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LOS OLIVOS I Av. Aldredo Mendiola 196 I Telf: (01) 622-5514 I 327 BIOLOGÍA REPRODUCCIÓN CELULAR La reproducción celular permite el crecimiento de un organismo, así como el reemplazo de sus células. Permite también la formación de células sexuales o gametos, necesarios para la reproducción sexual. Para entender este proceso reproductivo debemos conocer el ciclocelular. CICLO CELULAR El ciclo de una célula es análogo al de un ser vivo,"nace" mediante la división de una célula progenitora, crece, y se reproduce. Todo este proceso es lo que constituye un ciclo celular completo. El ciclo celular comprende dos fases: 1. Interfase o no división. 2. Reproducción o división celular. 1. Interfase Es la etapa más larga del ciclo celular y por lo tanto aquella en que generalmente observamos una célula. No es un período de reposo sino de intensa actividad preparatoria para la próxima división celular. Durante ella se replica el ADN, se sintetizan más proteínas asociadas con el ADN, se produce gran cantida de organelas para distribuir entre las células hijas y se sintetizan las estructuras necesarias para realizar la división celular. Se subdivide en los siguientes periodos: El período G1. Llamado primera fase de crecimiento, se inicia con una célula hija que proviene de la división de la célula madre. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo material citoplasmático, sobre todo proteínas y ARN. Algunas células que se especializan mucho, como las neuronas y células musculares, ya no se dividen y quedan atrapadas en esta fase, a la que entonces se le llama Go porque la célula ha salido del ciclo celular. Cuando las células dejan de reproducirse, porque se agotan los nutrientes, o en la inhibición por contacto, lo hacen en la fase G1. En consecuencia se puede deducir de que en la fase G1 se sintetizan sustancias que inhiben o estimulan la fase S y el resto del ciclo, determinando si habrá de ocurrir o no la división celular. El período S. También llamado de síntesis. En este periodo el tiene lugar la duplicación del ADN. Cuando acaba este período, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. El período G2. Segunda fase de crecimiento, en el cual se sigue sintetizando ARN y proteínas; enzimas y almacena energía. El final de este período queda marcado por la aparición de cambios en la estructura celular, que se hacen visibles con el microscopio y que nos indican el principio de la Mitosis o división celular. Al final de la interfase hay dos copias del ADN, por ello cuando se forman los cromosomas, éstos aparecen duplicados (cromosomas dobles); cromosomas compuestos por dos copias idénticas llamadas cromátides. 2. División o Reproducción Celular Puede darse de dos formas: Por mitosis o por meiosis El tipo de división que realiza una célula depende de la variedad a la que pertenece (germinal o somática), de la función y, en algunos casos, del momento de su vida en que se encuentre. MITOSIS La mitosis es el proceso de división celular que ocurre en células somáticas, por el cual se conserva la información genética contenida en sus cromosomas, que pasa de esta manera a las sucesivas células a que la mitosis va a dar origen. Una célula diploide (2n) se divide en dos células diploides mediante una sola división. La mitosis es igualmente un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo. La mitosis comprende 4 fases: 1. PROFASE En ella se hacen patentes un cierto número de filamentos dobles: los cromosomas. Cada cromosoma constituido por dos cromátides, que se mantienen unidas por un estrangulamiento que es el centrómero. Cada cromátide corresponde a una larga cadena de ADN. Al final de la profase se ha desintegrado la membrana nuclear y el nucléolo; y los centriolos al desplazarse a los polos, han permitido la formación del huso mitótico. SEMANA 07 BIOLOGÍA CICLO CELULAR: MITOSIS Y MEIOSIS LOS OLIVOS I Av. Aldredo Mendiola 196 I Telf: (01) 622-5514 I 328 BIOLOGÍA 2. METAFASE Los cromosomas se van desplazando hasta situarse en el ecuador del huso, formando la placa metafásica o ecuatorial. Los cromosomas han alcanzado su máxima condensación. 