Preguntas sobre división celular

Hola Biolófilos!!

En esta entrada os voy a responder ciertas preguntas que nuestra profesora doña Nieves Moreno ha pedido que realicemos y que vienen muy bien a la hora de repasar lo aprendido sobre división celular.




Las preguntas son las siguientes con el correspondiente valor numérico de cada una:




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]. ¿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].

La etapa de la mitosis que representa esta imagen podría ser una anafase tardía o una telofase, ya que por una parte en la anafase tardía están apunto de llegar a los polos y en la telofase los cromosomas hijos alcanzan los polos de la célula. 

La flecha A está señalando a los cromosomas, que son estructuras que se encuentran en el centro (núcleo) de las células que transportan fragmentos largos de ADN.

La flecha B señala a los microtúbulos polares que de cierta forma se puede describir como la formación de un marco rígido que ayuda a mantener la integridad del uso mitótico durante las siguientes fases de la mitosis en las que será necesario la administración de una gran fuerza para fracturar a los cromosomas sin que el resto de la célula se rompa. 

La flecha C señala como una especie de inicio de estrangulamiento que posteriormente se llamará citocinesis que dará como resultado dos células bien diferenciadas o células hijas.

Por otra parte, esta célula se trata de una animal ya que se puede observar la razón más evidente, la no presencia de centríolos ya que las células vegetales no los poseen, la mitosis la realizan los microtúbulos. Y otra afirmación clara es el principio de citocinesis en esta célula ya que la célula vegetal no se presenta una citocinesis porque en el centro de la célula se forma una pared celular desde el exterior hasta el interior a partir de estructuras granulosas del retículo endoplasmatico; al mismo tiempo a los lados de la célula vegetal se forma una membrana que va a completar la estructura de la célula de la misma manera que la de los animales se duplica el material genético y citoplasmático formando dos núcleos para las futuras células.

En la telofase los pares de cromosomas homólogos completan su migración a los dos polos, como resultado de la acción del huso. La membrana nuclear se vuelve a formar alrededor de cada juego de cromosomas, el huso desaparece y la citocinesis continúa. en las células animales, la citocinesis implica la formación de un surco que corta a la célula en dos células. Después de la citocinesis, cada una de las células hijas tiene un núcleo con cromosomas recombinados diploides. Muchas células que tienen meiosis rápidas, no descondensan sus cromosomas al final de la telofase I.

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]. 

La primera parte es la profase en esta parte los cromosomas se enrollan más y pueden ser vistos al microscopio. Cada cromosoma duplicado se ve como un par de cromátidas hermanas unidas por el duplicado, pero no separado por los centrómeros. En el citoplasma, se crea el huso mitótico, consistente de microtúbulos y otras proteínas, formados entre los dos pares de centríolos, al tiempo que migran a los polos de la célula. La membrana nuclear desaparece al final de la profase. Esto da la señal para el inicio de una subfase llamada prometafase. En la prometafase, el huso entra en el área del núcleo. Estructuras especializadas llamadas cinetocoros se forman en los centrómeros de los cromosomas; ciertos microtúbulos del huso — microtúbules cinetocóricos — pegados a los cinetócoros. 

Posteriormente la metafase en esta etapa los centrosomas están en los polos opuestos de la célula. Los cromosomas, están altamente enrollados y condensados, y se arreglan en un plano equidistante de los dos polos en la placa de la metafase. Para cada cromosoma, los quinetocoros de las cromátidas hermanas están en los polos opuestos y cada uno está unido a un microtúbulo cinetocórico viniendo de cada polo.

Y por otro lado la anafase esta comienza cuando los centrómeros duplicados de cada par de las cromátidas hermanas se separan, y las nuevas cromosomas hermanas se van moviendo a los polos opuestos de la célula, debido a la acción de huso. Al final de la anafase, un juego completo de cromosomas se agrupa en cada polo de la célula. 

La función biológica de la mitosis es la de permitir el paso de la información genética de unas estirpes celulares a otras, al distribuir equitativamente la misma en las células hijas. Asegura, por tanto, que cualquier tipo de célula con su genoma, alterado o no, se transmita y perpetúe en una población celular. También sirve para el crecimiento del mismo individuo, la renovación de los tejidos del mismo. Y se utiliza en mucho organismos procariotas como reproducción asexual.

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].

El momento del ciclo celular que representan las figuras son los siguientes:
La figura A representa la Interfase, la figura B el inicio de la profase, la imagen C corresponde a la profase, la imagen D al final de la profase, por otro lado la imagen E representa la metafase, la imagen F representa la anafase, la figura G a la telofase y por último la imagen H corresponde a la citocinesis.

