La reproducción celular es un proceso que se lleva a cabo para crear nuevas células y para el aumento de tamaño mediante la reparación y construcción. Primero de todo, todas las células eucariotas tienen un ciclo celular que comprende el periodo desde que nace hasta que la célula se divide y genera otras nuevas. El ciclo celular se compone de 2 fases: la interfase, que es la etapa de no división de la célula que abarca un gran periodo de tiempo y que consta de de 3 fases denominadas G1, (G0), S y G2; y la fase de división que es la etapa final y más corta, la división celular puede ser por mitosis o por meiosis dependiendo del tipo de célula que se desee obtener, por mitosis obtendremos células diploides (2n) que tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre y por meiosis obtendremos células haploides (n) que tienen la mitad de cromosomas que la célula madre.
Aquí os dejo un esquema de este proceso:
Existen diferencias entre los procesos de mitosis y meiosis, esta tabla os ayudará a verlas más claras y facilitaros el estudio:
PREGUNTAS DEL TEMA
1. A la vista de la imagen, conteste las siguientes cuestiones:
a) -¿Qué etapa de la mitosis representa? [0’2]. Representa la última fase de la mitosis antes de la citocinesis denominada telofase.
-¿Qué indican las flechas A, B y C? [0’3]. Las flechas representan: a) el material genético ; b) el huso acromático y c) contracción que da lugar a la citocinesis
-¿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]. Se trata de una célula animal debido a que en el momento de dividir el citoplasma, las células animales lo hacen mediante una contracción como podeis observar en la imagen y las plantas sin embargo crean una separación dentro de la célula parental llamada fragmoplasto. En la telofase las cromátidas llegan a los polos de la célula y comienzan a descondensarse a la vez que vuelven a aparecer el nucleolo y la membrana nuclear y va desapareciendo el huso acromático.
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].
El sentido biológico de la mitosis es la supervivencia de los seres vivos mediante la trasmisión de la información genética de unas a otras.
-Profase: en esta fase los cromosomas comienzan a hacerse visibles, el diplosoma del centrosoma se duplica y cada pareja de centriolos emigra hacia polos opuestos de la célula apareciendo entre ellos unas fibras de huso acromático.
Desaparece el nucleólo y a la altura del ADN que forma el centrómero se forma el cinetocoro capaz de captar microtúbulos cinetocóricos.
-Metafase: los microtúbulos cinetocóricos crecen por adición de la tubulina y como consecuencia de esta adición los cromosomas quedan en el ecuador de la célula formando la placa ecuatorial. Dichos cromosomas se desplazan por el acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos y por el arrastre del cromosoma realizado por el cinetocoro.
-Telofase: en esta fase una vez que los cromosomas han alcanzado los polos de la célula se van desespirilizando haciéndose cada vez menos visibles. El nucléolo se va a formar junto al cromosoma donde desapareció y seguidamente se forma la membrana nuclear y se inicia en la región ecuatorial la citocinesis.
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].
Representa la fase M del ciclo celular, que es la de división, en este caso por mitosis. Los números de la figura D nos indican: 1) los cromosomas ; 2) los centriolos y 3) el huso acromático. Las figuras A, B y C corresponden a la profase, fase de la mitosis en la que los cromosomas comienzan a hacerse visibles, el diplosoma del centrosoma se duplica y cada pareja de centriolos emigra hacia polos opuestos de la célula apareciendo entre ellos el huso acromático, desaparece el nucleólo y finalmente se forma el cinetocoro.
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].
Se trata de una célula animal debido a que en la vegetal no existen centrosomas, no tiene la apariencia de estas (carecen de pared celular) y se divide por citocinesis, que es el estrangulamiento de la célula parental.
3. En relación con la figura adjunta conteste las siguientes cuestiones:
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 1 representa la variación del contenido en ADN a lo largo el ciclo celular. El contenido durante la fase A es constante, en la fase B se duplica y en la fase D se divide a la mitad y, si se trata de la división por meiosis, en la fase F se vuelve a dividir por la mitad hasta la fase G.
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 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? [0’6].
En la fase B se duplica el ADN para poder repartirlo en la division celular, como se trata de una meiosis, se observan dos divisiones del material genético de modo que al final, partiendo de una célula 2n, se obtienen células hijas n. Desde la fase C a la G, las estructuras cromosómicas (1 a 4) las encontraríamos en las fases C, D y E ya que a partir de la fase F la division del ADN se ha realizado separando cromátidas de un mismo cromosoma por lo que ya no encontraríamos cromosomas enteros como en la figura 2.
