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Jamundí-Valle NIT 805.013.410- CÓDIGO ICFES 118224 Niveles de Preescolar, Básica (Primaria y Secundaria) y Media Técnica Resolución de Reconocimiento Oficial No. 0243 del 12 de Noviembre de 2014 Departamento de Ciencias Naturales y Educación Ambiental Asignatura: Biología Grado: Once Periodo: Dos componente organísmico Tema: La División Celular Docente: Nilsa Hurtado ESTÁNDAR(ES) A TRABAJAR Explico la variabilidad en las poblaciones y la diversidad biológica como consecuencia de estrategias de reproducción, cambios genéticos y reproducción celular. INDICADOR DE DESEMPEÑO. Comprende que un organismo es un sistema complejo que consta de células y órganos que interactúan para conseguir la adaptación a diversos cambios internos y externos. TEMA: Ciclo Celular Los organismos dependen del ciclo celular para reparar y aumentar el número de células y reproducirse.
Tres Ideas fundamentales
La continuidad de la vida depende de la reproducción. En este proceso, los padres
producen una nueva generación de células, iguales a ellos. La división celular
constituye el puente entre generaciones.
Cuando una célula se divide, cada una de sus dos células hijas recibe el mismo
número de moléculas de ADN y parte del citoplasma. En las células eucariontes, el
mecanismo de división se llama mitosis. Un mecanismo adicional llamado
citoquinesis divide el citoplasma.
El ciclo celular se inicia en el momento en que se forma una célula hija y termina
cuando la célula completa su propia división. Cada vuelta de ciclo pasa por la
interfase, la mitosis y la citoquinesis. La célula pasa el mayor tiempo de su vida en
la interfase, en esta etapa su masa y el número de sus componentes aumentan y
es entonces cuando su ADN se duplica.
COMPRENDAMOS LO SIGUIENTE
En los seres pluricelulares se presentan dos clases de células: las somáticas (6) y las
germinales (7).
Las primeras ósea las somáticas hacen parte de todos los tejidos del cuerpo y se dividen
para generar nuevas células, bien sea para reponer algunas células muertas, reparar o
para aumentar su número y proporcionar crecimiento.
Por su parte, las células germinales son las encargadas de la reproducción sexual. Así, los
organismos pluricelulares como los humanos, los robles, el pasto o el bocachico, entre
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otros miles, contienen trillones de células. Para lograrlo, cuentan con un mecanismo
permanente de reproducción celular para la fabricación de nuevas células. ¡Por ejemplo,
un humano adulto saludable produce en promedio 25 millones de células somáticas
nuevas cada segundo! Independientemente de si las células se van a producir en un
organismo animal o vegetal, el método por el cual se fabrican es notablemente parecido.
Mientras usted lee este texto, muchas de las células somáticas de su cuerpo están
creciendo, dividiéndose y muriendo. Cuando una célula alcanza su tamaño límite, algo
debe suceder: o se divide o deja de crecer.
La división celular tarde o temprano sucederá en la mayoría de las células. La división
celular no sólo evita el crecimiento excesivo de la célula, sino también es la forma en la
que se reproduce.
Todo esto ocurre gracias al ciclo celular, el cual se define como la secuencia de
crecimiento y división de una célula. Cada vez que una célula realiza un ciclo completo, se
convierte en dos células idénticas. Cuando el ciclo se repite continuamente, el resultado
es una continua producción de nuevas células.
6 célula somática ( del griego: cuerpo): relativo al cuerpo o a las células que constituyen
todos los sistemas que forman el cuerpo excepto óvulos y espermatozoides.
7 células germinales : las células precursoras de los gametos, es decir, óvulos y
espermatozoides en los organismos que se reproducen sexualmente.
CICLO CELULAR (figura 1)
La célula es la unidad reproductora de los seres vivos. A lo largo de su vida las células se nutren y
aumentan de tamaño. El ciclo celular culmina con la citoquinesis , momento en el cual la
célula se divide en dos células hijas con núcleos idénticos al dividirse completamente el
citoplasma. El resultado son dos células con núcleos idénticos.
