D C 1- Ciclo celular

E. E. M. Nº 2 – Ranelagh
1º 4ª Adultos / 2002
BIOLOGÍA
DIVISIÓN CELULAR∇
1- Ciclo celular
Las células que están en
crecimiento y división pasan por
una serie de etapas repetitivas que
se llama ciclo celular. En la
primera fase (G1), la célula crece
y se prepara para la duplicación
del ADN, que ocurre en la
siguiente fase llamada S. El
crecimiento subsiguiente se lleva
a cabo en la fase G2 y la mitosis
ocurre en la fase M.
Las fases G1, S y M se llaman
colectivamente interfase.
2- Mitosis
La mitosis es un proceso continuo que consiste en varios pasos: profase, metafase, anafase y
telofase.
El siguiente estudio se basa en una célula animal diploide (2N) con dos pares de cromosomas.
En el final de la interfase, la célula está lista para empezar la mitosis.
•
•
Los cromosomas que se duplicaron durante la fase S están tan desenrollados que no pueden distinguirse en forma individual.
Por fuera del núcleo de las células animales hay dos centrosomas# (formados en las etapas
tempranas de la interfase), cada uno conteniendo un par de centríolos. Sirven como centros de organización de los microtúbulos. Estos se extienden desde los centrosomas para
formar un aster.
2.1- Profase
• La cromatina se enrolla más y los cromosomas se vuelven visibles. Se ven como un par de
cromátidas hermanas unidas por los centrómeros.
• Desaparece el nucleolo.
• En el citoplasma, mientras los centríolos migran hacia los polos opuestos, se forma el
huso mitótico, constituido por microtúbulos y otras proteínas.
• Desaparece la membrana nuclear y los microtúbulos entran en la zona nuclear.
#
Las células vegetales no tienen centrosomas. Hay diferentes tipos de centros organizadores de microtúbulos
que sirven como sitios de formación del huso.
División celular
1
E. E. M. Nº 2 – Ranelagh
1º 4ª Adultos / 2002
BIOLOGÍA
2.2- Metafase
• Los centrosomas están en polos opuestos de la célula.
• Los cromosomas migran, se ubican en el ecuador de la célula y se unen al huso ya
completamente formado a través de sus centrómeros.
2.3- Anafase
• En el comienzo, se separan las cromátidas hermanas y los cromosomas hijos migran hacia
los polos opuestos de la célula por acción del huso.
• Al fin de la anafase, un juego completo de cromosomas (cromosomas hijos) se ubica en
cada uno de los polos de la célula.
División celular
2
E. E. M. Nº 2 – Ranelagh
1º 4ª Adultos / 2002
BIOLOGÍA
2.4- Telofase
• Los cromosomas comienzan a desenrollarse adoptando la forma extendida típica de la
interfase.
• Se forma la membrana nuclear alrededor de cada juego de cromosomas.
• Desaparece el huso mitótico y se forma el nucleolo. De esta manera, culmina la división
del núcleo.
Luego de finalizado el proceso anterior, comienza la citocinesis, o división del citoplasma. En
las células animales, comienza con la formación de un surco de separación, que termina estrangula y separa las células hijas.
En las células vegetales una serie de vesículas producidas por el aparato de Golgi divide al
citoplasma en la línea media formando una placa celular que crece hacia afuera y se fusiona a
la membrana de la célula madre dividiendo la célula en dos. A continuación, se forma la pared
celular entre ambas células.
Como resultado de la mitosis se producen dos células hijas idénticas a la célula original (la
misma cantidad de cromosomas y la misma información genética. Este tipo de división celular se puede producir en células diploides (2N) o haploides (N).
División celular
3
E. E. M. Nº 2 – Ranelagh
1º 4ª Adultos / 2002
BIOLOGÍA
3- Actividades
1) Seleccionar la respuesta correcta que corresponda al enunciado.
1.1- Se divide el citoplasma y se separan los contenidos celulares para originar dos células
hijas.
a- Fase G1 de la interfase.
b- Fase S de la interfase
c- Profase
d- Fase G2 de la interfase
e- Telofase
f- Citocinesis
g- Metafase
h- Anafase
i- Profase
1.2- Los cromosomas se alinean a lo largo del ecuador de la célula.
Ídem opciones pregunta 1.1.
1.3- Se produce la duplicación de los cromosomas.
Ídem opciones pregunta 1.1.
1.4- Se completa la migración de los cromosomas hijos a los polos.
Ídem opciones pregunta 1.1.
2) ¿Qué ocurre en la anafase?
3) Explicar el proceso de citocinesis en las células vegetales.
4) ¿Qué diferencia hay entre un cromosoma en la fase G1 y en la fase G2?
5) La droga colchicina inhibe la formación de las fibras del huso. Si se tratan células en división con colchicina, ¿qué resultados cree que obtendría?
6) Una célula diploide de 16 cromosomas se divide por mitosis.
a- ¿Cuántas células origina?
b- ¿Qué número cromosómico poseen las células hijas?
c- Generalizando, podemos decir que: Toda célula diploide que se reproduce mitóticamente,
origina __________________________________________________________________ .
7) Esquematizar todas las etapas de la división mitótica a partir de una célula 2N = 6.
División celular
4
E. E. M. Nº 2 – Ranelagh
1º 4ª Adultos / 2002
BIOLOGÍA
4- Meiosis
5.1- Introducción
La meiosis involucra dos divisiones sucesivas de una célula eucariota diploide (2N) - de un
organismo capaz de reproducirse sexualmente - para producir cuatro células sexuales
(gametas) haploides (N), cada una con la mitad del material genético de la célula
progenitora. A través del mecanismo por el cual los cromosomas maternos y paternos se
segregan y del proceso de crossing-over (entrecruzamiento), se producen variaciones
genéticas en las células haploides.
