UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS AGROPECUARIAS CARRERA DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA MODALIDAD PRESENCIAL-MATUTINA PRESENCIAL-MATUTINA PROYECTO DE BIOLOGÍA TEMA: ELABORACIÓN DE UNA MAQUETA CON MATERIALES RECICLABLES QUE REPRESENTEN LA DIVISIÓN CELULAR POR MITOSIS CON SUS RESPECTIVAS RESPECTIVAS FASES DEL CICLO CELULAR
INTEGRANTES: Kara S!"#$% &%""' Pa"#$a"a Cr!()!"a Na*a L%(!% &ara+!, &,(%'" O#$,a K%!" M,")a,
CURSO: .r, /A0 DOCENTE: Dra1 P!+2,(a Or)!3 D!,(%!"a E(+%ra4a
56.7-56.8 MACHALA-EL ORO-ECUADOR
INTRODUCCIÓN Cuando hablamos de división división celular mitótica, nos estamos refiriendo a que una célula se divide y crea un un clon clon idéntico idéntico como sabemos sabemos todo todo ser vivo tiene tiene la la necesidad necesidad de reproducirse reproducirse y por ende los seres unicelulares utilizan la división celular para la reproducción y perpetuación de la especie, por esto es muy importante que nosotros como estudiantes de la carrera de medicina veterinaria veterinaria conozcamos conozcamos este tipo de división división celular características características y sobre todo cada una de las etapas que tiene la mitosis como son profase, metafase, anafase, telofase y finalmente la Citocinesis. Cada Cada una de esta estass etapa etapass es fundam fundamen ental tal para para que la célul célulaa se part partee en do dos, s, y salg salgaa una exactamente igual a la anterior, con el mismo código genético, tenemos que saber que la mitosis se da en todas las células excepto las reproductoras o también llamados gametos, en estos se da un proceso llamado meiosis y se diferencia de esta porque en la divi divisi sión ón celul celular ar mitó mitóti tica ca salen salen dos célu célula lass genét genétic icam amen ente te igua iguale les, s, con los los mism mismos os cromosomas de la célula madre, en cambio en la meiosis salen cuatro células y son con genes distintos. La división celular también es necesaria en el cuerpo adulto para reemplazar las células perdidas por desgaste, deterioro por muerte celular programa. sí, un humano adulto debe producir muchos millones de nuevas células cada segundo simplemente para mantener el estado de equilibrio y, si la división celular se detiene el individuo moriría en pocos días. La gran mayoría de las células también doblan su masa y duplican todos sus org!nulos citoplasm!ticos en cada ciclo celular" #e este modo durante el ciclo celular un con$unto comple$o de procesos citoplasm!ticos y nucleares tienen que coordinarse unos con otros.
O29%)!, %"%ra: Conocer como es el proceso de la división celular por mitosis y sus fases, mediante la elaboración de una maqueta, para saber cómo funciona este ciclo celular.
O29%)!,( %(;%#<=!#,(: #iferenciar claramente cada etapa del proceso de división celular por mitosis y que eventos ocurren dentro de cada uno de estos.
ÍNDICE DE CONTENIDO
Contenido %.
&'C( )* )*+'C(..................................... .................................................................................. ............................................. ......... 5
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*) *)/ #* #* L &)( &)(/ // /...................................... .......................................................... ............................................. ......................... 6 2.1 Profase..................... Profase......................................... ........................................ ....................................... ...................................... ................... 6 2.2 Metafase........... Metafase............................... ........................................ ....................................... ............................................. .......................... 8 2.3 Anafase............................ Anafase................................................ ....................................... ....................................... ............................... ........... 9 2.4 Telofase................................. elofase..................................................... ........................................ ............................................ ........................ 11 2.5 Citocinesis................... Citocinesis....................................... ....................................... ............................... ............ .............. ........ 12
0.
&) &)*' *'L* L*/ / 1 &2)( &2)(#( #(/ /....................................... ................................................................... ............................ ......... 14 0.% L34' ..................................... ......................................................... ........................................ .............................................. .......................... 14 0.- &)*'L*/........................................ ........................................................... ............................................... ............................ ....... 14 0.0 &*)(#(L(45....................................... ........................................................... ........................................ ................................ ............ 14
6.
