Preguntas de la división celular
1. A la vista de la imagen, conteste las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué etapa de la mitosis representa? [0’2]. ¿Qué indican las flechas A, B y C? [0’3].
Pertenece a la telofase debido a que comienza a dividirse el citoplasma y en cada polo de la célula están las cromátidas divididas en el anafase. Se comenzará a formar la envoltura nuclear y a descondensarse los cromosomas.
La flecha A indica las cromátidas, la B el microtúbulos polares y la C la división del citoplasma por estrangulación
¿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 porque no presenta una pared celular y el citoplasma se divide por estrangulación.
La telofase es la etapa final de la mitosis. Durante esta fase las cromátidas hermanas separadas en la anafase alcanzan los polos de la célula. Las cromátidas se harán cada vez menos visibles, descondensándose en cromatina.
La envoltura nuclear se va formando a partir del retículo endoplasmático y de los restos de la envoltura nuclear de la célula madre y en la región ecuatorial de la membrana celular se observa un estrangulamiento, la división del citoplasma o citocinesis, que dará como resultado dos células bien diferenciadas o células hijas.
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].
Mitosis significa división del núcleo de la cual se obtienen dos células hijas con la misma carga cromosómica que la madre.
La mitosis se divide en cuatro fases:
La profase, donde desaparece el nucleólo y la envoltura nuclear, se condensa la cromatina y los centriolos se disponen en los polos de la célula proyectando microtúbulos polares.
La metafase que consiste en que las fibras o microtúbulos polares se unen a los cinetocoros de los cromosomas y forman el huso acromático, los cromosomas forman la placa ecuatorial en el centro de la célula.
La anafase donde se dividen las cromátidas y se dirigen cada una a los distintos polos de la célula.
Y por último la telofase donde se comienza a formar la envoltura nuclear , se descondensan el ADN y se comienza a dividirse el citoplasma.
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].
A: fase G1 de la interfase
B: fase S de la interfase
C: fase G2 de la interfase
D: Profase I
E: Metafase I
F: Anafase I
G: Telofase I
H: Citocinesis
El número 1 señala a los cromosomas que están intercambiando su material genético, proceso denominado sobrecruzamiento, el número 2 señala a los centriolos que se forman el huso acromático, cada uno a un polo de la célula distinto. El número 3 señala las fibras de huso acromático a las cuales están unidas los cromosomas.
En la fase G1 (A) se sintetizan proteínas y ARNm y acaba cuando comienza a duplicarse el ADN, algunas células con funciones muy específicas como las neuronas, no pasan a la siguiente fase y se quedan permanentemente en la llamada fase G0, o estado en reposo. Cuando acaba la G1 la célula alcanza el punto R, momento en el cual las siguientes fases de la interfase se sucederán de manera automática. La siguiente fase es la fase S (B), donde se duplica el ADN y los centriolos y se sintetiza ARNm. La última fase de la interfase es la G2 (C) donde se pueden observar los cromosomas con dos cromátidas tras su duplicación y se continúa sintetizando proteínas y ARNm.
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 no tiene pared celular y su citoplasma se divide por estrangulación y no por septación como es el caso de las células vegetales, además de que tiene centriolos por tanto aseguramos que es una célula animal.
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 presenta una división del núcleo más concretamente la meiosis, Se muestra la cantidad de material genético que hay en la célula en las distintas fases del proceso.
En la fase A la célula se encuentra en la fase G1 de la interfase con las cromátidas divididas, en la fase B se duplica en ADN por lo que deducimos que es la fase S de la interfase, y esta carga cromosómica se mantiene en la fase C o fase G2 de la interfase. En el periodo D se produce la primera división meiótica, reduccional, donde se separan los cromosomas homólogos, y se procude una intercinesis, periodo E, donde se divide el citoplasma y da lugar a dos células hijas con la mitad de cromosomas que la madre. En el periodo F se produce la segunda división meiótica por la cual ya no se reduce la carga cromosómica sino que se dividen cromátidas hermanas que se duplicarán más tarde y se produce de nuevo la citocinesis o división del citoplasma, periodo G.
b) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en la gráfica 1? [0’4].
