UNIDAD DIDÁCTICA 3

MITOSIS Y MEIOSIS. LA PERPETUACIÓN DE LA VIDA

1. El ciclo biológico y la reproducción

2. El ciclo celular y la reproducción celular

3. La mitosis y la reproducción asexual

4. La meiosis y la reproducción sexual

5. Los ciclos biológicos y la meiosis

Biología y Geología

1º BACHILLERATO

1. EL CICLO BIOLÓGICO Y LA REPRODUCCIÓN

CONCEPTO DE CICLO BIOLÓGICO

Conjunto de etapas por las que pasa un organismo a lo largo de su vida

FASE INICIAL

Cigoto o Espora o Gémula

FASE DE CRECIMIENTO

Aumento del nº de células

y diferenciación

FASE REPRODUCTORA

Células

germinales Células

somáticas

Se originan nuevos individuos

o Esporas Gametos

BG 1BACH

UD3

2.1 EL CICLO CELULAR

Conjunto de procesos desde que se forma una célula a partir de otra hasta que se reproduce.

2.2 EL CICLO CELULAR EN PROCARIOTAS

Crecimiento División celular por bipartición

2. EL CICLO CELULAR Y LA REPRODUCCIÓN CELULAR BG 1BACH

UD3

2.3 EL CICLO CELULAR EN EUCARIOTAS

2.3.1 ETAPAS DEL CICLO CELULAR:

Interfase:

Fase G1. Crecimiento

Actividad metabólica normal

Fase S. Duplicación del ADN

(replicación).

Fase G2.

Preparación para división

División celular (Fase M o fase de mitosis):

Reparto del material genético y citoplasmático entre las células hijas

S (fase de síntesis)

Interfase

10 horas

2 horas

Fase M

2. EL CICLO CELULAR Y LA REPRODUCCIÓN CELULAR

G1, G2 S y

BG 1BACH

UD3

2.3 EL CICLO CELULAR EN EUCARIOTAS

2.3.1 ETAPAS DEL CICLO CELULAR (II)

Células embrionarias

Células meristemáticas

(vegetales)

Células madre (animales)

Células adultas (algunos tejidos)

DIVISIÓN CELULAR (MITOSIS)

Células indiferenciadas con capacidad

de división

Células diferenciadas sin capacidad

de división (Fase G1

permanante)

Resto de células adultas

BG 1BACH

UD3

PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE

Replicación (Fase S)

2.3 EL CICLO CELULAR EN EUCARIOTAS

Cromosomas

formados por

una cromátida

Centrómero

Cromosomas

formados por

dos cromátidas

Duplicación centriolos (Fase G2)

INTERFASE DIVISIÓN (MITOSIS)

2.3.1 ETAPAS DEL CICLO CELULAR (II)

CITOCINESIS CARIOCINESIS (MITOSIS)

Ej: 2n=4

BG 1BACH

UD3

PROFASE

Condensación de la cromatina

(cromosomas visibles)

Separación de centriolos

a polos opuestos

Desaparición de membrana

nuclear y nucléolo

2.3.3 FASES DE LA MITOSIS

Formación del huso mitótico o acromático

2.3 EL CICLO CELULAR EN EUCARIOTAS

Huso

acromático

Centriolos

Huso

anclado a

centriolos

BG 1BACH

UD3

METAFASE

Condensación

máxima de

cromosomas

Extensión del huso hasta los

polos

Formación de la placa ecuatorial o metafásica.

Orientación de

cromátidas a

polos

opuestos.

2.3 EL CICLO CELULAR EN EUCARIOTAS

2.3.3 FASES DE LA MITOSIS (II) ANAFASE

Separación de

cromátidas

hermanas a

polos opuestos

Acortamiento de los filamentos del

huso

Cromátida hermana

Centriolos acortan huso

Placa metafásica

Huso completo

BG 1BACH

UD3

TELOFASE

Reaparición de

nucléolos

http://www.youtube.com/watch?v=Q70iyGgJG68

2.3 EL CICLO CELULAR EN EUCARIOTAS

2.3.3 FASES DE LA MITOSIS (III)

Descondensación de cromosomas

Reaparición de membrana

nuclear

Nucleolo

Surco de segmentación

División del núcleo dos núcleos con el mismo número y tipo de cromosomas (misma IG)

PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE

Centriolos

Cromátidas

Huso acromático

Centrómero Polo

Cromátida Cromosoma

hijo

2.3 EL CICLO CELULAR EN EUCARIOTAS

2.3.3 FASES DE LA MITOSIS (IV)

2. EL CICLO CELULAR Y LA REPRODUCCIÓN CELULAR BG 1BACH

UD3

2.3 EL CICLO CELULAR EN EUCARIOTAS

2.3.4 DIVISIÓN DEL CITOPLASMA (CITOCINESIS)

2. EL CICLO CELULAR Y LA REPRODUCCIÓN CELULAR

Surco de

segmentación

Anillo

contráctil

Vesículas de

aparato de

Golgi

Fragmoplasto Células hijas

Paredes celulares Pared celular

Células hijas

Segmentación Tabicación

BG 1BACH

UD3

2.4 VARIACIÓN DE LA CANTIDAD DE ADN DURANTE LA MITOSIS

Cromosomas

con una

cromátida

1

Centrómero

Cromosomas

con dos

cromátidas 2

Huso

1

1

Placa

metafásica

Centriolos

acortan huso

Surco de

segmentación

G1 FASE S Y G2 PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE CITOCINESIS

INTERFASE MITOSIS

Ej: 2n=4 cromosomas

Cromosomas

sencillos

(1 cromátida)

Cromosomas dobles

(2 cromátidas)

Cromosomas sencillos

(1 cromátida)

Centriolos

Replicación

BG 1BACH

UD3

Huso unido

a centrómeros

UNICELULARES EUCARIOTAS

Reproducción asexual

2.5 SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA MITOSIS

2. EL CICLO CELULAR Y LA REPRODUCCIÓN CELULAR

Proceso que asegura el reparto equitativo del material genético entre las dos células hijas

PLURICELULARES

Desarrollo embrionario

Crecimiento Reparación

y regeneración

Aumento del número de

células

Cigoto

BG 1BACH

UD3

•Un progenitor

•Los descendientes son copias genéticamente idénticas

•Las nuevas células se producen por mitosis

3.1 REPRODUCCIÓN ASEXUAL

3. LA MITOSIS Y LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL BG 1BACH

UD3

ESPORULACIÓN BIPARTICIÓN

En

organismos

unicelulares

GEMACIÓN

3.1.1 TIPOS DE REPRODUCCIÓN ASEXUAL (eucariotas)

3.1 REPRODUCCIÓN ASEXUAL

3. LA MITOSIS Y LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL

Se obtiene

2 células

de similar

tamaño

División del

núcleo

por

mitosis

Levaduras, algas, protozoos

División

del núcleo

por

mitosis

Unicelulares:

Se obtienen

2 células de

diferente

tamaño

Pluricelulares:

Yema o

protuberancia

Nuevo

individuo

Divisiones

sucesivas

del núcleo por

mitosis

Célula

plurinucleada

Cada núcleo

se rodea de

citoplasma y

membrana

(espora)

Liberación

de

esporas

Levaduras, cnidarios Hongos, plantas (esporas meióticas)

Nuevos

individuos

BG 1BACH

UD3

REGENERACIÓN

Formación partes perdidas

Fragmento

regenerado

ESCISIÓN O FRAGMENTACIÓN

Rotura espontánea en 2 o más fragmentos

Escisión

3.1.1 TIPOS DE REPRODUCCIÓN ASEXUAL (II)

3.1 REPRODUCCIÓN ASEXUAL

3. LA MITOSIS Y LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL

Cada fragmento origina un individuo

Equinodermos Platelmintos

BG 1BACH

UD3

VENTAJAS:

3.2 VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL

3. LA MITOSIS Y LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL

Un solo

progenitor

Proceso rápido y sencillo

Permite crecimiento

rápido de la

población.

INCONVENIENTES

No produce variabilidad genética

No garantiza supervivencia si el ambiente cambia

BG 1BACH

UD3

4.1 LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

4. LA MEIOSIS Y LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

•Dos progenitores (salvo excepciones)

•Los descendientes son genéticamente diferentes.

