Contesta las siguientes preguntas: A. Todos los seres vivos se reproducen según el mismo procedimiento básico?

Transcripción

1 Imagina que una malvada criatura extraterrestre se dirige hacia la tierra con la misión de hurtar a los hombres el territorio que dominan y conquistar un nuevo planeta para el desarrollo de su especie. Cómo crees que podría lograrlo? Si has visto un número suficientes de película de ciencia ficción de este estilo, sabrás con seguridad que esta criatura intentara reproducirse de inmediato. Si no lo has pensado, la reproducción es el mecanismo que le permite a una especie perpetuarse. Existen muchas maneras de reproducirse y, a lo largo de la historia, los seres vivos se han ido refinando progresivamente sus técnicas de reproducción para hacer más fuertes y aptas a sus nuevas generaciones de descendientes. En esta carrera por el dominio y la supervivencia se han desarrollado fascinantes mecanismos que garantizan la transmisión de información de generación a generación y la conservación de las distintas especies de organismos. Contesta las siguientes preguntas: A. Todos los seres vivos se reproducen según el mismo procedimiento básico? B. Es posible que solo un individuo, como el extraterrestre de la historia, genere descendientes? C. Cómo se reproducen las distintas células de los seres multicelulares? 1. REPRODUCCION. CONCEPTUALIZACIÓN Definicion: La reproduccion es el mecanismo por el cual todos los seres vivos conservan o perturban la existencia de una especie por medio de su descendencia. La reproduccion en algunos seres vivos permite ademas el crecimiento, gracias a celulas no sexcuales llamadas celulas somaticas o del cuerpo que se dividen. Clases: Existen varias formas por las cuales se puede originar otro ser vivo. Estas formas han sido agrupadas en dos tipos de reproduccion: Asexual y sexual. A. Reproduccion asexual: A partir de un progenitor que se divide, germina o fragmenta, origina uno o mas descendientes, cuyas caracteristicas son identicas a las de su progenitor. Los tipos de reproduccion son: Fision binaria o biparticion: Division de la celula original (madre o parental) en dos celulas desendientes iguales, cada una completa e independiente. Se observa en bacterias y protistos. Esporulacion: La espora es una celula especializada en la reproduccion. Es capaz de generar un nuevo organismo exactamente igual a su progenitor. Estas esporas tiene cubierta resistentes capaces de tolerar calor, frio o deshidratacion. Propio de algunos animales, muchas plantas, hongos y algunos protozoos como el plasmodium. Gemacion: Una parte del cuerpo de un organismo, al separarse da lugar a un nuevo individuo, que puede vivir independiente o permanecer unido formando colonias, Se observa en animales como la hidra y hongos como la levadura. Fragmentacion: Capacidad de algunos organismos de regenerar una parte de su cuerpo, o a partir de una pieza regenerar las partes faltantes y formar un animal completo. Como en los gusanos planos, salamandras, lagartijas, cangrejos y estrellas de mar. Partenogenesis: Desarrollo de un organismo a partir de un ovulo no fecundado, siendo toda la descendencia femenina, se observa en las ranas, diente de leon, rotiferos y los zanganos de las abejas, entre otros.