C(7CL3/(7....................................... ........................................................... ........................................................ .................................... 14
8.
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9.
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ÍNDICE DE GR>FICOS
;igura %........................................ .......................................................... ................................................................ ............................................ ......... 8 ;igura -........................................ .......................................................... ................................................................ ............................................ ......... 9 ;igura 0........................................ .......................................................... ............................................................ ........................................ ........... 11 ;igura 6........................................ ........................................................... ........................................ ...................................... .................. ............. 12 ;igura 8........................................ .......................................................... ............................................................ ........................................ ........... 13 ;igura 9........................................ ........................................................... ........................................ ...................................... .................. ............. 16 ;igura <........................................ ........................................................... ........................................ ...................................... .................. ............. 16 ;igura =. ..................................... ......................................................... ........................................ ........................................ ................................ ............ 16 ;igura %>...................................... ......................................................... ........................................ ........................................ ................................ ............ 16 ;igura ?........................................ ........................................................... ........................................ ...................................... .................. ............. 16
.1 MARC MARCO O TEÓ TEÓRI RICO CO
La división celular por mitosis es decisiva para el desarrollo de los organismos y su reproducción@ aunado a ello, es necesario que cada nueva célula sea genéticamente idéntica de la que proviene. *n los eucariontes esto se logra gracias a mecanismos comple$os que aseguran la integridad del material genómico y su segregación apropiada durante la mitosis. La visión tradicional de la mitosis la ha dividido en diferentes etapas que lograron caracterizarse gracias a los estudios morfológicos en células en división@ los avances en biología molecular han llevado m!s all! esta caracterización, de manera que ahora se conoce toda una gama de participantes moleculares. .
.1. EL CICLO CELULAR1 LA MITOSIS La vida de una célula consta de dos etapas diferentes" interfase y división. La interfas interfasee es una etapa etapa muy larga larga en la cual tiene tiene lugar lugar el crecimie crecimiento nto de la célula célula y el desarrollo de las actividades metabólicas normales. La división es una etapa corta. *l con$unto de ambas componen el ciclo celular. celular. 5 La serie de eventos que conducen a la división de una célula se conoce como ciclo celular y est! constituido por dos fases principales" la interfase y la división celular, que puede ser mitosis o meiosis. La mitosis es el proceso nuclear por el cual los cromosomas replicados se segregan en dos dos nAcl nAcleo eoss hi$o hi$os, s, gene general ralme ment ntee va acomp acompaB aBada ada de la cito citoci cines nesis is,, qu quee es la divi divisi sión ón del citoplasma y separación física de las dos células hi$as. .
.1.1. PERIODOS DE LA INTERFASE INTERFASE La interfase interfase es de gran importanc importancia ia para la célula. célula. 7o es un momento momento de reposo, reposo, pues en ella tiene lugar una gran actividad metabólica. La interfase se puede subdividir para su estudio en tres periodos" 4%, / y 4-D. 5
*l periodo 4" sigue a la mitosis mitosis anterior anterior y corresponde corresponde a la fase de desarrollo desarrollo de la célula. célula. Los cromosomas se encuentran esparcidos en el interior del nAcleo celular asociados a las histon histonas as formando formando las fibras fibras nucleosóm nucleosómica icas. s. Los genes genes se transcribe transcribenn de acuerdo acuerdo con las necesidades metabólicas metabólicas que presenta la célula en cada momento. *n el citoplasma se suceden los diferentes procesos metabólicos y los org!nulos org!nulos celulares se forman también en este periodo.
