U. D. 12 EL CICLO CELULAR

Transcripción

1 U. D. 12 EL CICLO CELULAR 1.- EL CICLO CELULAR Ciclo celular. Concepto. Variación en el contenido del ADN de una célula. Descripción básica de las etapas o periodos del ciclo. Interfase: Definición. Descripción de los principales acontecimientos y del material genético en cada fase de esta etapa del ciclo: periodos (G 1, S y G 2 ). G 1 4: Duplicación del material genético. Cada fibra de cromatina está formada por dos cromátidas unidas por el centrómero. S G 2 5: Cada fragmento de cromatina, formada por dos cromátidas tras la duplicación, comienza a condensarse para dar lugar a los cromosomas. 3: Material genético en forma de cromatina (fibra de 300 nm) con una sola cromátida.

2 VARIACIÓN EN EL CONTENIDO DE ADN DE UNA CÉLULA 1C: sería la cantidad mínima en cuanto a contenido de ADN en una célula, y esto se corresponde con una célula haploide o gameto (solo hay un cromosoma de cada pareja de homólogos y éste, solo tiene una cromátida) 2C: sería la cantidad de ADN que tiene una célula diploide, 2n (con los dos cromosomas homólogos), pero donde cada cromosoma está formado por una sola cromátida. 4C: sería la cantidad de ADN que tiene una célula diploide, 2n, después de realizar la duplicación. Cada cromosoma homólogo tiene ahora dos cromátidas. NOTA: - Para indicar que una célula es diploide se utiliza la denominación 2n. - Para indicar que una célula es haploide se utiliza la denominación n. - La dotación cromosómica de una célula se refiere al número de cromosomas que tiene y se simboliza como 2n = 2, 4, 6, 8, 46, 78, A lo largo del ciclo celular varía la cantidad de ADN de la célula, pero no varía el número de cromosomas de la misma Esta gráfica representa la variación del contenido de ADN durante el ciclo celular de una célula somática. Relaciona las fases del ciclo con los períodos 1, 2, 3 y 4.

3 2.- DIVISIÓN CELULAR: MITOSIS Y CITOCINESIS Importancia y significado biológico del proceso mitótico. (ver página 166) - La mitosis tiene como finalidad el reparto equitativo del material genético entre las células hijas. En cada división por mitosis se obtienen dos células hijas idénticas entre sí e idénticas a la célula madre (clones). - En los organismos unicelulares tiene como objetivo, la formación de nuevos individuos, por reproducción asexual. - En los organismos pluricelulares la mitosis tiene lugar en las células somáticas. En estos, la mitosis tiene como finalidad originar nuevas células para el crecimiento y desarrollo del individuo y la regeneración de los tejidos y órganos. Mitosis (cariocinesis): Descripción de los principales acontecimientos cromosómicos de cada fase (Profase, Metafase, Anafase y Telofase). Comparación entre mitosis astrales (células animales) y mitosis anastrales (células vegetales) - Las células de los vegetales superiores no tienen centriolos y, por tanto, no presentan ásteres. Estas células presentan una mitosis anastral, donde las fibras del huso mitótico parten de los centros organizadores de microtúbulos que hay en cada polo de la célula. El huso mitótico sin centriolos, ni ásteres se denomina huso anastral, mientras que el huso mitótico con centriolos y ásteres se llama huso astral. También se utiliza la denominación mitosis anastral o mitosis astral. Estructura del huso mitótico en la metafase de células animales (a) y de células vegetales (b) Citocinesis (división del citoplasma): descripción de la citocinesis en células animales (formación del surco de división) y en células vegetales (formación del fragmoplasto y de la pared celular primaria)

4 - Citocinesis de células animales: las dos células hijas se separan por constricción en el ecuador del citoplasma, gracias al anillo contráctil de actina y miosina. - Citocinesis de células vegetales: El alumno deberá saber desarrollar ejemplos de las distintas fases de la mitosis para dotaciones cromosómicas determinadas, tanto en células animales como vegetales. Algunas preguntas de la PAU: 2.- Con referencia al ciclo celular: b) Realice un esquema rotulado de una anafase mitótica en una célula animal 2n=4 y explique los principales acontecimientos que tienen lugar durante la misma (1 punto).

5 3.- Con referencia al ciclo celular: a) La gráfica adjunta representa la variación de la cantidad de ADN de una célula que ha experimentado un ciclo celular completo. Identifique las fases representadas con letras A, B, C y D explicando la variación del contenido de ADN. (1) 3.- El esquema adjunto representa las distintas fases por las que pasa una célula en su ciclo celular. a) Sabiendo que el número 2 representa la telofase, indique qué representarían todos los demás números. (1) 3.- DIVISIÓN CELULAR: MEIOSIS Concepto de gameto. Célula reproductora haploide (n) que se ha producido por un proceso de meiosis a partir de los meiocitos (células madre de los gametos). Descripción del proceso: Interfase premeiótica (síntesis de ADN) Primera división meiótica o reduccional: Acontecimientos cromosómicos de las distintas fases del proceso (Profase I, Metafase I, Anafase I, Telofase I e Interfase meiótica) Segunda división meiótica: Fases que comprende y hechos que las caracterizan.

6 enidos7.htm Sobrecruzamiento: El sobrecruzamiento es un proceso en el que se intercambian fragmentos de ADN entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos. Permite la recombinación genética. Es decir, los genes se intercambian entre cromosomas, apareciendo combinaciones distintas a las heredadas de los individuos parentales. Esto implica un aumento de la variabilidad genética.