2 1. Reproduccion Sexual: Requiere de dos celulas especializadas provenientes de dos progenitores. Estas celulas son llamadas gametos, el masculino o espermatozoide y el femenino u ovulo. Dichos gametos presentan diferencias con las demas celulas del cuerpo. La union de los dos gametos se denomina fecundacion, La celula resultante es el huevo o cigoto, el cual dara origen a un nuevo individuo despues de sufrir varias y sucesivas transformaciones. Las formas mediante las cuales se manifiesta la reproduccion sexual son: - Isogamia: Los gametos que se unen son iguales en forma y tamaño. Se presentan en algunas algas como la Chlamydomonas. - Anisogamia: Un gameto es mas grande que el otro y ambos son moviles. - Oogamia: Un gameto es mas grande que el otro pero el mas grande por lo general no es movil. Estos gametos almacenan nutrientes para el cigoto, mientras los de menor tamaño estan especializados en buscar y hallar los gametos del primer tipo, como el ovulo y el espermatozoide humano REPRODUCCION CELULAR La reproduccion de los seres unicelulares y pluricelulares y el crecimiento de los ultimos, son actividades ligadas a la division celular. Es el mecanismo mediante el cual una celula origina otra u otras celulas. En organismos unicelulares la division celular origina nuevos individuos tambien unicelulares que conservan las carcateristicas propias de la celula original, estos son los casos de las bacterias y los protozoos; en organismos pluricelulares como las plantas, animales y personas, una celula especial llamada cigoto sufre repetidas divisiones celulares hasta formar un individuo compuesto por millones de millones de celulas organizadas, estos seres presentan dos clases de celulas: las somaticas y las germinales. Las primeras forman parte de todos los tejidos del cuerpo y se dividen para proporcionar nuevas celulas, bien sea para reponer algunas celulas muertas o para aumentar su numero y proporcionar crecimiento. Por su parte las celulas germinales son las encargadas de la reproduccion sexual. Las estructuras celulares que intervienen de manera directa en la division celular se encuentra en el nucleo a excepción del centriolo. Una celula en proceso de division se llama celula madre y sus descendientes se llaman celulas hijas. A la division celular tambien se le conoce como reproduccion celular dado que se producen de manera fija nuevas generaciones de vida. MITOSIS: Es la división nuclear que produce dos células hijas idénticas, que contienen el mismo número de cromosomas de la célula progenitora, se realiza en células somáticas de organismos eucarioticos como plantas y animales, en los que contribuye al crecimiento y diferenciación de tejidos. Gracias a esto nuestro cuerpo crece y tenemos tejidos especializados en diferentes funciones como la protección, soporte, movimiento y percepción de estímulos. Se realiza en organismos unicelulares como bacterias, muchos protistos, algunos hongos y en organismos multicelulares. La vida de una célula se divide en dos periodos: Interfase y división celular, la suma de estos dos periodos se llama ciclo celular. Las fases de la mitosis son: Profase, Metafase, Anafase y Telofase. Interfase: Etapa previa a la división celular, es el periodo más largo de la vida de la célula, comprende desde su formación hasta cuando inicia la división celular. Es el periodo durante el cual la célula crece y se prepara para dar origen a dos células hijas. ETAPAS PROFASE CARACTERISTICAS Los cromosomas duplicados se observan unidos por un centromero. Cada cromosoma se denomina cromatida, los centriolos duplicados se alejan del núcleo y forma entre ellos una red de filamentos denominada el huso acromático. La membrana celular desaparece. METAFASE Los centriolos se dirigen a los polos de la célula. Los cromosomas guiados por el uso acromático se localizan en el plano ecuatorial de la célula. ANAFASE TELOFASE Las cromatidas se separan del centromero y cada una se dirige al polo opuesto de la célula. Se forma un núcleo en cada polo con los cromosomas que allí se encuentran. La célula se divide en dos, cada una con un juego de cromosomas idéntico. Cuando termina el proceso de mitosis comienza la nueva interfase. 1. Citocinesis: Etapa final donde se reparte por igual el citoplasma y los organelos celulares entre las dos células hijas. En las células animales ocurre cuando un anillo fibroso compuesto por una proteína llamada actina,

3 alrededor del centro de la célula, se contrae para dar origen a dos células hijas, en los vegetales cuando la pared rígida requiere que una placa celular sea sintetizada entre las dos células hijas. MEIOSIS: Proceso de división celular que solo se realiza en las células germinales o sexuales, es decir óvulos y espermatozoides. En esta forma de reproducción celular el material genético de las dos células parentales se combinan y genera una mayor variedad en la información genética del individuo, hecho que beneficia a su especie al tener mayores posibilidades de supervivencia. Ocurren 2 divisiones meioticas y son Primera división: Profase I, Metafase I, Anafase I y Telofase I y segunda división: Profase II, Metafase II, Anafase II y Telofase II. ETAPAS PRIMERA DIVISION SEGUNDA DIVISION PROFASE Los cromosomas homólogos se atraen y se Se forma de nuevo el huso acromático. duplican para formar tétradas que intercambian Desaparece la envoltura nuclear. la información genética. Se forma el uso y desaparece la membrana celular. METAFASE Las tétradas se localizan en el plano ecuatorial Los cromosomas se ubican en el plano de la célula. ecuatorial de la célula y se unen a los filamentos del huso. Las cromatidas se separan por los centromeros. ANAFASE Los cromosomas homólogos se separan y se Los cromosomas se desplazan hacia los dirige cada uno hacia polos diferentes. polos, que en esta fase se ubican en dirección perpendicular a los anteriores y comienza la nueva separación. TELOFASE Se divide el citoplasma formándose dos células En cada uno de los cuatro grupos de con la mitad de la carga cromosómica que poseía la célula de origen. cromosomas se forma la membrana nuclear con su respectivo citoplasma. Cuando termina la meiosis queda un total de cuatro nuevas células con la mitad del número de cromosomas de la célula madre.

