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ciclos biologicos, Apuntes de Zoología

Asignatura: Zoología (grado), Profesor: Raimundo outerelo, Carrera: Biología, Universidad: UCM

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 25/03/2014

nicolascmnt
nicolascmnt 🇪🇸

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Un ciclo de vida desde un punto de vista biológico es un período que incluye todas las
diferentes generaciones de una especie que se suceden mediante la reproducción, ya sea a
través de la reproducción asexual o sexual (es el período que va desde una generación de
organismos a que se vuelvan a manifestar los mismos de manera idéntica).
Los cambios que se suceden a lo largo del ciclo vital de los organismos, es decir, desde su inicio
hasta su muerte, presentan en todos ellos un esquema común en el que se diferencian varias
fases o etapas, cuya duración y complejidad varía de unas especies a otras. En los organismos
pluricelulares son como sigue:
Fase unicelular: es el inicio del ciclo y consiste e la formación de una célula inicial (cigoto o
espora) a partir de la cual se originan la mayoría de los organismos pluricelulares (en algunos a
partir de un grupo de células), distinta según sea su forma de reproducción. Ello es debido a que
las células iniciales contienen toda la información genética necesaria para formar un individuo
completo; dichas células se dice que son totipotentes.
Fase de crecimiento y desarrollo: comprende desde que se ha formado la célula inicial hasta
que el ser vivo es capaz de reproducirse. Comienza la división del zigoto.Ésta consiste en una
serie de diviosiones mitóticas, y que dividen al zigoto en un grupo de celulas o blastomeros con
su citoplasma repartido entre las mismas . La blastogenesis no es un periodo de crecimiento,
sino, principalmente, de división nuclear y segregacion citoplasmatica. Comienza con la
Segmentación: Proceso de división y multiplicación mitótica que acontece en la trompa uterina,
tras la formación del cigoto. En los mamíferos domésticos es total y equitativa, a que durante las
primeras divisiones mitóticas las células de segmentación o blastómeros se reparten por igual
todo el citoplasma de la célula precursora (ooplasma). Mórula: Consta de 16 blastómeros.
Blástula o blastocisto: Resulta de la ordenación espacial de los blastómeros, y se
caracteriza por presentar un estrato envolvente de células o trofoblasto, una cavidad
interna o blastocele y una acumulación celular en uno de los polos denominada masa
celular interna. Las células más profundas de esta última constituyen el disco
embrionario, a partir del cual se formará el cuerpo del embrión. El número de células que
constituyen la blastula varia en las diferentes especies, como tambien el tamaño relativo de los
blastomeros. Entonces comienzan una serie de movimientos morfogenéticos que desplazan a
ciertas células hacia unas posiciones determinadas dentro de la bola o masa celular y que, debido
a los cuales, se diferencian la endodermis, el mesenquima y en el caso de los animales con tres
hojas blastomericas primarias, el mesodermo.El ectodermo origina el SNC, SNP, epitelio do los órganos
de los sentidos, epidermis y anexos, esmalte de los dientes, glándula pineal, glándula hipófisis, médula de la glándula
suprarrenal,
El mesodermo origina, tejido conjuntivo, aparato locomotor, sistema muscular, riñón y vías urinarias,
gónadas, sangre y linfa, bazo, aparato cardiovascular
El endodermo, origina, epitelio del aparato digestivo y respiratorio, glándulas anexas del aparato digestivo,
glándulas endocrinas, vejiga, cavidad timpánica, trompa do Eustaquio.
Este es el proceso de gastrulacion,que dará una gastrula, despues del cual comienza la
embriogenesis: la organización de las estructuras y organos y su desarrollo hasta alcanzar
la condición larvaria o juvenil: es un periodo de crecimiento asi como de histogenesis y
morfogenesis. Cuando se ha alcanzado este estado, el nuevo individuo emerge como una
entidad mas o menos independiente, según la especie y el grado de proteccion que se le
confiere en la poblacion. El crecimiento postembrionario implica un crecimiento activo de
las estructuras formadas y del organismo como un todo y en el caso de las larvas o ninfas,
implica un cambio de forma y adquisición de nuevas estructuras. En este desarrollo hay
influencia genetica y ambiental.
Lógicamente la actividad celular tiene que ser muy intensa, por lo que en ésta fase hay un
predominio de los procesos anabólicos o de asimilación sobre los procesos catabólicos o
de desasimilación.
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Un ciclo de vida desde un punto de vista biológico es un período que incluye todas las diferentes generaciones de una especie que se suceden mediante la reproducción, ya sea a través de la reproducción asexual o sexual (es el período que va desde una generación de organismos a que se vuelvan a manifestar los mismos de manera idéntica). Los cambios que se suceden a lo largo del ciclo vital de los organismos, es decir, desde su inicio hasta su muerte, presentan en todos ellos un esquema común en el que se diferencian varias fases o etapas, cuya duración y complejidad varía de unas especies a otras. En los organismos pluricelulares son como sigue:

 Fase unicelular: es el inicio del ciclo y consiste e la formación de una célula inicial (cigoto o

espora) a partir de la cual se originan la mayoría de los organismos pluricelulares (en algunos a partir de un grupo de células), distinta según sea su forma de reproducción. Ello es debido a que las células iniciales contienen toda la información genética necesaria para formar un individuo completo; dichas células se dice que son totipotentes.