Por otro lado los números de la figura D representan:
1 , los cromosomas, 2 los centríolos. Y 3, el huso acromático

El proceso que transcurre en la figura A como he comentado anteriormente es la interfase que es el período durante el cual la célula adquiere nutrientes del medio, crece y duplica sus cromosomas. Se divide en tres subfases: G1, S y G2.
En la G1 se adquiere nutrientes y realiza sus funciones especializadas, más tarde en el punto de restricción hay una ¨evaluación interna¨ para duplicar el ADN y entrar a la división celular. S es la fase de Síntesis; único momento de síntesis de ADN en condiciones normales. G2  aquí se sintetizan las moléculas necesarias de ADN para la división celular.

En la imagen B, se produce el inicio de la profase en la cual los centriolos comienzan a moverse hacia los polos opuestos de la célula. La cromatina aparece visible a modo de grandes hebras largas y el nucléolo se dispersa y se hace menos evidente.

Y por último en la imagen C transcurre la profase donde se completa la condensación de los cromosomas. Cada uno se
compone de dos cromátidas unidas por el centrómero. Los centríolos continúan su movimiento hacia los polos de la célula y se observa que el huso acromático comienza a
irradiar desde las zonas adyacentes a los centríolos.


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 puesto que, aun tratándose de un esquema sencillo en el que no se aprecian los orgánulos celulares, podemos observar perfectamente por un lado la ausencia de la pared celular, y por otro, la presencia de centríolos.

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 I muestra una célula que está en periodo G1 pero que entra en meiosis ya que al final del proceso el material genético se ha reducido a la mitad.
La fase A se observa la fase G1 de la interfase, donde el ADN comienza con 2. La fase B corresponde con la parte S donde se duplica el material genético y la fase C es la G2 que se mantiene en 4 (el doble).
EL periodo D representa la primera División Meiótica y la cantidad de material genético se reduce a la mitad porque la mitad de los cromosomas (n) se ha distribuido entre las dos células hijas resultantes del proceso.
En la fase E, se observa la intercinesis, que es una fase de la interfase entre las dos divisones meióticas en la que no se duplica el ADN.

El periodo F representa la segunda División Meiótica y en este caso la cantidad de material genético se reduce a la mitad porque en la Anafase II se separan las dos cromátidas de cada cromosoma dirigiéndose a las futuras células hijas.
Y por último el periodo G que es el final de la meiosis, donde las células hijas poseen la mitad de material genético que la madre.


b) ¿Qué  función  tiene el cambio en el contenido  de ADN que se representa  en la gráfica 1? [0’4]. 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]. 

- Cambio de contenido en B: duplicar la cantidad de material genético para luego poder repartirlo entre las células descendientes de la división celular.
- Cambio de contenido en D: reducir a la mitad el número de cromosomas de la especie para formar gametos haploides de modo que tras la fecundación se restaure la condición diploide de la especie.
- Cambio de contenido en F: reducir a la mitad la cantidad de material genético de las células haploides resultantes en la división meiótica I para que cuando se forme el cigoto sea un célula con 2n cromosomas con una cromátida por cromosoma que pueda iniciar los ciclos celulares del desarrollo embrionario.

Si los cromosomas fueran visibles:
La 1 representa a los comosomas homólogos, se encuentran en la primera división C o D, tras la sinapsis.
La imagen 2 se encuentra en G, que tras la segunda división meiótica donde los cromosomas se separan en dos cromátidas y cada una de ellas emigra hacia un polo de la célula.
La imagen 3, se produce en el segmento C o D, ya que en la primera división meiótica se poduce el sobrecruzamiento de los cromosomas homólogos.

Y por último en la imagen 4 se observa el agrupamiento o condensación de los cromosomas tras el sobrecruzamiento que se ha realizado en la primera división meiótica conocida como E o F.

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]. ¿Qué representan en cada caso las estructuras señaladas con las letras A, B, C, y D? [0’5].

La primera imagen corresponde a la anafase de la división de la  meiosis en la primera división (I). La segunda imagen corresponde a la anafase mitótica: Y la última imagen corresponde a la anafase de la meiosis en la segunda división (II).

En cuanto a lo que representan en cada caso las estructuras señaladas quedan fijadas de la siguiente manera: 

La letra A corresponde a los cromosomas homólogos y en estos se ha producido intercambio del material genético. En la imagen B y C señalan las cromátidas hermanas, pero con una excepción, en la B no se ha producido el intercambio de ADN, mientras que en la letra C sí. Y por último la letra D, son los microtúbulos (huso mitótico o huso acromático).

b)   ¿Cuál   es   la   finalidad   de   los   distintos   tipos   de   división   celular?   [0’4].   Dibuje esquemáticamente el proceso de división completo del que forma parte la fase 2 identificando las distintas estructuras [0’6]. 

En la mayoría de las plantas y animales cuando ciertas células se dividen el resultado no es un par de nuevas células somáticas con la dotación cromosómica completa (diploides o 2n) sino que originan células con la mitad del número cromosómico (haploides o n). Estas células reproductivas son los gametos, y la división que los origina es la MEIOSIS. 