4 3. REPRODUCCION VEGETAL En las plantas, la reproducción asexual tiene la ventaja de generar rápidamente individuos adultos, idénticos entre sí. Por otra parte, la reproducción sexual tiene la ventaja de generar mayor variación en las características y la posibilidad de colonizar lugares lejanos gracias a la dispersión o movimiento de las semillas. Reproducción asexual o vegetativa: Las plantas tienen la capacidad de producir nuevos individuos a partir de divisiones mitóticas generadas de un fragmento de sus hojas, tallos o raíces, es decir, por fragmentación. La reproducción asexual puede darse en forma natural o artificial: TIPOS DE REPRODUCCION ASEXUAL EN PLANTAS NATURAL Tallos subterráneos horizontales que cada cierta distancia emiten ARTIFICIAL Tallo que se prepara en recipientes con agua, o en tierra húmeda, donde forma nuevas raíces Rizomas tallos verticales, como el Gajo que puedan ser trasplantadas para originar una jengibre. nueva planta. Tallos subterráneos engrosados La reproducción por estacas consiste en cortar cuya función es almacenar la rama con brotes o yemas, sembrarla en otro Tubérculos almidón, como la papa. Estaca lugar y obtener una nueva planta. Tallos subterráneos formados por hojas carnosas concéntricas Bulbos que con el tiempo se dividen en Injerto Consiste en insertar una planta, una rama varios bulbillos, de los que similar de otra planta. saldrán nuevas plantas, como la cebolla. Tallos aéreos horizontales que Cultivo Cultivo realizado en un medio libre de cuando son muy largos y tocan de tejidos microorganismos y utilizando soluciones Estolones el suelo y generan tallos y raíces nutritivas y hormonas vegetales, que provocan verticales, como la a fresa. el crecimiento de raíces, tallos y hojas a partir de un fragmento de una planta. Reproducción sexual en plantas: existen estructuras especiales que se encargan de la producción de cada uno de los gametos. Estas estructuras se han modificado a través de la historia evolutiva de las plantas. - Reproducción en plantas sin flores: Los musgos y los helechos presentan alternancia de generaciones: la primera generación o esporofito (2n), se reproduce asexualmente por esporas, y la segunda o gametofito (n), lo hace sexualmente por gametos. En los musgos: la generación dominante es el gametofito y la planta adulta es haploide. En este se producen los gametos, que al unirse forman un cigoto (2n), cuya división por mitosis producirá el esporofito. En los helechos: la generación dominante es el esporofito (2n). Las esporas producidas por meiosis germinan formando un gametofito haploide, que produce los gametos masculinos y femeninos. Estos gametos, al unirse, forman el cigoto, que origina el esporofito.

