¡Hola a todos!. Aquí os dejo el esquema general de “la reproducción celular”. Consta de tres partes:la división celular por mitosis, la división celular por meiosis y las diferencias y similutudes entre ambas divisiones. Al final de la entrada encontrareis las preguntas relacionadas con el tema. ¡Comencemos!.
El ciclo celular es el conjunto de cambios que ocurren en una célula desde que se forma, a partir de otra anterior, hasta que se divide para dar lugar a dos células hijas. Se divide en dos fases:
Interfase: la célula crece y sintetiza diversas sustancias. Es el periodo que hay entre dos mitosis sucesivas (consecutivas, seguidas) y es la fase más larga del ciclo celular. Aumenta mucho el tamaño de la célula. A su vez esta fase se divide en cuatro fases:
- Fase G1: la célula aumenta de volumen hasta alcanzar el tamaño de su forma celular típica, a la vez que se sintetizan las proteínas necesarias para la división celular. Comienza cuando termina la mitosis y dura hasta que empieza la duplicación del ADN.
- Fase G0: algunas células no entran nunca en mitosis y permanecen siempre en esta fase. Ocurre en células que están muy especializadas en una función determinada.
- Fase S: se produce la duplicación del ADN. Por tanto, cada cromosoma está formado por dos cromátidas iguales.
- Fase G2: es el periodo que ocurre desde que termina la duplicación del ADN hasta que empieza la mitosis. Es muy corta y la célula aumenta muy poco de tamaño, se sintetizan las proteínas que faltan necesarias para la división celular y se duplican los centriolos. Termina cuando se empiezan a condensar (organizar) los cromosomas.
Fase M (mitosis y citocinesis): es el proceso de división del núcleo por el cual una célula madre forma dos células hijas, iguales entre sí y con el mismo número de cromosomas que la madre. En ella se distinguen 4 fases:
- Profase: Los cromosomas se empiezan a organizar y se pueden observar al microscopio. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas iguales (que se duplicaron en la fase S del ciclo).Los centriolos (que se duplicaron en la fase G2 del ciclo) se separan y van hacia lados (polos) opuestos de la célula. Se forma el huso mitótico entre ellos. Desaparecen la envoltura nuclear y el nucleolo, dejando los cromosomas libres en el citoplasma.
- Metafase: Los cromosomas están totalmente condensados (organizados, es cuando mejor se ven). El huso mitótico está entre los lados opuestos de la célula. Se forma la placa metafísica que es el conjunto de los cromosomas en el ecuador de la célula (en la parte central). Cada cromátida de cada cromosoma queda orientada hacia un polo de la célula.
- Anafase: Las dos cromátidas de cada cromosoma van hacia polos opuestos (contrarios) de la célula. Termina cuando las cromátidas (ya cromosomas) llegan a los polos.
- Telofase: Los nucleolos vuelven a aparecer y los cromosomas se desorganizan por lo que ya no se ven. Aparecen dos nucleolos y dos envolturas nucleares que rodean a los dos nuevos grupos de cromosomas, una en cada polo de la célula.
La citocinesis es la división del citoplasma y el reparto del contenido de la célula entre las dos células hijas. Es distinto en animales que en vegetales:
-En las células animales, la célula madre se divide en dos porque se estrecha la parte central hasta que se tocan las membranas.
-En las células vegetales, se empieza a formar la pared en el centro de la célula separando las dos células hijas.
La meiosis es un tipo de división celular en el que se producen 4 células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre. Sólo puede ocurrir en células diploides (2n) que son las células germinales y su objetivo es producir células haploides (n) que son los gametos de los organismos que se reproducen sexualmente.
Las características básicas son:
A) A partir de una célula 2n se obtienen 4 células n genéticamente diferentes entre sí y de la célula madre. El número de cromosomas se reduce a la mitad.
79 A partir de una célula 2n seobtienen 4 células n genéticamente diferentes entre sí y de la célula madre. El número de cromosomas se reduce a la mitad.
C) Consta de dos divisiones sucesivas, Meiosis I y Meiosis II. La primera se denomina meiosis reduccional y la segunda ecuacional.
