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PARTE I LA MITOSIS

Cumple la función de distribuir los cromosomas duplicados de modo tal que cada nueva célula obtenga una dotación completa de cromosomas. La capacidad de la célula para llevar a cabo esta distribución depende del estado condensado de los cromosomas durante la mitosis y del ensamble de micro túbulos denominado huso Acromático En los estadios tempranos de la mitosis, cada uno de los cromosomas consiste en dos copias idénticas, llamadas cromátides que se mantienen juntas por sus centrómeros . Simultáneamente se organiza el huso, cuya formación se inicia a partir de los centrosomas. Tanto en las células animales como en las vegetales, el entramado del huso está formado por fibras que se extienden desde los polos al ecuador de la célula. FASES DE LA MITOSIS a) Interfase. La cromatina ya está

duplicada pero todavía no se ha condensado. Los centriolos se duplica y los centríolos se encuentran justo al lado de la envoltura nuclear.

b) Profase. Los centríolos empiezan a moverse en dirección a los polos opuestos de la célula, los cromosomas condensados son ya visibles, la envoltura nuclear se rompe y comienza la formación del huso mitótico o acromático.

c) Metafase temprana. Las fibras del huso tiran de cada par de cromátides hacia un lado y otro. Metafase tardía. Los pares de cromátides se alinean en el ecuador de la célula. d) Anafase. Las cromátides se separan. Las dos dotaciones de cromosomas recién formados son empujadas hacia polos opuestos de la célula. e) Telofase. La envoltura nuclear se forma alrededor de cada dotación cromosómica y los cromosomas se descondensan y adquieren, nuevamente, un aspecto difuso. Los nucléolos reaparecen. El huso mitótico o acromático se desorganiza y la membrana plasmática se invagina en un proceso que hace separar las dos células hijas.

LA MEIOSIS. Consiste en dos divisiones nucleares sucesivas, designadas convencionalmente meiosis I y meiosis II. Durante este proceso de división se redistribuyen los cromosomas y se producen células que tienen un número haploide § de cromosomas (n). Durante la interfase § que precede a la meiosis, los cromosomas se duplican. En la profase I de la meiosis, los cromosomas homólogos § se aparean. Un homólogo de cada par proviene de un progenitor, y el otro homólogo, del otro progenitor. Cada homólogo consta de dos cromátides hermanas idénticas, que se mantienen unidas por el centrómero Mientras los homólogos están apareados, ocurre entre ellos el entrecruzamiento , dando como resultado el intercambio de material cromosómico. Al finalizar la meiosis I, los cromosomas homólogos se separan. Se producen dos núcleos, cada uno con un número haploide de cromosomas. Cada cromosoma, a su vez, está formado por dos cromátides §. Los núcleos pueden pasar por un

período de interfase, pero el material cromosómico no se duplica. En la segunda etapa de la meiosis, la meiosis II, las cromátides hermanas de cada cromosoma se separan, como si fuese una mitosis . Cuando los dos núcleos se dividen, se forman cuatro CELULAS haploides. Durante la profase I de la meiosis, los cromosomas homólogos se disponen de a pares –se aparean–. Cada par homólogo está formado por cuatro cromátides por lo que también se conoce como tétrada (del griego, tetra que significa "cuatro"). Entre las

