División celular - Agrega -...
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División celular Biología Metabolismo, herencia y genética molecular: División celular 1 de 46
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División celular
Biología
Metabolismo, herencia y genética molecular: División celular
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1.División celular: finalidad, duración y tipos
El proceso de división celular es necesario en todos los organismos, en él, a partir de una célulamadre se originan células hijas; lo que permite, en organismos unicelulares, reproducirse, yen organismos pluricelulares, que se puedan reemplazar células muertas o que se formennuevas para poder crecer.
También por división celular se originan las células responsables de la formación del nuevoindividuo en aquellas especies que se reproducen sexualmente.
Importante
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¿Cuánto dura la división celular?
La duración de la división celular es variable.
En células de embriones tempranos, la división celular puede tardar de diez minutos a una hora.
Una bacteria, en condiciones óptimas, puede tardar en dividirse 15 ó 30 minutos.
Una célula eucariota puede dividirse una vez al día, aunque hay células que se dividen muy lentamente,incluso algunas no lo hacen nunca.
Animación en creatupropiaweb bajo CC
Podemos clasificar, de manera sencilla, el proceso de división celular en dos grandes grupos:
Por el tamaño y número de las células hijas.
Según el tipo celular y el genoma resultante.
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1.1. Tipos de reproducción celular según el tamaño y
número de células hijas
Si clasificamos la división celular según el tamaño y el número de células hijas que se formen, podemosencontrar los siguientes tipos; todos ellos característicos de seres unicelulares y, por lo tanto, conllevan lareproducción (asexual) de los individuos:
Bipartición
Gemación Esporulación
Imágenes en Proyecto Biosfera bajo CC
Importante
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Estos procesos son muy sencillos, variando, básicamente, en el tamaño y número de lascélulas hijas que se forman:
La bipartición también se llama fisión binaria y es una forma de reproducción que se daen bacterias, levaduras, algas unicelulares y protozoos. La célula madre se divide en doscélulas hijas de igual tamaño
Durante el proceso de gemación se forman en la célula madre unos abultamientos oyemas que al crecer forma células de tamaños diferentes y que al desarrollarse originannuevos seres, que pueden separarse del organismo materno o quedar unidos a él, iniciandoasí una colonia.
En la esporulación el núcleo de la célula madre se divide varias veces y se rodea decitoplasma. La célula madre se rompe y se liberan numerosas esporas.
Verdadero Falso
Verdadero Falso
Verdadero Falso
Una vez que conoces estos tipos de división sabrás decir si son verdaderas o falsas estasafirmaciones:
1. Todas las células hijas son genéticamente iguales al progenitor.
2. La bipartición es un tipo de reproducción celular que forma dos células separadas conaproximadamente el mismo tamaño.
3. Son formas de reproducción características de organismos pluricelulares.
Pregunta Verdadero-Falso
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1.2. Tipos de reproducción celular según el tipo
celular y el genoma resultante
En un organismo pluricelular, como el nuestro, podemos hacer una clasificación de las células en función delnúmero de cromosomas que tengan:
Las células diploides (2n) son aquellas que tienen un número doble de cromosomas, es decir, poseendos series de cromosomas. Reciben el nombre de células somáticas; son todas las que forman nuestrocuerpo menos las reproductoras (los óvulos y los espermatozoides).
Las células haploides, que las representamos con la letra n, son células que contienen la mitad delnúmero normal de cromosomas que hay en las células diploides (poseen una sola serie de cromosomas). Sonlas células reproductoras.
Según el tipo celular y el genoma resultante podemos distinguir mitosis y meiosis.
Mediante mitosis se obtienen dos células hijas con la misma dotación cromosómica de lamadre. Para ello, antes de iniciar la división se duplica el ADN de la célula madre. Este tipode división se da en células somáticas.
La meiosis consiste en dos divisiones sucesivas. Al igual que en la mitosis, antes deiniciar la primera división, se procede a duplicar el ADN (no ocurre lo mismo para la segundadivisión). Como resultado se obtienen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que lacélula madre. Esta es exclusiva de células reproductoras (gametos).
Importante
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Imagina una célula de la piel. Cuando nos hacemos una heridatenemos que regenerar el tejido dañado con células que seaniguales a las que perdimos, conservando el número decromosomas. Para ello, las células sufrirán un procesollamado mitosis, formando células exactamente iguales a lacélula inicial.