3. ANAFASE En ella el centrómero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos cromátides. Los centrómeros emigran a lo largo de las fibras del huso en direcciones opuestas, arrastrando cada uno en su desplazamiento a una cromátide. La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original. 4. TELOFASE Los dos grupos de cromátides, comienzan a descondensarse, se reconstruye la membrana nuclear, alrededor de cada conjunto cromosómico, lo cual definirá los nuevos núcleos hijos. A continuación tiene lugar la división del citoplasma, llamada citocinesis. En la célula animal la citocinesis es de tipo centrípeta. En las células vegetales no ocurre un estrangulamiento del citoplasma. La citocinesis es de tipo centrífuga con ayuda de fragmoplastos. Además no hay centriolos, sino CASQUETES POLARES (anastral). MEIOSIS. Es un tipo de división que se realiza en células germinales de ciertos órganos como los testículos, ovarios, anteras y pistillos de la flor, etc. Es un tipo de división celular en que una célula diploide (2n) da origen a cuatro células hijas haploides (n) genéticamente diferentes; mediante dos divisiones sucesivas. La meiosis produce la recombinación de la información genética entre los cromosomas homólogos, gracias al Crossing over originando la variación genética, por ello las células hijas sólo se parecen a la célula progenitora. La meiosis es también precedida por una interfase que duplica el ADN. A. MEIOSIS I Los cromosomas homólogos se separan formándose dos células. Observa sin embargo, que los cromosomas están duplicados, cada uno de ellos está formado por dos cromátides unidas por el centrómero. Es reduccional. LOS OLIVOS I Av. Aldredo Mendiola 196 I Telf: (01) 622-5514 I 329 BIOLOGÍA 1. PROFASE I: Se caracteriza por la formación de células hijas con la mitad del número de cromosomas. Esta fase es la más larga de la meiosis, así como también la más compleja, presenta las siguientes fases: a. Leptonema (Lepto = delgado, nema = filamento) Comienza la condensación de la cromatina que presenta engrosamiento denominados cromómeros. Generalmente los cromosomas se polarizan adhiriéndose en una región de la envoltura nuclear adoptando la forma de un bouquet. b. Cigonema (Zigo = adjunto, unión) Los cromosomas homólogos se aparecen en un proceso llamado sinapsis. Entre los cromosomas apareados se forman una estructura fibrosa proteica llamada complejo sinaptonémico que permite el apareamiento exacto de los cromosomas homólogos. c. Paquinema (Paqui = grueso) Los cromosomas homólogos constituyen tétradas. Cada cromosoma se observa como un cuerpo doble (formado por dos cromátides). Los cromosomas homólogos realizan el “crossing-over” (recombinación genética). Es decir, intercambian pequeños segmentos de cromatina (genes). El crossing-over es importante porque permite la variabilidad de los gametos. d. Diplonema (diplo = doble) Los cromosomas apareados empiezan a separarse manteniendo puntos de unión llamados quiasmas (kiasma = cruz). Desaparece el complejo sinaptonémico. e. Diacinesis (dia = a través de, cinesis = movimiento): El número de quiasmas se reduce, los cromosomas se distribuyen uniformemente en el núcleo. Desaparece el nucléolo y laenvoltura nuclear. LOS OLIVOS I Av. Aldredo Mendiola 196 I Telf: (01) 622-5514 I 330 BIOLOGÍA 2. METAFASE I: Las parejas de cromosomas homólogos se mueven hacia el centro de la célula y se alinean en la región central de la célula. Se encuentran unidos a las fibras del huso formado la doble placa ecuatorial. 3. ANAFASE I: Los cromosomas homólogos migran hacia los polos celulares. Esta migración se debe al acortamiento de las fibras del huso y se denomina disyunción. 