PLAN DE NIVELACION GRADO DECIMO PRIMER PERIODO 2016 ´

TEMA: DIVISION CELULAR

Grado: Decimo

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cromátides de los dos cromosomas homólogos se produce el entrecruzamiento, es decir, el intercambio de segmentos cromosómicos. Los cromosomas homólogos permanecen asociados en los puntos de entrecruzamiento –o quiasmas– hasta el final de la profase I. c) Luego, los cromosomas comienzan a separarse. Como se puede ver, las cromátides hermanas de cada homólogo ya no son completamente idénticas; el entrecruzamiento da como resultado una recombinación del material genético de los dos homólogos. GAMETOGENESIS OVOGÉNESIS: Los oocitos I comienzan la primera división meiótica, ( La mujer al nacer posee 2 millones de ovocitos I, pero solo 400 alcanzan la madurez ). En la pubertad bajo control hormonal un oocito I continua la meiosis cada 28 días que no es mas que la ovulación un proceso que experimenta un solo oocito cada mes durante el período reproductivo ( desde los 12 hasta los 50 años ). La meiosis prosigue entonces en el oocito que ha ovulado. Las 2 células que resultan de la meiosis I, tienen diferente tamaño, una denominada el oocito II (n) contiene casi todo el citoplasma y es rico en nutrientes, la otra el cuerpo polar (n) , recibe muy poco citoplasma. El oocito II es expulsado del ovario y por movimientos peristálticos de la musculatura lisa de las trompas de Falopio alcanza el útero. -Si en este trayecto por las trompas (72 horas después de ser expulsado) alcanza a ser fecundado, ese oocito II termina la meiosis II y se forma el óvulo, célula de mayor tamaño con mayor cantidad de ARNm,, enzimas para las primeras etapas del desarrollo embrionario y otra el cuerpo polar, célula más pequeña. Los cuerpos polares se desintegran. Si no hay fecundación ese oocito II al alcanzar el útero muere y se desprende junto con la pared del endometrio del útero en el proceso llamado menstruación.

ESPERMATOGENESIS

En un embrión masculino aparecen los Gonocitos los cuales migran a los esbozos gonadales, donde se incorporan a los tubos seminíferos, en cuyas paredes están las espermatogonias (2n) (células madres espermatogónicas). Las espermatogonias se dividen por mitosis muchas veces lo cual le confiere el crecimiento a los testículos. Las espermatogonias dan origen debido a muchas divisiones mitóticas a los espermatocitos I. En la pubertad estos espermatocitos I comienzan la meiosis I y se forman los espermatocitos II. Estos espermatocitos II terminan la meiosis II y se forman las espermátidas, las cuales se convierten en espermatozoides por un proceso de transformación, crecimiento y maduración ( sin divisiones ) denominado, espermiogénesis. Cada espermatocito II produce 4 espermatozoides, es un proceso continuo a lo largo de la vida del adulto, en los vertebrados, dura el proceso

completo de 8 a 9 semanas. Un hombre normal en cada eyaculación ( 4 ml de semen) posee 400 millones de espermatozoides.

TALLER No 1

1. Conceptualice los siguientes términos: Mitosis, meiosis, diploide, haploide, gametos.

2. ¿En qué tipo de células se presenta la mitosis y para que sirve?

3. Grafique las fases de la meiosis. 4. Explique el proceso de la meiosis 5. ¿En qué tipo de células se presenta la meiosis y para que

sirve? 6. ¿Qué son cromosomas homólogos? 7. ¿Qué son las cromátidas? 8. ¿Por qué es importante el entrecruzamiento que produce el

intercambio de material cromosómico?

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9. Establezca en un cuadro comparativo diferencias entre mitosis y meiosis.(TENIENDO EN CUENTA LA GRAFICA) 10. Explique los procesos de espermatogénesis y ovogénesis y grafique.

El ADN

Ácido desoxirribonucleico (ADN), material genético de todos los organismos celulares y casi todos los virus. El ADN lleva la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la replicación. Se llama síntesis de proteínas a la producción de las

proteínas que necesita la célula o el virus para realizar sus actividades y desarrollarse. La replicación es el conjunto de reacciones por medio de las cuales el ADN se copia a sí mismo cada vez que una célula o un virus se reproduce y transmite a la descendencia la información que contiene. En casi todos los organismos celulares el ADN está organizado en forma de cromosomas, situados en el núcleo de la célula. Molécula de ADN

La molécula de ADN tiene la estructura de una escalera formada por azúcares, fosfatos y cuatro bases nucleotídicas llamadas adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). El código genético queda determinado por el orden de estas bases, y cada gen tiene una secuencia única de pares de bases. Los científicos utilizan estas secuencias para localizar la posición de los genes en los cromosomas y elaborar el mapa del genoma humano. Cada molécula de ADN está constituida por dos cadenas o bandas formadas por un elevado número de compuestos químicos llamados nucleótidos. Estas cadenas forman una especie de escalera retorcida que se llama doble hélice. Cada nucleótido está formado por tres unidades: una molécula de azúcar llamada desoxirribosa, un grupo fosfato y uno de cuatro posibles compuestos nitrogenados llamados bases: adenina