7 3.- El siguiente dibujo representa una pareja de cromosomas homólogos durante la meiosis, y las letras representan los genes presentes en estos cromosomas. a) Si se produce un sobrecruzamiento en el lugar indicado con una cruz, dibuje todos los gametos posibles formados tras el proceso de meiosis. (1) b) En qué fase de la división meiótica se produce el sobrecruzamiento. Explique las consecuencias biológicas que conlleva este proceso. (1) 3.- El dibujo representa una célula eucarionte que se divide sucesivamente: a) Indique qué proceso representa y nombre las etapas 1, 2 y 3. (1) b) Explique donde se da este proceso en la especie humana y por qué debe realizarse. (1) Célula 2n, cromosomas con una cromátida (2C) Célula 2n, cromosomas con dos cromátidas (4C) 1ª División meiótica o Meiosis I Células n, cromosomas con dos cromátidas (2C) 2ª División meiótica o Meiosis II Células n, cromosomas con una sola cromátida (1C) 3.- La gráfica adjunta representa la variación del contenido de ADN a lo largo del ciclo celular en un determinado tipo de células. a) Explique cómo cambia el contenido de ADN desde la fase A hasta la fase G, razonando el tipo de división celular que se ha producido. (1.5) b) Nombre la fase a la que corresponda la letra A e indique dos acontecimientos que se producen en dicha fase. (0.5)

8 A: se corresponde con la fase G 1 de la interfase. La célula tiene una dotación 2n (diploide). Los cromosomas solo tienen una cromátida. La cantidad de ADN total en la célula es de 2C (siendo C la cantidad de ADN en la célula). B: fase S de la interfase. Se produce la duplicación del ADN. Al terminar esta fase los cromosomas tienen dos cromátidas. Se ha duplicado la cantidad de ADN, por lo que en la gráfica se alcanza un valor de 4C. C: fase G 2 de la interfase y meiosis I. Los cromosomas siguen teniendo dos cromátidas, pero durante esta división se van a separar los cromosómas homólogos. D: citocinesis posterior a la meiosis I. Cada célula tiene ahora una dotación cromosómica haploide (n). Los cromosomas siguen teniendo dos cromátidas. La cantidad de ADN se ha reducido a la mitad 2C. E: meiosis II. La célula es haploide (n) y los cromosomas van a separar sus cromátidas. F: citocinesis posterior a la meiosis II. La célula es haploide y cada cromosoma tiene una sola cromátida. La cantidad de ADN es por tanto de 1C. G: la célula recién formada es un gameto (n) EL TIPO DE DIVISIÓN QUE SE HA PRODUCIDO ES UNA MEIOSIS 5.- Con referencia a la división celular de un organismo que presenta dos pares de cromosomas y mitosis y meiosis astrales: a) Haga una representación gráfica de la primera anafase meiótica. (0.5) Importancia y significado biológico del proceso meiótico.(libro página 166) a) Reduce a la mitad el material genético: b) Aumenta la variabilidad génica de una población, de dos formas: - Mediante la recombinación genética. Este proceso hace que cada cromosoma intercambie fragmentos con su homólogo. - Mediante la distribución al azar de cromosomas paternos y maternos. Los cromosomas de los progenitores se distribuyen al azar y cada uno de la pareja de homólogos va a ir a un gameto. Cada vez que ocurre la meiosis esta distribución es diferente.

9 Tipos de organismos y células (meiocitos) en los que tiene lugar la meiosis. Meiosis cigótica CICLO HAPLONTE: En este ciclo de vida el organismo adulto es haploide (n) y produce gametos (n) por mitosis. Mediante la fusión de los gametos se origina un cigoto diploide que rápidamente sufre una meiosis para que el organismo mantenga la haploidía (estado de la célula con un solo juego de cromosomas) de la especie. Al quedar maduro sexualmente, producirá de nuevo gametos por mitosis, comenzando otro ciclo. La meiosis en este ciclo ocurre tras la formación del cigoto, por eso es llamada de meiosis cigótica. Meiosis gamética

10 CICLO DIPLONTE: Este ciclo de vida se produce en los animales (por ejemplo, en los seres humanos). En edad reproductiva, el organismo produce gametos por meiosis, que son las células sexuales con la mitad del número de cromosomas de la especie, es decir, son células haploides. La meiosis de este ciclo ocurre para la formación de gametos, por eso es llamada de meiosis gamética. De la unión de estos gametos se origina un cigoto diploide del que se desarrolla el nuevo individuo, cerrando el ciclo. Meiosis esporogénica CICLO DIPLOHAPLONTE: Este ciclo de vida se produce en la mayoría de las plantas y su característica principal es la alternancia de generaciones, donde alterna una fase haploide productora de gametos y una diploide, productora de esporas. La fase diploide recibe el nombre de esporofito y su duración varía según la especie considerada. En briófitos (musgos), la fase gametofítica (generación haploide) es más duradera que la esporofítica (generación diploide). Ya en angiospermas la fase esporofítica es la más duradera. El esporófito (2n) posee células reproductoras de esporas. Las esporas son haploides, por lo que hay meiosis en su producción, meiosis esporogénica. Las esporas se liberan en el ambiente y cuando encuentran un lugar adecuado darán lugar a organismos haploides, productores de gametos. Estos productores de gametos son los gametofitos, y representan la generación gametofítica. Los gametos se funden, dando origen a un organismo diploide, el cigoto, que crece y se desarrolla, desencadenando la fase esporofítica.