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• Fabio Aparedes

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Colegio El Valle

Departamento de Biología y Geología

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TEMA  5.  LA  REPRODUCCIÓN  CELULAR     1.  REPRODUCCIÓN  ASEXUAL   •  Interviene  un  solo  progenitor.   •  No  intervienen  gametos.   •  Todos  los  descendientes  son  genéticamente  idénticos  al  progenitor.     Tipos  de  reproducción  asexual       DIVISIÓN  BINARIA  (BIPARTICIÓN)   • Una   célula   madre   divide   el   núcleo   y   el   citoplasma   y   da   lugar   a   dos   células   hijas   idénticas.   • Se  da  en  organismos  unicelulares,  bacterias,  protozoos  y  algunas  algas.        GEMACIÓN   • Se  origina  una  protuberancia  (yema)  en  la  superficie  del  progenitor,  que:     • Puede  desprenderse,  originando  un  individuo  de  vida  libre.   • Puede  permanecer  unido  al  progenitor,  formando  colonias.   • Aparece  en  levaduras,  poríferos  y  cnidarios.          PLURIPARTICIÓN   • División   repetida   del   núcleo   de   la   célula,   que   se   repartirán   el   citoplasma   y   se   rodearán  de  una  membrana  plasmática.   • Se  forman  numerosas  células  hijas  de  pequeño  tamaño.   • Frecuente  en  protozoos.        ESPORULACIÓN   • Pluripartición  donde  las  células  hijas  se  llaman  esporas.   • Presentan   una   cubierta   protectora   que   protege   al   individuo   en   condiciones     adversas.   • Se  liberan  de  ella  cuando  aparecen  condiciones  óptimas.        FRAGMENTACIÓN   • Un  organismo  pluricelular  se  divide  en  dos  o  más  fragmentos.   • Cada   fragmento   origina   un   nuevo   individuo.   Ejemplos:   Estrella   de   mar,   planaria,   cebolla  (bulbos).     2.  REPRODUCCIÓN  SEXUAL   •  Generalmente  intervienen  dos  progenitores  (dos  sexos).   •  Pueden  existir  individuos  hermafroditas  (un  solo  sexo).   •  Intervienen  gametos  y  hay  fecundación.   •  Los  descendientes  son  genéticamente  diferentes  a  los  progenitores.     Tipos  de  reproducción  sexual      GAMETOGÉNESIS   •  Formación  de  gametos.          -­‐  Animales:  Espermatozoides  y  óvulos.        -­‐  Plantas:  Anterozoides  y  oosferas      FECUNDACIÓN   •  Unión  de  los  gametos,  originando  una  única  célula  llamada  cigoto  o  huevo.      DESARROLLO  EMBRIONARIO   •  Divisiones  del  cigoto  que  dan  lugar  al  nuevo  individuo.  

 

 

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EL  CICLO  CELULAR   Es  la  serie  de  acontecimientos  que  ocurren  desde  la  formación  de  la  célula  hasta  que   tiene  lugar  su  división,  originando  nuevas  células.                                           http://silverfalls.k12.or.us/staff/read_shari/chapter_8_ab.htm  

  En  el  ciclo  celular  se  distinguen  varias  fases:       1.  INTERFASE   •        G0.  Fase  de  reposo   •        G1.  Fase  de  presíntesis   •        S.  Fase  de  síntesis     •        G2.  Fase  de  postsíntesis            2.  MITOSIS     1.  INTERFASE   1.1.  G1   • Aumento  de  tamaño  de  la  célula.     • Expresión  de  genes,  que  da  lugar  a  la  síntesis  de  proteínas  y  ARN.   • Dura  entre  6  y  12  horas.     1.2.  G0  (quiescencia)   • La  célula  sale  del  ciclo  y  no  tiene  lugar  la  división  celular.        Ejemplos:  Hepatocitos,  neuronas.     1.3.  Fase  S:  Síntesis  de  ADN.   • Se   produce   la   replicación   del   material   hereditario.   Cada   cromosoma   se   duplica   y   queda  formado  por  dos  cromátidas  iguales,  de  manera  que  las  dos  células  hijas  van   a  contener  la  misma  información  que  la  célula  de  la  que  proceden.   • Tiene  una  duración  de  unas  8-­‐10  horas.     4.  Fase  G2   • Continúa  la  síntesis  de  proteínas  y  ARN.   • Tiene  lugar  un  pequeño  aumento  del  tamaño  celular.     • Tiene  una  duración  entre  3  y  4  horas.    