La finalidad es obtener células n con la mitad de cromosomas que la madre 2n, las cuales se llamarán gametos, y al producirse la fecundación se obtendrán seres pluricelulares 2n, de esta manera las generaciones sucesivas tienen la misma cantidad de material genético sino cada generación tendría mayor carga cromosómica que la anterior.
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 C encontraríamos los cromosomas homólogos recién duplicadas sus cromátidas (dibujo 1). En la fase D donde se ha producido el sobrecruzamiento, se duplican los cromosomas por tanto encontrariamos el dibujo 3. En la fase E una vez divididos los cromosomas con la información intercambiada encontrariamos el dibujo número 4. En la fase F se duplican las cromátidas, puesto que corresponde con la anafase II, pero seguiríamos observando el dibujo 4 y en la fase G ya se han dividido las cromátidas y observamos el dibujo número 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 gráfica representa la variación del contenido del ADN de una célula a lo largo del ciclo celular.
Corresponde a la meiosis.
En la fase A la célula se encuentra en la fase G1 de la interfase con las cromátidas divididas, en la fase B se duplica en ADN por lo que deducimos que es la fase S de la interfase, y esta carga cromosómica se mantiene en la fase C o fase G2 de la interfase. En el periodo D se produce la primera división meiótica, reduccional, donde se separan los cromosomas homólogos, y se procude una intercinesis, periodo E, donde se divide el citoplasma y da lugar a dos células hijas con la mitad de cromosomas que la madre. En el periodo F se produce la segunda división meiótica por la cual ya no se reduce la carga cromosómica sino que se dividen cromátidas hermanas que se duplicarán más tarde y se produce de nuevo la citocinesis o división del citoplasma, periodo G.
b) ¿Qué función tiene el cambio en el contenido de ADN que se representa en la gráfica 1? [0’4].
La finalidad es obtener células n con la mitad de cromosomas que la madre 2n, las cuales se llamarán gametos, y al producirse la fecundación se obtendrán seres pluricelulares 2n, de esta manera las generaciones sucesivas tienen la misma cantidad de material genético sino cada generación tendría mayor carga cromosómica que la anterior.
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 C encontraríamos los cromosomas homólogos recién duplicadas sus cromátidas (dibujo 1). En la fase D donde se ha producido el sobrecruzamiento, se duplican los cromosomas por tanto encontrariamos el dibujo 3. En la fase E una vez divididos los cromosomas con la información intercambiada encontrariamos el dibujo número 4. En la fase F se duplican las cromátidas, puesto que corresponde con la anafase II, pero seguiríamos observando el dibujo 4 y en la fase G ya se han dividido las cromátidas y observamos el dibujo número 2.
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]. En el dibujo número 1 observamos la anafase I de la meiosis donde se dividen los cromosomas que se han intercambiado el material genético. El dibujo número 2 muestra la anafase de la mitosis donde se separan las cromátidas hermanas y el dibujo número 3 que muestra como se dividen las cromátidas de los cromosomas que se habían intercambiado el material genético corresponde con la anafase II de la meiosis.
¿Qué representan en cada caso las estructuras señaladas con las letras A, B, C, y D? [0’5].
A: cromosomas que se han intercambiado el material genético.
B: cromátidas hermanas
C: cromátidas de cromosomas que se han intercambiado el material genético.
D: huso acromático
b) ¿Cuál es la finalidad de los distintos tipos de división celular? [0’4].
La finalidad de la meiosis es obtener células n con la mitad de cromosomas que la madre 2n, las cuales se llamarán gametos, y al producirse la fecundación se obtendrán seres pluricelulares 2n, de esta manera las generaciones sucesivas tienen la misma cantidad de material genético sino cada generación tendría mayor carga cromosómica que la anterior.
La finalidad de la mitosis es el crecimiento del organismo mediante reproducción asexual ya que no se reduce la carga cromosómica ni se intercambia el material genético.
Dibuje esquemáticamente el proceso de división completo del que forma parte la fase 2 identificando las distintas estructuras [0’6].
