LABORATORIO 5 DIVISIÓN CELULAR
CARLOS IVÁN MESA MANRIQUE CÓDIGO: 45121608 CARLOS FELIPE MACÍAS HERNÁNDEZ CÓDIGO: 45112600
PROFESOR: STEVE STEPHENS
UNIVERSIDAD DE LA SALLE INGENIERÍA EN AUTOMATIZACIÓN BIOLOGÍA GENERAL 24 DE OCTUBRE DE 2012 BOGOTÁ D.C., COLOMBIA
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INDICE DE CONTENIDO Pagina Resumen………………………………………………………………………………….3 Objetivos………………………………………………………………………………….4 Introducción………………………………………………………………………………4 Metodología………………………………………………………………………………7 Resultados………………………………………………………………………………8 Discusión de resultados……………………………………………………………….14 Conclusiones……………………………………………………………………………15 Bibliografía………………………………………………………………………………16 Anexos…………………………………………………………………………………..15
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RESUMEN
Introducción: En la realización de este laboratorio se efectuó un procedimiento acerca de la mitosis celular, sistema del ciclo de división celular, que se ha conservado a lo largo de la evolución. Objetivo: Observar y diferenciar las fases y procesos de mitosis, además de la duración de estas. Metodología: Observar las células en mitosis, identificarlas fases del ciclo celular y realizar un registro. Resultados: Se observaron las células en mitosis y la cantidad de estas en cada una de las fases. Conclusiones: Se identificaron las diferentes fases de la mitosis de acuerdo a las variables registradas en células somáticas. Palabras Clave – Mitosis, Ciclo Celular, citocinesis, cromosomas.
OBJETIVOS
Determinar e interpretar el recuento de fases de la mitosis en células somáticas.
Reconocer las fases de la mitosis en células somáticas.
Determinar e interpretar el coeficiente mitótico en células somáticas.
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INTRODUCCIÓN
Mitosis La mitosis es el proceso de formación de dos células generalmente idénticas por replicación y división de los cromosomas de la original que da como resultado una copia de la misma. Tanto las plantas como los animales están formados por células, las células se forman a partir de otras prexistentes. Las células eucariotas poseen un mayor número de cromosomas que por otra parte son mucho más grandes que los de los procariotas. El ciclo celular en organismos eucariotas culmina con el proceso de división nuclear, que se denomina mitosis o también cariocinesis. Generalmente, la mitosis va acompañada de la división del citoplasma llamada citocinesis Fuente: Campbell 2007
Fig. 1 Ciclo interfase, Fuente: Scott, 2005 La mitosis es un proceso continuo que presenta cuatro fases características: profase, metafase, anafase y telofase. Dependiendo del tipo de célula, las cuatro fases de la mitosis pueden durar desde unos minutos hasta varios días. Profase: En esta primera etapa, el material cromosómico llamado cromatina se condensa y aparece gradualmente como barras cortas y los cromosomas pueden comenzar a observarse con el microscopio A medida que los cromosomas se hacen más visibles ocurren dos eventos dentro de la célula, la membrana del núcleo y una porción contenida en él llamada nucléolo se desintegran y aparece una nueva estructura tridimensional denominada huso mitótico. 4 DIVISIÓN CELULAR
Fig. 2 Ciclo profase, Fuente: Scott, 2005 Metafase: Es la segunda etapa de la mitosis durante la cual los pares de cromosomas se mueven hacia el centro o ecuador de la célula. Las cromátidas se disponen en una fila formando ángulos rectos con las fibras del huso mitótico.
Fig. 3 Ciclo metafase, Fuente: Scott, 2005 Anafase: Es la tercera etapa de la mitosis, el centrómero de cada par se divide y los cromosomas separados son jalados hacia los polos o extremos del huso mitótico por las fibras del huso.
Fig. 4 Ciclo anafase, Fuente: Scott, 2005 5 DIVISIÓN CELULAR
Telofase: Es la última etapa de la mitosis, donde se forman dos núcleos hijos y el citoplasma también completa su división mediante un plegamiento de la membrana que comienza desde la periferia en la parte media y progresa hacia el centro de la célula, donde se obtienen dos células hijas con igual dotación de cromosomas y citoplasma.