 

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EL  NÚCLEO  INTERFÁSICO     1. Envoltura  nuclear:   Doble  membrana  con  función  de    protección.   Poros:  Permiten  entrada  y  salida  de  moléculas  de  pequeño  tamaño  y  regulan  el  paso   de  moléculas  grandes,  como  el  ARN.     2. Lámina  nuclear:   En  la  cara  interna  de  la  membrana  nuclear.  Está  anclado  el  ADN.     3. Nucleoplasma:   Contenido  interno  del  núcleo.     4. Cromatina:   Formada  por  ADN  y  proteínas  llamadas  histonas.     5. Nucléolo:   Su  función  principal  es  la  producción  y  ensamblaje  de  los  componentes  ribosómicos.     6. Centrosoma:   Empieza  a  dividirse  en  la  fase  G1  y  en  la  G2  ya  están  totalmente  replicados.    

http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/Nucleo.htm  

                 

 

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LA  CROMATINA   Son   moléculas   de   ADN   unidas   a   proteínas   llamadas   histonas.   Esta   cromatina   puede   ir   compactándose   en   distintos   niveles,   en   los   cuales   la   cromatina   aparece   cada   vez   más   condensada.  

     

http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/Nucleo_archivos/image017.jpg    

  LOS  CROMOSOMAS   Se  forman  por  condensación  y  empaquetamiento  máximo  de  la  cromatina.     FUNCIONES   •  Las  moléculas  de  ADN  resultantes  de  la  replicación  pasan  a  estar  ordenadas,  con  lo  que   su  separación  será  más  sencilla.   •   El   ADN   empaquetado   es   más   resistente   a   la   rotura   que   se   puede   producir   durante   su   duplicación.     ANATOMÍA       •  CROMÁTIDAS  HERMANAS        Moléculas   de   ADN   idénticas   que   resultan   del   proceso  de  duplicación  del  material  genético.   •  CENTRÓMERO        Estrechamiento   por   el   que   se   unen   las   cromátidas   hermanas.     •  CINETOCOROS          Estructura  proteica  situada  en  el  centrómero  donde   se   anclan   los   microtúbulos   del   mitótico   durante   los   procesos  de  división  celular.             •  BRAZOS        Fragmentos   de   cada   cromátida   separados   por   el   centrómero.   •  TELÓMEROS        Extremos  de  los  cromosomas.       http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/Nucleo_archivos/image013.jpg  

 

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TIPOS  DE  CROMOSOMAS   1. METACÉNTRICO   Brazos  de  igual  longitud,  centrómero  en  el  centro  del  cromosoma.   2. SUBMETACÉNTRICO   Brazos  ligeramente  desiguales  debido  a  que  el  centrómero  se  encuentra  algo     desplazado  del  centro  del  cromosoma.   3. ACROCÉNTRICO   Brazos  de  diferente  longitud,  centrómero  desplazado  a  uno  de  los  extremos.   4. TELOCÉNTRICO   Centrómero  localizado  en  un  extremo  del  cromosoma.              

                 

 

http://webs.uvigo.es/mmegias/5-­‐celulas/ampliaciones/imagenes/8-­‐cromosomas-­‐formas.png    

  CÉLULAS  HAPLOIDES  Y  CÉLULAS  DIPLOIDES     CÉLULAS  HAPLOIDES   •  Aquellas  que  tienen  una  sola  dotación  cromosómica,  es  decir,  un  solo  juego  de   cromosomas.   •  Suelen  ser  células  germinales,  que  al  unirse  en  la  fecundación  forman  un  zigoto  diploide.     CÉLULAS  DIPLOIDES   •  Aquellas  que  tienen  dos  juegos  de  cromosomas,  uno  procede  de  la  madre  y  el  otro  del   padre.   •  Los  dos  cromosomas  del  par  se  llaman  cromosomas  homólogos.      

CROMOSOMAS  SEXUALES  Y  AUTOSOMAS    

•  CROMOSOMAS  SEXUALES   Pareja  de  cromosomas  que  determinan  el  sexo  de  un  organismo.   Mamíferos:                                        XX  Hembra                                  XY  Macho                                         Aves:                                                              WW  Macho                              WZ  Hembra     •  CROMOSOMAS  AUTOSÓMICOS          Resto  de  cromosomas  de  la  célula.            

 

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CARIOTIPO   Conjunto  total  de  parejas  de  cromosomas  de  una  célula,  clasificados  y  ordenados  según  su   forma  y  tamaño.                                

http://silverfalls.k12.or.us/staff/read_shari/chapter_8_ab.htm    

  ANOMALÍAS     Dan  lugar  a  enfermedades  genéticas,  como  el  síndrome  de  Down,  en  el  cual  aparecen  tres   cromosomas  en  el  par  número  21  del  cariotipo  humano.    