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].
La respuesta es la misma que en el apartado anterior ya que en la explicación he añadido que se trata de una división por meiosis.
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].
En la fase B se duplica el ADN para poder repartirlo posteriormente en la división celular, en este caso se trata de una meiosis. Esto es debido a que se observan dos divisiones del material genético (durante la fase D y fase F) de modo que al final, partiendo de una célula 2n, se han obtenido células hijas n (formación de los gametos). La estructura cromosómica 1 la encontraríamos en las fases A, B y en la C comenzaríamos a perderla debido al proceso de sobrecruzamiento. La estructura cromosómica 2, en cambio, la encontraríamos en las fases F y G al haberse realizado la segunda división meiótica.
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:
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? [0’5.
1. Anafase I en la meiosis.
2. Anafase en la mitosis.
3. Anafase II en la meiosis.
A. Cromosomas homólogos que han sufrido un entrecruzamiento.
B. Cromátidas hermanas.
C. Cromátidas hermanas que habían sufrido un entrecruzamiento.
D. Huso acromático.
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].
El objetivo de la mitosis en los organismos unicelulares es la formación de nuevos individuos para que la especie no se extinga y en los pluricelulares originar nuevas células para el crecimiento y desarrollo del individuo, sustituir a las células muertas, regenerar las partes del organismo destruidas o perdidas y producir células para la reproducción. La meiosis es el proceso de división que se produce reduciendo el número de cromosomas para la formación de gametos.
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].
La gráfica representa el ciclo celular de una célula que lleva a cabo una división mitótica. Esto se observa debido a que, una vez duplicado el ADN en la fase S de la interfase, durante la división la célula acaba con el mismo número de cromosomas que la célula madre (división conservativa).
El ADN, durante la dase G1 se encuentra descondensado en forma de cromatina, en la fase S se produce la duplicación del material genético y ya en la fase M (mitosis) la cromatina se condensa originando los cromosomas y estos se dividen en cromátidas hermanas (cada una dirigida hacia una de las dos células hijas). Al final, las células originadas presentan exactamente la misma información y el mismo número de cromosomas (2n).
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].
La gráfica representa el ciclo celular de una célula que sufre una división meiótica. Esto se observa perfectamente a simple vista por las dos divisiones de material genético durante la fase M (meiosis).
El ADN, durante la dase G1 se encuentra descondensado en forma de cromatina, en la fase S se produce la duplicación del material genético y ya en la fase M (meiosis) la cromatina se condensa originando los cromosomas. Estos cromosomas sufren un entrecruzamiento en la profase I y durante la anafase se separan cromosomas enteros. Posteriormente, tienen lugar la segunda división meiótica que viene a ser una mitosis (ya explicada en el apartado anterior). Al final, se originan 4 células hijas con la mitad de cromosomas que la madre (n) y cada una con información diferente (crossing over) favoreciendo la variabilidad de las especies.
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 a la Profase I. Esta fase está dividida en cinco procesos:
- Leptoteno: los cromosomas se hacen visibles, constituidos por dos cromátidas.
- Zigoteno: apareamiento, gen a gen, de cromosomas homólogos.
- Paquiteno: tétradas (parejas de cromosomas), cuatro cromátidas y dos centrómeros (sobrecruzamiento).
- Diploteno: comienza la separación de cromosomas homólogos aunque quedan unidos por los quiasmas.
- Diacinesis: separación total de homólogos, formación del huso acromático y desaparición de la membrane nuclear y el nucléolo.
b) Enumere cinco diferencias entre los procesos A y B [0’5]. Indique la importancia biológica de ambos procesos [0’5].
Las diferencias entre mitosis y meiosis están explicadas en la tabla de Mitosis y Meiosis al principio de la entrada.
La meiosis es un proceso imprescindible para los organismos que se reproducen mediante reproducción sexual, es decir, aquellos que requieren de la unión de dos células (gametos) cada una de las cuales procede de un progenitor distinto. En cambio, la mitosis es una división conservativa y su objetivo en los organismos unicelulares es la formación de nuevos individuos y en los pluricelulares originar nuevas células para el crecimiento y desarrollo del individuo, sustituir a las células muertas por el desgaste normal, regenerar las partes del organismo destruidas o perdidas y en muchos casos producir células especiales para la reproducción.