigue su división en dos, cayendo en las células hijas más o menos igual cantidad de citoplasma. Los restos del anillo preprofásico quedan en las células hijas y se utilizan para la formación del citoesqueleto de las células hijas. o En células vegetales: Las células vegetales se caracterizan por una citocinesis basada en la tabicación, ya que la pared celular no permite la estrangulación. A finales de la telofase se forma el fragmoplasto, vesículas de Golgi asociadas a microtúbulos polares, esta es el resultado de la fusión de los microtúbulos residuos de la mitosis y que se fusionan con los componentes de las vesículas formando una nueva pared celular. La división en un principio no es total sino que solo se divide los citoplasmas y están interconectados por plasmodesmos, unos poros de comunicación entre ambas células. Importancia Biológica: Mecanismo que permite el paso de la información genética de unas estirpes celulares a otras, al distribuir equitativamente la misma en las células hijas. Asegura, por tanto, que cualquier tipo de célula con su genoma, alterado o no, se transmita y perpetué en una población celular. Desarrolla las siguientes actividades: I.- Relaciona cada afirmación con una etapa de la mitosis. AFIRMACIÓN ETAPA Los cromosomas se estiran formando filamentos de cromatina. Se forma el huso acromático. Cada cromosoma contiene dos cromátidas en su máxima condensación. Se forman dos núcleos. Los cromosomas se colocan en el centro formando la placa ecuatorial. Se divide el citoplasma. Separación de las cromátidas de un cromosoma. Se estrangula la célula. Desaparece el nucléolo. Se forman dos células separadas por sus membranas. Los filamentos de cromatina se condensan en cromosomas. Se rompe la membrana nuclear. Se reestructura la membrana nuclear. Cromosomas en máximo empaquetamiento. Condensación de la cromatina. nivel de Acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos a través de polimerización. Migración de los centriolos a los polos de la célula. II.- Observe la siguiente imagen y conteste las respectivas preguntas: a) ¿Qué etapa de la mitosis representa? b) Indica a través de flechas lo que va sucediendo en el desarrollo de esta etapa. c) ¿Se trata de una célula animal o vegetal? Fundamente su respuesta. d) Explique cuál es el significado biológico de este proceso. III.- Respecto a la Interfase y a la Citocinesis: 1) Represente a través de un dibujo, los procesos que tienen lugar en cada uno de los periodos de la interfase. 2) ¿Cuándo ocurre? 3) Describa cada uno de sus principales sucesos. 4) Dibuje un cromosoma metafasico y localice: cromátidas, centrómero y brazos. 5) ¿Qué diferencia básica existe entre la citocinesis de una célula animal y de una célula vegetal? 6) ¿Cómo se llaman las estructuras que facilitan la citocinesis en ambos tipos de células?