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BIOLOGÍA CURSO: Tercero CAPACIDAD: Comprende los procesos de reproducción celular. TEMA: Ciclo celular. Mitosis. Fases y procesos. INDICADORES: ✓ Interpreta ciclo celular. ✓ Identifica fases de la Mitosis. ✓ Diseña el proceso de la Mitosis. ✓ Reconoce la importancia de la mitosis para la condición de reproducción celular por excelencia. Observación: Queda a criterio del docente agregar más indicadores y/o aumentar puntaje (1 punto por indicador). DESARROLLO DE LA ESTRATEGIA METODOLÓGICA: Ciclo Celular El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las etapas, son G1-S-G2 y M. El estado G1 quiere decir «GAP 1» (Intervalo 1). El estado S representa la «síntesis», en el que ocurre la replicación del ADN. El estado G2 representa «GAP 2» (Intervalo 2). El estado M representa «la fase M», y agrupa a la mitosis o meiosis (reparto de material genético nuclear) y la citocinesis (división del citoplasma). Las células que se encuentran en el ciclo celular se denominan «proliferantes» y las que se encuentran en fase G0 se llaman células «quiescentes».1 Todas las células se originan únicamente de otra existente con anterioridad.2 El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se divide, y termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina dos nuevas células hijas. Fases del ciclo celular La célula puede encontrarse en dos estados muy diferenciados: • El estado de no división o interfase. La célula realiza sus funciones específicas y, si está destinada a avanzar a la división celular, comienza por realizar la duplicación de su ADN. • El estado de división, llamado fase M. Interfase Es el período comprendido entre mitosis. Es la fase más larga del ciclo celular, ocupando casi el 90 % del ciclo. Transcurre entre dos mitosis y comprende tres etapas: • Fase G1 (del inglés Growth o Gap 1): Es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de ARN. Es el período que transcurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la célula duplica su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresión de los genes que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular. En cuanto a carga genética, en humanos (diploides) son 2n 2c. • Fase S (del inglés Synthesis): Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la replicación o síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas. Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unas 10-12 horas y ocupa alrededor de la mitad del tiempo que dura el ciclo celular en una célula de mamífero típica. • Fase G2 (del inglés Growth o Gap 2): Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final de este período se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la mitosis. La carga genética de humanos es 2n 4c, ya que se han duplicado el material genético, teniendo ahora dos cromátidas cada uno. Fase M (mitosis y citocinesis) Es la división celular en la que una célula progenitora (células eucariotas, células somáticas -células comunes del cuerpo-) se divide en dos células hijas idénticas. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase, anafase, telofase; y la citocinesis, que se inicia ya en la anafase mitótica, con la formación del surco de segmentación. Si el ciclo completo durara 24 horas, la fase M duraría alrededor de 30 minutos. Mitosis La mitosis es el complejo proceso estrechamente relacionado con la división celular, este mecanismo consiste básicamente en la duplicación celular. En este proceso se forman células hijas que tienen la misma información genética que la célula madre. Todos los organismos vivos utilizan la división celular, bien como mecanismo de reproducción, mecanismo de crecimiento del individuo o cuando se reparan tejidos dañados. Lo seres unicelulares utilizan la división celular para la reproducción y perpetuación de la especie, una célula se divide en dos células hijas genéticamente idénticas entre sí e idénticas a la original, manteniendo el número cromosómico y la identidad genética de la especie. La división celular se convierte en un proceso cíclico destinado a la producción de múltiples células, todas idénticas entre sí. La Mitosis tiene varias fases, de las cuales se puede destacar la interfase, profase, metafase, anafase y telofase. Fases de la Mitosis 1)- Interfase: En esta etapa el ADN adquiere la propiedad de separarse en dos, por lo que aumenta su tamaño, el material cromosómico está disperso y sólo aparece como unos cordones filamentosos, la cromatina. En la interfase la célula se prepara para la división, crece, y duplica su cromatina (ADN y proteínas llamadas histonas, halladas en el núcleo), es decir, el material genético. Se pueden observar el nucléolo (parte del núcleo), y la membrana nuclear. 