Universidad Andrés Bello Facultad de Ciencias de la Salud Departamento de Ciencias Biológicas Laboratorio de Biología Celular BIO 035
TRABAJO PRÁCTICO N°6 “Mitosis, Meiosis y Fecundación”
Alumnos: Carolina Carolina Cienfuegos Cienfuegos Felipe Chamorro Claudia Betancourtt
Introducción
Según el dogma central para que surja cualquier célula debe existir una preexistente, que es la forma en que la célula la unidad básica de la vida, determina que de un ser vivo se genere otro ser vivo. Normalmente una célula se reproduce mediante una secuencia ordena de acontecimientos en los que duplica su contenido y luego se divide en dos. Este ciclo celulares el mecanismo esencial de reproducción de las células. La división celular en células Eucariontes considera varias etapas, la interfase, etapa previa a la división en que se prepara la célula para dividirse, y la mitosis, la división propiamente tal. Después de una división celular las células hijas generadas comienzan la interfase de un nuevo ciclo en la etapa G1,en la que ocurre una actividad biosintética, luego pasa a la etapa S, en la cual la célula sintetiza ADN, que termina cuando el contenido de ADN se ha duplicado y los cromosomas se han replicado, continuando con la etapa final de la interfase, G2, en esta etapa se condensan los cromosomas ya duplicado en espera para la división celular. Después de la interfase la célula se encuentra lista para la nueva división, en la etapa Mitosis. Esta gran etapa de división se divide en cuatro fases; primero, la profase, en que la cromatina se condensa para formar los cromosomas, los centriolos se ubican en los polos opuestos de la célula, y la envoltura nuclear se rompe, terminado esta etapa. La segunda fase la metafase, en que los cromosomas se alinean al centro como ecuador celular gracias al huso mitótico. En la tercera fase, anafase, ocurre el movimiento de los cromosomas hacia los polos, y la cuarte fase, telofase, en la que se forma la envoltura nuclear, para finalizar ocurre la división citoplasmática originando a dos células genéticamente iguales entre sí. La meiosis es la forma en que a partir de las células diploides (poseedoras de dos series de cromosomas o 2n) se dividen para formar gametos haploides (poseedoras de una serie de cromosomas o n), óvulos en hembras y espermatozoides en machos que son las células sexuales. En la fecundación se fusionan los gametos de dos individuos (macho y hembra)de la misma especie formando un huevo o cigoto. La meiosis se produce en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, nombradas como meiosis I y Meiosis II. En la Meiosis I los más importante es que ocurre la recombinación genética y permutación cromosómica, es decir migración de cromosomas a los polos de manera aleatoria, esto genera variabilidad genética. En la meiosis II muy parecida a la mitosis, en la que forman células con una cromatida (n). ¿Cómo se comportan los espermatozoides en presencia de un ovulo?, ¿cómo se diferencian las células en distintos estados de maduración en un tejido sea ovárico o testicular?, ¿qué estructuras las rodean? Y de manera independiente como gameto aislado ¿cómo se comportan y que estructuras se presentan? Objetivos: Con esta actividad esperamos Reconocer las distintas etapas la división celular, los
procesos de fecundación, gametogénesis y morfología de de gametos, tejidos ovárico y Testicular, aplicando conocimientos de microscopia, las observaciones pertinentes se esquematizaran.
.Los objetivos específicos son: * Utilizar cada uno de los objetivos del microscopio para observar las etapas del ciclo celular. * Identificar y describir cada etapa de mitosis y meiosis en el ciclo celular. * Realizar preparaciones frescas de gametos masculinos y femeninos, para luego obsérvalos a través del microscopio * Poner en contacto los gametos de molusco para realizar una fecundación in vitro. Materiales y métodos: Se dio inicio a la actividad preparando las primera muestras de observación de la extracción de gametos de choritos vivos lo cuales se mantuvieron en un acuario con agua de mar filtrada con oxigenación. Para tener acceso a las gónadas se realizaron cortes de las placas corneas con un bisturí en su extremo aboral. Se identificaron las gónadas por color, de los machos de color amarillo, de las hembras de color café oscuro. Se tomaron muestras de gametos presionando suavemente, aspirando la solución acuosa que salía de las gónadas con una pipeta Pasteur, depositándolo en un vaso pequeño. Esto se realizo para ambos casos hembras y machos, en distintos vasos. A cada vaso se le adiciono 2 ml de agua de mar filtrada, con el objeto de re suspender y así evitar deshidratación. Utilizando 2 gotarios se prepararon 3 muestras (portaobjetos excavados rotulados), el primero conteniendo gametos femenino (1 gota), el segundo con gametos masculinos (1 gota) y el tercero una gota de una solución de gametos femeninos y masculinos (procurándose el contacto entre ellos en una solución previamente realizada en un vaso precipitado pequeño). Sobre las muestras se depositó un cubreobjetos y se observaron en el microscopio a cada muestra, luego se realizaron los dibujos esquemáticos de lo observado. Se realizó una observación de una preparación permanente de tejido vegetal de allium cepa(L.), se identificaron células en distintos etapas de mitosis. Aplicando los conocimiento de microscopia se observaron dos preparaciones permanentes de tejidos se rattus novergicus (berkenhout), un tejido ovárico y un tejido testicular, se identificaron distintas etapas de maduración de células germinales. La última actividad de observación se realizó con preparaciones permanentes de células espermatozoides de bos taurus (linnaeus) y espermatozoides humanos.