Imagen de elaboración propia
¿Por qué las células reproductoras deben dividirse de otramanera?
La especie humana se caracteriza por presentar en suscélulas 46 cromosomas. Si todas las células presentasen esadotación, incluso los óvulos y los espermatozoides, ocurriríaque al unirse estos formarían una célula de 92 cromosomas,lo que se aleja mucho de la dotación de cromosomas quecaracteriza a la especie humana.
Para que se mantenga el número de cromosomas de unaespecie, las células reproductoras se formarán mediante unproceso de división llamado meiosis, que generará célulascon la mitad de cromosomas; tendrán entonces, ovulo yespermatozoides, 23 cromosomas. Al unirse generaran unanueva célula de 46, manteniéndose el número de cromosomasde la especie humana.
Animación en INTEF bajo CC
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Defina el término meiosis. Indique en qué células de un organismo pluricelular se realiza lameiosis y destaque la importancia biológica de este proceso. Establezca cuatro diferencias entremitosis y meiosis.
Caso de estudio
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1.3. Tipos de reproducción en los seres vivos
En los seres vivos se llevan a cabo dos tipos de reproducción:
La reproducción asexual, en la que interviene un único individuo y como las divisionescelulares se producen exclusivamente por mitosis, la descendencia es genéticamenteidéntica al progenitor.
La reproducción sexual, en la que intervienen dos progenitores, uno de cada sexo, cadauno de los cuales aporta un gameto formado por meiosis (célula haploide, con la mitad decromosomas que una célula no reproductora), que al fusionarse entre sí darán lugar a unzigoto (diploide) que, por sucesivas mitosis formará un individuo adulto. Este nuevo individuoposeerá una información genética que será una mezcla de la de ambos progenitores. Portanto, para que se pueda llevar a cabo la reproducción sexual se tienen que producir:
Gametos (células reproductoras especializadas).
La fecundación (fusión de los mismos).
Importante
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Tipo de reproducción Ventajas Inconvenientes
Asexual
Imagen en Flickr de PROYECTO AGUA bajo CC
Rapidez
Ausencia devariabilidad genética
Simplicidad
Ahorro de energía enoperaciones previas a lafecundación
Producción de gran númerode descendientes
Sexual
Imagen en Flickr de brian.gratwicke bajo CC
Produce variabilidadgenética en los individuos,lo que les proporcionaventajas ante la selecciónnatural
Es más lenta
Es más compleja
Consume másenergía en todos susprocesos
Produce un númeromenor dedescendientes
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2. Ciclo celular: interfase y división celular
Se considera vida de una célula al periodo que va desde que nace de otra célula hasta que vuelve a dividirse omuere.
Imagen de Lourdes Luengo bajo CC
Se llama ciclo celular a la secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula que conservala capacidad de dividirse.
Actividad
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El ciclo celular es como un reloj que marca las distintas fases por las que pasa una célula a lo largo de su vidaaunque, como ahora veremos, no todas las células lo realizan.
Podemos dividir el ciclo celular en dos grandes fases:
Periodo de interfase, que se subdivide en fase G1, fase S y fase G2). Es un período de tiempo quetranscurre entre dos divisiones sucesivas, en el que existe una gran actividad metabólica
Fase M, en la que ocurren la mitosis (división del núcleo) y citocinesis (división del citoplasma).
Recuerda; para que se produzca cada una de esta etapas hace falta que se complete la anterior.
De las cuatro fases que aparecen en el ciclo, dos son las más importantes, la fase S, en la que se duplica elADN, con el fin de crear una copia para cada célula hija, y la fase M, en la que se distribuye de manera equitativael material genético y el contenido del citoplasma entre las células hijas.
En la siguiente animación puedes apreciar un ciclo celular con sus diferentes etapas. Observa que el tiempo quedura la interfase es mucho mayor que el que dura la fase M.
Animación en Hipertextos del área de la Biología bajo CC
Caso de estudio
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El tiempo que dura el ciclo celular depende del tipo de célula, pero además existen factores,como el tamaño, la presencia de nutrientes, la temperatura, el pH o lesiones en el materialgenético, que no permiten que el ciclo celular continúe.
¿Qué ocurre si este ciclo se realiza sin control?
