Universidad Andrés Bello Facultad de ciencias Laboratorio de biología celular 133 Profesores: Luciana Oliveira Cruz Joselin Sofía Jerez Ortega
TRABAJO PRÁCTICO N°5:
Mitosis, meiosis Y Fecundación BIO133-2
Autores:
Juan Pablo Duarte Martín Quezada Fernanda Arredondo
- 12-05-2011 -
Introducción
‟Todas las células provienen de otracélulapreexistente ”. Así Virchow complementaba en
1858 la teoría celular. ‟Omne vivum en vivo ” (todo lo vivo proviene de lo vivo). En 1860 Pasteur, amplia la teoría con este postulado. Al respecto hoy se sabe que todos los organismos vivos utilizan la división, como mecanismos de desarrollo, formación de órganos, reparación de tejidos y el crecimiento del individuo. Los organismos unicelulares ocupan la división celular para su reproducción, una célula se divide y formar dos células hijas genéticamente iguales con con el que mantendrán el número cromosómico de la especie. En cambio en los organismos pluricelulares la división celular se convierte en un proceso cíclico destinado a la producción de múltiples células. El ciclo celular es la serie de eventos que transcurren transcurren desde que una célula se forma por división de una preexistente hasta que se divide y da origen a dos células hijas. La duración del ciclo celular es variable, dependiendo del tipo de célula, los nutrientes y de la temperatura. El ciclo celular de una célula se divide en dos fases: interfase y la fase M o de división. La interfase es de gran importancia para el desarrollo del ciclo celular. En ella se presenta una gran actividad metabólica, caracterizada por la síntesis de importantes tipos de macromoléculas y la duplicación de organelos celulares. A su vez la interfase se divide en tres periodos G1, S Y G2. G1 corresponde a la fase de crecimiento celular. Fase en la cual no podremos apreciar los cromosomas, ya que que el material genético se encuentra encuentra disperso en el interior del nucleo en forma de cromatina. En el citoplasma ocurren los diferentes procesos metabólicos y los organelos celulares se multiplican, mientras la célula crece. S es el periodo de síntesis del ADN. Es donde la doble hélice se abre en diversos puntos (horquillas de replicación) en la cual ocurrirá la replicación del ADN. G2 en este periodo el ADN ya estáduplicado, estáduplicado, es decir decir la célula va a tener el doble doble de material genético que en un comienzo. Al final de este periodo se iniciara un empaquetamiento que que conducirá durante la mitosis a la formación de los cromosomas. Fase M o de división es la última etapa del ciclo celular y dará termino produciendo dos sucesos, mitosis y citodieresis, en la que los cromosomas y el contenido citoplasmático se distribuyen equitativamente entre las células hijas.
La mitosis corresponde corresponde a la repartición del material material genético equitativamente. equitativamente. Normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados el uno del otro seguido de la partición del citoplasma (citodieresis) para formar dos células hijas. Para comprender mejor la mitosis se separa en cuatro fases distintas: profase, metafase, anafase anafase y telofase. Profase: la cromatina se condensa para formar los cromosomas. Metafase Los cromosomas se ubican en el ecuador gracias al huso mitótico Anafase: el huso mitótico se acorta y los cromosomas migran a los polos Telofase: sobre los cromosomas ubicados en los polos se forma una envoltura nuclear formando dos núcleos. Todos los seres vivos que ocupan la reproducción sexual, se originan de dos células haploides provenientes de los organismos de los progenitores, estas células llamadas gametos se forman por por medio de un proceso proceso llamado Meiosis, este proceso produce produce una gran variabilidad genética que se obtiene de los “crossing-over”. En el proceso de fecundación los gametos haploides provenientes provenientes de los progenitores se unen para crear un organismo diploide. Este proceso es especifico en cada especie, donde se reconocen el ovulo y los espermatozoides que intentan penetrar el ovulo para fecundarlo. La penetración del ovulo también tiene un proceso de “bloqueo” para impedir
que después de la penetración del primer espermatozoideingrese un segundo permitiendo la correcta segregación de los gametos por el huso mitótico y así tener una fecundación viable.