5 *l period periodoo /" es el de síntesi síntesiss de #7. #7. *n él, la doble doble hélic hélicee se abre en diverso diversoss puntos puntos llamados o$os de replicación, es en ellos donde se produce la síntesis del #7. /imult!neamente se transcriben los genes necesarios. 5 *l periodo 4- es el que antecede a la mitosis. *n este este period periodoo los crom cromosom osomas as est!n est!n ya duplica duplicados, dos, es decir decir,, est!n est!n forma formados dos por por dos dos crom!tidas con uniones a nivel del centrómero. 5
51 ET ETA APAS DE LA LA MIT MITOS OSIS IS 2.1 Profase
La transición de interfase a mitosis es la profase. *n esta etapa ocurren los siguientes eventos" la cromatina se condensa para formar cromosomas, se forma el huso mitótico y desaparece la envoltura nuclear. . %E Condensación cromosómica La primera manifestación visible de la división celular es la compactación progresiva de la cromatina nuclear, para dar lugar a hebras cromosómicas@ en este punto los cromosomas se definen como hebras dobles porque ya est!n replicados@ replicados@ este empaquetamiento empaquetamiento es indispensable indispensable para que los cromosomas no sufran alteraciones generadas por el estrés mec!nico a que son sometidos debido a los movimientos del huso mitótico durante la segregación cromosómica. #urante la profase, el primer paso para formar el huso mitótico es la aparición o nucleación de microtAbulos alrededor de los centrosomas que forman una especie de estrella, integrando así los
!steres, cuyos microtAbulos tienen un extremo menos FGE asociado al centrosoma y un extremo m!s FHE al cual se adicionan dímeros de tubulina a mayor velocidad. Cada !ster migra a posiciones opuestas opue stas dentro de la célula, estableciendo así los polos celulares a partir de donde se formar! un huso mitótico bipolar. . 0E #esaparición de la envoltura nuclear y fragmentación del aparato de 4olgi, para que los micro microtA tAbu bulo loss cinet cinetoc ocóri órico coss inte interac ractA tAen en con con los los crom cromoso osoma mas, s, la envol envoltu tura ra nuc nucle lear ar deb debee desaparecer@ esto se realiza por fragmentación debido a la interacción del comple$o ciclina IG CdJ% con elemen elementos tos de cada cada uno de los tres component componentes es de la envoltura" envoltura" aE las membrana membranass nucle nuc leare ares, s, bE los los poros poros nucl nuclea eares res y cE la l!mi l!mina na nuc nucle lear ar.. *s probable que los fragmentos resultantes en forma de vesículas se dispersen a través de la célula mitótica o, bien, que se integren a fragmentos de retículo endopl!smico. #e manera similar, el aparato de 4olgi se desintegra en pequeBas vesículas cuyo destino es similar al de la envoltura nuclear. *n cualquiera de los dos casos, las vesículas independientes o bien asociadas al retículo endopl!smico, se segregar!n a las células hi$as y volver!n a integrar sus estructuras originales dentro de ellas. *l retículo endopl!smico podría no fragmentarse hasta vesículas y, simplemente, segregarse en fragmentos de éste hacia las dos células hi$as. (tros componentes membranosos, como las mitocondrias, lisosomas y peroxisomas no se disgregan y, simplemente, se segregan de manera generalmente simétrica a las células hi$as. .
F!*ra .1 rofase, los cromosomas se condensan y la membrana nuclear desaparece.
2.2 Metafase
La condensación cromosómica iniciada en la profase continAa, por lo que los cromosomas metaf!s metaf!sico icoss se observan observan con una cromati cromatina na perfect perfectamen amente te empaque empaquetad tadaa que le permit permitee al material genético mantener su integridad durante el estrés mec!nico de los movimientos de anafase. *n esta etapa es en la que generalmente se realizan los estudios cromosómicos, debido a que su morfología es muy clara. % Los cromosomas, movidos por el huso mitótico, se colocan en el centro, entre los dos !steres y forman la llamada placa metaf!sica en la que los cromosomas se posicionan de tal manera que los cinetocoros de cada crom!tida hermana est!n orientados hacia los polos opuestos. 5 Características de esta fase" • • • •
*l huso acrom!tico est! ya formado. La envoltura nuclear ya ha desaparecido. Los cromosomas metafísicos est!n ya constituidos. Los cromosomas se ordenan en el plano ecuatorial con sus cinetocoros dirigidos a polos opuestos. ?
F!*ra 51 &etafase, los cromosomas gruesos y enrollados se alinean en el centro de la celula en la placa de la metafase. Las fibras del huso est!n unidas a los cromosomas.
