Significado biológico, semejanzas y diferencias de estos procesos

Acceso para mayores de 25 años Biología Mitosis y Meiosis: fases. Significado biológico, semejanzas y diferencias de estos procesos División del citoplasma Ciclos biológicos. Mitosis y Meiosis: fases. Dentro del ciclo vital de una célula se distinguen dos grandes etapas: Interfase: Representa el 90% de la vida de la célula. Es cuando la célula crece y realiza las funciones determinadas por su especialización. También se produce la duplicación del material genético y la preparación para la división celular. División celular: Comprende la división del núcleo o cariocinesis y la división del citoplasma o citocinesis. Durante este proceso, a partir de una célula madre se obtienen 2 o más células hijas. A) MITOSIS A partir de una célula con “2n” cromosomas (Diploides), se obtienen 2 células hijas con el mismo número de cromosomas. Se divide en cuatro fases: PROFASE: Desaparece el nucleolo. Se hacen visibles los cromosomas que poseen 2 cromátidas. Desaparece la envoltura nuclear. Se duplican los centriolos y se desplazan hacia dos polos opuestos de la célula, formando el huso acromático. METAFASE: Los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial. Están unidos al huso acromático por el centrómero. ANAFASE: Las cromátidas de cada cromosoma se separan y se dirigen a polos opuestos de la célula, arrastradas por los microtúbulos del huso. Cada cromátida pasa a ser un futuro cromosoma de las células hijas. TELOFASE: Estos cromosomas hijos llegan a los polos y dejan de ser visibles (desespiralización), pasando a forma de cromatina. Se forman las nuevas envolturas nucleares. El huso acromático desaparece. Posteriormente se produce la división del citoplasma dando origen a las dos células hijas. B) MEIOSIS A partir de una célula con “2n” cromosomas (Diploides), se obtienen 4 células con “n” cromosomas (Haploides), denominadas gametos. Se divide en las siguientes fases: 1ª División meiótica. PROFASE I: Leptoteno: Comienzan a contraerse los cromosomas y se hacen visibles. Cigoteno: Los pares de cromosomas homólogos se aparean entre sí. Durante el apareamiento o sinapsis, cada par de homólogos forma una estructura compleja de ADN y proteína, el complejo sinaptonémico. Paquiteno: Los cromosomas constituyen hebras gruesas debido a que la sinapsis es completa. Se produce el fenómeno de entrecruzamiento o crossing-over entre los cromosomas homólogos. El entrecruzamiento consiste en un intercambio de fragmentos cromosómicos entre dos cromátidas homólogas (no hermanas). Suelen darse dos o tres de estos entrecruzamientos por cada par bivalente. Los nucleolos son muy conspicuos. Diploteno: Como cada cromosoma está formado por sus dos crmátidas hermanas y, a su vez, los dos cromosomas homólogos están apareados entre sí, en esta etapa se observan estructuras formadas por un haz de 4 cromátidas, llamadas tétradas. El apareamiento cromosómico se vuelve más laxo y pueden observarse unas estructuras llamadas quiasmas que son la manifestación citológica del entrecruzamiento. Los cromosomas homólogos comienzan a repelerse entre sí; la formación de los quiasmas es un fenómeno relevante para la correcta segregación cromosómica. Diacinesis: Los cromosomas se condensan al máximo y forman estructuras capaces de segregar. Desaparecen el núcleo y la membrana nuclear, por lo que quedan libres en el citoplasma. METAFASE I: Las tétradas o bivalentes se sitúan en el plano ecuatorial. ANAFASE I: Cada uno de los cromosomas homólogos se dirigen a polos opuestos de la célula, arrastrados por los microtúbulos del huso. TELOFASE I: Los cromosomas se agrupan en los polos. Se produce la primera división citoplasmática dando origen a dos células hijas haploides, ya que sólo tienen un juego de cromosomas, aunque estos tengan dos cromátidas. Puede formarse la envoltura nuclear y descondensarse los cromosomas, quedando en reposo hasta la segunda división meiótica. 2ª División meiótica. (Lo realizan las 2 células obtenidas en la 1ª división). PROFASE II: Desaparece la envoltura nuclear. Se duplican los centriolos y se forma el huso acromático. Si los cromosomas se descondensaron, ahora vuelven a condensarse y ser visibles. METAFASE II: Los cromosomas se colocan en el plano ecuatorial unidos al huso por el centrómero. ANAFASE II: Se separan las dos cromátidas dirigiéndose a polos opuestos de la célula. Cada cromátida pasará a ser un cromosoma de las células hijas. TELOFASE II: Se forman las envolturas nucleares, los cromosomas se desespiralizan. Se produce segunda la división del citoplasma. Significado biológico, semejanzas y diferencias de estos procesos. La MITOSIS es un proceso que utilizan los organismos unicelulares para aumentar su número en seres idénticos y las células somáticas (no reproductoras) de los organismos pluricelulares para aumentar su tamaño. Se mantiene toda la información genética. Aunque las células obtenidas en principio son idénticas, en el proceso de especialización celular pueden llegar a ser muy diferentes morfológicamente y funcionalmente. La MEIOSIS es un proceso utilizado para producir las células reproductoras o gametos, que serán utilizados en la reproducción sexual de los organismos pluricelulares. Este proceso permite que en la reproducción sexual no se duplique el número de cromosomas en la siguiente generación. Además en la profase I se produce intercambio genético entre los cromosomas homólogos, y de esta forma que en los gametos exista mezcla de caracteres paternos y maternos. De esta forma