4. TELOFASE I: Los cromosomas llegan a los polos opuestos; se reorganiza la carioteca y los nucleólos. De esta manera se forman dos núcleos haploides. La división nuclear es acompañada por la división citoplasmática llamada citocinesis I. Luego de la citocinesis I las células formadas aumentan su volumen celular y duplican sus centriolos. A este período se le llama intercinesis porque es un evento comprendido entre la meiosis I y la meiosis II. B. MEIOSIS II. Es similar a la mitosis pero con células haploides. Durante esta segunda división los cromosomas se separan en sus dos cromátides, dando lugar en este caso a cuatro células haploides. Es ecuacional. 5. PROFASE II: Es muy corta, desaparecen la envoltura nuclear y el nucléolo, se condensan los cromosomas que constan de dos cromátides unidas a nivel de sus centrómeros. 6. METAFASE II: Los cromosomas dobles se alinean en la región central de la célula formando la placa ecuatorial. 7. ANAFASE II: Las cromátides de cada cromosoma doble se separan y se desplazan hacia los polos opuestos de la célula. 8. TELOFASE II: Las cromátides llegan a los polos celulares. Se reconstruye la envoltura nuclear y los nucléolos. CONSECUENCIAS DE LA MEIOSIS 1. Es el proceso mediante el cual se obtienen células especializadas para intervenir en la reproducción sexual. 2. Reduce a la mitad el número de cromosomas, y así al unirse las dos células sexuales, vuelve a restablecerse el número cromosómico de la especie. 3. Se produce una recombinación de la información genética. 4. La meiosis origina una gran variación de gametos, debido al entrecruzamiento de segmentos de los cromosomas homólogos. AUTOEVALUACIÓN 1. Durante el ciclo celular, ¿cuál es la etapa en la que se duplica la información genética de los filamentos de cromatina? A) periodo G1 B) periodo S C) periodo G2 D) kariocinesis 2. Si queremos estudiar a los cromosomas del Gallito de las Rocas, ave nacional, la fase más adecuada para hacerlo es la A) metafase. B) profase. C) anafase. D) telofase. 3. Durante su práctica de laboratorio, Gerald observa los nucléolos en células de cebolla, por lo tanto, estas células podrían estar en la etapa A) mitótica. B) anafase. C) telofase. D) prometafase 4. La interfase del ciclo celular es la etapa donde se da la mayor actividad sintética y su periodo S se caracteriza por A) la degradación de las histonas. B) la separación del ADN laxo. C) la polimerización de nucleótidos. D) la formación de ADN condensado. 5. En la regulación del proceso de división celular actúa el gen ............., ubicado en el brazo corto del cromosoma 17. A) p41 B) p53 C) p680 D) p700 6. Las células que se encuentran en el ciclo celular se denominan proliferantes y las que se encuentran en fase G0 se llaman A) totipotentes. B) madre. C) quiescentes. D) enucleadas 7. El fragmoplasto origina la placa celular, desde el centro hacia la periferia de la célula. Por ello decimos que la citocinesis vegetal es A) centrípeta. B) cigótica. C) gamética. D) centrífuga 8. Un fármaco actúa inhibiendo el apareamiento de cromosomas homólogos durante la profase I de la primera división meiótica. ¿En qué evento está actuando dicho fármaco? A) Cigonema user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado LOS OLIVOS I Av. Aldredo Mendiola 196 I Telf: (01) 622-5514 I 331 BIOLOGÍA B) Diplonema C) Paquinema D) Leptonema 9. En la división por meiosis las células hijas resultan con la mitad del número de cromosomas de la célula madre. Si una célula de la mosca Drosophila melanogaster con 2n=8 realiza esta división, en la metafase II, cada célula, tendrá A) 4 cromosomas simples en el ecuador de la célula. B) 4 cromátides en cada polo. C) 8 cromosomas simples en cada polo. D) 4 cromosomas dobles en el ecuador de la célula. 