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3. Interfase
La interfase es la etapa más larga del ciclo celular, en la que se da el crecimiento de la célula y una ampliaactividad metabólica y como ya sabes se divide en tres fases. Esta gráfica muestran una imagen sencilla de comose podría representar un periodo de interfase durante el ciclo celular.
Imagen en Proyecto Biosfera bajo CC
Actividad
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En la interfase se diferencian las etapas G1, S y G2. En estas etapas no hay reposo, por elcontrario tiene lugar una intensa actividad metabólica.
Fase G1
Suele ser la etapa más larga de todo el ciclo celular. Empieza inmediatamente después de que haterminado la mitosis y va a continuarse con la fase S, en ella se replican orgánulos yestructuras del citoplama y como consecuencia la célula crece y vuelve a tener el volumencelular normal, ya que este se había reducido al dividirse la célula a la mitad durante la mitosis.Se produce una intensa actividad metabólica, ya que se sintetizan ARN y proteínasesenciales para la replicación del DNA.
Las células en G1 pueden detener su progresión en el ciclo y entrar en un estado de reposoespecial llamada fase G0, que puede durar días, semanas o años. Algunas células —como lasfibras musculares esqueléticas— no abandonan nunca esta fase; mientras que otras, como las dela médula ósea, que deben dividirse muy rápidamente, ni siquiera entran en ella.
Imagen en MOGEA bajo CC
Fase S
También se llama fase de síntesis. Es un periodo corto durante el cual se replica el ADN y quese completa poco antes de que comience la mitosis, con el único fin de que las células hijastengan cada una copia idéntica del genoma. Antes de esta fase, las células autosómicas(somáticas) contienen la cantidad diploide (2n) del ADN; durante la fase S la cantidad de ADNse duplica (4n) como preparación para la división celular. Por tanto, en esta fase, cadacromosoma se duplica, y los cromosomas idénticos resultantes (cromátidas) permanecen unidosentre sí por los centrómeros.
Fase G2
Ocurre justo antes de la mitosis y en ella las células se preparan para la actividad mitótica: seproduce una segunda fase de crecimiento, se acumula energía y se crean las proteínasesenciales para la división celular.
En esta etapa, los cromosomas formados por dos cromátidas empiezan a condensarse.
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Verdadero Falso
Verdadero Falso
Verdadero Falso
Con los conocimientos que has adquirido sobre ciclo celular. ¿Puedes decir si son verdaderas ofalsas estas afirmaciones?
1. La interfase es el proceso más corto del ciclo celular.
2. El orden en el que ocurren las etapas de la interfase es S, G1 y G2.
3. Es necesario que se produzcan controles antes de pasar de una etapa a otra dentro de lamitosis.
Durante todo este proceso de interfase, el más largo del ciclo celular, se destaca la importanteactividad metabólica que ocurre en la célula con el fin de prepararla para entrar en la fase M,donde se dividirá el núcleo y el citoplasma celular.
Si representamos en una gráfica como va variando el ADN que aparece en el núcleo de la céluladurante la fase de interfase, obtenemos una representación como la que aquí aparece.
Imagen en MOGEA bajo CC
¿Puedes interpretarla?
Pregunta Verdadero-Falso
Caso de estudio
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¿Cuál es la etapa del ciclo celular al final de la cual cada cromosoma está ya compuesto de doscromátidas?
G1.
S.
G2.
En la fase G0 o fase de reposo del ciclo celular:
La célula se prepara para dividirse.
Puede incluirse en el final de la fase G1 y hay células que se encontrarán en esta etapatoda la vida.
Representa el punto en el que algunas células detienen su ciclo y, como ya sabes, puedeincluirse en fase G1.
En la fase G2:
Se dan los últimos preparativos para la división celular.
La célula duplica su ADN.
Se encuentran células como las del músculo esquelético, que no se dividen.
Pregunta de Elección Múltiple
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4. División celular. Fase M
La división celular o fase M del ciclo celular es el proceso mediante el cual a partir de una célulamadre se forman dos células hijas con la misma dotación cromosómica que la progenitora.
La siguiente fórmula resume lo que acabas de leer:
La fase M comprende dos etapas, la división del núcleo o mitosis, también denominada cariocinesis (carionsignifica núcleo) y la división del citoplasma o citocinesis.