se produce variabilidad en la descendencia y se favorece el proceso de evolución de los seres vivos. Las semejanzas entre ambos procesos son las siguientes: Son divisiones del material del núcleo. A partir de una célula madre se obtienen varias células hijas. El total del material genético que interviene es el mismo. La envoltura nuclear desaparece. El movimiento y situación de los cromosomas es el mismo en cada una de las fases. Las diferencias se relacionan en forma de tabla: MITOSIS MEIOSIS Se originan 2 células Se originan 4 células Células idénticas a la célula madre Diferentes, denominadas gametos No intercambio genético Se produce intercambio genético. Igual número de cromosomas en las células hijas La mitad Se produce en las células somáticas En los órganos que originan las células reproductoras (las gónadas) Una sola división 2 divisiones sucesivas Las células hijas son iguales Los ganemos tienen diferente información genética entre sí No aparecen tétradas o bivalentes Si aparecen. En cada fase el tipo y número de cromosomas son distintos División del citoplasma Después de la división nuclear, se produce la división del citoplasma que puede realizarse mediante los siguientes procesos: Bipartición: A partir de una célula madre se obtienen dos células hijas idénticas. Se produce por estrangulación en células animales y por tabicación en vegetales. Pluripartición: A partir de una célula madre se obtienen más de dos células hijas, todas del mismo tamaño. Gemación: En la célula madre aparece un abultamiento llamado yema, a donde se dirige uno de los núcleos. Se formará una célula más pequeña que la célula madre. Esporulación: La célula madre se rodea de una cubierta (enquistamiento). En su interior se divide el núcleo varias veces y cada uno se rodea de membrana y cubierta, formando las esporas. Cuando se rompe la cubierta externa, salen las esporas que germinarán en un medio favorable. Ciclos biológicos. Según el momento en el cual se produce la meiosis dentro del ciclo vital de los organismos con reproducción sexual, se pueden distinguir 3 tipos de ciclos biológicos distintos: Ciclo DIPLONTE. La meiosis se produce durante la gametogénesis, formándose gametos haploides. Estos gametos durante la fecundación darán lugar a un cigoto diploide, del que se origina un adulto diploide. Se da en el hombre, casi todos los animales, en protozoos y en algunas algas y hongos. Ciclo HAPLONTE. La meiosis tiene lugar en el cigoto, formándose un adulto haploide, que forma gametos por mitosis. En la fecundación se origina un cigoto diploide que sufrirá la meiosis. Se da en algunas algas y hongos. Ciclo HAPLODIPLONTE. Se produce una meiosis esporogénica, en un organismo diploide denominado Esporofito. Las esporas al desarrollarse producen un organismo haploide denominado Gametofito que forma gametos por mitosis. En la fecundación se forma el cigoto diploide que dará lugar al Esporofito. Se da en musgo y helechos. Guión de trabajo Define: DIPLOIDE, HAPLOIDE, CITOCINESIS, CARIOCINESIS, QUIASMA, TÉTRADA. Dibuja las fases de la división celular por mitosis de una célula con 2n=4 cromosomas. Explica el papel de los centríolos en la división celular. ¿Qué características definen a la Profase I de la meiosis? Dibuja una célula que se encuentre en Metafase I y otra en Anafase II de la meiosis. ¿Para que utilizan los seres vivos la mitosis? ¿Para que utilizan los seres vivos la meiosis? Importancia biológica de la reproducción sexual. ¿Qué diferencia existe entre la metafase de la mitosis y la metafase I de la meiosis? En que fases de la mitosis encontraremos cromosomas de dos cromátidas? ¿En qué fases de la mitosis y meiosis, las cromátidas de un cromosoma pasan a ser cromosomas? Señala las diferencias existentes entre la citocinesis en células animales y vegetales Realiza un dibujo esquemático del ciclo biológico haplodiplonte. Cuestionario Evaluación. Conteste si cree que son verdaderas o falsas las siguientes frases. Verdadero/Falso La mayor parte de la vida de una célula corresponde al periodo de interfase. Durante la división celular se produce la duplicación del ADN de la célula. La citocinesis se produce antes de la mitosis. Las células obtenidas a partir de una división celular por mitosis son haploides. En la profase se hacen visibles los cromosomas. El número de cromátidas que posee un cromosoma permanece constante durante toda la división celular por mitosis. Al final de la anafase los cromosomas dejan de ser visibles. El proceso de meiosis se utiliza para fabricar gametos. En una tétrada encontramos dos cromosomas de 2 cromátidas cada uno. El intercambio genético se produce en la Metafase I. Las zonas en las que se está produciendo intercambio genético se denominan quiasmas. Los cromosomas en la segunda división meiótica son iguales que en la mitosis. Cuando los organismos pluricelulares crecen sus células se reproducen por mitosis. Todas las células que se dividen por mitosis realizarán la misma función. El origen de la variabilidad genética de los descendientes se encuentra en la recombinación genética entre los cromosomas homólogos. Las formas y colocaciones que adquieren los cromosomas son iguales durante la mitosis y meiosis. En el proceso de meiosis se originan 4 células idénticas a la célula madre. En el ciclo diplonte los gametos se producen durante la gametogénesis. En el ciclo diplonte el adulto es haploide. Los gametos son haploides mientras que las esporas son diploides. Jose Luis Romero del Pozo

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