2.3 Anafase
3na vez que todos los cromosomas se encuentran en el ecuador formando la placa metaf!sica, los centrómeros, que mantenían unidas a las crom!tidas hermanas, se escinden permitiendo que cada crom!tida crom!tida migre hacia el polo que estaba encarando, inici!ndose inici!ndose así la anafase, que se divide en anafase y anafase I. Los movimientos de la anafase corren a cargo, principalmente, de los microtAbulos cinetocóricos que se acortan por despolimerización en ambos extremos de tubulina, con intervención de cinesinas Ffamilia %0E@ esto permite $alar hacia los polos celulares a los cromosomas sencillos a los que llamamos crom!tidas hermanas cuando se encuentran unidas por el centrómero, dividiendo el genoma replicado en dos grupos cromosómicos diploides, con 69 cromosomas sencillos cada uno. *n la anafase I intervienen los microtAbulos interpolares que se encargan de ale$ar los dos grupos cromosómicos mediante un incremento en la longitud del huso mitótico. . Cuando la célula se ha asegurado de que todos los cromosomas est!n situados correctamente en la placa metaf!sica, se producir!n una serie de eventos que provocan el paso a la siguiente fase de la mitosis, la anafase. #urante esta fase se va a producir el reparto de los cromosomas en dos lotes idénticos que se dirigir!n hacia los polos. &icroscópicamente, durante la anafase tienen lugar dos acontecimientos importantes" importantes" &ovimiento de los cromosomas" se separan las crom!tidas. largamiento general del huso mitótico. @ /e produce produce durant durantee la anafase anafase la separac separación ión de las las crom!ti crom!tidas das a nivel nivel de la constri constricci cción ón primaria, llamada centrómero. Los c inetocoros se separan permitiendo que cada crom!tida sea arrast arrastrad radaa haci haciaa su polo polo celu celula larr cromo cromosom somas as se
corres correspon pondi dien ente te,, pero pero lent lentam amen ente te.. d dem em!s, !s, todo todoss los los
mueve muevenn a la misma misma velo veloci cidad dad y de forma forma sinc sincrón rónic ica, a, y siem siempre pre con el
cinetocoro orientado hacia el polo celular Fpor delanteE. /imult!neamente a la migración de las crom!tidas crom!tidas se produce una des condensación condensación de las mismas. mismas. ero... Kpor qué se separan *ste proceso de separación se debe a la actuación de un comple$o proteico, el llamado Comple$o romotor de la nafase FCE. Cuando se produce la activación del C éste produce la proteólisis de una proteína, la segurina, que es una proteína que est! unida a otra proteína, la separasa. &ientras est!n unidas ambas proteínas, las crom!tidas permanecen unidas por el centrómero, centrómero, pero cuando se destruye destruye la segurina mediante un proceso de ubiquitini ubiquitinización zación por la
actuación del C, la separasa queda libre lo que va a provocar que inmediatamente una subunidad del comple$o proteico de las cohesinas sea destruido. Como consecuencia, el comple$o de las cohesinas no es capaz de mantener unido al cromosoma, por lo que ambas crom!tidas se separan, formando en los polos celulares a los cromosomas hi$os. @ KMué ocurre con el huso mitótico durante la anafase Los cromosomas se desplazan por dos procesos independientes pero que q ue son complementarios. nafa n afase se " los los micro microtA tAbu bulo loss cine cineto tocór córic icos, os, qu quee siem siempre pre han han sido sido din!m din!mic icos, os, es decir decir,, constantemente iban incorporando subunidades de tubulina al extremo m!s, incluso durante la metafase, ahora en anafase van a sufrir un proceso de acortamiento, debido a"
•
érdidas de subunidades de tubulina en el lugar de unión con el cinetocoro. Como el
•
cromosoma va unido al cinetocoro, se aproxima al polo. *n menor medida, por despolimerización de los microtAbulos a nivel de los polos celulares.
nafase I" se huso mitótico se alarga y los polos se ale$an entre sí. /e van a generar una serie de fuerzas de deslizamiento entre los microtAbulos polares, y adem!s se producen unas fuerzas de ancla$e y también de estiramiento en los polos celulares por contacto de los microtAbulos astrales con la membrana plasm!tica. *n muchos organismos se dan los dos procesos anaf!sicos, pero normalmente predomina uno sobre el otro. *n nuestro caso, es un proceso equilibrado. *n general, suele predominar la anafase I. *n los mamíferos, la longitud del huso anaf!sico es de %,8 o incluso - veces superior superior al huso metafísico. *n otros organismos llega incluso a ser %8 veces superior. @
F!*ra ?1 nafase. Los cromosomas se han separado y se mueven hacia los polos.