El período de tiempo desde que una célula “nace” hasta que se reproduce se conoce como ciclo celular , y dura aproximadamente 24 horas. En cierto momento del ciclo celular, la célula “decide” si va a dividirse o no. Cuando las células normales cesan su crecimiento por diversos factores, se detienen en un punto tardío de la fase G1. En algunos casos, las células pasan de la fase G1 a un estado especial de reposo , llamado G0 , en el cual pueden permanecer durante días, semanas o años. En nuestro organismo, las células de la piel , por ejemplo, se dividen hasta una vez al día. Las células del recubrimiento estomacal se dividen todos los días. La mayoría de nuestras células nerviosas y musculares no vuelven a dividirse una vez han madurado (se encuentran en G0) y si una de estas células muere, no se repone. Las células del hígado se dividen sólo una o dos veces al año o ante estímulos como una injuria en el tejido. Sin embargo, el hecho de que estén en G0, sin dividirse, no implica inactividad; ya que los hepatocitos (células del hígado), por ejemplo, se encuentran entre las células más activas de todo el organismo desde un punto de vista metabólico. El ciclo celular consta de dos períodos:
Jamundí-Valle NIT 805.013.410- CÓDIGO ICFES 118224 Niveles de Preescolar, Básica (Primaria y Secundaria) y Media Técnica Resolución de Reconocimiento Oficial No. 0243 del 12 de Noviembre de 2014 Durante la división celular cada molécula de ADN de la cromatina con su correspondiente copia se organiza empaquetándose hasta hacerse visibles al microscopio como unos bastoncitos dobles, llamados cromosomas. Así, la cromatina y los cromosomas son la misma sustancia (ADN) pero con distinto grado de empaquetamiento. Cada cromosoma tiene dos moléculas idénticas ( cromátidas ) como resultado de la duplicación del ADN en interfase, unidas por una región muy estrecha, o centrómero. Un gen es un pequeño fragmento de ADN que contiene la información necesaria para que se exprese un determinado carácter en un individuo (por ejemplo, el color de ojos). El cariotipo Es el conjunto de cromosomas de una célula o de una especie. Las células de los organismos de la misma especie tienen el mismo número de cromosomas , y éstos tienen un tamaño y una forma característica. Las células humanas poseen 23 pares de cromosomas. De éstos, un par son los cromosomas sexuales , muy diferentes uno del otro que determinan el sexo. Uno de ellos se denomina X y el otro Y. En los humanos, las mujeres tienen dos cromosomas X, son XX, y los hombres son XY.
LA MITOSIS (figura No 2)
E s un proceso común a todo tipo de células eucariotas, mediante el que se asegura que las células hijas reciban los mismos cromosomas que la célula madre y, por tanto, la misma información genética.
Por medio del proceso de mitosis , los cromosomas se distribuyen de manera que cada nueva
célula hija recibe un juego completo de cromosomas y es genéticamente idéntica a la célula
progenitora.
También se llama reproducción asexual celular. En organismos Unicelulares: cuando una célula se divide, se reproduce también el número de individuos. Las células son idénticas a la madre. En organismos Pluricelulares: la reproducción por mitosis tiene como finalidad el crecimiento del individuo, así como reparar los tejidos que estén dañados o viejos por células idénticas a las que sustituyen. En el proceso de la mitosis se distinguen las siguientes fases: PROFASE: - El ADN se compacta y se forman los cromosomas (con dos cromátidas idénticas)
- Desaparece la membrana nuclear y los cromosomas se dispersan por la célula
- Los centriolos se dirigen a polos opuestos, conectados por filamentos (huso mitótico) METAFASE: Los cromosomas se unen al huso mitótico en el ecuador con el centrómero ANAFASE: Se separan las cromátidas y se dirigen a un polo opuesto de la célula, por lo que al final de esta fase en cada polo hay el mismo número de cromátidas, una de cada cromosoma. TELOFASE : Se forma una membrana nuclear alrededor de cada grupo de cromátidas.
Jamundí-Valle NIT 805.013.410- CÓDIGO ICFES 118224 Niveles de Preescolar, Básica (Primaria y Secundaria) y Media Técnica Resolución de Reconocimiento Oficial No. 0243 del 12 de Noviembre de 2014 CITOCINESIS Una vez finalizada la división del núcleo, el citoplasma se va estrechando hasta que la membrana plasmática se rompe dando lugar a dos células. Figura 1 Bibliografía consultada:
- Audesirk, T. Audesirk, G. & B. Byers. Biología, la vida en la tierra con fisiología. 9º Edición. 2013.
- Raven, P.H., Johnson, G.B. Biology. 6º Edición. 2002.
- Alberts, B. Biologia Molecular de la Célula. 5º Edición. 2010.
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MEIOSIS
La fecundación implica un problema, ya que cada vez que se unen dos núcleos se unen dos dotaciones cromosómicas, porque si los adultos tenían 46 cromosomas, el cigoto tendrá 92 y, por lo tanto, dará lugar a nuevos adultos con 92 cromosomas, lo que no puede ser, ya que se modificaría el número cromosómico de la especie, y este número tiene que permanecer estable. Para mantener esa estabilidad en el número de cromosomas se desarrolló un mecanismo especial de división celular, la meiosis. Por este tipo de división, a partir de una célula con nuestros 46 cromosomas, agrupados en 23 pares, se obtienen cuatro células con 23 unidades. Son los gametos o células sexuales. Este proceso ocurre en el aparato reproductor.
