¡Esta vez os traigo el tema de Reproducción y el Ciclo celular !
El ciclo celular es el tiempo que transcurre y los acontecimientos que en él ocurren desde que una célula aparece a partir de otra preexistente hasta que se divide y origina otras células. Se distinguen las siguientes etapas: nacimiento, crecimiento, diferenciación, reproducción y muerte celular.
En cuanto a la fase de división de la célula, podemos hablar de Mitosis o Meiosis:
Como podéis ver, ambas son muy semejantes. Sobre todo la segunda división meiótica con la mitosis. En cambio, se diferencian en ciertos aspectos:
Por último, según cuando se produzca la mitosis, podemos diferenciar tres ciclos biológicos: ciclo haplonte (adultos haploides), haplodiplonte ( un diploide que surge de un haploide y viceversa) y diplonte (adultos diploides).
Aparte de estudiar el tema, también hemos realizado una Lesson Plan en la cual hemos visto unos pocos videos sobre la mitosis y la meiosis y hemos realizado una serie de tests y esquemas:
Finalmente, para repasar todo lo que habíamos aprendido realizamos las siguientes actividades:
Actividades
1. A la vista de la imagen, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué etapa de la mitosis representa? [0’2].
Anafase
¿Qué indican las flechas A, B y C? [0’3].
¿Se trata de una célula animal o vegetal?, razone la respuesta [0’25]. Describa detalladamente los fenómenos naturales que ocurren en esta etapa [0’25].
Las letras A, B y C indican respectivamente las cromátidas, el huso acromático y el surco de división. La imagen corresponde con la última fase de la Mitosis, la Telofase. Durante esta fase desaparecen los microtúbulos cromosómicos una vez que los cromosomas hijos han alcanzado los polos. Además, los cromosomas comienzan a descondensarse por lo que dejan de ser visibles, la membrana nuclear reaparece alrededor de cada grupo de cromosomas (esta membrana se forma a partir del RE y también de los restos de la envoltura nuclear de la célula madre) y aparecen de nuevo los nucléolos.
b) Describa los fenómenos celulares que tienen lugar en las restantes etapas de la mitosis [0’75]. Explique cuál es el significado biológico de la misma [0’25].
Las etapas anteriores a la telofase son:
· Profase: en esta fase se condensa la cromatina y los cromosomas empiezan a hacerse visibles, los centriolos se separan hasta situarse en polos opuestos de la célula, aparece el huso acromático, la membrana nuclear y el nucléolo desaparecen y los cromosomas se unen al huso acromático.
· Metafase: en esta fase las fibras del huso acromático empujan a los cromosomas hasta situarlos en el plano ecuatorial donde forman la placa ecuatorial o metafásica.
· Anafase: ahora, las cromátidas de cada cromosoma se separan y se desplazan cada una hacia polos opuestos de la célula por acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos.
Si hablamos del significado biológico de la Mitosis, la división mitótica es conservativa, las células hijas presentan exactamente el mismo número y el mismo tipo de cromosomas que la célula madre. Pueden llevarla a cabo tanto células diploides como haploides. Y su objetivo en los organismos unicelulares es la formación de nuevos individuos y en los pluricelulares originar nuevas células para el crecimiento y desarrollo del individuo, sustituir a las células muertas por el desgaste normal, regenerar las partes del organismo destruidas o perdidas y en muchos casos producir células especiales para la reproducción.
2. A la vista del esquema responda razonadamente a las siguientes preguntas:
a) Indique qué momento del ciclo celular representan los esquemas arriba indicados [0’3], lo que señalan los números [0’3], y describa los fenómenos celulares que ocurren en A, B y C [0’4].
Representan la mitosis celular. Los números 1, 2 y 3 señalan respectivamente los cromosomas, centrosoma y el huso acromático. Y en los procesos A, B y C tiene lugar la profase mitótica con la condensación de lo cromatina, aparición del huso acromático y la separación de los centrosomas a polos opuestos de la célula.
b) Diga si los dibujos corresponden a una célula animal o vegetal [0’2]. Indique, razonando la respuesta, dos características en las que se basa [0’8].