Meiosis I
Se trata de una división reduccional porque los núcleos de las células hijas tienen ya la mitad de cromosomas que la célula madre. En esta primera división meiótica se aparean los cromosomas homólogos y se produce el intercambio de material genético.
Profase I : Es la etapa más compleja del proceso y se divide en 5 subetapas:
- Leptoteno: los cromosomas se empiezan a condensar y a hacerse visibles. Cada uno está formado por dos cromátidas estrechamente unidas y ancladas por sus extremos a la envoltura nuclear.
- Zigoteno: los cromosomas homólogos se aparean punto por punto en toda su longitud. Este apareamiento se llama sinapsis y forma una estructura de 4 cromátidas que se llama tétrada o bivalente.
Paquiteno: se produce el sobrecruzamiento (crossing-over) o intercambio de material genético entre las cromátidas de los cromosomas homólogos. La consecuencia es la recombinación génica (intercambio de genes).
- Diploteno: los cromosomas homólogos comienzan a separarse aunque permanecen unidos por los puntos donde ha tenido lugar el sobrecruzamiento, denominados quiasmas.
- Diacinesis: los cromosomas se condensan al máximo y sus dos cromátidas ya son visibles. Las cromátidas hermanas están unidas por sus centrómeros y los cromosomas homólogos por los quiasmas. Desaparece la membrana nuclear, nucleolo y se forma el huso mitótico.
Metafase I: Similar a la de mitosis con la diferencia que en la zona ecuatorial se disponen las tetradas unidas por los quiasmas. Los cinetocoros (estructura proteica donde se anclan los microtúbulos del huso mitótico) de las cromátidas hermanas están fusionados y se orientan hacia el mismo polo.
Anafase I: Se separan los pares de cromosomas homólogos hacia polos opuestos de la célula. Por tanto, no se separan cromátidas (como en la anafase mitótica) sino cromosomas completos, en los que ha habido recombinación genética.
Telofase I: Se vuelven a formar las membranas nucleares y los nucleolos y los cromosomas se descondensan levemente. Se obtienen dos células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre, y con dos cromátidas por cromosoma.
Meiosis II
Se trata de una división ecuacional igual que la de una mitosis normal. Esta segunda división mitótica ocurre simultáneamente en las dos células hijas. Antes de empezar, puede existir un periodo corto de interfase en el que no hay duplicación de ADN.
Profase II: Desaparece la membrana nuclear, los cromosomas se condensan y se forma el huso acromático o mitótico.
Metafase II: Los cromosomas forman la placa ecuatorial o metafásica. Cada uno está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero.
Anafase II: Se separan los centrómeros y cada cromátida migra hacia polos opuestos.
Telofase II: Se forma la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas, que se descondensan. Se producen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas. Son, por tanto, células haploides y genéticamente distintas.
ACTIVIDADES:
1. A la vista de esta imagen conteste a las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué etapa de la mitosis representa?
Representa la telofase, ya que el ADN se encuentra de forma laxa y está a punto de producirse la citocinesis
- ¿Qué indican las flechas A, B y C? La flecha A indica el ADN descondensandose, la flecha B indica el huso anastral y la flecha C representa la zona donde se está a punto de producir la citocinesis
-¿Se trata de una célula animal o vegetal?, razone la respuesta
Se trata de una célula animal puesto que carece de pared celular y su citocinesis es por estrangulación.
-Describa detalladamente los fenómenos naturales que ocurren en esta etapa.
En la telofase comienza la descondensacion de los cromosomas que están dispuestos en ambos polos del huso. La lámina fibrosa que se forma a partir del retículo endoplasmático y de los restos de envoltura nuclear de la madre se adhiere a los cromosomas para volver a formar la envoltura nuclear. La despirilizacion de los cromosomas posibilita la creación de los nucleolos y el núcleo metafasico se asemeja cada vez más al núcleo interfásico.Finalmente se produce la división total del núcleo, y, posteriormente la del citoplasma.
b) Describa los fenómenos celulares que tienen lugar en las restantes etapas de la mitosis. Explique cuál es el significado biológico de la misma.