ENFERMEDADES Y GENES
La mutación es una alteración o cambio en la información genética o bien un fallo en la repartición de los cromosomas en la división celular, y que va a producir un cambio de características. Este cambio va a estar presente en una pequeña proporción de la población o del organismo. La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando afectan a las células reproductivas. Una consecuencia de las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin embargo, aunque en el corto plazo pueda parecer que las mutaciones son perjudiciales, a largo
plazo son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin
cambio la vida no podría evolucionar.
Realiza una lectura comprensiva del ciclo celular para poder analizar las siguientes preguntas que se registran en las actividades que a continuación se presentan. Lee el siguiente documento acerca de las causas y consecuencias de una mitosis mal regulada.
Jamundí-Valle NIT 805.013.410- CÓDIGO ICFES 118224 Niveles de Preescolar, Básica (Primaria y Secundaria) y Media Técnica Resolución de Reconocimiento Oficial No. 0243 del 12 de Noviembre de 2014 ACTIVIDAD 1 Lee el siguiente documento acerca de las causas y consecuencias de una mitosis mal regulada. Origen del cáncer: La carcinogénesis o aparición de un cáncer es el resultado de dos procesos sucesivos: el aumento descontrolado de la proliferación de un grupo de células que da lugar a un tumor, y la posterior adquisición por estas células de capacidad invasiva, que les permite diseminarse desde su sitio natural en el organismo y colonizar y proliferar en otros tejidos u órganos, proceso conocido como metástasis. Si sólo tiene lugar un aumento del crecimiento de un grupo de células en el lugar donde normalmente se hallan, se habla de un tumor benigno , que generalmente es eliminable completamente por cirugía. Por el contrario, cuando las células de un tumor son capaces de invadir los tejidos circundantes o distantes, tras penetrar en el torrente circulatorio sanguíneo o linfático, y formar metástasis se habla de un tumor maligno o cáncer. Las metástasis son las responsables de la gran mayoría de los tratamientos fallidos y, por tanto, de las muertes por cáncer. 1 - La primera fase de un tumor es la alteración de la capacidad de proliferación de una célula como resultado de una mutación en uno de los genes que la controlan. Es la iniciación, y al agente que la causa se le llama iniciador. Esta célula "iniciada" crece con una velocidad ligeramente superior a las normales, y puede pasar inadvertida durante un período muy largo. Los carcinógenos actúan modificando los genes implicados en el control de la proliferación celular, de modo que su papel es colaborar con la mutación iniciadora, y sólo causan cáncer cuando actúan de modo repetido tras el carcinógeno iniciador. 2- Es la segunda fase , promoción , durante la cual el agente promotor estimula el crecimiento de las escasas células iniciadas que con una sola mutación tenían ligeramente alterado su crecimiento. Este aumento de células con una mutación favorece la posibilidad de que alguna de ellas acumule una nueva mutación que la haga crecer aún más deprisa, ya que la división celular aumenta el riesgo de adquirir mutaciones. La reducida probabilidad de mutaciones espontáneas hace que la duración de esta fase en que el tumor no es aún visible sea muy larga, puesto que se necesitan millones de células con una mutación para que alguna desarrolle un segundo cambio genético. Ello se deduce claramente del retraso en 5 a 20 años. 3- La tercera fase es la progresión tumoral o adquisición de nuevas (tercera, cuarta...) alteraciones genéticas que provocan un aumento de la malignidad, con adquisición de capacidad invasiva y metastásica. El cáncer es la consecuencia de mutaciones que producen la expresión anormal de un número reducido de nuestros genes: los oncogenes, los genes supresores de tumores y los genes de reparación del ADN. Según el documento y tus propias ideas:
Jamundí-Valle NIT 805.013.410- CÓDIGO ICFES 118224 Niveles de Preescolar, Básica (Primaria y Secundaria) y Media Técnica Resolución de Reconocimiento Oficial No. 0243 del 12 de Noviembre de 2014 b) Las células normales, afectadas por agentes cancerígenos, comienzan una etapa M (de mitosis) permanente, lo que genera varias células hijas de una misma célula madre c) Las células normales, afectadas por agentes cancerígenos, acortan G1, realizando S y G2 de manera normal, lo que genera mitosis más seguidas y un tejido atrofiado d) Las células normales, afectadas por agentes cancerígenos, tras realizar mitosis, pierden parte del material citoplasmático, lo que produce tejidos atrofiados. ACTIVIDAD 3 El ciclo celular corresponde a: a). Conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en células hijas. b). Proceso ordenado por el que la célula muere ante estímulos extra o intracelulares. c). Proceso a través del cual el ADN se duplica. d). Proceso por medio del cual la célula obtiene la energía para realizar sus actividades. Las células somáticas se refieren a: a). Las células que conforman el cuerpo b). Las células que participan en la reproducción. c). Las células de los organismos unicelulares d). Las células sin un núcleo celular. ACTIVIDAD 4 Indica la finalidad de la mitosis en los seres pluricelulares.