2.4 Telof Telofase ase
*n la telofase, los microtAbulos cinetocóricos desaparecen y los cromosomas quedan libres en ambos extremos celulares. *n ese momento, los cromosomas comienzan a descondensarse y la envoltura nuclear se reintegra. #urante la telofase tardía los cromosomas empiezan a transcribir y se restablece el nucleolo, marcando el término de la mitosis. . KCómo se reestructura el nAcleo rimeramente se van a ir fusionando pequeBas vesículas alrededor de los cromosomas. Cada - ó 0 cromosomas forman un grupo de cromosomas rodeados de vesícula. *stos grupos de cromosomas rodeados de vesícula se van a fusionar entre si hasta formar un nAcleo Anico. Las laminas nucleares, que estaban fosforiladas se defosforilan y forman la l!mina densa. Los poros nucleares aparecer!n precozmente para controlar el paso de materiales hacia el nAcleo. #ebido a esto, el nAcleo progresivamente ir! aumentando de tamaBo por la entrada de agua y de proteínas nucleares. *l espacio perinuclear, que tenía un tamaBo variable, se hace regular. dem!s, en el nAcleo se reanuda la actividad metabólica" nicio de la transcripción. parecen de nuevo los nucléolos, que primero ser!n de tamaBo pequeBo y ser!n numerosos, pero luego se fusionar!n formando % ó - nucléolos grandes. @ arece ser que estos acontecimientos vienen dados por la defosforilación de proteínas, excepto el hecho de la aparición del nucléolo. Los microtAbulo microtAbuloss cinetocóricos cinetocóricos van van a desaparecer desaparecer y solo quedar!n los microtAbulos polares Fo superpuestosE formando un haz paralelo entre los dos nAcleos en formación. *stos microtAbulos marcar!n el e$e perpendicular donde tendr! lugar la citocinesis. citocinesis. *ste con$unto con$unto de microtAbulos microtAbulos se encuentra encuentra bastante bastante acomple$ado acomple$ado con proteínas. proteínas. *n esa zona se concentrar! la actina y la miosina. @
)elofase, los cromosomas est!n en los F!*ra @1 )elofase, polos y son m!s difusos. Las membranas nucleares nucleares se vuelven a formar. for mar. *l citoplasma citoplasma se divide.
2.5 Citocinesis
*s la Altima etapa de la división celular@ en ella el citoplasma se divide para dar lugar a dos célula célulass hi$as hi$as comple completam tament entee indepen independie diente ntes. s. /in embarg embargo, o, la citoci citocinesi nesiss empiez empiezaa desde desde la anafase, cuando se forma, inmediatamente por deba$o de la membrana plasm!tica a nivel del ecuador celular, un cinturón de proteínas filamentosas, principalmente actina y miosina que se contraen contraen y dan lugar a un surco de división. división. 2ste se va haciendo progresivamente progresivamente m!s profundo, hasta que la cintura que se forma llega a tocar los microtAbulos que aAn quedan remanentes del huso mitótico@ todo este con$unto de proteínas se conoce como cuerpo medio. ;inalmente, la célula se estrangula y da lugar a dos células hi$as. .
F!*ra 1 Citocinesis, se divide el citoplasma. /e forman dos nuevas células hi$as.
?1 MA MAT TER ERIAL IALES ES Y MÉ MÉTO TODO DOS S ?1. LUGAR La presente maqueta se la realizo en la ciudad de &achala en la calle *cuador y Nuan León mera.