La mitosis es la división del núcleo celular de las células somáticas y de aquellos organismos que tienen reproducción asexual. Sus etapas son la profase, donde se produce la condensación de cromatina para formar los cromosomas y desaparecen los nucleolos y la envoltura nuclear
En la metafase se forman la placa ecuatorial y el huso mitótico y los cromosomas quedan fijados en el ecuador de ésta y en la anafase se separan hacia cada uno de los polos celulares existentes para su posterior descondensacion y formación de dos nuevos nucleos en la telofase
2. A la vista del esquema responda razonadamente a las siguientes preguntas:
a) Indique qué momento del ciclo celular representan los esquemas arriba indicados, lo que señalan los números y describa los fenómenos celulares queocurren en A, B y C.
A: Representa la etapa final de la interfase B: Profase C:Profase D: Profase E:Metafase F: Anafase G: Telofase H: Telofase
1 señala el ADN condensado formando cromosomas 2 señala el centrosoma 3 señala el huso mitótico o acromático, constituido por microtúbulos
En A nos encontramos en la etapa final de la interfase, donde aun no se ha producido la duplicación del centrosoma ni ha desaparecido la envoltura nuclear En B se produce la duplicación del centrosoma y es una imagen situada en el comienzo de la profase de la mitosis En C se produce la fragmentación de la envoltura y se empieza a formar el huso mitótico.
b) Diga si los dibujos corresponden a una célula animal o vegetal. Indique,razonando la respuesta, dos características en las que se basa. Se trata de una célula animal puesto que en el centrosoma se observan los centriolos. Además, al final de la telofase se produce la citocinesis mediante la estrangulación del citoplasma. Si se tratase de una célula vegetal, esta carecería de centriolos y realizaría la creación de un tabique (fragmoplasto) para llevar a cabo la citocinesis
3. En relación con la figura adjunta conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué representa la gráfica 1?. Explique cómo cambia el contenido de ADN desde la fase A hasta la fase G .
b) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en lagráfica 1?. Suponiendo que los cromosomas fueran visibles a lo largo de todo elciclo, ¿en qué fases, desdela C a la G, de la gráfica 1 encontraría las estructurascromosómicas (1 a 4) que se muestran en la figura 2?.
La gráfica representa el ciclo celular que experimenta una división meotica. En la fase A nos encontramos en la etapa G1 de la interfase, con el ADN siendo 2.En la fase B se produce la duplicación del ADN hasta 4 y por consiguiente se trata de la Fase S de la interfase. En el periodo C se mantiene así que se trata de la fase G2. En la etapa D se produce la primera división meiotica, puesto que el contenido de ADN vuelve a ser 2.La etapa E refleja la intercinesis. En la fase F se produce la segunda división meiótica, que reduce a la mitad la cantidad de ADN inicial. La fase G refleja de nuevo la interfase. En la fase C y en la fase F serían visibles, más concretamente en la metafase y anafase de cada una de las dos divisiones. La imagen 1 se observará en la Profase I.La figura 2 se observaría en la anafase II, la figura 3 se observará en la meta fase II y por último la imagen 4 se observará en la Telofase II
En 2008 se planteó con unas ligeras modificaciones, a saber: a) ¿Qué representa lagráfica 1? ¿A que tipo de división celular corresponde?. Explique cómocambia el contenido de ADN desde la fase A hasta la fase G].
b) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en lagráfica 1?. Suponiendo que los cromosomas fueran visibles a lo largo de todoel ciclo, ¿en qué períodos (indicados por letras) de la gráfica 1, encontraría lasestructuras cromosómicas 1 y 2 que se muestran en la figura 2?.