10. Las divisiones celulares conocidas como mitosis y meiosis presentan características particulares similares y diferentes a la vez. De las siguientes alternativas ¿Cuál es solo una característica de la mitosis? A) La profase I, es la más larga y compleja. B) Tiene por objeto recombinar el material genético. C) Consta de dos divisiones sucesivas. D) Mantiene constante el número de cromosomas. 11. El número cromosómico de los humanos es, 2n=46. ¿Cuántas cromátides se observan en los cromosomas en el paquiteno de la profase I? A) 23 B) 46 C) 92 D) 184 12. Es el evento que ocurre durante la primera división meiótica que garantiza la variabilidad genética entre los individuos de una misma especie. A) La recombinación genética que sucede durante el paquiteno B) El alineamiento y formación de los bivalentes durante el cigoteno C) La separación de los quiasmas ocurrida durante la diacinesis D) El crossing over que se produce durante el cigoteno 13. El ADN contenido en nuestras células forma a los cromosomas, los mismos que se pueden evidenciar durante la metafase de forma duplicada. Estos cromosomas se clasifican según la ubicación de los centrómeros que determinan el tamaño de los brazos. ¿Cómo son denominados aquellos donde el centrómero se encuentra en posición terminal? A) Submetacéntricos B) Acrocéntricos C) Telocéntricos D) Metacéntricos 14. La meiosis es un tipo de división celular que conlleva a la formación de gametos de los individuos que se reproducen sexualmente y consta de dos divisiones consecutivas. Durante la profase I, el momento donde se observan los quiasmas con mayor claridad es denominado A) paquiteno. B) diploteno. C) cigoteno. D) diacinesis. 15. Teniendo en cuenta el diagrama del ciclo celular que se observa a continuación, diga a qué periodos de la _________corresponden I__, II__ y III__. A) interfase – G2, S y G1 B) mitosis – profase, metafase y anafase C) fase M – G2, S y G1 D) interfase – G1, S y G2 PRÁCTICA DOMICILIARIA 1. La distribución del material genético entre las dos células hijas resultado del proceso de mitosis se da gracias a la formación del huso mitótico conformado por los microtúbulos. Por medio de este, los cromosomas se alinean y luego se separan de forma ordenada. ¿Qué sucedería si esto no ocurriera correctamente? A) No ocurriría la telofase. B) Ocasionarían en todos los casos el síndrome de Down. C) Las células no podrían sintetizar las proteínas necesarias, por ello no podrían continuar con la meiosis. D) Los microtúbulos permiten que la distribución del material genético siempre sea equitativa. 2. Sobre la mitosis son correctas, excepto: A) Una célula madre da origen a dos células. B) Se da en células somáticas fundamentalmente. C) Se mantiene constante el número de cromosomas. D) Duplica el número de cromosomas en las células hijas. 3. En la meiosis, la telofase II se diferencia de la telofase I porque: A) se constituye paulatinamente la membrana nuclear. B) los cromosomas presentan cuatro cromátides. C) cada cromosoma está formado por una cromátide. D) las unidadescromosómicas poseen dos cromátides. 4. El ADN contenido en nuestras células forma a los cromosomas, los mismos que se pueden evidenciar durante la metafase de forma duplicada. Estos cromosomas se clasifican según la ubicación de los centrómeros que determinan el tamaño de los brazos. ¿Cómo son denominados aquellos cuyos brazos son del mismo tamaño? user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado user Resaltado LOS OLIVOS I Av. Aldredo Mendiola 196 I Telf: (01) 622-5514 I 332 BIOLOGÍA A) Submetacéntricos B) Acrocéntricos C) Telocéntricos D) Metacéntricos 5. La meiosis es un tipo de división celular que conlleva a la formación de gametos de los individuos que se reproducen sexualmente y consta de dos divisiones consecutivas. Durante la profase I, el apareamiento de los cromosomas homólogos es denominado A) paquiteno. B) diploteno. C) cigoteno. D) leptoteno TM user Resaltado user Resaltado
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