(abreviada como A), guanina (G), timina (T) y citosina (C). La molécula de desoxirribosa ocupa el centro del nucleótido y está flanqueada por un grupo fosfato a un lado y una base al otro. El grupo fosfato está a su vez unido a la desoxirribosa del nucleótido adyacente de la cadena. Estas subunidades enlazadas desoxirribosa-fosfato forman los lados de la escalera; las bases están enfrentadas por parejas, mirando hacia el interior, y forman los travesaños. Estructura del ADN Los nucleótidos de cada una de las dos cadenas que forman el ADN establecen una asociación específica con los correspondientes de la otra cadena. Debido a la afinidad química entre las bases, los nucleótidos que contienen adenina se acoplan siempre con los que contienen timina, y los que contienen citosina con los que contienen guanina. Las bases complementarias se unen entre sí por enlaces químicos débiles llamados enlaces de hidrógeno. En 1953, el bioquímico estadounidense James Watson y el biofísico británico Francis Crick publicaron la primera descripción de la estructura del ADN. Su modelo adquirió tal importancia para comprender la síntesis proteica, la replicación del ADN y las mutaciones, que los científicos obtuvieron en 1962 el Premio Nobel de Medicina por su trabajo. REPLICACIÓN O DUPLICACIÓN DEL ADN. En casi todos los organismos celulares, la replicación de las moléculas de ADN tiene lugar en el núcleo, justo antes de la división celular. Empieza con la separación de las dos cadenas de polinucleótidos, cada una de las cuales actúa a continuación como plantilla para el montaje de una nueva cadena complementaria. A medida que la cadena original se abre, cada uno de los nucleótidos de las dos cadenas resultantes atrae a otro nucleótido complementario previamente formado por la célula. Los nucleótidos se unen entre sí mediante enlaces de hidrógeno para formar los travesaños de una nueva molécula de ADN. A medida que los nucleótidos complementarios van encajando en su lugar, una enzima llamada ADN polimerasa los une enlazando el grupo fosfato de uno con la molécula de azúcar del siguiente, para así construir la hebra lateral de la nueva molécula de ADN. Este proceso continúa hasta

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que se ha formado una nueva cadena de polinucleótidos a lo largo de la antigua; se reconstruye así un nueva molécula con estructura de doble hélice. LECTURA COMPLEMENTARIA

2.32 La terapia génica: a medicina de futuro

Cuando la estructura de los genes se altera, pueden ocurrir

cambios en las proteínas que codifican, propiciando el

desarrollo de ciertas enfermedades (figura 20). En la

actualidad, y como consecuencia del conocimiento del

genoma humano, es posible arreglar estos problemas

dentro del ADN a través de diferentes mecanismos. Esta

práctica se conoce como terapia génica y tiene como

objetivo corregir el defecto a través de:

La integración de un gen normal que reemplace la función

del gen que está dañado.

El intercambio del gen anormal por un gen normal.

La utilización de un mecanismo que modifique la estructura del gen anormal ylo convierta en un gen normal.

La alteración del mecanismo de regulación del gen.

La integración de genes dentro de las células humanas se realiza a partir de virus capaces de llevar el ADN, insertarlo en el ADN original e iniciar los procesos de transcripción. Para ello estos virus son modificados previamente en e! laboratorio y de esta forma se asegura que no produzcan daños en la persona dentro de la cual son inyectados. Existen otros mecanismos de introducción de los genes, por ejemplo, a través de estructuras lipídicas denominadas liposomas, que en su interior son acuosas y que al llegar a la célula se integran dentro de la membrana celular y expulsan su contenido dentro del citoplasma. Existen dos posibles tipos de terapia génica en mamíferos: la terapia génica germinal y la terapia génica somática. La terapia germinal busca generar cambios en todas las células del organismo asegurando que además, los gametos (o células germinales) contengan ADN sano. En este caso el ADN sano debe ser inyectado en la etapa de formación del embrión. La terapia somática, en cambio, se orienta a la manipulación de las células del cuerpo, es decir, un determinado tejido en el cual se aplica el ADN normal, y de esta forma se espera la disminución de los síntomas de una enfermedad en particular. La terapia génica se inició en 1990 y, hasta hoy, no ha avanzado de forma muy rápida; sin embargo, dado el avance tecnológico relacionado en particular con el desarrollo de la nanotecnología (área de las ciencias aplicadas dedicada a la manipulación de objetos y estructuras de un tamaño inferior a una milésima parte de un milímetro) se trabaja en la utilización de la terapia génica para el tratamiento del cáncer, se investiga acerca del tratamiento de la enfermedad de Parkinson y se han realizado pruebas exitosas relacionadas con la curación de la ceguera hereditaria en humanos. Recientemente se inició la aplicación de terapia génica para el manejo del dolor crónico a través de la inserción de genes relacionados con la producción de péptidos involucrados en la regulación del dolor.