 

 

http://biomodel.uah.es/citogene/dynacare/tri21.htm  

     

 

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MITOSIS  Y  MEIOSIS     MITOSIS   • Es   la   división   del   núcleo   celular,   en   la   cual   a   partir   de   una   célula   madre   se   obtienen   dos   células  hijas  genéticamente  idénticas.   • Tiene  lugar  en  organismos  con  reproducción  asexual.   • También  ocurre  en  procesos  de  reparación  de  tejidos  en  organismos  pluricelulares.     FASES  DE  LA  MITOSIS     1.  Profase   •  Se  condensa  la  cromatina  del  núcleo,  haciéndose  visibles  los  cromosomas.   •  Se  empieza  a  formar  el  huso  mitótico  a  base  de  microtúbulos  del  citoesqueleto  y  del  áster   del  centrosoma  (células  animales).   •  Desaparecen  la  membrana  nuclear  y  el  nucléolo.       2.  Metafase   •  El  huso  mitótico  se  alarga  y  se  extiende  por  toda  la  célula.   •   Los   cromosomas   quedan   ordenados   en   el   ecuador   de   la   célula,   formando   la   placa   ecuatorial.     3.  Anafase   •  Los  microtúbulos  unidos  al  centrómero  se  acortan  y  empiezan  a  tirar  de  las  cromátidas   hermanas  hacia  los  polos.   •  Las  cromátidas  hermanas  se  separan  y  son  transportadas  a  cada  uno  de  los  polos  de  la   célula.     4.  Telofase   •   Las   cromátidas   llegan   a   los   polos   y   comienzan   a   descondensarse,   pasando   de   nuevo   al   estado  de  cromatina.   •  Aparece  la  membrana  nuclear  alrededor  de  los  cromosomas  hijos.   •  Reaparece  el  nucléolo.        

PROFASE                                                            METAFASE                                                                          ANAFASE    

                     TELOFASE  

                                                                                           http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/mitosis/mitosis.htm    

     

 

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CITOCINESIS   • •

División  del  citoplasma  de  la  célula  tras  haber  ocurrido  la  división  del  núcleo   (mitosis).   Ocurre  de  forma  diferente  en  animales  y  en  vegetales.  

  a.  Citocinesis  en  animales    

                                                                                   http://www.genomasur.com/lecturas/Guia12b.htm      

 

b.  Citocinesis  en  vegetales     •   Tras   la   división   del   núcleo,   se   acumulan   vesículas   procedentes   del   aparato   de   Golgi   en   la   placa  ecuatorial,  las  cuales  se  van  a  fusionar  con  microtúbulos.   •  Las  membranas  de  las  vesículas  constituirán  la  membrana  plasmática.   •  El  contenido  de  las  vesículas  darán  lugar  a  la  pared  celular.   •  Se  forma  un  tabique  de  separación  entre  las  dos  células  hijas  llamado  fragmoplasto,  que   presenta   una   serie   de   poros   que   permiten   el   paso   de   sustancias   entre   las   dos   células,   llamados  plasmodesmos.  

 

                  http://www.genomasur.com/lecturas/Guia12b.htm  

               

 

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MEIOSIS   • • •

 

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Proceso   en   el   que   tiene   lugar   una   reducción   del   número   de   cromosomas   en   la   formación  de  células  germinales  (óvulos  y  espermatozoides).   Los  gametos  pasan  de  ser  diploides  (2n)  a  haploides  (n).   Al  unirse  se  origina  un  zigoto  diploide  (2n),  manteniendo,  de  esta  forma,  la  dotación   cromosómica  típica  de  la  especie.     Tienen  lugar  dos  divisiones  meióticas,  cada  una  de  ellas  con  cuatro  fases.  