Los dibujos corresponden a una célula animal ya que la célula carece de pared celular (propia de las células vegetales) y presenta centrosomas (las vegetales no tienen).
3. En relación con la figura adjunta conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué representa la gráfica 1? [0’4]. Explique cómo cambia el contenido de ADN desde la fase A hasta la fase G [0’6].
La gráfica 1 representa la variación del contenido en ADN a lo largo del tiempo durante el ciclo celular. En este proceso, el contenido durante la fase A permanece constante. Durante la fase B se duplica y no es hasta la fase D que se divide a la mitad y nuevamente en la fase F vuelve a dividirse por la mitad manteniéndose ahora constante el contenido de ADN hasta la fase G.
b) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en la gráfica 1? [0’4]. Suponiendo que los cromosomas fueran visibles a lo largo de todo el ciclo, ¿en qué fases, desde la C a la G, de la gráfica 1 encontraría las estructuras cromosómicas (1 a 4) que se muestran en la figura 2? [0’6].
En la fase B se duplica el ADN para poder repartirlo posteriormente en la division cellular, en este caso se trata de una meiosis. Esto es debido a que se observan dos divisiones del material genético (durante la fase D y fase F) de modo que al final, partiendo de una célula 2n, se han obtenido células hijas n 8formación de los gametos).
Desde la fase C a la G, las estructuras cromosómicas (1 a 4) las encontraríamos en las fases C, D y E ya que a partir de la fase F la division del ADN se ha realizado separando cromátidas de un mismo cromosoma por lo que ya no encontraríamos cromosomas enteros como en la figura 2.
En 2008 se planteó con unas ligeras modificaciones, a saber: a) ¿Qué representa la gráfica 1? [0’2]. ¿A qué tipo de división celular corresponde? [0’2]. Explique cómo cambia el contenido de ADN desde la fase A hasta la fase G [0’6].
La gráfica 1 representa la variación del contenido en ADN a lo largo del tiempo durante el ciclo celular. Corresponde a una meiosis. En este proceso, el contenido durante la fase A permanece constante. Durante la fase B se duplica y no es hasta la fase D que se divide a la mitad y nuevamente en la fase F vuelve a dividirse por la mitad manteniéndose ahora constante el contenido de ADN hasta la fase G.
a) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en la gráfica 1? [0’4]. Suponiendo que los cromosomas fueran visibles a lo largo de todo el ciclo, ¿en qué períodos (indicados por letras) de la gráfica 1, encontraría las estructuras cromosómicas 1 y 2 que se muestran en la figura 2? [0’6].
En la fase B se duplica el ADN para poder repartirlo posteriormente en la división celular, en este caso se trata de una meiosis. Esto es debido a que se observan dos divisiones del material genético (durante la fase D y fase F) de modo que al final, partiendo de una célula 2n, se han obtenido células hijas n (formación de los gametos). La estructura cromosómica 1 la encontraríamos en las fases A, B y en la C comenzaríamos a perderla debido al proceso de sobrecruzamiento. La estructura cromosómica 2, en cambio, la encontraríamos en las fases F y G al haberse realizado la segunda división meiótica.
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 [0’5]. ¿Qué representan en cada caso las estructuras señaladas con las letras A, B, C, y D? [0’5.
1. Anafase I en la meiosis.
2. Anafase en la mitosis.
3. Anafase II en la meiosis.
A. Cromosomas homólogos que han sufrido un entrecruzamiento.
B. Cromátidas hermanas.
C. Cromátidas hermanas que habían sufrido un entrecruzamiento.
D. Huso acromático.
b) ¿Cuál es la finalidad de los distintos tipos de división celular? [0’4]. Dibuje esquemáticamente el proceso de división completo del que forma parte la fase 2 identificando las distintas estructuras [0’6].