1. ¿qué es el genoma humano? 2. ¿Por qué es importante conocer el genoma humano? 3. ¿Cómo se realiza la integración de los genes a la células? 4. Explique los tipos de terapia genética en mamíferos

TALLER No 2 CUESTIONARIO DEL ADN Y SU IMPORTANCIA.

1. Encontrar el significado de las palabras en cursiva y subrayadas 2. Buscar dos sinónimos y dos antónimos de cada palabra en negrilla del texto anterior 3. ¿Cuáles son los dos principales procesos en que intervine el ADN? 4. ¿Qué importancia tiene el proceso de replicación? 5. Grafique una molécula de ADN. 6. Con un grafico explique el proceso de replicación de ADN. 7. ¿Qué partes forman la molécula de ADN? 8. ¿Cómo es la estructura de la molécula del ADN? 9. ¿Qué partes forman un nucleótido? 10. ¿De qué manera se asocian o acoplan las bases nitrogenadas?

11. ¿Qué importancia tiene para la medicina el conocer el código genético humano (genoma humano)?

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TALLER EN CLASE SOBRE REPRODUCCIÓN CELULAR

1. Las siguientes graficas corresponden a las fases de la mitosis, con base en las fotocopias facilitadas usted(s) debe(n) ordenarlas acorde a con se cumplen en la reproducción celular, en forma breve frente a cada grafica describa cada etapa.

2. las ilustraciones que encuentran a continuación corresponden a la meiosis, ustedes deben

colocarlas en el orden y escribir frente a cada uno de los procesos que se están presentando.

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3. ¿Qué células del cuerpo se reproducen por mitosis? ¿Qué función cumplen estás células? 4. ¿Cuáles células se reproducen por meiosis y que función cumplen estas células? 5. ¿Con base en lo leído cual es la función principal de la mitosis y cual la de la meiosis? 6. Haga en su cuaderno el grafico del ciclo celular, ¿Qué etapa de la división celular es la de

mayor actividad y mayor duración? 7. ¿Qué sucedería si por alteraciones genéticas se bloqueara la meiosis en los seres vivos? ¿y

si la mitosis se interrumpe que sucede? 8. Que diferencia hay entre la carga cromosómica de las células sexuales de los seres vivos y

las células somáticas? mencione 5 ejemplos 9. En la naturaleza todos los seres vivos se reproducen, unos lo hacen de forma sexual y otros

asexual, en las formas asexuales en los animales figuran: gemación, regeneración, partenogénesis, esporulación y bipartición. Consulte en que consiste cada una de estas formas de reproducción y grafique.

10. Consulte el significado de los siguientes términos: haploide, diploide, cromatina, centrómero, cromatida, cariotipo, citocinesis, cariocinesis, gónada, embriogénesis, ovogénesis, espermatogénesis, monoico, dioico, hermafrodita.

11. Averiguar ¿Qué organismos presentan fecundación interna y cuales fecundación externa? ¿como se realiza?

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CIENCIAS NATURALES DECIMO GRADO Profesor: JESÚS ALONSO PABA LEÓN

Guía # 1

LA CELULA Y SU INTERACCION CON EL MEDIO “LA MEMBRANA CELULAR”

La membrana plasmática o citoplasmática: es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y

contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de estas. Además se asemeja a las membranas que delimitan a los organelos celulares de las eucariotas. Esta compuesta por una bicapa lipídica que sirve de “contenedor” para compartimientos internos de la celula, asi como también otorga protección mecánica. Esta formada principalmente por lípidos y proteínas. La mayor característica de esta barrera es que presenta una permeabilidad selectiva, lo cual le permite “seleccionar” las moléculas que entran y salen de la celula.