 Fase de crecimiento y desarrollo: comprende desde que se ha formado la célula inicial hasta

que el ser vivo es capaz de reproducirse. Comienza la división del zigoto.Ésta consiste en una serie de diviosiones mitóticas, y que dividen al zigoto en un grupo de celulas o blastomeros con su citoplasma repartido entre las mismas. La blastogenesis no es un periodo de crecimiento, sino, principalmente, de división nuclear y segregacion citoplasmatica. Comienza con la Segmentación: Proceso de división y multiplicación mitótica que acontece en la trompa uterina, tras la formación del cigoto. En los mamíferos domésticos es total y equitativa, a que durante las primeras divisiones mitóticas las células de segmentación o blastómeros se reparten por igual todo el citoplasma de la célula precursora (ooplasma). Mórula: Consta de 16 blastómeros. Blástula o blastocisto: Resulta de la ordenación espacial de los blastómeros, y se caracteriza por presentar un estrato envolvente de células o trofoblasto, una cavidad interna o blastocele y una acumulación celular en uno de los polos denominada masa celular interna. Las células más profundas de esta última constituyen el disco embrionario, a partir del cual se formará el cuerpo del embrión. El número de células que constituyen la blastula varia en las diferentes especies, como tambien el tamaño relativo de los blastomeros. Entonces comienzan una serie de movimientos morfogenéticos que desplazan a ciertas células hacia unas posiciones determinadas dentro de la bola o masa celular y que, debido a los cuales, se diferencian la endodermis, el mesenquima y en el caso de los animales con tres hojas blastomericas primarias, el mesodermo.El ectodermo origina el SNC, SNP, epitelio do los órganos de los sentidos, epidermis y anexos, esmalte de los dientes, glándula pineal, glándula hipófisis, médula de la glándula suprarrenal,

• El mesodermo origina, tejido conjuntivo, aparato locomotor, sistema muscular, riñón y vías urinarias,

gónadas, sangre y linfa, bazo, aparato cardiovascular

• El endodermo, origina, epitelio del aparato digestivo y respiratorio, glándulas anexas del aparato digestivo,

glándulas endocrinas, vejiga, cavidad timpánica, trompa do Eustaquio. Este es el proceso de gastrulacion,que dará una gastrula, despues del cual comienza la embriogenesis: la organización de las estructuras y organos y su desarrollo hasta alcanzar la condición larvaria o juvenil: es un periodo de crecimiento asi como de histogenesis y morfogenesis. Cuando se ha alcanzado este estado, el nuevo individuo emerge como una entidad mas o menos independiente, según la especie y el grado de proteccion que se le confiere en la poblacion. El crecimiento postembrionario implica un crecimiento activo de las estructuras formadas y del organismo como un todo y en el caso de las larvas o ninfas, implica un cambio de forma y adquisición de nuevas estructuras. En este desarrollo hay influencia genetica y ambiental. Lógicamente la actividad celular tiene que ser muy intensa, por lo que en ésta fase hay un predominio de los procesos anabólicos o de asimilación sobre los procesos catabólicos o de desasimilación.

 Fase de madurez y de reproducción: a la fase de crecimiento le sigue la de madurez,

que suele ser la mas larga del ciclo vital. En ella se establece un equilibrio entre los procesos anabólicos y catabólicos. Los animales presentan una estructura corporal definitiva ya que cesa el crecimiento, no así en las plantas cuyo crecimiento es continuo y se renuevan las hojas, flores y frutos, pues de manera regular se produce la senescencia y muerte de éstos órganos. La fase de madurez coincide con el periodo reproductor. Normalmente, cada individuo tiene a lo largo de su ciclo vital varios periodos reproductores que se realizan en un determinado momento, en muchos casos de forma repetitiva asociados a una época estacional, y que dan origen a nuevos individuos. Fase de senectud y muerte: con el paso del tiempo se rompe el equilibrio entre los procesos anabólicos y catabólicos, llegando a predominar éstos últimos. Durante la senectud, en los animales se produce el envejecimiento celular que en líneas generales consiste en la acumulación de alteraciones moleculares como por ejemplo proteínas defectuosas, sobre todo enzimas inactivas. También conlleva una alteración celular con una reducción del número total de mitocondrias, muchas de formas anormales, así como una disminución en el número de renovaciones celulares de aquellas células que aun mantienen su capacidad de división, pues algunas, como las células nerviosas, las pierden tempranamente. Todo ello conduce a un deterioro de las estructuras corporales de manera continua y progresiva y que, junto a otros factores como las enfermedades, las carencias de nutrientes, la depredación, etc. Que pueden darse en cualquier delas fases, conducen a la muerte del individuo, terminando así su ciclo vital.