El objetivo de la mitosis en los organismos unicelulares es la formación de nuevos individuos y en los pluricelulares originar nuevas células para el crecimiento y desarrollo del individuo, sustituir a las células muertas por el desgaste normal, regenerar las partes del organismo destruidas o perdidas y en muchos casos producir células especiales para la reproducción. En cambio, el objetivo de la meiosis es la reducción del número de cromosomas durante la formación de gametos, la modificación de la información genética de los cromosomas durante el sobrecruzamiento y la distribución de los cromosomas entre los gametos.
(El dibujo de la mitosis lo encontrarás al principio de la entrada como contenido del tema).
5. A la vista de las gráficas, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué proceso se representa en la gráfica A? [0’1]. Explique en qué se basa para dar la respuesta [0’4]. Indique razonadamente qué ocurre con el ADN a lo largo del proceso [0’5].
La gráfica representa el ciclo celular de una célula que lleva a cabo una división mitótica. Esto se observa debido a que, una vez duplicado el ADN en la fase S de la interfase, durante la división la célula acaba con el mismo número de cromosomas que la célula madre (división conservativa).
El ADN, durante la dase G1 se encuentra descondensado en forma de cromatina, en la fase S se produce la duplicación del material genético y ya en la fase M (mitosis) la cromatina se condensa originando los cromosomas y estos se dividen en cromátidas hermanas (cada una dirigida hacia una de las dos células hijas). Al final, las células originadas presentan exactamente la misma información y el mismo número de cromosomas (2n).
b) ¿Qué proceso se representa en la gráfica B? [0’1]. Explique en qué se basa para dar la respuesta [0’4]. Indique razonadamente qué ocurre con el ADN a lo largo del proceso [0’5].
La gráfica representa el ciclo celular de una célula que sufre una división meiótica. Esto se observa perfectamente a simple vista por las dos divisiones de material genético durante la fase M (meiosis).
El ADN, durante la dase G1 se encuentra descondensado en forma de cromatina, en la fase S se produce la duplicación del material genético y ya en la fase M (meiosis) la cromatina se condensa originando los cromosomas. Estos cromosomas sufren un entrecruzamiento en la profase I y durante la anafase se separan cromosomas enteros. Posteriormente, tienen lugar la segunda división meiótica que viene a ser una mitosis (ya explicada en el apartado anterior). Al final, se originan 4 células hijas con la mitad de cromosomas que la madre (n) y cada una con información diferente (crossing over) favoreciendo la variabilidad de las especies.
6. En relación con las figuras adjuntas, responda las siguientes cuestiones:
a) Nombre los procesos señalados con las letras A y B [0’4]. ¿Qué fase se señala con el número 1? [0’1]. Describa lo que ocurre en esta fase [0’5]
A= Meiosis. B= Mitosis. La fase señalada con el número 1 corresponde a la Profase I. Esta fase está dividida en cinco procesos:
· Leptoteno: los cromosomas se hacen visibles, constituidos por dos cromátidas.
· Zigoteno: apareamiento, gen a gen, de cromosomas homólogos.
· Paquiteno: tétradas (parejas de cromosomas), cuatro cromátidas y dos centrómeros (sobrecruzamiento).
· Diploteno: comienza la separación de cromosomas homólogos aunque quedan unidos por los quiasmas.
· Diacinesis: separación total de homólogos, formación del huso acromático y desaparición de la membrane nuclear y el nucléolo.
b) Enumere cinco diferencias entre los procesos A y B [0’5]. Indique la importancia biológica de ambos procesos [0’5.
Diferencias entre mitosis y meiosis explicadas anteriormente en el cuadro de Comparación Mitosis y Meiosis al principio de la entrada.
La meiosis es un proceso imprescindible para los organismos que se reproducen mediante reproducción sexual, es decir, aquellos que requieren de la unión de dos células (gametos) cada una de las cuales procede de un progenitor distinto. En cambio, la mitosis es una división conservativa y su objetivo en los organismos unicelulares es la formación de nuevos individuos y en los pluricelulares originar nuevas células para el crecimiento y desarrollo del individuo, sustituir a las células muertas por el desgaste normal, regenerar las partes del organismo destruidas o perdidas y en muchos casos producir células especiales para la reproducción.