Aunque se trata de un proceso continuo, para su estudio la mitosis se divide en cuatro fases:
ProfaseMetafaseAnafaseTelofase
Por lo que respecta a la división del citoplasma, se da de distinta en forma en células animales yvegetales, ya que las vegetales tienen pared celular. Así, tenemos que distinguir entre:
Citocinesis en células animalesCitocinesis en células vegetales
Importante
AV - Pregunta Verdadero-Falso
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Verdadero Falso
Reflexiona sobre la siguiente afirmación. ¿Te parece correcta?
Se han estudiado las células del hígado de un mamífero desconocido y se ha determinado que elnúmero de cromosomas que posee es de 50. De esta observación podemos deducir que (n) = 50y por tanto, (2n) = 100
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4.1. Mitosis o división del núcleo
En la mitosis, también llamada cariocinesis, se realiza un reparto ordenado del material genético.
Este proceso se realiza de forma continua, pero para su estudio se divide en 4 fases:
ProfaseMetafaseAnafaseTelofase
Más abajo vamos a describir con más detalle lo que ocurre en cada una de las etapas que hemosmencionado.
PROFASE
La profase se inicia cuando los cromosomascomienzan a hacerse visibles, es decir, cuando lacromatina comienza a condensarse, a enrollarse sobresí misma.
A medida que transcurre la fase se harán visibles lasdos cromátidas unidas por el centrómero (recuerda queen fase S de la interfase el ADN se duplicó).Los centriolos, que se habían duplicado en la fase G
2,
se alejan progresivamente hacia los polos opuestos dela célula. A medida que se alejan, se forma entre ellosun conjunto de microtúbulos que constituyen el husomitótico o huso acromático.
Desaparece el nucleolo a medida que se vacondensando la cromatina.
Desaparece la membrana nuclear; los cromosomasquedan dispersos en el citoplasma.
Imagen en Wikimedia Commons de
LadyofHats bajo Dominio Público
Importante
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En esta fase los cromosomas alcanzan el gradomáximo de condensación.
El huso mitótico está completamente formado y seextiende entre los dos extremos de la célula.
Los cromosomas se disponen en la mitad delhuso mitótico, formando la placa ecuatorial ometafásica.
METAFASE
Imagen en Wikimedia Commons de
LadyofHats bajo Dominio Público
ANAFASE
Imagen en Wikimedia Commons de
LadyofHats bajo Dominio Público
Es la fase más corta de la mitosis.
Se produce la separación de las cromátidas decada uno de los cromosomas, que son arrastradaspor los microtúbulos del huso hasta los polosopuestos de la célula.
Las cromátidas se convierten en cromosomasindependientes.
La anafase concluye cuando los cromosomas llegana los polos.
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Comienza la desaparición de los cromosomas,que paulatinamente pasan a convertirse de nuevo encromatina.
Los nucleolos comienzan a hacerse visibles (terecordamos que han de ser dos, uno en cada polo dela célula).
Se forma de nuevo la membrana plasmática, apartir de vesículas del retículo endoplasmático. Lacélula en este momento tiene dos núcleos, uno encada extremo.
TELOFASE
Imagen en Wikimedia Commons de
LadyofHats bajo Dominio Público
Ya que has estudiado con detalle todas las fases de la mitosis, observa con detenimiento la animaciónsiguiente. Con ello, podrás hacerte una idea global de todos los acontecimientos que tienen lugar durante ella.
Imagen en Proyecto Biosfera bajo CC
AV - Pregunta Verdadero-Falso
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Verdadero Falso
Indica si la frase que vas a leer a continuación te parece correcta.
La mitosis es un proceso de división que llevan a cabo las bacterias, las células de organismosanimales y las células de organismos vegetales.
Defina mitosis y explique su importancia biológica. Describa la metafase y la anafase de lamitosis, acompañando la descripción con un dibujo de cada una de ellas.
Defina qué es la mitosis y explique su significado biológico. Describa sus fases.
Caso de estudio
Caso de estudio
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4.2. Citocinesis o división del citoplasma
Hasta aquí hemos visto el desarrollo de la mitosis y como se ha producido el reparto del material genético entrelas dos células hijas, pero con la mitosis no acaba la división celular.
Una vez que ha concluido la telofase, llega el momento de proceder al reparto del citoplasma ysus orgánulos entre las dos células hijas. Este reparto se lleva a cabo durante la citocinesis yha de ser lo más equitativo posible.