  1. REPRODUCCIÓN ASEXUAL La reproducción asexual, también conocida como reproducción o multiplicación vegetativa, es aquella en la que no intervienen gametos y únicamente participa un progenitor, a partir del cual se originan los hijos. Si se realiza por medio de una célula del cuerpo del progenitor, se habla de reproducción monocitógena; si son varias las células que participan, la reproducción es policitógena. Esta forma de reproducción tiene sus ventajas e inconvenientes. Entre las ventajas destaca su simplicidad y su rapidez; un individuo aislado puede dar lugar a un elevado número de descendientes: su principal desventaja radica en que no produce variabilidad genética, ya que los descendientes son genéticamente idénticos al progenitor, a no ser que haya alguna mutación. 2.1 En organismos unicelulares En éste caso la unidad reproductora es toda la célula, es decir, todo el organismo. Por tanto, es una reproducción monocitógena y se realiza de varias formas:
  • Bipartición: consiste en la formación de dos individuos iguales por división mitótica de la célula madre. Se da en los protoctistas.
  • División múltiple: se realiza mediante varias divisiones mitóticas consecutivas sólo del núcleo, pero no del citoplasma. Posteriormente éste se escinde en varias porciones como núcleos se han formado, se rodean de su correspondiente membrana plasmática y se convierten en otras tantas células hijas dentro de la célula madre. Cuando se rompe la membrana de la célula madre quedan en libertad. Se produce en algunas algas y en ciertos protozoos, como Plasmodium, causante de la malaria o paludismo. En algunos de ellos el proceso se conoce con el nombre de esporulación o esquizogonia.
  • Gemación: tiene lugar cuando sobre la membrana plasmática de la célula madre se forman una o varias evaginaciones, en forma de yema o verruga, a donde emigran los núcleos hijos formados tras la división nuclear por mitosis. Posteriormente, las yemas se separan y originan dos o mas células desiguales en cuanto a tamaño, que después crecen y adquieren el tamaño y aspecto de la célula madre. Es muy frecuente en las levaduras (hongos unicelulares), aunque también se da en algunos ciliados (protozoos).

encerrados en el gametangio. Dichos gametos se originan en los órganos reproductores llamados glándulas sexuales o gónadas Las masculinas son los testículos y las femeninas los ovarios. Cuando las gónadas producen los dos tipos de gametos se denominan ovotestes. 3.2 El sexo en los seres vivos El sexo es una característica de los seres vivos que viene dada, principalmente, por la capacidad de formar gametos. En la mayoría de los animales hay dos individuos, uno del sexo masculino o macho que produce gametos masculinos y otro de sexo femenino o hembra que produce gametos femeninos. Se dice que son individuos unisexuales. Pero el individuo macho y el individuo hembra no sólo se diferencian por las gónadas (caracteres sexuales primarios) encargadas de producir los gametos, sino también por otros rasgos anatómicos o fisiológicos (caracteres sexuales secundarios), que determina el dimorfismo sexual secundario; de no ser así, los dos tipos de individuos son aparentemente iguales. También existe, aunque no es común, especies (caracol, lombriz de tierra, sanguijuela, solitaria, percebe, etc) en las que los individuos producen las dos clases de gametos. En este caso se trata de organismos hermafroditas. 3.3 Partenogénesis Una de las etapas de la reproducción sexual es la unión de los gametos masculino y femenino. Pero en el encuentro de ambas células entraña dificultades, de manera que no siempre es posible, lo que determina ciertas alteraciones e el proceso sexual, tanto en los animales como en los vegetales. La reproducción sexual típica, con fecundación, recibe el nombre de anfigonia, mientras que el término partenogénesis – que significa engendrar a partir de vírgenes (Parteno= virgen y génesis= engendrar), es el desarrollo de un individuo a partir de un óvulo sin fecundar. Consiste en la segmentación del óvulo sin fecundar, puesta en marcha por factores ambientales, químicos, descargas eléctricas, etc. En algunos casos (peces), a los que nos referimos como geitonogamia , se requiere el contacto o la fusión con un gameto masculino, pero no se completa la fecundación, no contribuyendo con sus genes la célula masculina. Se trata de una forma de reproducción sexual especial, aunque también se puede considerar como una forma de reproducción asexual. La partenogénesis ocurre en muchos invertebrados como nematodos, rotíferos, crustáceos y, sobre todo, en muchos insectos como las abejas, avispas, hormigas, pulgones, etc. Existen diversas formas de partenogénesis que podemos clasificar atendiendo a tres criterios.