5 - Reproducción en plantas con flores: el esporofito es diploide es la generación dominante. El gametofito masculino es el grano de polen y el gametofito femenino es una estructura llamada saco embrionario, que se desarrolla dentro del ovulo. Aunque el proceso de reproducción en gimnospermas y angiospermas es muy similar, existen algunas diferencias entre ellas. Las gimnospermas, a diferencia de las angiospermas, carecen de sépalos y pétalos que protejan las partes reproductivas. Las gimnospermas como el pino posee una estructura denominada cono: los masculinos son pequeños, poco visibles y producen polen, y los femeninos son más grandes y en ellos se desarrollan los óvulos. Las Angiospermas tienen flores con sépalos y pétalos y sus óvulos se encuentran encerrados en un ovario. El proceso de fecundación del ovulo por un grano de polen se conoce como polinización. Una vez ocurre la polinización se forman los frutos dentro de los cuales se encuentran las semillas que al dispersarse se encargan de producir nuevas plantas. En las angiospermas la reproducción sexual es la que intervienen dos individuos de la misma especie. Cada uno de estos progenitores aporta un gameto que mediante la fecundación origina un nuevo ser. Las flores están constituidas por el cáliz, agrupación de sépalos y por la corola, conjunto de pétalos. Presentan el sistema reproductor masculino o androceo y el sistema reproductor femenino o gineceo. Cuando en la misma flor se encuentra el femenino y el masculino, es hermafrodita, esta clase de flor se denomina completa. En el androceo se encuentran los pistilos, estructuras que sostienen mediante un filamento llamado estambre, los granos de polen. El polen está constituido por gametos o células sexuales masculinas que se encuentran en dos tecas que componen la antera. El gineceo está compuesto por el estigma, el estilo y el ovario. Estas estructuras constituyen el pistilo. En el ovario de producen y maduran las células sexuales femeninas: los óvulos El polen se transporta de una flor a otra a través del viento o adherido al cuerpo de insectos y otros animales. La fecundación en las plantas o polinización se produce cuando el polen llega al pistilo y entra a través del estigma, recorre el estilo y termina en el ovario. En el ovario se encuentra el ovulo que al unirse con el polen origina la semilla. En las plantas angiospermas, el ovario cubre la semilla en forma de fruto. 1. REPRODUCCION EN ANIMALES A pesar de la gran variedad de estructuras y formas dentro del reino, los animales son bastantes similares en lo que respecta a la reproducción sexual y al ciclo vital. Estos son diploides y producen gametos haploides: los femeninos u óvulos son de gran tamaño e inmóviles y los masculinos o espermatozoides son pequeños y se mueven gracias a flagelos. - Reproducción asexual: Se da en la mayoría de los invertebrados, entre los que se destacan la fragmentación, gemación y partenogénesis. - Reproducción Sexual: Cuando el macho y la hembra son físicamente diferentes, se dice que hay dimorfismo sexual; en algunas especies, un organismo puede tener los dos sexos, en cuyo caso se dice que el individuo es hermafrodita. Un factor importante en la reproducción sexual es la fecundación, es decir el encuentro entre el ovulo y el espermatozoide. Hay dos tipos de fecundación: externa e interna. La fecundación externa ocurre cuando los gametos son liberados en el medio externo y es propia de los animales acuáticos, en este tipo de fecundación, el desarrollo de los embriones se ve afectado por factores como la depredación. La fecundación interna ocurre cuando el macho tiene la capacidad de liberar los espermatozoides en el interior del cuerpo de la hembra; todos los animales terrestres tienen este tipo de fecundación. - Reproducción sexual en invertebrados: Muchos animales invertebrados presentan reproducción asexual. Sin embargo, muchas especies combinan las dos formas de reproducción.

6 Grupo Reproducción Reproducción Otras Fecundación Organismos sexual asexual características Poríferos X Fragmentación Externa Dioicos Huevo-larva de vida libre- esponja Cnidarios o X Gemación, fisión Externa Dioicos o Larva de vida libre celenterados longitudinal hermafroditas Platelmintos X Fisión trasversal Interna Hermafroditas - Nematodos X - Interna Dioicos Huevos Anélidos X - Externa Hermafroditas Desarrollo directo: Interna nacen ya de forma adulta pero de menor tamaño Moluscos X - Interna Dioicos o Cortejo. Desarrollo hermafroditas directo Artrópodos X - Interna Dioicos Cuidado parental: los padres se encargan de cuidar los huevos y cuidar las crías Equinodermos X Fragmentación Externa Dioicos Huevo-larva-adulto - Reproducción sexual en vertebrados: Solo se reproducen sexualmente y sus individuos son dioicos, es decir, tienen un solo sexo. Además, generalmente presentan dimorfismo sexual. Los vertebrados acuáticos normalmente tienen fecundación externa, pero los terrestres siempre tienen fecundación interna, para lo cual se requiere de órganos especializados. En el macho es una estructura tubular denominada pene, que permite depositar los espermatozoides dentro de la hembra, en una cavidad especial denominada vagina. Las aves poseen una cloaca, que es una cámara común donde desembocan los tractos de excreción y de reproducción. De acuerdo con el tipo de desarrollo del huevo luego de ser fecundado, los vertebrados pueden dividirse en tres grupos: ovíparos, vivíparos y ovovivíparos. Los animales ovíparos ponen huevos en el medio externo y el embrión se desarrolla dentro de ellos; en los ovovivíparos, el embrión se desarrolla en un huevo alojado en el interior del cuerpo de la madre; en los vivíparos el embrión se desarrolla dentro del cuerpo de la madre, en una región llamada útero. Los mamíferos presentan diferentes grados de adaptación del útero: unos úteros permiten el desarrollo completo del embrión, como ocurre en los mamíferos placentarios y otros úteros albergan el embrión poco tiempo, como en los mamíferos marsupiales; en este caso, el feto nace y se desplaza hasta una bolsa llamada marsupio, en la que termina de desarrollarse, como ocurre en los koalas y canguros. Peces: La gran mayoría de los peces son ovíparos con fecundación externa, pues la hembra deposita los huevos en el agua en donde son fecundados por el macho. Pueden ser ovovivíparos, como casi todos los tiburones, o vivíparos, como el pez martillo. Anfibios: La fecundación puede ser interna o externa, por lo que hay especies ovíparas, como la rana, y ovovivíparas, como los tritones y las salamandras. En estas últimas, el macho libera los espermatozoides en un paquete gelatinoso que la hembra recoge e introduce en su cloaca. El desarrollo de los embriones dan lugar a larvas acuáticas que pasan por varias etapas de desarrollo o metamorfosis. Reptiles: La fecundación es interna, para lo cual los machos poseen un órgano copulador o pene. Hay especies ovíparas y ovovivíparas.