Este proceso se realiza de forma distinta según se trate de células vegetales o animales, pueséstas últimas carecen de pared de celulosa.
Importante
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CITOCINESIS EN CÉLULAS ANIMALES
Imagen en Wikimedia Commons de
LadyofHats bajo dominio público
Por la acción de un anillo formado deproteínas contráctiles, se produce unestrangulamiento en el plano ecuatorial de lacélula, denominado surco de división, queacaba dividiendo la célula en dos.
El resultado final del proceso de citocinesisson dos células hijas que son igualesgenéticamente; su ADN es el mismo.
En la siguiente secuencia de imágenes se puede comprobar cómo se desarrolla todo el proceso de la citocinesisen células animales.
Imagen en Wikimeda Commons de Robinson et al. bajo CC
CITOCINESIS EN CÉLULAS VEGETALES
En células vegetales, tras la telofase,a partir de vesículas procedentesdel aparato de Golgi, se forma untabique a la altura del plano ecuatorialque separa los dos núcleos.
Estas vesículas contienen todos loscomponentes necesarios para formarla pared celular, celulosafundamentalmente, aunque tambiénproteínas y otros polisacáridos.
Imagen en Wikimedia Commons de Tameeria bajo CC
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¿Cuál es el origen de los materiales que van a constituir el tabique de celulosa que separa las doscélulas hijas durante la citocinesis vegetal?
Los cloroplastos.
Las mitocondrias.
Aparato de Golgi.
Centriolos.
AV - Pregunta de Elección Múltiple
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5. Meiosis
La meiosis es un mecanismo de división que se realiza exclusivamente en célulasreproductoras, en el cual, a partir de una célula diploide (2n), con dos juegos cromosómicos,se forman cuatro células haploides, con un único juego cromosómico, (n).
Los hechos más significativos de la meiosis tienen lugar durante la profase de la primera división.
Imagen en Wikimedia Commons de Fir0002 bajo CC
Como hemos comentado en apartados anteriores de este tema, durante la reproducción sexual se produce unfenómeno que conocemos como fecundación, que consiste en la unión de dos células llamadas gametos paradar lugar a una única célula llamada huevo o zigoto. En este proceso se produce la suma de los cromosomas decada uno de los gametos, por lo que el zigoto resultante tendrá el doble de cromosomas que los gametos que looriginaron. Por ejemplo, si cada uno de los gametos tiene 14 cromosomas, el zigoto resultante tendrá 28.
Como la fusión de gametos implica duplicar elnúmero de cromosomas del zigoto, si no fuera porla existencia de un mecanismo como la meiosis,que reduce el número de cromosomas de unacélula a la mitad, a lo largo de las sucesivasgeneraciones se iría duplicando el número decromosomas de la especie.
La meiosis es un mecanismo de división que serealiza exclusivamente en células reproductoras,en el cual, a partir de una célula diploide (2n), condos juegos cromosómicos, se forman cuatrocélulas haploides, con un único juegocromosómico, (n).
La meiosis, por tanto, tiene lugar en todos losseres vivos que presentan reproducción sexual,aunque no siempre tiene lugar en el mismo
momento de su ciclo vital. En animales tiene lugar antes de la fecundación, para dar lugar a la formación de losgametos: óvulo (gameto femenino) y espermatozoide (gameto masculino).
Este proceso comparte muchas de sus características con la mitosis. Las dos divisiones meióticas pasan por lasmismas fases que en la mitosis, es decir, profase, metafase, anafase y telofase.
Importante
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Si la especie humana posee 46 cromosomas en cada una de sus células, los gametos, formadostras sufrir una meiosis, ¿cuántos cromosomas tendrán?
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Pregunta de Elección Múltiple
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5.1. Fases de la meiosis.
En la meiosis se producen dos divisiones consecutivas, meiosis I y meiosis II que, para suestudio, se dividen en las mismas etapas que la mitosis.
MEIOSIS I
Profase I
Leptoteno
Zigoteno
Paquiteno
Diploteno
Diacinesis
Metafase I
Anafase I
Telofase I
MEIOSIS II
Profase II
Metafase II
Anafase II
Telofase II
Importante
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MEIOSIS I
En esta primera división se produce un fenómeno que resulta de vital importancia; el apareamiento decromosomas homólogos y el intercambio de material entre los mismos.
