La reproducción celular es el proceso por el cual a partir de una célula inicial o célula madre se originan nuevas células llamadas células hijas.

La función de reproducción es la encargada de perpetuar la especie, abarcan los procesos encaminados a la formación de nuevas células.

Cabe destacar:

ORGANISMOS UNICELULARES: en el que el ciclo de crecimiento y división es esencial para la supervivencia de estos organismos.

ORGANISMOS PLURICELULARES: las células tienen que que dividirse para que el organismo se desarrolle, es decir crezca, o simplemente para garantizar el correcto funcionamiento de órganos y tejidos que las componen.

NOTA: las causas de la división celular pueden ser diversas, pero hay que tener en cuenta que tras un número limitado de divisiones la célula muere (APOPTOSIS).

 

El CICLO CELULAR comprende el período de tiempo desde que una célula se forma hasta que vuelve a dividirse, dando lugar a nuevas células.

Consta de las siguientes etapas:

Fase G1: la célula aumenta de tamaño notablemente para la duplicación del ADN, comienza la síntesis de ARNm, de proteínas y enzimas. Durante esta fase los cromosomas tienen n cromátidas. Existen algunas células como las neuronas o las células musculares esqueléticas, las cuales permanecen en la fase G1 puesto que se especializan, esta fase en la que se quedan se denomina fase G0.

Fase S: en esta etapa se produce la duplicación del material genético (ADN) y las histonas, formando 2n cromátidas. Continúa la síntesis de ARNm y se produce la duplicación de centriolos.

ACUÉRDATE: FASE S de síntesis de ADN.

Fase G2: los cromosomas se encuentran de manera visible, continúa la síntesis del ARNm y de enzimas sobretodo de la H1.

La FASE M de este ciclo corresponde a la división del núcleo. Esta puede darse por mitosis o meiosis. Después tendrá lugar la citocinesis, que es la división del citoplasma.

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La mitosis es el proceso de división celular mediante el cual una célula se divide en otras dos células hijas con idéntica dotación genética que la progenitora. Estas son sus etapas:

Profase : los cromosomas empiezan a hacerse visibles , y se condensan haciéndose más cortos y gruesos.El diplosoma del centrosoma se duplica y se dirigen a polos opuestos, apareciendo entre ellos el huso acromático .La membrana nuclear y el nucléolo se fragmentan hasta que desaparecen al final de esta fase .

Metafase :los cromosomas se sitúan en el centro de la célula y forman la placa ecuatorial , arrastrados por el huso mitótico o acromático , formado por los dos centrosomas, los microtúbulos polares y los microtúbulos cinetocóricos .Se observan perfectamente los cromosomas metafásicos

Anafase : los cromosomas se rompen por el cinetocoro , y cada cromátida es arrastrada hacia polos opuestos de la célula . Estos cromosomas constituidos por una sola cromátida se llaman , cromosomas anafásicos .

Telofase : una vez que los cromosomas hijos llegan a los polos de la célula , comienzan a descondensarse y tanto la envoltura nuclear como los nucleolos se formarán de nuevo .

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La meiosis es el proceso de división celular mediante el cual se obtienen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas. La meiosis se produce en dos etapas principales: meiosis I y meiosis II.

La importancia evolutiva de la meiosis es fundamental ya que mediante este proceso se produce la recombinación genética, responsable de la variabilidad genética y en última instancia, de la capacidad de evolucionar de las especies.

Este es el proceso que sigue:

MEIOSIS I:

Profase I: podemos distinguir varias etapas:

-Leptoteno: los cromosomas se condensan y están formados por dos cromátidas.

-Zigoteno: los cromosomas homólogos se aparean gen a gen en toda su longitud.

-Paquiteno: se produce el sobrecruzamiento entre las cromátidas hermanas.

-Diploteno: los cromosomas se empiezan a separar pero permanecen unidos por los quiasmas.

-Diacinesis: los cromosomas se han separado del todo. Desaparece la membrana nuclear y el nucléolo. Los cromosomas alcanzan su máximo grado de empaquetamiento.

Metafase I:

Los cromosomas homólogos forman la placa ecuatorial.

Anafase I:

Se separan los cromosomas y emigran a los polos opuestos de la célula.

Telofase I:los cromosomas homólogos alcanzan los polos y se obtienen dos células haploides cada una de ellas con un par de cromosomas homólogos.

MEIOSIS II:

Esta etapa es igual que una mitosis,se diferencia en que se obtienen cuatro células hijas con mitad de cromosomas que la célula madre, en vez de dos células hijas con los mismos cromosomas que la madre.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Después de la división del núcleo, es necesario que se produzca la división del citoplasma, esta ocurre por citocinesis. Este proceso es diferente entre células animales y células vegetales.