  • Según la frecuencia:

 Accidental: cuando ocurre ocasionalmente. No es muy corriente; se da en la mariposa

de la seda; también en los pollos y pavos.

 Facultativa: cuando el desarrollo del óvulo ocurre por partenogénesis, pero también

puede ser después de una fecundación. Ocurre en los insectos sociales.

 Obligada: es la única forma de reproducción. Se da por ejemplo en ciertas poblaciones

de lagartos del desierto de América.

  • Según el sexo de los descendientes:

 Arrenotoca: cuando solo nacen machos. Es muy común en los insectos sociales.

 Telitoca: si sólo nacen hembras. Se presenta en algunos insectos y nematodos.

 Anfitoca: nacen de los dos sexos. Se da en los rotíferos.

  • Según la dotación cromosómica del óvulo:

 Cigofásica: cuando los óvulos son diploides. Esto es debido a que los óvulos no se

forman por meiosis y si la hay, desaparece el haber fusión de núcleos. Ocurre en algunas

polillas.

 Gamofásica: si los óvulos son haploides; es decir formados por meiosis. Estos óvulos

pueden desarrollarse por partenogénesis y dan machos haploides, o pueden ser fecundados y originar hembras diploides. Lógicamente, en la formación de los espermatozoides no hay meiosis. Se da en los himenópteros (abejas, hormigas, et.)

  1. LA MEIOSIS EN LOS CICLOS BIOLÓGICOS Se denomina ciclo biológico al círculo imaginario que describe una especie, partiendo del estado de cigoto hasta que alcanza de nuevo el mismo estado. Para el estudio de los ciclos biológicos hay que tener en cuenta dos conceptos básicos: la alternancia de fases nucleares y la alternancia de generaciones. 4.1 Alternacia de fases nucleares Considerando el número de cromosomas de las células, en el ciclo biológico de cualquier especie siempre hay dos fases nucleares alternantes: fase haploide y fase diploide, aunque una de ellas sea muy reducida. Ello se debe a que en ésta forma de reproducción existen siempre dos procesos fundamentales: la meiosis, por la cual se pasa de la fase diploide a la haploide, y la fecundación, mediante la que se pasa de la fase haploide a la diploide. El resultado es que los gametos son siempre haploides y el cigoto diploide. Según cuando se produzca la meiosis hay tres tipos de ciclos:
  • Cuando en el paso de cigoto a cigoto, un ciclo, casi todo él se desarrolla en fase haploide (haplofase), siendo el cigoto la única etapa diploide, se habla de ciclo haplofásico (o haplonte). Esto sucede porque la meiosis sigue inmediatamente a la fecundación y se produce en la primera división del cigoto (meiosis inicial o cigótica).
  • Si por el contrario, casi todo el ciclo se desarrolla en la fase diploide (diplofase), siendo los gametos la única etapa haploide, se dice que el ciclo es diplofásico (o diplonte). Esto es así porque la meiosis se produce en el momento de la formación de los gametos (meiosis terminal o gamética), e inmediatamente tiene lugar la fecundación).
  • Cuando las dos fases son amplias, pues existen mas células haploides que los gametos, y mas células diploides que el cigoto, se habla de ciclo diplofásico o haplodifásico (diplohaplonte o haplodiplonte). Aquí la meiosis está muy separada de la fecundación (meiosis intermedia o agamética). 4.2 Alternancia de generaciones o reproducción alternante Considerando las formas de reproducción que presenta una especie, se dice que hay reproducción alternante cuando alterna la reproducción sexual con otra forma de reproducción, por lo que hay alternancia de generaciones. Existen tres formas de reproducción alternante: metagénesis(Alternancia de reproducción sexuada con

reproducción asexuada. ), heterogonia(En los insectos: es la alternancia de

partenogénesis con bisexualidad.)

Para comprender la alternancia de generaciones, es preciso concretar qué es una generación morfológica. Como tal se entiende una etapa en el ciclo vital de una especie, que comienza a partir de unas células reproductoras (esporas o gametos) y, que después de una actividad vegetativa (crecimiento y desarrollo), finaliza dando a su vez células reproductoras distintas. Cuando en el paso de cigoto a cigoto, o sea, un ciclo completo, interviene una sola generación de individuos, lógicamente no hay alternancia de generaciones y, entonces, el ciclo se denomina monogenético. Si por el contrario, hay dos generaciones y cada una de ellas s reproduce de manera distinta a la otra, se habla de alternancia de generaciones y el ciclo se denomina digenético. 4.3 Tipos de ciclos biológicos Para saber como es el ciclo de una especie concreta hay que tener en cuenta qué tipo de