Objetivos El propósito de este laboratorio es identificar y describir las etapas de la mitosis y meiosis en células, a través de la l a observación microscópica de tejidos fijos, tanto vegetales, como animales, en estos últimos identificar los gametos correspondiente al sexo. También se llevará a cabo una fecundación in vitro para determinar si los gametos de un Mytilus chilensis (chorito) macho son capaces de realizar quimiotaxis para encontrar el ovulo de la hembra y llevar a cabo el proceso de fecundación de este último, además de reconocer aspectos generales de la fecundación.
Materiales y métodos
El primer experimento trata sobre la observación de gametos (de chorito) y a la vez la fecundación producida producida entre ellos, donde el material principal fue el microscopio óptico utilizado a un aumento 4X, 10X, 40X y 100X para dichas observaciones. En la extracción extr acción de gametos se ocupo una pipa pasteur y fueron diluidos con agua de mar, dejándolos por separados en distintas placas de petri. Luego estas muestras se dejaban en un porta objeto para ser observadas. La fecundación se vio a un aumento de 100X debido a esto se tuvo que visualizar vertiendo una gota de aceite de inmersión en la muestra. En la segunda experiencia se observó el TEJ 12, una muestra fija de la punta de la raíz de una cebolla, teñida con hematoxilina-eosina, en estado de mitosis, con un microscopio óptico Olympus Cx21 con objetivo de inmersión 100X aplicando a la muestra entre los objetivos 40X y 100X el aceite de inmersión. Para realizar la experiencia n°3 fueron puesta bajo observación microscópica óptica, con objetivo de inmersión 100X, aplicando a las muestras entre los objetivos 40X y 100X el aceite de inmersión, dos muestras permanentes: TEJ 23 corte de ovario de rata y el TEJ 24 corte de testículo de rata
Actividad 1: “Identificar gametos y fecundación”
Fig. 1: Óvulos vistos a un aumento 10X, donde su estructura no se denota perfectamente, solo se aprecian grandes circunferencias oscuras.
Fig. 2: Ovulo sin fecundar rodeado de espermatozoides visto a un aumento de 100X, claramente el ovulo presenta una estructura más distinguible, donde lo más evidente es la zona gelatinosa que lo rodea.
Fig. 3: 3: Ovulo fecundado visto a un aumento 100X, donde se puede apreciar una condensación mayor y la zona gelatinosa ya no se encuentra rodeando el ovulo.
Fig. 4: 4: Óvulos y espermatozoides vistos a 4X, en un campo oscuro, debido a esto los espermatozoides podían tomar una forma más distinguible.
Experiencia n° 2
Fig. 5: Observación de la punta de la raíz de una cebolla, cada una de sus células están en diferentes etapas de la mitosis.
Interfase Telofase
Anafase
Actividad 3
Fig. 6 Testículo de rata En la fotografía se pueden apreciar células intersticiales, se observan espermátidas en costados en los márgenes del tejido intersticial. A medida que se va acercando al lumen (hacia el centro de la estructura) estructura) cambia la estructura. estructura.
Fig. 7 Ovario de rata En esta fotografía se puede apreciar quistes foliculares en crecimiento, en aumento 100x objetivo de inmersión
Fig. 8 ovulo de rata
Conclusión Uno de los propósitos de este laboratorio era la observación de gametos en proceso de fecundación, donde determinaríamos si los espermios de chorito son capaces de realizar quimiotaxis para el reconocimiento de óvulos, al poner los espermatozoides bajo observación microscópica es posible observar que estos hacen quimiotaxis con los óvulos, ya que, al hacer el puente estos se dirigen inmediatamente a los óvulos, y ocurre la fecundación. Al observar los óvulos, es posible distinguir entre óvulos fecundados y no fecundados, por la desintegración de su zona pelúcida. La observación de la muestra vegetal, de punta de raíz de cebolla, está en diferentes etapas de mitosis, mas no se pueden distinguir todas las etapas de la mitosis (profase, metafase, anafase, telofase) o simplemente en la muestra no se presentaban. En la observación microscópica de los TEJ 23 corte de un ovario de rata y TEJ 24 corte de un testículo de rata, en el primero es posible identificar un ovulo de rata [Fig.8] lo cual era nuestro propósito, mas no es apreciado correctamente por excesos de luz al tomar la fotografía. En los cortes de estas muestras hay una probabilidad altísima de encontrar células germinales.