Para su estudio se divide en las mismas fases que la mitosis.
Profase I
Al igual que en la mitosis, en esta fase se comienzan a observar los cromosomas, al espiralizarse el ADN.
Se duplican los centriolos y desaparecen el nucléolo y la membrana nuclear. Pero a diferencia de laprofase mitótica, los cromosomas homólogos se juntan y entre ellos tiene lugar un intercambio de fragmentos deADN.
La profase I es la etapa más compleja de toda la meiosis, y para su estudio se puede dividir en las cinco fasesllamadas, como antes vimos, leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis:
Leptoteno
Los cromosomas individuales se condensan en largos filamentos y se empiezan hacervisibles. Cada uno de ellos está formado por un armazón proteico unido a la envolturanuclear. En ellos se observan las dos cromátidas estrechamente unidas, que no sedistinguen hasta el final de la profase I.
Zigoteno
En esta etapa los dos cromosomas homólogos de cada pareja se apareanlongitudinalmente gen a gen. A este proceso se le denomina sinapsis y se realizamediante una estructura proteica denominada complejo sinaptonémico. A cada parejade cromosomas homólogos apareados se les denomina bivalentes o tétradas (contiene4 cromátidas).
Imagen en Proyecto Biosfera bajo CC
Paquiteno
En este período se produce el sobrecruzamiento, entrecruzamiento o crossing-over
entre cromátidas homólogas, es decir cromátidas no hermanas pertenecientes a lamisma pareja de cromosomas homólogos. Durante el entrecruzamiento, un fragmento deuna cromátida puede separarse e intercambiarse por otro fragmento de sucorrespondiente homólogo y, como consecuencia, se produce un intercambio de genes orecombinación genética, con ello aumenta la variabilidad. En esta animación lascromatidas de los cromosomas amarillos y verdes intercambian fragmentos.
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Tras producirse la citocinesis, se han obtenido cuatro células hijas con un único juego decromosomas, es decir, la mitad de cromosomas que la célula madre. Decimos que las célulasson haploides.
La siguiente animación te puede servir para que repases paso a paso, hacia adelante y hacia atrás, cada una delas fases de la meiosis que hemos estudiado anteriormente:
Animación modificada de Proyecto Biosfera bajo CC
Uno de los fenómenos más interesantes que tienen lugar durante la meiosis es el intercambio defragmentos que se produce entre cromátidas de cromosomas homólogos. ¿Sabrías indicar en quéfase de la meiosis se produce este fenómeno?
Profase I.
Profase II.
Anafase I.
Importante
Pregunta de Elección Múltiple
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Verdadero Falso
Lee detenidamente el texto que viene a continuación. Indica si estás de acuerdo con lo que en élse dice.
Durante la interfase que tiene lugar entre las dos divisiones meióticas, se produce una nuevaduplicación del ADN. Este proceso es fundamental para que se produzcan células haploides.
La separación y migración de cromosomas homólogos hacia polos opuestos de la célula tienelugar durante:
Metafase I.
Anafase I.
Anafase II.
Durante una parte de la meiosis, los cromosomas aparecen formados por dos cromátidas, perollega un momento en que sólamente poseen una única cromátida. ¿Sabrías indicar en qué faselos cromosomas aparecer formados por una única cromátida?
Anafase I.
Anafase II.
Profase I.
AV - Pregunta Verdadero-Falso
AV - Pregunta de Elección Múltiple
AV - Pregunta de Elección Múltiple
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5.2. Significado biológico
En el apartado anterior hemos visto cómo se desarrolla lameiosis pero, ¿por qué es tan importante?
Las razones de esta importancia son dos:
En primer lugar,
MANTIENE CONSTANTE EL NÚMERO DECROMOSOMAS DE LA ESPECIE
¿Qué significa esto?
Sabemos que durante la reproducción sexualse produce un proceso denominadofecundación. Durante la misma tiene lugar lafusión de dos gametos para dar lugar a unzigoto, que tiene un número de cromosomasque es igual a la suma de los que poseíanambos gametos (si los gametos tienen 20cromosomas cada uno, el zigoto tendrá 40).Estas cifras se han de mantener a lo largo delas sucesivas generaciones, por lo que a lolargo del ciclo vital de una especie ha de haberun proceso que reduzca a la mitad el númerode cromosomas que compense la duplicaciónque se produce durante la fecundación. Estafunción la lleva a cabo la meiosis.