Resultados:
Durante las observaciones se observaron distintas características que se detallan yesquematizan a continuación: Actividad N°1: Choro Maltón
* Gametos Femeninos. Observaciones:
Fig.1 Ovulo de chorito observados en microscopio a 40x La observación realizada en la muestra de óvulos de choritos, nos ha sido posible distinguir un ovulo sin movimiento, rodeado por una capa externa negra y una parte interior de color café que son distinguidas como Zona Pelúcida (a) y masa celular (ovulo)(b), respectivamente. * Gametos Masculinos Objetivos: Logramos mirar una gran cantidad de espermatozoides, de un tamaño bastante inferior al de los gametos femeninos, poseían gran movilidad, eran de color verde cristalino, se veían con forma de cono.
* Fecundacion in vitro Observaciones:
En esta muestra teníamos óvulos y espermatozoides juntos en agua de mar filtrada, estos últimos intentaban ingresar al óvulo insistentemente. Este óvulo tenía distintas característica al visto anteriormente, era de color café muy claro, con un borde amarillo y mas exteriormente un borde grueso de color negro, aún se puede ver rodeado por “pelusas” y mantiene la misma forma de círculo irregular.
Actividad N°2: Mitosis Muestra: permanente
Fig. 4. tejido vegetal de allium cepa (L.) observados en microscopio a 40x En este tejido vegetal es posible observar células separadas por sus paredes celulares, algunas asociadas con su respectivo núcleo, sin fase de división aparente y otras en distintos fases de división celular Actividad 3: Tejidos.
Ovario de Rata:
Fig. 5. tejido de ovario de rattus novergicus (berkenhout) hembra 100x de muestra permanente En esta muestra son distinguibles algunas partes del tejido como: A) Epitelio germinal B) Folículos primarios C) Folículos secundarios D) Folículos Primordiales E) Núcleo F) Células foliculares G) Zona Pelúcida En los folículos se logran apreciar algunas diferencias.
Testículo de Rata:
Fig.7 testiculo de rattus novergicus (berkenhout) macho 40x de muestra permanente En la observación de la muestra de es posible distinguir unos de dominios separados por una pared de células (células mixoides), como túbulos seminíferos. En el túbulo puede ver un epitelio seminífero de varias capas, se identifica un lumen y espacio sin tertubulares. Espermatozoide de Toro:
Se observan una gran cantidad de espermatozoides, en la cual se diferencian cada uno de ellos, en
diferentes planos, algunos se ven de un color más oscuro con su respectiva cabeza, cuello y cola, otros se ven de un color más nítido y también se pueden diferencia claramente sus partes. La extensión de las colas se ven de un diámetro y extensión similar. Espermatozoide de Humano:
Se observan 3 estructuras conocidas: Cabeza (a), la cual tiene una parte superior blanca y un inferior café. Un Segmento intermedio (b), bastante difícil de apreciar y una Cola o Flagelo (c) es un filamento que puede vibrar, batir o girar impulsando al espermio. Discusión Observamos los espermatozoides de choro maltón, tienen una gran movilidad y esto se logra gracias a un flagelo o cola que tiene el espermatozoide. A su vez observamos el ovulo, que no tiene movimiento. El proceso de fecundación es un proceso que puede durar más de 20 minutos, es necesario esperar a que el espermatozoide atraviese ayudado por el contenido de vesícula del acrosoma, traspasando la membrana plasmática del ovulo. Así respondemos a nuestras
problemáticas, ya que la duración de la fecundación es alrededor de 20 minutos, y en nuestro caso, no pudimos observar el momento en que el espermatozoide entra al ovulo, ya que al mirar en el microscopio ya había sucedido. Explicamos este hecho, debido a que nuestra muestra fue preparada al comienzo de la clase, por lo que al mirar la muestra, el tiempo había trascurrido. Corrigiendo nuestra hipótesis, puesto que el tiempo de la fecundación depende del organismo, y en este caso, tuvo más duración, que un minuto. Por otra parte, la fecundación en bivalvos es externa, es decir, los gametos son expulsados al agua (6), esta es la razón de porque la fecundación se llevó a cabo en este medio para crear un ambiente adecuado. En la fecundación los gametos haploides se fusionan para dar origen a un organismo diploide y los núcleos de ambos se unen formando el genoma del nuevo organismo. La fecundación solo ocurre en individuos de la misma especie (especie-específico) es por eso que espermios y óvulos se reconocen a través de moléculas especiales de adhesión, lo que impide que un espermio de cierta especie fertilice a un óvulo de otra. En la segunda actividad distinguimos. PROFASE: La cromatina se condensa dentro del núcleo formando los cromosomas, una vez formados se ubican cerca de la envoltura nuclear. Los centriolos se han duplicado encontrándose en extremos opuestos de la célula. Esta etapa termina cuando la envoltura nuclear se rompe (1). Nosotras observamos sólo el final de esta etapa, es decir, cuando la envoltura nuclear ya estaba rota. METAFASE: Los cromosomas condensados se ubican en el centro de la célula (ecuador) gracias al huso mitótico (micro túbulos orientados de polo a polo celular cerca de los centriolos). Durante la metafase cada cromosoma está compuesto por dos cromátidas, cada una posee un cinetocoro en donde se insertan los micro túbulos (1).