Por lo general, las gametas haploides se fusionan en la fecundación para producir una cigota
diploide, que da origen a un organismo entero por sucesivas divisiones mitóticas.
La meiosis consiste en dos divisiones nucleares sucesivas: meiosis I y II. Cada una de ellas
consiste en cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase.
Todos los procesos los vamos a estudiar en base a una célula animal con dos pares de cromosomas.
En la interfase pre-meiótica:
• Se duplican todos los cromosomas mediante un proceso similar al de la interfase de la
mitosis.
• Se producen los centros celulares de la misma manera que en la mitosis.
4.2- Meiosis I
4.2.1- Profase I
• Los cromosomas se hacen visibles.
• Desaparece el nucleolo.
División celular
5
E. E. M. Nº 2 – Ranelagh
1º 4ª Adultos / 2002
BIOLOGÍA
• Se forma el huso meitótico a partir de los centros celulares.
• Desaparece la membrana nuclear.
• Los cromosomas homólogos duplicados se unen (forman la tétrada) y ocurre el crossingover: el intercambio de partes de los cromosomas cuya consecuencia es la variación genética.
4.2.2- Metafase I
• Los pares de cromosomas bivalentes se ubican en la placa ecuatorial, unidos al huso meitótico.
4.2.3- Anafase I
• Se separan los dos cromosomas de cada bivalente y se dirigen hacia los polos opuestos de
la célula.
División celular
6
E. E. M. Nº 2 – Ranelagh
1º 4ª Adultos / 2002
BIOLOGÍA
4.2.4- Telofase I
• Los cromosomas homólogos llegan a los polos opuestos de la célula.
• Reaparecen las membranas nucleares.
• Se producen dos células hijas luego de la citocinesis.
4.3- Meiosis II
4.3.1- Profase II
• Comienza sin la duplicación de los cromosomas.
• Desaparece la membrana nuclear y se forma el huso mitótico.
4.3.2- Metafase II
• Los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial y se encuentran unidos al ya completamente formado huso meitótico.
División celular
7
E. E. M. Nº 2 – Ranelagh
1º 4ª Adultos / 2002
BIOLOGÍA
4.3.3- Anafase II
• Se separan los centrómeros y las cromátidas hermanas (ya como cromosomas individuales),
se mueven hacia los polos opuestos de la célula.
4.3.4- Telofase II
• Reaparece la membrana nuclear.
• Ocurre la citocinesis y se forman cuatro células haploides (N).
5- Actividades
8) Seleccionar la respuesta correcta que corresponda al enunciado.
8.1- Se forma la membrana nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas, se produce la
citocinesis y como resultado se forman cuatro células hijas haploides.
Profase I.
Metafase I.
Anafase I.
Telofase I.
Profase II.
Metafase II.
Anafase II.
Telofase II.
Citocinesis.
8.2- Los dos cromosomas en el par bivalente se separan y migran hacia polos opuestos.
Ídem opciones pregunta 1.1.
8.3- Se separan los cromosomas maternos y paternos de cada par homólogo se separan y alcanzan los polos opuestos de la célula, se forma la membrana nuclear alrededor y se produce
la citocinesis para formar dos células hijas.
Ídem opciones pregunta 1.1.
9) ¿Qué ocurre en la profase I?
División celular
8
E. E. M. Nº 2 – Ranelagh
1º 4ª Adultos / 2002
BIOLOGÍA
10) ¿Cuál es la etapa de la meiosis donde los pares de cromosomas (bivalentes) se ubican en
el plano ecuatorial de la célula?
11) ¿Cuál es la diferencia entre la anafase I de la meiosis y la anafase de la mitosis?
12) ¿En qué etapa se separan los centrómeros y las dos cromátidas de los cromosomas se dirigen a polos opuestos?
13) ¿Cuáles son los mecanismos por los cuales se produce la variación genética?
14) ¿Cuál podría ser la posible consecuencia si las fibras del huso no se unen a un par de cromátidas hermanas en la meiosis II?
15) Esquematizar todas las etapas de la mitosis a partir de una célula 2N = 6.
16) Completar el siguiente cuadro comparativo entre mitosis y meiosis.
Características
a- La célula madre se caracteriza por tener un
número cromosómico...
b- Es típica de células...
c- En la profase la condensación de los cromosomas homólogos se realiza...
d- Hay intercambio de material genético...
e- En la metafase cada cromosoma está formado por...
f- En la anafase las fibras del huso arrastran...
g- En la anafase cada cromosoma está formado
por...
h- El número de cromosomas...
i- Se originan células hijas que respecto de la
madre son...
Mitosis
Meiosis I
Meiosis
II
Palabras clave
• N ó 2N.
• N.
• 2N.
• formadoras de gametas.
• somáticas.
• individualmente.
• por parejas.
• a veces
• sí
• no
• 2 cromátidas.
• 4 cromátidas.
• 1 cromátida.
• cromosomas duplicados.
• cromátidas hermanas.
• cromátidas recombinadas.
• 2 cromátidas.
• 4 cromátidas.
• 1 cromátida.
• se mantiene.
• se reduce.
• idénticas
• diferentes.
∇
Bibliografía:
Peter Russell, Reed College
http://www.biology.com
División celular
9