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Capitulo 9 Razonamiento de Conceptos.
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Capitulo 9 La continuidad de la vida
¿Por qué se dividen las células?
El crecimiento de organismos eucariontes multicelulares y el reemplazo de células durante la vida de éstos, ocurre por división y diferenciación de las células hijas. La reproducción asexual ocurre también por división celular. Se requiere un tipo especializado de división, llamada meiosis, para la reproducción sexual de los eucariontes.
¿Qué ocurre en el ciclo celular de procariontes?
El ciclo de las células procariontes consiste en el crecimiento, replicación del ADN de su único cromosoma circular y la división por fisión binaria. Las dos células hijas resultantes son genéticamente idénticas a la célula original.
¿Cómo se organiza el ADN de los cromosomas eucariontes?
Cada cromosoma de la célula eucarionte consta de una única doble hélice de ADN y proteínas que organizan esa molécula. Los genes son segmentos de ADN que se encuentran en lugares específicos de un cromosoma. Durante el crecimiento de la célula, los cromosomas se duplican y se condensan en estructuras cortas y rígidas.
Las células eucariontes contienen pares de cromosomas, llamados homólogos, prácticamente idénticos porque llevan los mismos genes con secuencias de nucleótidos similares, aunque no idénticas. Las células con pares de cromosomas homólogos son diploides. Las células con sólo un miembro de cada par de cromosomas son haploides.
¿Qué ocurre durante el ciclo celular de eucariontes?
El ciclo celular de los eucariontes consta de la interfase y la división celular. En la interfase, la célula crece y duplica sus cromosomas.
La interfase se divide en G1 (fase de crecimiento 1), S (síntesis de ADN) y G2 (fase de crecimiento 2). En la G1, muchas células se diferencian para realizar una función especial. Algunas células diferenciadas vuelven a entrar en la fase de división; otras quedan diferenciadas para el resto de la vida del organismo y nunca se dividen otra vez. Casi todas las células eucariontes se dividen por mitosis, lo que produce dos células hijas que son genéticamente idénticas a su célula originaria. Las células reproductoras especializadas pasan por una división meiótica que produce cuatro células hijas haploides.
¿Cómo es que la división celular mitótica produce células hijas genéticamente idénticas?
Los cromosomas se duplican en la interfase, antes de la mitosis. Un cromosoma duplicado consiste en dos cromátidas hermanas idénticas que están unidas por el centrómero en las primeras etapa de la mitosis. Ésta (división nuclear) consta de cuatro fases acompañadas por citocinesis (división citoplasmática) durante la última fase.
¿Cómo se controla el ciclo celular?
El ciclo celular está impulsado por complejas interacciones de muchas proteínas, particularmente ciclinas y cinasas dependientes de ciclinas. Hay tres principales puntos de control o verificación en que se regula el avance del ciclo: entre G1 y S; entre G2 y la mitosis, y entre la metafase y la anafase. Estos puntos de control o verificación garantizan que el ADN esté intacto y que se replique adecuadamente y que los cromosomas estén bien ordenados para la mitosis, antes de que se divida la célula.
¿Por qué tantos organismos se reproducen sexualmente?
Las diferencias genéticas entre los organismos se originan como mutaciones, las cuales, cuando se conservan en una especie, producen otras formas de genes llamadas alelos. Los alelos de diferentes individuos de una especie se combinan en los descendientes por reproducción sexual, lo que crea variaciones en la descendencia y eventualmente mejora la probabilidad de que sobrevivan y se reproduzcan.
¿Cómo es que la división meiótica produce células haploides?
La meiosis separa los cromosomas homólogos y produce células haploides con sólo un homólogo de cada par. En la interfase antes de la meiosis se duplican los cromosomas. A continuación, la célula pasa por dos divisiones especializadas: meiosis I y meiosis II, para producir cuatro células hijas haploides
Preguntas de repaso
Elabora un diagrama y describe el ciclo celular en eucariontes. Escribe los nombres de las fases y describe brevemente los sucesos que se producen en cada una.
Crecimiento
Debe ocurrir la duplicación del ADN.
Debe separarse el ADN "original" de su "réplica" (para ello se empaqueta en forma de unidades discretas o cromosomas)
Deben separarse las dos células "hijas" con lo que finaliza la división celular.
Estos procesos básicos deben ocurrir en ambos tipos de células.
Ciclo celular: es la secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula eucariota que conserva la capacidad de dividirse. Consiste de interfase, mitosis y citocinesis. El lapso de tiempo requerido para completar un ciclo celular es el tiempo de regeneración.
En general todas las células pasan por dos períodos en el curso de su CICLO CELULAR:
uno de INTERFASE: es el período durante el cual la célula crece, replica su ADN y se prepara para la siguiente división,
período de división o FASE M: es el estadio más dramático de la célula, produciéndose a su vez dos sucesos:
MITOSIS o división del núcleo: se separan los cromosomas hijos replicados anteriormente y ...