2)- Profase: La cromatina en el núcleo comienza a condensarse y se vuelve visible en el microscopio óptico como cromosomas. El nucléolo desaparece. Los centriolos comienzan a moverse a polos opuestos de la célula y fibras se extienden desde los centrómeros. Algunas fibras cruzan la célula para formar el huso mitótico. 3)- Metafase: Fibras del huso alinean los cromosomas a lo largo del medio del núcleo celular. Esta línea es referida como, el plato de la metafase. Esta organización ayuda a asegurar que en la próxima fase, cuando los cromosomas se separan, cada nuevo núcleo recibirá una copia de cada cromosoma. 4)- Anafase: Los pares de cromosomas se separan en los cinetocoros y se mueven a lados opuestos de la célula. El movimiento es el resultado de una combinación de: el movimiento del cinetocoro a lo largo de los microtubulos del huso y la interacción física de los microtubulos polares. 5)- Telofase: Los cromatidos llegan a los polos opuestos de la célula, y nuevas membranas se forman alrededor de los núcleos hijos. Los cromosomas se dispersan y ya no son visibles bajo el microscopio óptico. Las fibras del huso se dispersan, y la citocinesis o la partición de la célula puede comenzar también durante esta etapa. 6)- Citocinesis: La división celular termina cuando el citoplasma se divide por el proceso de citocinesis. Se produce este fenómeno por un mecanismo completamente diferente en las células vegetales y animales. Citocinesis en las células animales El citoplasma se divide por un proceso llamado segmentación. Comienza con la formación de un surco en la membrana plasmática, que se produce siempre en el plano ecuatorial de huso. A medida que el anillo se contrae, el surco de segmentación se estrecha y se estrangula para dar lugar a las células hijas. Citocinesis en las células Vegetales La pared celular impide la formación del surco de segmentación, el citoplasma se divide mediante la formación de una nueva pared dentro de la célula. La nueva pared o placa celular se forma en el plano ecuatorial a partir de la vesícula del complejo de Golgi y restos de microtúbulos. La placa crece y alcanza la pared celular de la célula madre originando las dos células hijas. Importancia de la Mitosis La importancia de la mitosis radica en su condición de reproducción celular por excelencia, característica de la inmensa mayoríade las formas de vida que actualmente pueblan la Tierra. En este punto, es fundamental recordar que el material genético de las células puede organizarse de dos modos distintos. Por un lado, los organismos procariontes se caracterizan por un cromosoma único que no presenta envoltura en un núcleo. Estas células (bacterias, algunas algas primitivas) se dividen por simple fisión. En cambio, los organismos eucariontes (vegetales, incluidas las demás algas, hongos, protistas, animales) conservan el material genético de sus células en una estructura subcelular denominada núcleo. En el interior nuclear, el ADN (ácido desoxirribonucleico) se encuentra ordenado y “empaquetado” en un número par de cromosomas. Durante la mitosis, el material genético contenido en el núcleo se ordena de modo tal que cada uno de los cromosomas es copiado por enzimas específicas para repartirse en partes iguales en cada una de las dos células hijas que surgirán de este proceso. Por lo tanto, la mitosis consiste en un mecanismo reproductivo durante el cual la totalidad del ADN de una célula eucarionte es copiado a sí mismo para dar lugar a nuevos elementos celulares. Los tejidos con mayor proporción de mitosis son aquellos que se caracterizan por una rápida renovación celular o por un