7 Aves: Son ovíparas con fecundación interna. El macho pasa sus espermatozoides a la hembra mediante la unión de las cloacas. Muchas aves realizan actividades de cortejo previas al apareamiento. Después de la fecundación, los óvulos siguen por el oviducto de la hembra, en donde se rodean de sustancias nutritivas (la clara) y de envolturas protectoras (membranas y cascara). Para el desarrollo del embrión es necesaria la incubación de los huevos en el nido. En algunas especies los dos sexos participan en la construcción del nido, la incubación de los huevos y la alimentación de las crías, pero hay casos en que solo la hembra o solo el macho lo hacen. Mamíferos: Su fecundación es interna. Son vivíparos, excepto los monotremas, como el ornitorrinco, que son ovíparos. Las crías al salir del huevo, se alimentan de la leche que brota de la región ventral de la madre. Las crías de los vivíparos se desarrollan dentro del útero materno. En la mayoría de estos se desarrolla la placenta, un órgano de origen materno-fetal a través del cual se alimenta el embrión. En los marsupiales, como el canguro y el fara, no existe la placenta, por lo cual el embrión nace tempranamente para completar su desarrollo en una bolsa externa de la madre, llamada marsupio, en donde se encuentran las glándulas mamarias. ACTIVIDADES DE APROPIACIÓN ACTIVIDAD Escribo las palabras claves en el tema reproducción y aprendo los conceptos. 2. Realiza un ensayo sobre la importancia de la reproducción para la vida de los seres vivos 3. Si se realiza la reproducción explica porque hay animales en vía de extinción 4. Analiza si la contaminación afecta la reproducción y la vida en el planeta 5. Realiza un cuadro comparativo sobre la reproducción asexual y sexual. ACTIVIDAD Escribo las palabras claves en el tema reproducción celular y aprendo los conceptos. 2. Escribo un resumen del tema de reproducción celular, analizando clasificación, características de cada fase y represéntelos gráficamente. 3. Analizo la importancia que tiene la mitosis y la meiosis en el organismo. 4. Realizo el mapa conceptual de la reproducción celular 5. Completa el siguiente cuadro Características de Número de células Numero de FASE Tipo de células las células que se que produce divisiones que que produce generan presenta Mitosis Meiosis ACTIVIDAD 3 1. Establezco las diferencias entre reproducción sexual y asexual en las plantas. 2. Dibujo la flor con sus partes. 3. Que es el androceo y el gineceo 4. Qué función tiene el polen 5. Qué función cumplen los óvulos 6. Qué ventaja representa para las flores tener colores variados y vistosos. 7. Coloca en el orden adecuado los procesos que realiza una angiosperma en su ciclo vital. a. Fecundación del gameto femenino b. Formación de frutos y semillas c. Llegada del polen al gineceo d. Germinación de la semilla

8 e. Producción de las flores f. Desarrollo del embrión y formación de una nueva planta g. Formación del tubo polínico ACTIVIDAD Escribo las palabras claves en el tema reproducción animal y aprendo los conceptos. 2. Escribo un resumen del tema de reproducción animal, analizando clasificación y características de cada uno. 3. Realizo el mapa conceptual de la reproducción animal. 4. Contesta las siguientes preguntas a. Una hembra de trucha pone unos 5000 huevos en su época de reproducción. Un mamífero por el contrario tiene un número muy reducido de crías; por ejemplo, una vaca suele dar a luz solamente solamente un ternero al año porque los peces tienen que poner cantidades tan grandes de huevos? b. Por que en las aves no es posible la fecundación externa? 5. Clasifica los siguientes animales de acuerdo con las características que aparecen a continuación: a. Alternancia de generaciones e. Fecundación interna b. Gran capacidad de regeneración f. Desarrollo vivíparo c. Hermafroditismo g. Partenogénesis d. Dimorfismo sexual