 

Aquí os dejo dos cuadros de diferencias entre mitosis y meiosis:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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CICLOS BIOLÓGICOS

Ciclo haplonte: el cigoto se divide por meiosis y se forman adultos haploides que generan gametos haploides por mitosis y los cuales por fecundación originan, el cigoto. Lo presentan protozoos, algas y hongos.

Ciclo diplonte: el cigoto se divide por mitosis para generar un adulto diploide, que originará gametos haploides , que originaran un gameto diploide por fecundación.

Lo presentan los animales, muchos protozoos, algunas algas y hongos.

Ciclo diplohaplonte: El individuo diploide (esporofito) genera esporas por meiosis .Estas esporas haploides dan lugar a organismos haploides (gametofito) que son los que generan gametos. Tras la fecundación, los gametos forman el cigoto diploide. El cigoto se divide por mitosis y da lugar al esporofito diploide . Lo presentan las plantas, muchas algas y muchos hongos.

 

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Aquí os dejo las preguntas finales del tema, espero que os sean de gran utilidad:

 

1. A la vista de la imagen, conteste las siguientes cuestiones: a) ¿Qué etapa de la mitosis representa? [0’2]. ¿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].

La etapa de la mitosis que representa es la telofase.

La flecha A señala los cromosomas hijos

La flecha B señala el huso acromático

La flecha C señala la membrana nuclear de la célula madre.

Se trata de una célula animal debido a que la división del citoplasma es por estrangulación.

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]. La división mitótica es conservativa, es decir las células hijas son n, al igual que la madre.

La mitosis comienza con la profase. Las cromátidas 2n comienzan a condensarse. Los nucleolos desaparecen. Los centrosomas se forman y se van alejando hacia los polos. La envoltura nuclear desaparece y se forman en cada cromática los cinetocoros.

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Seguidamente se da la metafase. En ella los microtúbulos cinetocóricos crecen, por ello los cromosomas quedan en el Ecuador de la célula. Entonces con los centrosomas, los microtúbulos polares y los microtúbulos cinetocóricos se forma el huso mitótico.

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Después se da la anafase. En ella las cromátidas hermanas se separan y comienzan a desplazarse hacia los polos de la célula.

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El significado biológico de la mitosis es que gracias a este proceso hay una continuidad de la especie.

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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]. 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 esquemas representan la fase M ya que se está produciendo la mitosis. La letra A indica la condensación de la cromatina (profase) ,la B la duplicación de los centriolos (profase), en la C se disponen hacia los polos de la célula (profase) y en el D comienza la metafase. El número 1 señala un cromosoma, el número 2 los centriolos y el 3 el huso mitótico. El esquema E indica la metafase, el F la anafase, el G la telofase y finalmente la H la citocinesis.

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Es una célula animal ya que posee centriolos, no presenta pared celular y se está dividiendo por estrangulación.

 

3. En relación con la figura adjunta conteste las siguientes cuestiones:

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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 representa la variación del contenido de ADN a lo largo del ciclo celular de un determinado tipo de células. En el eje de abscicas se representa el tiempo, que crece hacia la derecha, pero no se muestran unidades. En el eje de ordenadas se muestra la cantidad de ADN.

 

En el intervalo A se produce la fase G1. Es el lapso de tiempo (de 11 horas en un ciclo imaginario de 24 horas) comprendido entre el final de la división anterior y la síntesis del ADN. En él, la célula sintetiza ARNm y proteínas.

En el intervalo B se produce la fase S de replicación. En este periodo (relativamente corto) se produce, además de las síntesis de ARNm y la duplicación de los centriolos, la duplicación del ADN. En la gráfica se observa esta duplicación del material genético ya que de dos unidades de ADN se pasa a cuatro unidades.

En el intervalo C se produce la fase G2. En este periodo ( de cuatro a cinco horas) el ADN se condensa y los cromosomas se hacen visibles. Además, continúa la síntesis de ARNm y de proteínas, sobre todo de H1.

En el intervalo D se produce la célula pasa de nuevo a tener la cantidad de ADN inicial ( de 4 unidades de ADN a dos), es decir, se ha producido la primera división meiótica.

En el intervalo E se produce la intercinesis. La célula posee la misma cantifad de ADN que al principio.

En el intervalo F se produce la segunda división que dará lugar a células que contienen la mitad de ADN que la célula madre.

En el intervalo G se produce la interfase , etapa que se da entre dos divisiones consecutivas.

En la gráfica se observa que se han producido dos divisiones y que las células obtenidas al final poseen la mitad de ADN que la célula madre, por lo que el proceso corresponde a una meiosis.

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b) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en la gráfica 1? 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?

La función del cambio en el contenido del ADN es conseguir células (gametos) con la mitad de cromosomas que la célula madre, que se fecunden y den lugar a un cigoto.