crecimiento sostenido y continuo. Sobresalen en este aspecto los tejidos embrionarios, todos los epitelios (piel y mucosas de distintos órganos) y la mayor parte de las células reproductivas. Por el contrario, los tejidos más estables se caracterizan por la ausencia de división de sus células y, por ende, de mitosis. En este contexto, las células musculares y las neuronas de los mamíferos superiores, como el hombre, ya no realizan mitosis. Vale distinguir a la mitosis de la meiosis, que es otro proceso de división celular en el cual se forman células hijas sin duplicación previa del material de los cromosomas. Por lo tanto, las nuevas células tienen la mitad de los cromosomas; este mecanismo es el que da lugar a óvulos y espermatozoides, esto es, las células reproductivas. La fusión de estos elementos da lugar a un nuevo organismo que, desde su primera célula, se caracteriza por un material genético íntegro, completamente novedoso e individual. Asimismo, se advierte que la mitosis es un fenómeno muy controlado y ajustado para evitar alteraciones durante la reproducción celular. En los tejidos neoplásicos, el proceso de mitosis pierde ese control biológico y las células se reproducen de un modo acelerado y sin regulación, lo que explica gran parte del comportamiento del cáncer y otras enfermedades asociadas. ACTIVIDADES I. Elaboro el concepto de: Mitosis: Citocinesis: Ciclo celular: II. Cito. Fases de la Mitosis: III. Pareo fases de la Mitosis con su Descripción Fases de la Mitosis Descripción a. Interfase ----- Los pares de cromosomas se separan en los cinetocoros y se mueven a lados opuestos de la célula. b. Profase ----- Las fibras del huso se dispersan, y la citocinesis o la partición de la célula puede comenzar también durante esta etapa. c. Metafase ----- Los centriolos comienzan a moverse a polos opuestos de la célula y fibras se extienden desde los centrómeros. Algunas fibras cruzan la célula para formar el huso mitótico. d. Anafase ----- En esta etapa el ADN adquiere la propiedad de separarse en dos, por lo que aumenta su tamaño, el material cromosómico está disperso y sólo aparece como unos cordones filamentosos, la cromatina. e. Telofase ----- Esta organización ayuda a asegurar que en la próxima fase, cuando los cromosomas se separan, cada nuevo núcleo recibirá una copia de cada cromosoma IV. Analizo la siguiente situación y luego respondo las preguntas. Tamara una niña de 17 años, en hora de trabajo experimental sufre un pequeño corte en la mano; los compañeros asustados recurren para auxiliarla al observar la sangre en el piso. En a 4 días se observa que la cicatriz está cerrada. - En base a la sangre, ¿Son células? - ¿Cómo se reprodujeron? - ¿Por qué se cicatriza la herida? V. Diagramo las fases de la Mitosis de acuerdo a materiales obtenidos, cartulinas, hojas blancas, maderas, isopor y otros. Señalo los procesos ocurridos en él. Ante cualquier duda, consultar por los medios disponibles. BIBLIOGRAFÍA • https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_celular • https://www.importancia.org/mitosis.php#:~:text=La%20importancia%20de%20la%20mitosis, organizarse%20de%20dos%20modos%20distintos. ✓ Docente responsable del contenido: Lourdes Celia María Sotelo – CRE Encarnación. ✓ Docente responsable de la edición (revisión corrección y ampliación): Cecilia Rodríguez Baroffi (FACEN – UNA), Dra. María Teresa Ocampos Fabio ✓ Docente responsable de la evaluación: Prof. Lic. Evaluadora Educacional Elvira Isabel Gómez Esteche. Santa Rosa - Misiones. ✓ Docente Responsable de la revisión gramatical: Prof. Abg. María Elea Cardozo Acosta – BECAL – Colombia 01 . Lic Maria Elena Medina , Becal – Colombia 01 ✓ Coordinación General: Lic. María Cristina Carmona Rojas. Becal – Colombia 01 https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_celular https://www.importancia.org/mitosis.php#:~:text=La%20importancia%20de%20la%20mitosis,organizarse%20de%20dos%20modos%20distintos. https://www.importancia.org/mitosis.php#:~:text=La%20importancia%20de%20la%20mitosis,organizarse%20de%20dos%20modos%20distintos. “EL ÉXITO ES LA SUMA DE PEQUEÑOS ESFUERZOS REPETIDOS DIA TRAS DIA”
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