Imagen en Wikimedia Commons
de Stannered bajo CC
En segundo lugar,
GENERA UNA ENORME VARIABILIDADGENÉTICA
¿Cómo se produce?
Debido al entrecruzamiento entrecromátidas no hermanas de cromosomashomólogos que se produce durante laprofase I.
Gracias a la separación decromosomas homólogos (anafase I) yseparación de cromátidas (anafase II).
Imagen en Wikimedia Commons de
John Gould bajo Dominio Público
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La variabilidad genética que se produce durante la meiosis es debida a:
El entrecruzamiento o intercambio de segmentos de ADN durante la profase I.
La segregación al azar de cromosomas homólogos durante la anafase I y de cromátidasdurante la anafase II.
Exponga el concepto de meiosis y la importancia biológica de la misma. Describa la profase de laprimera división meiótica.
Explique de qué forma contribuyen a la aparición de la variabilidad genética las mutaciones y larecombinación genética. ¿Qué importancia tiene la variabilidad genética para la evolución?
Importante
Caso de estudio
Caso de estudio
AV - Actividad de Espacios en Blanco
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Un submarino científico ha capturado en el fondo del mar un extraño organismo que parece unanimal. Se ha realizado un estudio del mismo y se han encontrado células con 36 cromosomas y
otras con 18 cromosomas. Los científicos han llegado a la conclusión que las células con
cromosomas son y corresponden a células somáticas, mientras que
las células con cromosomas son haploides y corresponden a .
Enviar
Lee detenidamente el siguiente texto y rellena los espacios en blanco.
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6. Apéndice
Ya has estudiado lo fundamental sobre este tema, pero aún quedan cosas que se pueden aprender. ¿Siguesteniendo curiosidad por saber más?
Imagen en Flikr de Endorphinejunkie bajo CC
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6.1. Curiosidades
¿Sabes qué ocurriría si se localiza un daño en el ADN?, ¿Crees que se realizará el ciclo celular?
En el momento que se detecta que existe un daño en el ADN, el punto de control envía una señalque detiene el ciclo celular hasta que el ADN es reparado. Si no es posible repararlo, la célulaqueda marcada para entrar en apoptosis o muerte celular. Como verás en el vídeo, estacapacidad de suicidio celular está perdida en muchas células cancerígenas que tienen dañado elADN, por lo que continúan, aún presentando daños, dividiéndose.
Pre-conocimiento
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La fase S es el único momento en el que la célula duplica su material genético, formándose doscopias idénticas del ADN que existía en la fase G1. ¿Cómo se dispone este ADN duplicado en lacélula?
Una vez ha terminado la fase S, la célula entrará en fase G2, para terminar entrando en la faseM.
En la fase M el ADN se organiza formando cromosomas, los cuales quedan formado por dosfilamentos cromosómicos idénticos llamados cromátidas, unidos por una zona llamadacentrómero.
Imagen en Wikimedia Commons
de Paquete bajo CC
Un cariotipo consiste en unafotografía o dibujo de todos loscromosomas de una célula.
Para realizarlo se eligen células queestán en metafase. La razón es muysimple, en esta fase los cromosomasalcanzan su grado máximo decondensación y por tanto se puedenobservar mucho mejor.
En humanos, la obtención delcariotipo permite detectaralteraciones cromosómicas graves,como el síndrome de Down, en fasesmuy tempranas del desarrolloembrionario.
Pre-conocimiento
Curiosidad
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Imagen en Wikimedia Commons
de Euthman bajo Dominio Público
¿Has oído hablar de la amniocentesis opunción amniótica?
Esta es una técnica médica en la que seextrae una muestra de líquido amniótico (ellíquido que baña al embrión).
En esta muestra es muy probable queexistan células procedentes del feto, yaque se están dividiendo continuamente y,por tanto, contar los cromosomas quetiene. Es una forma sencilla de comprobarsi existe alguna alteración en el número decromosomas.
En la imagen te mostramos un embriónhumano de pocas semanas bañado por ellíquido amniótico.
Aunque el proceso de división celular está muy controlado, a veces pueden darse fallos,especialmente durante las primeras divisiones celulares del cigoto. Este hecho puede ser muypeligroso, ya que todas las células que se formen de la célula madre defectuosa heredaran laanomalía.