Discusión El primer experimento trata sobre la observación de gametos y a la vez la fecundación producida entre ellos. Se extrajeron los gametos de un Mytilus chilensis donde los espermatozoides se encontraban en una zona naranja quedando una sustancia blanca y los óvulos en una zona negra quedando una sustancia negra. Estos gametos analizados mediante microscopio presentaban estructuras estructuras no tan complejas ya que en el espermio solo se observo a un aumento de 40X una cabeza (contenedora del acrosoma y núcleo) y una cola llamada flagelo responsable de su desplazamiento. En la experiencia de fecundación esta fue observada por distintos aumentos donde el 40X y 100X mostraba el proceso y lo sucedido al momento de que el ovulo era fecundado por los espermios. Por un proceso llamado Quimiotaxia en cual un espermio se dirige hacia los óvulos debido a moléculas especiales que producen el reconocimiento entre ambos gametos. Antes de que se produzca la fecundación, el ovulo se encuentra rodeado por un segmento (zona gelatinosa) gelatinosa) en la que los espermatozoides eran capaces de de atravesar ya que al momento de hacer contacto con el ovulo el acrosoma del espermio contenedor de vesículas y otras sustancias liberan enzimas hidrolíticas de este modo podía llegar a la membrana plasmática y así produciendo una fusión entre membranas para liberar el núcleo contenido en el espermio hacia el interior del ovulo. Al momento en que ocurría este proceso la zona gelatinosa del ovulo se contraía y a la vez el núcleo tomaba una forma más condensada, todo esto hacía referencia a que la fecundación estaba completa y el cigoto podría formarse con normalidad. La división celular corresponde a un mecanismo de reproducción, en el cual, las células duplican su contenido y se dividen en dos. En está es posible reconocer dos grandes etapas: La interfase prepara las condiciones para la fase M (mitosis y citocinesis) y se divide en tres etapas: G1, S y G2. En la observación de la raíz de la cebolla [Fig. 5] es posible identificar una célula en interfase debido a su gran tamaño, ya que en esta etapa el DNA es replicado y la célula aumenta de tamaño. Seguido de esta en algunas células entran a mitosis, donde el DNA es condensado y repartido equitativamente entre las dos células. La mitosis, a su vez, es dividida en cuatro etapas principales. La primera es la profase, en la cual los cromosomas comienzan a condensarse y su envoltura nuclear se descompone en vesículas. Es seguida por la metafase, donde los cromosomas están en su máxima condensación y forman el huso mitótico, además de estar alineadas sus cromatidas hermanas en el plano ecuatorial unidas por el cinetocoro a los microtubulos cinetocoricos. En la observación microscópica [fig. 5] no se observa profase ni metafase en las células. En la tercera parte de la mitosis, se separan las cromatidas en los cinetocoros moviéndose a los polos de la célula, lo que corresponde a
anafase, esta es fácilmente reconocible reconocible al microscopio microscopio [fig.5]. Y por último la telofase donde se vuelve a construir la membrana nuclear, el huso mitótico desaparece y los cromosomas se descondensan, por lo general la citocinesis ocurre durante la telofase, por eso se puede observar una leve línea delimitando entre un núcleo y otro. La espermatogénesis es el mecanismo encargado de la producción de espermatozoides. Es la gametogénesis en el hombre. Este proceso se desarrolla en las gónadas, aunque la maduración final de los espermatozoides se produce en el epidídimo.En el testículo de rata se observó la presencia de espermatidas muy muy cerca del lumen, célula haploide que pasara por espermatogénesis dando como resultado espermatozoides. Por otro lado la ovogénesis es el proceso de formación y diferenciación de los gametos femeninos u óvulos pasando de ovogonia ovogonia a ovocito primario, ovocito secundario secundario y por ultimo ovulo de apreciación virtual en el momento de fecundación. En el ovario de rata observamos los folículos donde el ovulo se estará desarrollando.Si el folículo no logra abrirse y liberar un óvulo, el líquido permanece dentro del folículo y forma un quiste, el cual se denomina quiste folicular. Otro tipo de quiste, llamado quiste del cuerpo lúteo, se presenta después de que un óvulo ha sido liberado de un folículo.Los f olículo.Los quistes ováricos son relativamente comunes y se presentan con más frecuencia durante los años fértiles de una mujer.
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Introducción a la biología celular –Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Robberts, Walter