La gráfica representa el ciclo celular que experimenta una división meotica. En la fase A nos encontramos en la etapa G1 de la interfase, con el ADN siendo 2. En la fase B se produce la duplicación del ADN hasta 4 y por consiguiente se trata de la Fase S de la interfase. En el periodo C se mantiene así que se trata de la fase G2. En la etapa D se produce la primera división meiotica, puesto que el contenido de ADN vuelve a ser 2. La etapa E refleja la intercinesis. En la fase F se produce la segunda división meiótica, que reduce a la mitad la cantidad de ADN inicial. La fase G refleja de nuevo la interfase. En la fase C y en la fase F serían visibles, más concretamente en la metafase y anafase de cada una de las dos divisiones. La imagen 1 se observará en la Profase I. La figura 2 se observaría en la anafase II, la figura 3 se observará en la meta fase II y por último la imagen 4 se observará en la Telofase II
4. En relación con el esquema adjunto, que representa tres fases (1, 2 y 3) de distintos procesos de división celular de un organismo con una dotación cromosómica 2n = 4, conteste las siguientes cuestiones.
a) Indique de qué fases se trata y en qué tipo de división se da cada una de ellas .¿Qué representan en cada caso las estructuras señaladas con las letras A, B, C, y D?.
b) ¿Cuál es la finalidad de los distintos tipos de división celular?.Dibuje esquemáticamente el proceso de división completo del que forma parte la fase2 identificando las distintas estructuras.
1- Anafase I de la meiosis I 2-Anafase mitótica 3- Anafase de la meiosis II A- Cromosomas homólogos B/C- Cromáticas hermanas D-huso acromático La de la meiosis es reducir el número de cromosomas y producir variabilidad genética y la de la mitosis es la reproducción y el crecimiento del individuo.
En la imagen del final se representa la mitosis.
5. A la vista de las gráficas, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué proceso se representa en la gráfica A?. Explique en qué se basa para dar la respuesta [0’4]. Indique razonadamente qué ocurre con el ADN a lo largo del proceso.
La gráfica A representa la mitosis porque se da una división y una interfase.
El ADN se condensa y se forman los cromosomas, se duplica el ADN Y posteriormente se divide.
En la G1 se da la interfase, en la S la duplicación, en la G2 el ADN está duplicado, en la M la división mitótica y en la G1 la interfase otra vez.
b) ¿Qué proceso se representa en la gráfica B?. Explique en qué se basa para darla respuesta. Indique razonadamente qué ocurre con el ADN a lo largo delproceso.
La gráfica B representa la meiosis debido a que se observan dos divisiones.
El ADN se condensa y forma los cromosomas en la profase I en la cual se produce un sobrecruzamiento. Posteriormente se produce la primera división meiótica, y se queda en reposo en la intercinesis. Finalmente se produce la segunda división meiótica, muy similar a la mitótica como consecuencia es reducida la cantidad de ADN en la célula.
Justo después de la división nuclear se produce la citocinesis.
6. En relación con las figuras adjuntas, responda las siguientes cuestiones:
a) Nombre los procesos señalados con las letras A y B . ¿Qué fase se señala con elnúmero 1?. Describa lo que ocurre en esta fase.
En la letra A el proceso es la Meiosis.
En la letra B el proceso es la Mitosis.1: Profase I: Esta fase esta dividida en cinco subfases. La primera es denominada Leptoteno (el ADN se condensa y forma los cromosomas, la siguiente es el zigoteno (los cromosomas se unen a su homólogo mediante sinapsis), después en el paquiteno se produce un sobrecruzamiento de los cromosomas produciéndose una recombinación genética. En el diploteno los cromosomas homólogos se separan y por último en la diacinesis los cromosomas aumentan su condensación.
b) Enumere cinco diferencias entre los procesos A y B. Indique la importancia biológica de ambos procesos. La mitosis o fase M es un proceso corto; que tiene lugar en las células somáticas, ya que hay una sola división y la meiosis largo, porque tienen lugar 2 divisiones consecutivas, y se produce en células germinales. Además, en la mitosis no se produce un sobrecruzamiento de los cromosomas homólogos mientras que en la meiosis sí, lo cual provocará que las células hijas resultantes no sean idénticas a la madre, ni entre ellas.
La mitosis se puede dar tanto en células haploides como diploides, pero la meiosis solo en células diploides.
Tanto mitosis como meiosis tienen una gran importancia biológica. La mitosis porque gracias a ella se produce el crecimiento del individuo y la renovación de los tejidos y en cuanto a la meiosis porque gracias a ella tienen lugar organismos diferentes.