Fig. 5 Ciclo telofase, Fuente: Scott, 2005 Citocinesis La citocinesis, o sea la división del citoplasma para generar dos células hijas, suele superponerse a la mitosis, y por lo general comienza durante la telofase. La citocinesis de una célula animal comienza con la formación de un anillo de microfilamentos de actina perpendiculares al huso, alrededor de la región ecuatorial de la célula. El anillo se contrae hasta formar un surco que se profundiza de manera gradual y termina por separar el citoplasma en dos células hijas, cada una con un núcleo completo. En las células vegetales, la citocinesis ocurre a través de la formación de una placa celular, una división que se forma en la zona ecuatorial del huso y crece lateralmente a la pared celular Fuente: Taggart 2004 Los organismos unicelulares se reproducen habitualmente mediante mitosis, de forma que las células hijas son exactamente iguales a la progenitora. En este mecanismo de reproducción no interviene el sexo, por lo que se denomina reproducción asexual. Otras formas de reproducción asexual se dan también en organismos unicelulares e incluso pueden darse en organismos superiores, como ocurre en muchas plantas, en las que es un medio auxiliar de reproducción. Con una rama de un árbol se puede conseguir un árbol entero genéticamente idéntico al original.
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Un mecanismo más complejo y perfecto de reproducción es la reproducción sexual que acaece en los organismos con diferenciación sexual y está mediada por unas células haploides (con una sola dotación cromosómica), denominadas gametos. La unión de dos gametos, uno masculino y otro femenino, se denomina fecundación, y determina la formación de un cigoto diploide, que reúne genes de ambos progenitores y constituye ya un nuevo individuo. Con la fecundación se restablece el número diploide de cromosomas en el nuevo individuo.
Fig. 6 Ciclo celular, Fuente: Curtis, 2006
METODOLOGÍA En este laboratorio se implementó el proceso de identificación de células en interfase o mitosis por medio de observación de micropreparados de células en este estado a 400X. Una vez observadas alrededor de 100 células se hizo el registro de las variables obtenidas. Variables que se registraron: el numero de células en división celular, Numero de células en cada una de las fases, Coeficiente mitótico y recuento de fases. Para realizar este proceso se tomaron muestras de células somáticas en un porta objetos previamente preparados y se ubicaron en el microscopio de manera que se observaran las diferentes células en el micropreparado. Se observo frente a un aumento de 40x y 100x en el microscopio para determinar el estado de las células y diferenciar las fases que tienen mediante la división celular. Se anotaron los datos de las células en las diferentes fases en la tabla 1 que se muestra mas adelante
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RESULTADOS Se observaron al microscopio las diferentes células y las fases de la mitosis mostrada a continuación separadas por sus fases así:
Fig. 7 Célula en Interfase, Fuente: Autores, 2012 En la figura 7 se evidencia con un círculo una célula que se encuentra en interfase y donde la mayoría de ellas están en ese mismo proceso estado.
Fig. 8 Célula en Profase, Fuente: Autores, 2012 En esta figura 8 se evidencia la primera fase de la mitosis, La Profase, los cromosomas se acortan y parecen hilos.
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Fig. 9 Célula en Metafase, Fuente: Autores, 2012 En la figura 9 podemos observar claramente la metafase en que los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial de la célula.
Fig. 10 Célula en Anafase, Fuente: Autores, 2012 En la figura 10 y 11 podemos ver casi terminado el ciclo mitótico en Telofase, donde se genera la ruptura de los centrómeros ocasionando la separación de cromátidas hermanas y migración hacia los polos celulares. En la figura 12 se evidencia la fase final de la mitosis donde se forman dos células hijas cada una con núcleo independiente.
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Fig. 11 Célula en Anafase, Fuente: Autores, 2012
Fig. 12 Célula en telofase, Fuente: Autores, 2012
Fig. 13 Célula Somáticas, Fuente: Autores, 2012 En la figura 13 se ven vistas desde un microscopio electrónico en la pantalla del televisor, divisando las diferentes fases en las células somáticas
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Fig. 14 Células Somáticas, Fuente: Autores, 2012
Fig. 15 Células Somáticas, Fuente: Autores, 2012 En la figura 14 y 15 se muestra la vista al microscopio, aumento: 400x de las células somáticas Registro de datos obtenidos en el laboratorio: NUMERO DE CELULAS GRUPO
1 2 3 4 Promedio Cuartil 25 Cuartil 75
INTERFASE
110 98 60 80 87 65 107
PROFASE METAFASE ANAFASE
11 11 30 16 17 11 26,5
2 4 8 2 4 2 7
1 4 1 7 3,25 1 6,25
TELOFASE
TOTAL MITOSIS
4 3 5 2 3,5 2,25 4,75
18 22 44 27 27,75 19 39,75
TOTAL
128 120 104 107 114,75 104,75 126
Tabla 1. Resultados células en diferentes estados del ciclo celular. 11 DIVISIÓN CELULAR
En la tabla 1 se resume el resultado de los diferentes grupos de laboratorio a analizar las diferentes muestras de las células somáticas. El número de células que se encuentran en las diferentes fases de mitosis en comparación con las células que están en interfase es significativamente menor. El promedio de células que se encuentran en interfase es de 81,125% ya q el mayor valor fue 110 y el menor 40, por ende la mayoría de células observadas por los grupos se encontraban en interfase. El porcentaje de células en mitosis en sus cuatro fases debería ser mayor al número de células en interfase, pero es muy poco ya que el proceso de interfase es mas demorado según en el cual dice que por lo general la célula tarda de 30 a 60 minutos en completar el proceso celular. Se destacaron los cuartiles en las diferentes fases de la mitosis con un valor de 96.5 en la interfase y un promedio de 43.5 sobre el total de mitosis.