La membrana plasmática esta compuesta por una doble capa de fosfolípidos, por proteínas unidas a esta bicapa, y carbohidratos unidos a lípidos o proteínas. Las moléculas mas numerosas son las de lípidos, ya que se cree que por cada 50 lípidos hay una proteína. Sin embargo, las proteínas, debido a su mayor tamaño, representan el 50% de la masa de la membrana.

A. PROTEINAS: don biomoleculas compuestas de carbono, hidrogeno y oxigeno, están organizadas en

subunidades llamadas aminoácidos, una proteína esta formada por la unión de 50 o mas aminoácidos.

En la membrana celular el 80% sin intrínsecas, (dentro de la membrana), mentras que el 20% restante son extrínsecas (fuera de la célula), hay proteínas con diferentes funciones en la membrana plasmática: transportadoras y conectores (conectan la membrana con el exterior y con el interior), receptoras (encargadas del reconocimiento y adhesión) y enzimas. Las proteínas de la membrana plasmática se pueden clasificar según como se dispongan en la bicapa lipídica en

Proteínas integrales: atraviesan a la membrana celular una o varias veces

Proteínas periféricas: a un lado y otro pueden estar unidas débilmente

Transportadoras a través de la membrana: mantienen un gradiente electroquímico mediante el transporte de

diversos iones.

B. CARBOHIDRATOS: son biomoleculas conformadas por unidades de monosacáridos o azucares simples, están

en la membrana unidos a proteínas o a lípidos. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos. Se encuentran en el

exterior de la membrana. Los azucares se hayan asociados mediante enlaces a lípidos, proteínas y

generalmente forman la matriz extracelular.

C. LIPIDOS: Son las biomoleculas denominadas grasas, en la membrana celular el 98% son anfipaticos (presentan

lado hidrófilo o hidrifilico le da la cara a el agua) y un lado hidrofobico (no se une con el agua) entre los mas

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importantes encontramos los fosfolípidos que se encuentran en todas la células, lo siguen los glucolipidos asi

como esteroides “el colesterol”.

FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR A. INTERACCION CON EL MEDIO: la célula se relaciona con su medio gracias a la membrana celular, esta

relación se realiza gracias a que la membrana tiene propiedades selecticas, es decir, deja pasar ciertas

sustancias hacia el interior de la célula e impide la salida de otras. Esta interacción se realiza a través de varios

procesos que podemos clasificar según el aspecto que se analiza así:

Difusión simple: es el paso de una sustancia desde un sitio de mayor concentración a uno de menor

concentración.

Difusión facilitada: es el paso de sustancias disueltas en agua que no pueden atravesar la capa de lípidos,

pasan por la membrana gracias a la ayuda de proteínas de tipo canal las cuales forman túneles a través de los

cuales pasan las moléculas.

Osmosis: es la difusión de agua a través de la membrana que tiene permeabilidad diferencial es decir,

que es más permeable al agua que otras sustancias. Este tipo de transporte puede ser:

a. Sustancia hipotónica: La sustancia tiene muy poca concentración de partículas disueltas en agua ejemplo

cuando se aplica suero la persona se hincha.

b. Solución isotónica: Solución donde la concentración es igual que la celular, no hay ningún cambio.

c. Solución hipertónica: Es cuando esta saturada la concentración de sal, es decir la célula se encoje tratando de

equilibrar sus niveles internos y externos.

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SEGÚN EL GASTO ENERGETICO PUEDE SER:

A. Transporte pasivo: son los procesos en los cuales no ocurre ningún tipo de gasto energético.

B. Transporte activo: son los procesos donde el paso de sustancias se realiza a través de proteínas y se requiere

gasto energético en forma de ATP (adenosintrifosfato).