•En algún momento del proceso interviene la meiosis como

mecanismo de división celular

BG 1BACH

UD3

4.1 LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

4. LA MEIOSIS Y LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

4 Desarrollo postembrionario

(crecimiento)

2 Fusión de los gametos

(fecundación)

1 Formación de gametos o

gametogénesis

3 Desarrollo embrionario

Meiosis Mitosis y

diferenciación

Directo Indirecto

Etapas

BG 1BACH

UD3

1ª división

meiótica

2ª división

meiótica

4 células hijas haploides

Es un tipo especial de reproducción celular

4.2 LA MEIOSIS

4. LA MEIOSIS Y LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

Dos divisiones sucesivas Produce 4 células

hijas con la mitad de

cromosomas

Sólo para formar células

germinales

Gametos Esporas

En algunos s.v. en la primera

división del cigoto

2 células haploides

Célula madre

diploide

Genéticamente diferentes

BG 1BACH

UD3

Los cromosomas

homólogos se emparejan

PROFASE I

Centriolos

Cromátidas

hermanas

Apareamiento de

cromosomas homólogos

Quiasmas

Condensación de

cromatina.

Cromosomas

visibles.

Apareamiento longitudinal

gen a gen Uniones puntuales

entre cromátidas no

hermanas

Ej: 2n=6

4.2 LA MEIOSIS (II)

4. LA MEIOSIS Y LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

Intercambian material genético

Recombinación

genética

Variabilidad

genética

Entrecruzamiento

( rotura e intercambio

recíproco)

BG 1BACH

UD3

1ª DIVISIÓN MEIÓTICA

2ª DIVISIÓN MEIÓTICA

Profase I Metafase I Anafase I Telofase I

+ Citocinesis I

Telofase II +

Citocinesis II

Anafase II Metafase II

Placa metafásica

doble

Placa metafásica

sencilla

Profase II

4.2 LA MEIOSIS (III)

4. LA MEIOSIS Y LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

Mitosis reduccional

Mitosis normal sin fase S

Cromosomas homólogos a

polos opuestos

Cromátidas hermanas a

polos opuestos

BG 1BACH

UD3

VARIACIÓN DE LA CANTIDAD DE ADN DURANTE LA MEIOSIS

4.2 LA MEIOSIS (IV)

4. LA MEIOSIS Y LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

Profase I Metafase I Anafase I Telofase I + Citocinesis I

Telofase II + Citocinesis II Anafase II Metafase II Profase II

CÉLULA MADRE

Ej: 2n=6

cromosomas dobles

n=3

cromosomas dobles

4 CÉLULAS HIJAS

n=3

cromosomas sencillos n=3

cromosomas dobles

BG 1BACH

UD3

SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA MEIOSIS

4.2 LA MEIOSIS (V)

4. LA MEIOSIS Y LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

1) Reducir a la mitad el nº de cromosomas de las células reproductoras

(o del cigoto en algunos s.v)

2) Introducir variabilidad genética gracias al

entrecruzamiento y la recombinación

2 finalidades

BG 1BACH

UD3

n

2n

Fecundación

Meiosis

cigótica

Meiosis

gamética

Fecundación

2n

Cigoto

2n

Cigoto

n

n

Gametos

n

n Gametos

CICLO

HAPLONTE CICLO

DIPLONTE

ADULTO HAPLOIDE

Hongos y en muchos protoctistas Animales

5. LOS CICLOS BIOLÓGICOS Y LA MEIOSIS

Existen 3 tipos de meiosis que dan lugar a tres tipos de ciclos biológicos

ADULTO DIPLOIDE

BG 1BACH

UD3

Meiosis

esporogénica Fecundación

2n

Cigoto

n Gametos

n

CICLO

DIPLOHAPLONTE

n

Meiosporas

2n

Célula

esporógena

CICLO DIPLOHAPLONTE DE UN

HELECHO

Fase

esporofítica

Fase

gametofítica

Esporofito

adulto (2n)

Gametos (n)

Gametofito

adulto (n) Gametofito

joven (n)

Espora en

germinación

Espora (n)

Meiosis

Fecundación

Esporangio

(2n)

La Perpetuación de la Vida

Alternancia de fases (=generaciones)

ADULTO DIPLOIDE

ADULTO HAPLODE

5. LOS CICLOS BIOLÓGICOS Y LA MEIOSIS (II)

Plantas

BG 1BACH

UD3

Ciclo diplonte

con alternancia

de fases

diploides

sexual (medusa)

y asexual (pólipo)

CELENTÉREOS

5. LOS CICLOS BIOLÓGICOS Y LA MEIOSIS (III) BG 1BACH

UD3