45 40 35 30
Series1
25
Series2
20
Series3
15
Series4
10 5 0 INTER
PRO
META
ANA
TELO
Fig. 16 Representa los ciclos de las células
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35 30 25 20 Series1
15 10 5
0 INTER
PRO
META
ANA
TELO
Fig. 17 Representación el promedio de los ciclos de las células
ANALISIS DE GRAFICAS A cada grupo se le dio una muestra diferente de células, cada grupo tenia que contar el número de células en sus diferentes ciclos. La grafica nº16 representa el ciclo y el numero de células de cada una de las muestras dadas a los diferentes grupos. Podemos observar que las mayoría de los datos nos muestra que las células están interface, proface y metafase. Eso nos dice que son las faces que mas tienen duración y fases anafase y telofase son las faces que menos tiempo emplean. La grafica nº17 representa el promedio de los datos de todos los grupos nos muestra que el mayor numero de células esta proface seguido de interface y la que menor numero de células se encuentra en telofase
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DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Para las células analizadas en el laboratorio se observaron las diferentes fases de la mitosis de acuerdo a la tabla 1 que resume los datos registrados en los diferentes grupos, en nuestro caso 8 grupos los cuales en cada uno se registro las variables teniendo en cuenta las diferentes muestras de micropreparados. Según el estudio realizado en la universidad de san Carlos de Guatemala, facultad de biología por mucho tiempo los citologos se preocuparon con el período de división y la interfase era considerada como una fase de reposo. Fuente: Johnson, 2006 Hoy día con los avances científicos y el desarrollo de nuevas tecnologías para ver más allá del grado microscópico han permitido distinguir y analizar aún más cada fase de la división celular e interpretar los resultados en la búsqueda de respuestas al proceso generador de la vida. Lo que ocurre durante este proceso es que hay variación en el núcleo de la célula, se duplican los cromosomas, luego se separan, formando dos núcleos, cada uno una copia idéntica de cada cromosoma. Al final de la mitosis ocurre la citocinesis cuando la célula se divide originando dos células hijas. Generalmente, la fase entre la mitosis y la citocinesis dura 30 minutos Fuente: Prescott 2004
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CONCLUSIONES
La mitosis es un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración de los organismos.
Se demuestra que todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial como el óvulo fecundado por un proceso de división.
La mitosis es la división celular asociada a la división de las células somáticas,
Se concluye que una célula mitótica se divide y forma dos células hijas idénticas, cada una de las cuales contiene un juego de cromosomas idéntico al de la célula parental.
En esta práctica pudimos observar cada una de las fases de la mitosis, reconocerlas y diferenciarlas con facilidad, ya que en cada una ocurren procesos muy diferentes.
Al observar las fases de la mitosis en células somáticas, se distinguieron las fases que comprende la división celular
Se reconocieron y analizaron los distintos estados de la división mitótica, y se determino la duración de cada fase en células somáticas.
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BIBLIOGRAFÍA
Taggart R. 2004, Biología: La unidad y diversidad de la vida - Cengage Learning Editores, 11 Ed, Página 152 Prescott et al. 2004. "Microbiología". Madrid. McGraw-Hill Interamericana, 5a edición Wayne N. Becker, Lewis J. Kleinsmith Y Jeff Hardin. (2006). El Mundo De La Célula. Pearson Educación. 6 ediciones Johnson, G. 2006. “Biología Celular”. México D.F. Segunda edición. Editorial Panamericana. Págs. 42-47 Campbell, N. Reece, J. Biología. Séptima edición. Madrid: Editorial Médica panamericana; 2007. Curtis, H. Invitación a la biología. Sexta edición. Buenos aires: Editorial Médica panamericana; 2006. Scott F. Gilbert 2005 Biología del desarrollo, McGraw-Hill - Página 272
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