El efecto de estas anormalidades genéticas depende de la naturaleza específica del error. Puedenir desde una anomalía imperceptible a la muerte del organismo.
Curiosidad
Curiosidad
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Imagen en Wikimedia Commons de
Marco Busdraghi bajo CC
Imagen en Wikimedia Commons de
Taragui bajo Dominio Público
La meiosis fuedescubierta ydescrita por primeravez en los huevosdel erizo de mar en1876, observándoseeste proceso a nivelde cromosomas en1883, en los huevosde gusanos parásitosdel género Áscaris.
En estado embrionario, el número de oocitos que se presentan antes de nacer es de unos 5millones. Las mujeres nacen con un número finito —aproximadamente, un millón— de oocitos queaparecen rodeados por una pequeña cantidad de fluido y otras células que lo nutren formando unfolículo.
La mujer en la pubertad tiene en sus ovarios unos 400.000 óvulos, de los cuales maduran a lolargo de su vida reproductiva unos 400, el resto, debido a que no se utilizan, se pierden.
Curiosidad
Curiosidad
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6.2. Para saber más
Observa la descripción de la mitosis que hace este vídeo:
Para saber más
Objetivos
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No todas las células realizan el ciclo celular a la misma velocidad; entre las células del organismoadulto encontramos algunas que se dividen rápidamente y otras, como las células hepáticas,conservan aunque no la utilizan, su capacidad de división. Algunos tipos celulares están diferenciados de forma terminal y no pueden volver a proliferar a lolargo de toda la vida del individuo: es el caso de las células del músculo esquelético y cardiaco ylas neuronas. ¡Pero también tenemos células que no paran de dividirse, por ejemplo las célulasencargadas de la formación de la sangre y las células del intestino!
Para saber más
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El ciclo celular está cuidadosamente regulado y son las células las que controlan el comienzo decada una de las cuatro fases para evitar que se den fallos.Existen, en el reloj del ciclo celular, tres puntos de control (check point) que aseguran lafidelidad del proceso. Estos puntos están regulados por proteínas llamadas ciclinas y proteínasquinasas dependientes de ciclinas (CdK), que permiten el progreso a la siguiente fase siempreque la anterior haya sido completada con precisión.
El primer punto se llama Punto R de restricción y es el encargado de regular el paso de la faseG1 a la fase S. En este punto la célula analiza si debe seguir o no en el ciclo celular; se evalúa siel tamaño celular es correcto y si hay daño en el ADN.
Si la evaluación es negativa, la célula se para en este momento y entran en un estado dereposo denominado G0. Hay células que permanecen indefinidamente en este estado, mientrasque otras, cuando son estimuladas, pueden abandonar la fase G0 y pasar de nuevo a G1,continuando el ciclo.
El segundo check point se llama punto de control G2 y controla el paso de la fase G2 a la faseM; así se garantiza que sólo entren en mitosis las células que han pasado por la fase S y en ellahayan duplicado su material genético.
El tercero es el punto de control M, y controla que se formen las estructuras necesarias paraque la célula se divida con precisión.
Si quieres ver una animación interactiva, muy interesante, de los puntos del control del ciclocelular, haz clic en este enlace.
Imagen en Recursos INTEF bajo CC
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Observa esta interesante animación de Lourdes Luengo en la que se representa cómo se llevan acabo la formación de quiasmas y la recombinación genética en la Profase I de la Meiosis.
Animación de Lourdes Luengo bajo CC
Para saber más
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Imagen en Wikimedia Commons
de Mychael bajo CC
Un cromosoma consta de dos cromátidashermanas, que son exactamente igualesdesde un punto de vista genético ya que losgenes que se encuentran en una cromátidaserán los mismos que se hallen en la otra.
Como ya has estudiado en esta mismaunidad, una cromátida procede de lareplicación de la otra, por eso son iguales.
Puedes practicar un poco visitando elsiguiente enlace.
Puedes repasar y hacer ejercicios de todo lo que has aprendido sobre la mitosis en estas páginas:
Educastur.
Proyecto Biosfera.
Manual de Biología celular.
Ejercicios.
El proyecto biológico.
Ejercicios resueltos.
Ejercicios sobre imágenes reales.
Ejercicios de rellenar huecos.
Para saber más
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