Por el nivel de detalle que nos permite ver el microscopio óptico sólo pudimos identificar a los cromosomas ubicados en el ecuador. ANAFASE: Tiene como característica principal el movimiento de los cromosomas hacia los polos de la célula, esto se debe al acortamiento de los micro túbulos del huso mitótico (1). Logramos ver perfectamente este movimiento y agrupación de los cromosomas en cada extremo de la célula. TELOFASE: Alrededor de cada grupo de cromosomas que se encuentran en los polos de la célula se forma la envoltura nuclear. Los cromosomas se condensan y el núcleo aumenta de tamaño, esto debe a la hidratación de éste y descondensación de la cromatina. Resultando un núcleo esférico (1). Pudimos observar los dos núcleos resultantes de la mitosis y también sus respectivas envolturas nucleares. En la estructura de tejido de ovario de rata, Se aprecian diversas figuras circulares que corresponden a los folículos, y otras zonas más teñidas que corresponden a los vasos vasculares. En la estructura de tejido de testículo de rata, En el túbulo puede ver un epitelio seminífero de varias capas. Los túbulos seminíferos están separados por tejido conectivo laxo. Al examinar un corte transversal de túbulos seminíferos, se observa, hacia la periferia, una capa de espermatogonios, luego, más hacia el centro se ubican los espermatocitos primarios, que al evolucionar, se transforman en espermatocitos secundarios, luego éstos dan paso a las espermátidas y al ir progresando hacia el lumen de los túbulos, las espermátidas se convierten en espermatozoides que cuando están listos, se secretan en el lumen de los conductos para almacenarse en el epidídimo. Nos dimos cuenta que no existía diferencia aparente entre los espermios humano y toro. Sabemos que los toros no son iguales, morfológicamente, que los humanos, por lo que explicamos que se diferencian a partir del números de
cromosomas que contienen que contienen la información de la especie toro con 60 cromosomas (2n), sus espermatozoides 30 cromosomas (n) y en humanos 46 cromosomas, 23 cromosomas (n)para sus espermatozoides, el número de cromosomas de la especie no implica que el organismo sea más o menos complejo o evolucionado que otro.
Conclusión
Los objetivos de este trabajo se lograron cumplir de manera óptima, ya que, pudimos observar y reconocer cada uno de las fases de mitosis, también conseguimos ver una concreta fecundación. Con la observación del tejido extraído de choros maltones observamos los gametos tanto como masculinos (espermatozoides) y femeninos (óvulos), también se consiguió observar las características generales de cada uno. Después al observar la muestra que contenía ambos gametos, nos dimos cuenta que éste estaba fecundado, no pudimos ver el preciso momento de la fecundación, pero si reconocer que hubo una gracias a este óvulo y sus respectivos cambios. Es importante destacar que la mitosis es un proceso correlativo, donde cada una de sus fases está finamente hilada una a la otra, por lo que es muy complicado marcar intransigentemente el fin o el comienzo de una de ellas.
Bibliografía
Libros 1.- Universidad Andrés Bello. Guía de Laboratorio N°6: mitosis, meiosis y
fecundación. Curso Laboratorio de Biología Celular BIO-035. Páginas de internet 2.- http://docencia.izt.uam.mx/acbc/documentos/lecturas/teoria_celular.htm.pdf Fecha de ingreso: 22 de noviembre del 2013 3.- http://www.genomasur.com/lecturas/Guia12a.htm Fecha de ingreso: 22 de noviembre del 2013 4.http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap03/03_02_01. htm Fecha de ingreso: 22 de noviembre del 2013 5.- http://bioclub.tripod.com/pag3001a.htm Fecha de ingreso: 22 de noviembre del 2013 6.-http://www.asturnatura.com/moluscos/bivalvos.html Fecha de ingreso: 22 de noviembre