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Suponiendo que los cromosomas fueran visibles a lo largo de todo el ciclo:

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En la fase C ,las figuras 1 y 3 ya que la fase C corresponde a la profase I y en esta se produce, entre otras cosas, la condensación del ADN ( leptonema) y el intercambio de ADN entre las cromátidas de los cromosomas homólogos.

En la fase D se encontraría la figura 4, la fase D corresponde con la anafase I en esta se van la mitad de los cromosomas (con las cromátidas ya sobrecruzadas ) a un polo de la célula y la información genética intercambiada

En la fase F se encontraría la figura 2, ya que la fase F corresponde a la segunda división meiótica, más concretamente a la anafase II, y el la figura 2 se observa una cromátida en la que se aprecian claramente los quiasmas.

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]. En la fase A la célula es diploide. En la fase B se produce una duplicación del ADN y posteriormente en la fase C este se queda con el mismo contenido de material genético, aunque a su vez el tiempo transcurre. Después en la D se produce una primera división. En la fase E la cantidad de ADN es la misma que en la fase A porque se produce prácticamente el mismo proceso y finalmente en la fase G se da una segunda división, dando lugar a células con la mitad de ADN que la célula madre.

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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 períodos (indicados por letras) de la gráfica 1, encontraría las estructuras cromosómicas 1 y 2 que se muestran en la figura 2? [0’6].

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Encontraría en la letra C las dos primeras células hijas resultantes de la célula Se presenta una variabilidad genética. El número 3 se posicionaría sobre la fase E, el número 2 sobre la fase F y por último la cuarta en la fase G por que ya se dará la cromátida hija haploide(n) con una mezcla del material genético.

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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:

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MIRAR ESQUEMA MEIOSIS.

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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?

1º- Anafase de la meiosis l

2º- Anafase mitótica

3º- Anafase de la meiosis ll

La flecha A indica los cromosomas homólogos, y en la B y C las cromátidas hermanas.

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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].

La meiosis el proceso por el cual, a partir de una célula madre, se originan dos células hijas con el mismo número de cromosomas y con idéntica información genética que la célula inicial.

El objetivo de la mitosis es producir células hijas que sean genéticamente idénticas a sus madres, sin un solo cromosoma de más o de menos. La meiosis, por otra parte, solo se utiliza con un propósito en el cuerpo humano: la producción de gametos o células sexuales, es decir espermatozoides y óvulos.

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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].

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En la gráfica A se representa el ciclo celular.

El esquema comienza en la fase G1 y finaliza en el mismo sitio.

Solo hay una división y la cantidad de ADN en la célula resultante es la misma que la que hay en la célula madre.

En la etapa S, el ADN se duplica y se reparte entre las dos células hijas en la fase M.

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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].

En esta gráfica se representa el proceso de meiosis.

Se pueden ver dos divisiones consecutivas y la cantidad de ADN en la célula resultante es la mitad que en la célula madre.

En la fase S se duplica el ADN y se reduce a la mitad en la fase M 1 y seguidamente en la fase M 2.

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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 con la profase 1 meiótica.

En la profase I se produce el apareamiento y la recombinación de los cromosomas homólogos.

Condensación del material genético que formará filamentos largos dentro del núcleo (leptonema). Luego los filamentos iguales o cromosomas homólogos (son idénticos en tamaño y características) comienzan acercarse entre sí, es decir, se aparean (zigonema).

A continuación los cromosomas homólogos apareados intercambian material genético en el proceso de entrecruzamiento (paquinema).

Los cromosomas homólogos continúan condensandose hasta que se pueden observar obteniendo así una forma de X. Sin embargo, al formarse las cromátidas observamos los lugares donde se han intercambiado el material genético (diplonema).

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b) Enumere cinco diferencias entre los procesos A y B [0’5]. Indique la importancia biológica de ambos procesos [0’5].

Las diferencias entre meiosis y mitosis son, en referencia al número de divisiones, en la mitosis se produce una división y en la meiosis dos.

En referencia al número de células resultantes, resultan 4 de la meiosis y dos de la mitosis.

En la mitosis no se produce sobrecruzamiento de los cromosomas homólogos y en la mitosis sí.

Además, en la mitosis produce células somáticas y la meiosis células germinales. Y por último, la meiosis se da solamente en células diploides y la mitosis en células haploides y diploides.

Tienen gran importancia biológica, la mitosis se encarga de obtener células hijas con idéntica información genética que la célula madre, así como permitir a los organismos pluricelulares el crecimiento y el recambio celular, y la meiosis reduce el número de cromosomas a la mitad en la formación de gametos, asegurar la dotación cromosómica correcta del cigoto y aumentar la variabilidad genética.