La MITOSIS, o división celular, es el proceso por el cual, a partir de una célula madre, se originan dos células hijas con el mismo número de cromosomas y con idéntica información genética que la célula inicial. La finalidad es la multiplicación vegetativa, el aumento de células del organismo o bien la reposición de las células perdidas por funciones normales o accidentalmente.

El esquema es el siguiente: 

Fuente propia

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].

En la gráfica A se representa la Mitosis, ya que la cantidad de ADN no varía antes y después de la división celular, quiere decir que partiendo de una célula 2n se obtienen dos células 2n. Otra cosa es que solo se presenta una fase, es decir M


En la interfase, lo primero es la G1 donde el ADN está situado en 2, posteriormente S, que es donde se produce la duplicación del ADN y aumenta a 4 y por último la G2 donde se mantiene el ADN de manera doble (4).

Llegamos a M, que es el proceso de mitosis. Primero la profase, el ADN está condensado y se encuentra disperso por el citoplasma ya que la membrana nuclear se ha desintegrado. Otra fase es la metafase, donde los cromosomas se sitúan en la placa, adheridos al huso mitótico por el cinetocoro y más tarde la anafase, donde se separan las cromátidas de los cromosomas y cada una se dirige hacia un polo de la célula. Y por último en la telofase los cromosomas se descondensan, es como "la inversión de la profase", dando lugar a cromatina.



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].  

En esta imagen se representa una meiosis, ya que observamos que hay dos fases M1 Y M2 y las células hijas como resultado de esta división tienen la mitad de material genético que la madre, es decir pasamo de 2n a n.

En esta división, en la interfase ocurre lo mismo que comentado antes en el apartado anterior, en la fase S se produce una duplicación del ADN, pasa de 2 a 4. 

Y se continúa con la interfase comentada antes hasta la meiosis 1, donde se produce la sinapsis de los cromosomas homólogos que tienen la misma información. Posterior a ello, se produce un sobrecruzamiento de información y todo esto se encuentra en la profase. En la metafase los cromosomas se sitúa en parejas , para más tarde en la anafase cada cromosoma (no cromátida como en la meiosis) emigra hacia los polos de la célula. Tras finalizar esta división que se obtienen 2 hijas n, partiendo de la célula madre 2n, se produce una intercinesis, donde es importante decir que no se duplica el ADN (información genética).

Se continúa con la meiosis 2 que es "como una mitosis" comentada en el apartado anterior y tras esta segunda división se obtendran 4 células hijas haploides. Por lo tanto, de una célula madre 2n, llegamos a 4 células hijas n.

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].

La imagen A corresponde a la meiosis. Mientras que la imagen B, es la Mitosis

En el número 1 podemos observar que es la profase 1 dentro de la meiosis y se divide en los suiguientes procesos:

• Leptoteno: en esta parte los cromosomas se pueden observar y poseen 2 cromátidas.
• Zigoteno: en esta parte se produce la sinapsis, gen a gen de los cromosomas homólogos.
• Paquiteno: se produce el sobrecruzamiento de la información, y así la células hijas no son idénticas a la madre.
• Diploteno: es donde tiene lugar la separación de los cromosomas, pero quedan unidos por los quiasmas.
• Diacinesis: se produce la separación total de los homólogos y se condensan para alcanzar el empaquetamiento máximo. La membrana nuclear se desintegra, desaparece el nucléolo y se forma el huso mitótico.

b) Enumere cinco diferencias entre los procesos A y B [0’5]. Indique la importancia biológica de ambos procesos [0’5].

• La meiosis es una reproducción sexual, mientras que la mitosis es asexual. 
• En la meiosis se producen gametos, mientras que en la mitosis se producen célula somáticas.
• En la mitosis se producen 2 células hijas de igual material genético partimos de 2n y llegamos a 2n, mientras que en la meiosis se producen 4 células hijas con la mitad de material genético, partimos de 2n y llegamos a n.
• En la meiosis se produce un sobrecruzamiento, es decir, los cromosomas están recombinados gen a gen. Mientras que en la mitosis no se produce sobrecruzamiento, por lo tanto los cromosomas son independientes.
• En la mitosis se produce solamente una división, mientras que en la meiosis se producen dos divisiones, conocidas como meiosis 1 y meiosis 2.

La importancia biológica de la mitosis es la de transmitir de manera exacta el ADN de la célula madre a las células hijas, este proceso se utiliza para el crecimiento del individuo, la renovación de sus tejidos y por último en muchas células eucariotas es el tipo de reproducción que realizan.

Por otro lado, la meiosis sirve para la producción de células sexuales, reduciendo el material genético a la mitad. Para así cuando se unan un gameto masculino n y uno femenino n den lugar a un cigoto que sea 2n, este proceso es realmente importante ya que aumenta la variabilidad genética y hace que no haya 2 individuos idénticos.