SEGÚN EL PROCESO A REALIZAR

ENDOCITOSIS: Es otro proceso de ingreso de sustancias a la célula a través de la membrana celular donde su característica principal es permitir el paso de partículas grandes a la célula formando vesículas o vacuolas que son unas bolsas membranosas en cuyo interior se encuentra la sustancia incorporada y pueden ser: a. Fagocitosis: es la captura de partículas sólidas

b. Pinocitosis: es la captura de sustancias líquidas que la membrana no reconoce

c. Endocitosis Mediadas: consiste en que un receptor especifico captura sustancias especificas que están presentes en

bajas concentración en el medio.

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EXOCITOSIS: Es el proceso encargado de expulsar los desechos de la célula y lo hacen por medio de vacuolas, este proceso es contrario a la endocitosis.

TALLER DE APLICACIÓN LA CELULA Y SU INTERACCION CON SU MEDIO

1. En un laboratorio de citología se debe mantener vivo un cultivo de células para una investigación. El auxiliar de

laboratorio cambio el medio donde se encontraban la células y al cabo de unas horas algunas de estas células

habían explotado y habían muerto.

a. ¿Qué crees que pudo haberles ocurrido a estas células?

b. ¿de que manera se pueden mantener vivas las células que no han muerto?

2. El paramecio es un organismo unicelular que vive en agua dulce. En el citoplasma el paramecio contiene mayor

concentración de sales disueltas que el medio líquido en el que vive. Esto significa que el medio el hipotónico con

respecto al de la célula, y por lo tanto, el agua tiende a entrar al paramecio, tratando de equilibrar la

concentración de sales en ambos lados de la membrana. En los paramecios las vacuolas se encargan de

expulsar el exceso de agua.

a. ¿Qué le sucedería al paramecio en este medio si sus vacuolas no cumplen su función?

b. Escribe tu hipótesis y realiza predicciones haciendo dibujos explicativos

3. Relaciona conceptos de las columnas mediante flechas

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4. Ordene en orden progresivo mediante números la secuencia de eventos que definen los procesos de la ingestión

de partículas por una célula

a. ( ) liberación de sustancias por parte de los lisosomas al citoplasma de la célula

b. ( ) las vacuolas que hacen a fagocitosis se unen al lisosoma

c. ( ) la membrana celular rodea a la partícula que va a ser ingerida por la célula

d. ( ) se forma una vacuola con las partículas que entran a la célula

e. ( ) los lisosomas liberan enzimas dentro de la vacuola con el fin de digerir la sustancia fagocitada

5. Complete el siguiente cuadro

TRANSPORTE CELULAR REQUIERE GASTO DE ENERGIA TRANSPORTE DE SUSTANCIAS

TRANSPORTE PASIVO NO

OSMOSIS

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TRANPORTE ACTIVO

6.Identifica que tipo de transporte se realiza en la siguiente gráfica 1. __________________ 2. __________________ 3. __________________ 4. __________________

7.Responda los siguientes interrogantes

a. Cuales son las funciones de la membrana celular

b. Cual es la función principal de la bicapa lipídica

c. Cuales son las funciones de los carbohidratos y proteínas de las membrana

d. Que función cumple el colesterol en la membrana

e. Al colocar frijoles en agua, al cabo de unas horas se hinchan, explica por qué

f. El transporte activo de la membrana plasmática sucede mediante?

8.Selecciona la respuesta adecuada y argumenta

Cual de las siguientes evidencias muestra que una sustancia entra a una célula mediante transporte activo

en lugar hacerlo por difusión

a. Una proteína portadora mueve la sustancia por la membrana

b. La sustancia entra a la célula cuando su concentración es mas alta afuera que adentro

c. Se requiere energía para que la sustancia se mueva hacia adentro de la célula

d. Todas las anteriores

La siguiente NO es una característica de la membrana celular

a. Separa los contenidos de la célula de su medio

b. Ser permeable a ciertas sustancias

c. Ser bicapa lipídica con proteínas embebidas

d. Dar el movimiento circular de las partículas

Si un glóbulo rojo se coloca en una solución y se produce hemolisis debido las reacciones osmóticas, se

puede decir que la célula se colocó en una

a. Solución hipertónica

b. Solución hipotónica

c. Solución isotónica

d. Solución neutra

La endocitosis y la exocitosis son un tipo de transporte

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a. Activo

b. Pasivo

c. Difusión simple

d. Difusión facilitada

9.Explique mediante un dibujo la endocitosis y la exocitosis de un leucocito.

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