?15 MATERIALES Iolas de plumafon 3na plancha de plumafon de ->>x->> Limpia pipas ;omix Condensadores *lectroliticos 6v cables de luz • • • • • •
• • •
Cable de cobre inturas )i$era
?1 ? METODOLOGÍA %. *n primer primer lugar conseguimo conseguimoss todos los material materiales es necesarios necesarios para realizar realizar la maqueta, maqueta, la mayoría de estos reciclables. -. Con la ayuda ayuda de las las im!genes im!genes que pusimos pusimos en el el proyecto proyecto procedimos procedimos a cortar las las bolas de de plumafon por la mitad. 0. 3na vez vez que todas estaban listas listas las pintamos pintamos de color rosado. 6. *n el proce proceso so de la naf nafase ase no util utiliz izam amos os bola bola de plumafo plumafon, n, sino sino un peda pedazo zo de la plancha del mismo material. 8. ara ara repr repres esen enta tarr los los crom cromos osom omas as util utiliz izam amos os limp limpia iapi pipa pass y los los colo coloca camo moss como como corresponde en cada fase. 9. 1 así así mismo mismo para representar representar las las fibras de de huso utiliza utilizamos mos cable cable de luz y cable cable de cobre. <. Luego de de tener la la mayoría mayoría del traba$o traba$o hecho hecho procedimos procedimos a dar dar los toques toques finales. finales. =. 1 para para una me$or presen presentaci tación ón lo colocam colocamos os encima encima de la plancha plancha de plumafon plumafon de una manera ordenada, para la utilización de la maqueta durante la exposición.
@1 CO CONC NCLU LUSI SION ON Pemos concluido en nuestro proyecto que la mitosis es la división nuclear asociada a la división de las células som!ticas de las células de un organismo eucarístico que no van a convertirse en células sexuales. 3na célula mitótica se divide y forma dos células hi$as idénticas, cada una de las cuales contiene un $uego de cromosomas idéntico al de la célula parental. Las plantas y los animales est!n formados por miles de millones de células individuales organizadas en te$idos y órganos que cumplen fusiones específicas. *n las fases de división mitótica encontramos rofase, donde un huso crom!tico empieza a formarse fuera del nAcleo, mientras los cromosomas se condensan. Luego la metafase, donde los cromosomas se alinean en un punto medio formado una placa metafísica. Como siguiente tenemos a la anafase, donde las crom!tidas hermanas se separan bruscamente los polos opuestos del huso de la separación de los polos. 1 la telofase, es donde
posteriormente la membrana se comienza a adelgazar por el centro y finalmente se rompe. #espués de esto, en torno a los cromosomas se reconstruye la envoltura nuclear.
1 RE RECO COME MEND NDAC ACIO IONE NES S •
rocurar que la información que buscaremos sea de una fuente confiable como son los
•
artículos científicos *s necesario no basarse en un solo sitio de información sino extenderse a varios, es decir
•
consultar en diferentes artículos o fuentes informativas. Leer y releer la información información las veces que sea necesaria para tener claro el contexto y así no tener ninguna duda al momento de tratar sobre el tema planteado
71 ANEOS
F!*ra 71 *laboración de la maqueta
F!*ra 81 &ateriales para la elaboración de la maqueta
Bibliografía F!*ra . *laboración de la maqueta
F!*ra 1 *laboración de la maqueta
F!*ra .61 *laboración de la maqueta
%. 4ómez 4ómez '. La mit mitosis osis y su regu regulaci lación" ón" SciELO Analytics @ ->%6. #isponible en" http"OOQQQ.scielo.org.mxOscielo.phpscriptRsciSarttextTpidR/>%=9G -0?%->%6>>>%>>>>?TlngResTnrmRisoTtlngRes
-. /!nchez 4. 4. Ciclo celular celular.. &itosis" &itosis" nformació nformaciónn Celular@ Celular@ ->%0. #isponibl #isponiblee en" http"OOQQQ.iespando.comOQebOdepartamentosObiogeoOQebOdepartamentoO-ICPO#;sO%= &itosis.pdf 0. /!nchez 4 La división división celular" celular" nformación nformación Celular@ Celular@ ->%0. ->%0. #isponibl #isponiblee en" http"OOQQQ.iespando.comOQebOdepartamentosObiogeoOQebOdepartamentoO-ICPO#iapositi vasSpdfO9S#U/(7.pdf 6. 7avarro C. C. )ema )ema -= La división división celular" celular" &itosis &itosis y Citocin Citocinesis@ esis@ ->%-. ->%-. #isponible #isponible en" http"OOmural.uv.esOmonaviOdiscoOprimeroObiologiaO)ema-9.pdf