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].
El mitosis. Lo sabemos porque la gráfica comienza y acaba en la G1, y porque observamos que se produce la interfase, que abarca las tres fases denominadas G1,S y G2 y la división, en una sola fase, la fase M.
Lo que le ocurre al ADN a lo largo del proceso es que en la etapa S se duplica, y durante la fase M, se produce la mitosis, y la cantidad de ADN de la célula resultante es igual a la que había en la célula madre, es decir al inicio en la primera G1.
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 meiosis debido a que observamos que hay dos divisiones consecutivas (M1 y M2), que la cantidad de ADN en la célula resultante es la mitad que en el de la célula madre y que no es un proceso cíclico. Lo que le ocurre al ADN a lo largo del proceso es que se duplica en la fase S, se reduce a la mitad en la fase M1 y nuevamente en la fase M2. Obteniendo finalmente una célula resultante con la mitad de ADN que el de la célula madre.
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].
En la A la meiosis y en la B la mitosis.
Señala la profase I meiótica que tiene cinco fases:
1. Leptoteno. En esta fase los cromosomas comienzan a hacerse visibles, y se observan unidos a la membrana nuclear.
2. Zigoteno. En esta fase los cromosomas homólogos se aparean dos a dos, es decir se distribuyen por parejas de cromosomas homólogos. Este apareamiento recibe el nombre de sinapsis, y se produce por medio de una estructura proteica que recibe el nombre de complejo sinaptonémico. El apareamiento se lleva a cabo gracias a determinadas proteínas que colaboran para mantenerlos alineados. En esta fase la pareja de cromosomas recibe el nombre de bivalente (dos cromosomas homólogos unidos) o tétrada (formada por cuatro cromátidas).
3. Paquiteno. En esta fase el apareamiento de las parejas de cromosomas homólogos es total, observándose los cromosomas con cuatro cromátidas, dos de cada homólogo. Las tétradas que comenzaron a formarse durante el zigoteno, se observan ya totalmente formadas y cada una de ellas posee dos centrómeros.En este momento intercambian información genética. A este fenómeno se le denomina entrecruzamiento o sobrecruzamiento (crossing-over) y se lleva a cabo entre cromátidas hermanas. Los puntos de sobrecruzamiento corresponden a los nódulos de recombinación de los complejos sinaptonémicos formados en la fase anterior, que contienen las enzimas necesarias para el intercambio de genes entre las cromátidas de los dos cromosomas homólogos.
4. Diploteno. Las parejas de cromosomas homólogos comienzan a separarse, aunque no llegan a hacerlo del todo, quedando unidas por los quiasmas.
5. Diacinesis. Los homólogos se separan de forma completa y aumenta la espiralización de los cromosomas, alcanzándose el máximo grado de empaquetamiento. Se distinguen los dos cromosomas homólogos, las dos cromátidas hermanas de ellos y los quiasmas entre dos cromátidas hermanas.Al final de esta fase va desapareciendo la envoltura nuclear, al igual que el nucléolo. El huso acromático está casi formado, como en la profase mitótica.
b) Enumere cinco diferencias entre los procesos A y B [0’5]. Indique la importancia biológica de ambos procesos [0’5].
1.En la mitosis se produce una división del núcleo mientras que en la meiosis dos.
2.En la mitosis en número de cromosomas en idéntico al de la célula madre y en la meiosis es la mitad.
3.En la mitosis los cromosomas de las células hijas son iguales a los de la célula madre, en cambio en la meiosis sufren una recombinación genética.
4.En la profase de la mitosis no hay sinapsis ni entrecruzamiento, pero en la meiosis sí.
5.En la mitosis durante la anafase las cromátidas hermanas se separan, en la meiosis no se separan, sino que se separan los cromosomas homólogos.
Mitosis: obtener células hijas con idéntica información genética que la célula madre, asi como permitir a los organismos pluricelulares el crecimiento y el recambio celular. Meiosis: conseguir células (gametos) con la mitad de cromosomas que la célula madre, que al unirse en la reproducción sexual, permitan obtener una gran variabilidad genética.