MEIOSIS  I   Es  la  fase  reductora  (reducción  del  número  de  cromosomas  a  la  mitad).   Sus  fases  son:     A.  Profase  I.   •  La  cromatina  se  condensa  y  se  hacen  visibles  los  cromosomas,    que  se  unen  por  parejas   de  homólogos.   •  Al  unirse  en  toda  su  longitud  se  origina  el  complejo  sinaptinémico.   •   Se   produce   un   sobrecruzamiento   entre   cromátidas   no   hermanas,   en   unos   puntos   llamados  quiasmas.   •   El   sobrecruzamiento   da   lugar   a   una   recombinación   genética   que   origina   una   gran   variabilidad  genética  en  los  descendientes.   •  Por  último,  desaparecen  la  membrana  nuclear  y  el  nucléolo.     B.  Metafase  I.   •   Los   bivalentes,   cada   uno   compuesto   de   dos   cromosomas   homólogos,   se   alinean   en   el   plano  ecuatorial.   •  La  orientación  es  al  azar,  con  cada  homólogo  paterno  en  un  lado.  Esto  quiere  decir  que     hay  un  50%  de  posibilidad  de  que  las  células  hijas  reciban  el  homólogo  del  padre  o  de  la   madre  por  cada  cromosoma.     C.  Anafase  I.   • Los   miembros   de   cada   bivalente   son   arrastrados   a   cada   uno   de   los   polos   debido   a   que   se   acortan  los  microtúbulos  del  huso  acromático.   • Al   separarse,   los   cromosomas   homólogos   intercambian   fragmentos   que   contactaron   en   el  sobrecruzamiento.     D.  Telofase  I.   •  Los  nuevos  núcleos  se  sitúan  en  los  polos.   •  Cada  célula  hija  ahora  tiene  la  mitad  del  número  de  cromosomas  pero  cada  cromosoma   consiste  en  un  par  de  cromátidas.     •  Los  microtúbulos  que  componen  la  red  del  huso  mitótico  desaparece,  y  una  membrana   nuclear   nueva   rodea   cada   núcleo     haploide.   Los   cromosomas   pierden   su   compactación,   pasando  a  estado  de  cromatina.   http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/meiosis/page3.html  

 

 

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    CITOCINESIS   -­‐  El  citoplasma  se  divide.   -­‐  Tiene  lugar  una  interfase   muy  poco   aparente:   •  No  hay  duplicación  del   ADN.   •  No  ocurre  en  todas  las   células,   algunas  pasan  directamente   a  la  profase  II.     MEIOSIS  I   En  esta  fase  se  produce  una   segunda   división  en  las  células  haploides  formadas  en  la  meiosis  I.   Es  muy  parecida  a  la  mitosis,  con  algunas  diferencias:   • Las  cromátidas  de  cada  cromosoma  ya  no  son  idénticas  debido  a  la  recombinación   producida  en  la  profase  I.   • Se  forman  cuatro  células  haploides.    

 

 

http://silverfalls.k12.or.us/staff/read_shari/chapter_8_ab.htm  

   

IMPORTANCIA  BIOLÓGICA  DE  LA  MEIOSIS     Mantiene  constante  el  número  de  cromosomas  en  especies  con  reproducción  sexual.   Se  produce  una  gran  variabilidad  genética,  muy  importante  en  el  proceso  evolutivo,   debido  a  :   • Los  cromosomas  maternos  y  paternos  se  reparten  al  azar,  produciéndose  más  de  ocho   millones  de  gametos  diferentes  (223=8.388.608  gametos).   • El  sobrecruzamiento  que  tiene  lugar  en  la  profase  I  da  lugar  a  una  enorme   variabilidad  genética.                

 

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CICLOS  BIOLÓGICOS     1.  CICLO  HAPLOIDE   •  Estos  organismos  viven  en  fase  haploide  la  mayor  parte  de  su  vida,  formando  un   micelio,  originado  por  la  fusión  de  hifas.   •  Las  células  de  las  hifas  pueden  fusionar  sus  núcleos  (plasmogamia),  dando  lugar  a  una   seta  diploide.   •  En  ella  se  formarán  esporas  haploides  por  meiosis.   •  Las  esporas  caerán  al  suelo,  germinarán  y  formarán  de  nuevo  un  micelio  haploide.    

http://www.biologia.edu.ar/fungi/image-­‐hongo/basidioc.jpg  

 

  2.  CICLO  DIPLOIDE         -­‐  Fase  diploide  en  células  somáticas.   -­‐  Fase  haploide  únicamente  en  gametos   (espermatozoides  y  óvulos).            •  ESPERMATOGÉNESIS:  Formación  de  gametos                    masculinos.            •  OVOGÉNESIS:  Formación  de  gametos  femeninos.                      

 

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http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/Ciclo-­‐Vida/Animal_archivos/image002.jpg    

  3.  CICLO  DIPLOHAPLOIDE     •  El  árbol  es  el  esporofito  2n,  que  va  a  formar  estróbilos  (piñas)  masculinos  y  femeninos,   diploides  (2n).   •  Los  estróbilos  producirán  esporas,  las  cuales  sufrirán  una  meiosis,  originando  los   gametofitos  haploides.   •  Tras  la  fecundación  se  van  a  formar  las  semillas  2n,  que  al  germinar  darán  lugar  a  un   nuevo  pie  de  planta,  que  podrá  ser  masculino  o  femenino.      

 

 

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/reino_vegetal/imagenes/ciclo%20gimnosperma s.gif    

 

 

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