CITOCINESIS o división del citoplasma en dos células hijas.
Define la mitosis y la citocinesis. ¿Qué cambios en la estructura celular se producirían si la citocinesis no ocurriera después de la mitosis?
Durante la mitosis , cuando el núcleo se divide, las dos cromátidas que componen cada cromosoma se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula.
La citocinesis es la etapa final de la división celular en las eucariotas, al igual que en las procariotas. Durante la citocinesis, el citoplasma se divide en dos y la célula se divide.
Si la citocinesis no ocurriera las células no se dividirían en su totalidad.
Elabora un diagrama de las fases de la mitosis. ¿Cómo se asegura en la mitosis que cada núcleo hijo reciba un juego completo de cromosomas?
La forma en como la mitosis se asegura de que cada núcleo hijo reciba un conjunto completo de cromosomas es utilizando su propia estructura de ADN como molde para crear un nuevo conjunto completo de cromosomas.
La mitosis es el proceso celular en el cual las células eucariotas realizan la división celular, este proceso se lleva a cabo dentro del núcleo, y consiste en el reparto de forma equitativa del material hereditario o ADN en dos tipos de células somáticas.
Define los siguientes términos: cromosoma homólogo, tétrada, centrómero, cinetocoro, cromátida, diploide y haploide.
Los cromosomas homólogos son un par de cromosomas compuesto por un cromosoma paterno y uno materno que se emparejan dentro de una célula durante la meiosis, la cual ocurre en la reproducción sexual.
La tétrada son las cuatro esporas producidas después de la meiosis de una levadura u otra Ascomycota, Chlamydomonas u otra alga, o una planta.
En genética, el centrómero es la construcción primaria que, utilizando tinciones tradicionales, aparece menos teñida que el resto del cromosoma.
El cinetocoro es una estructura proteica situada sobre los cromosomas superiores. Sobre esta estructura se anclan los microtúbulos del huso mitótico durante los procesos de división celular.
La cromátida es cada una de las dos unidades longitudinales del cromosoma ya duplicado y está unida a su cromátida hermana por el centrómero. Una cromátida es toda la estructura con forma de barra que se observa a ambos lados del centrómero en la interfase y son conocidas con el nombre de brazos.
Una célula diploide es aquella que tiene un número doble de cromosomas.
Una célula haploide presenta en su núcleo una serie simple de cromosomas.
Describe y compara la citocinesis en las células vegetales y animales.
- En las células animales se produce la citocinesis por estrangulamiento mientras que en las vegetales se produce por tabicación.
- Las células animales hijas están, tras la citocinesis, completamente separadas mientras que las vegetales permanecen unidas por plasmodesmos.
¿Cómo se controla el ciclo celular? ¿Por qué debe ser regulado el paso de las células por el ciclo?
Para promover el ciclo celular, una ciclina debe activar o inactivar muchas proteínas blanco en el interior de la célula. Las ciclinas dirigen los acontecimientos del ciclo celular mediante la asociación con una familia de enzimas llamadas cinasas dependientes de ciclina (Cdks).
Elabora un diagrama de los sucesos de la meiosis. ¿En qué fase se separan los cromosomas homólogos?
En la mitosis I se separan los cromosomas homólogos, y en la mitosis II se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma, por lo que el resultado final son cuatro gametos, cada uno de ellos con una cromátida de cada uno de los cromosomas de la célula original.
Describe el entrecruzamiento. ¿En qué etapa de la meiosis ocurre? Anota dos funciones de los quiasmas.
El entrecruzamiento cromosómico es un proceso biológico que ocurre durante la meiosis, cuando las parejas de cromosomas homólogos, o del mismo tipo, están alineadas. Durante la meiosis los cromosomas emparejados están alineados en las llamadas placas meióticas, y tienen un mecanismo biológico que los mantiene unidos.
Funciones de los quiasmas
Mantener conectados los cromosomas homólogos (paternos y maternos) en la primera división meiótica de la gametogénesis.
Mantener el intercambio de genes o recombinación genética.
¿En qué se parecen la mitosis y la meiosis? ¿En qué difieren?
Mitosis
La mitosis es un proceso de división celular que ocurre en el núcleo de las células eucariotas, posteriormente a la duplicación del material genético en la interfase. Este proceso está presente tanto en los seres unicelulares como en los pluricelulares. También se le conoce como cariocinesis.
En la mitosis, una célula diploide da origen a dos células diploides con la misma información genética.
Meiosis
La meiosis es el proceso de división celular de una célula diploide (2n) para dar origen a cuatro células haploides (1n). El resultado son los gametos o células sexuales: los espermatozoides en el macho y los óvulos en las hembras de la mayoría de las especies.
El proceso general de la meiosis involucra dos divisiones nucleares sucesivas, sin duplicación del material genético en el paso intermedio. Además, se produce el entrecruzamiento y recombinación cromosómica, por lo que las cuatro células resultantes no necesariamente portan la misma información genética.