Download 1. Organización del material genético

PPTCTC042TC31-A17V1
Clase
Ciclo celular y mitosis
Resumen de la clase anterior
Metabolismo celular
Actividad enzimática
depende de
Respiración celular
Concentración
sustrato
pH
Temperatura
se clasifica en
Fermentación láctica
Aeróbica
ocurre en
Mitocondria
Anaeróbica
ocurre en
Citoplasma
puede ocurrir por
Fermentación alcohólica
Aprendizajes esperados
 Describir la organización del material genético durante la interfase
y el período divisional.
 Distinguir las características morfofuncionales de un cromosoma.
 Identificar las etapas del ciclo celular (G1, S, G2, M).
 Comprender el significado de la división mitótica en las células
animales y vegetales.
Páginas del libro
desde la 86 a la 96.
Células madre y terapia celular
Células madre
Embrionarias
Uso potencial: terapia basada en transplante
Son
células no diferenciadas que pueden
de células.
Pluripotenciales
multiplicarse y luego diferenciarse para generar
inducidas
muchos tipos celulares
diferentes.
Adultas o
somáticas
 Provienen de embriones deSon
3 a 5 células
días
adultas genéticamente
(blastocisto).
Células no diferenciadas que se
reprogramadas a un estado de células
 Pueden diferenciarse en embrionarias,
todos los al ser forzadas a expresar
encuentran entre células diferenciadas
tipos
celulares
del genescuerpo
un tejido u órgano.
y factores importantes de
para
(pluripotenciales).
 Solo
mantener
propiedades
que definen
a las pueden diferenciarse para dar
Podría
usarse
este
enfoque
 Al multiplicarse y diferenciarse,
uno o todos los tipos celulares del
células
madre embrionarias.
para
de
permiten el desarrollo de
unel tratamiento
ser
tejido u órgano del que provienen.
lesiones
de
médula
espinal,
humano completo.
 Participan
en
el
crecimiento,
quemaduras,
diabetes,
 Más fáciles de reproducir en cultivo
reparación y regeneración de tejidos.
osteoartritis,
enfermedades
celular.
 Más difíciles de aislar y cultivar.
cardiacas,
entre
otras.
 Consideraciones éticas.
1. Organización del material genético
2. Ciclo celular
3. Mitosis
1. Organización del material genético
Hebra de ADN
Hebra
Nucleosomal
Fibra de
Cromatina
Bucle
Espiral
Condensado
Cromosoma
Metafásico
1. Organización del material genético
En el proceso de condensación o empaquetamiento, participan las proteínas
llamadas histonas, formando los nucleosomas, que permiten la compactación
del material genético.
Octámero de histonas
¿Cuál es el rol de la
histona H1?
Histona
H1
Nucleosoma
Histona
H1
ADN
Ejercicio 22
“Guía del alumno”
MTP
Existen varios tipos de histonas, proteínas que se asocian con el ADN y que permiten su
empaquetamiento. Todas ellas tienen un alto contenido de los residuos de aminoácidos arginina (Arg) y
lisina (Lys), que presentan carga positiva, tal como se muestra en la siguiente tabla:
Arg + Lys (%)
Enlaces fuertes, que mantienen
ALTERNATIVA
unidos a los aminoácidos
dentro
30
CORRECTA
Son interacciones por atracción
de una proteína. Para romperlos
entre cargas opuestas, como
las
se requieren
enzimas, como20las
22
cargas + de las histonas y las
digestivas.
cargas – del ADN.
23
Se disocia en iones Na+ y Cl-. Sus
cargas pueden interactuar con el
ADN y con las histonas y, a altas
concentraciones, pueden afectar
De acuerdo a la tabla, todas las
la unión entre ellos.
histonas del octámero presentan
un porcentaje similar de
aminoácidos con carga +.
A partir de los datos de la tabla, es correcto inferir que





A
ASE
25
Lisina
Todas presentan alrededor de
3-) del
A) las histonas pueden establecer interacciones
electrostáticas
conde
los
grupos
(PO
Considerando
el número
total
de
aa de
y fosfato
elarginina
porcentaje
Arg
20%
residuos
y 4 de
ADN.
+ Lys, se puede calcular
lisina.que:
Por lo tanto, el octámero
H1

~
65
residuos
con
carga
+ los
también
tendráse
poco
más de
20%
B) al agregar una sal como NaCl a una solución que contiene
cromatina,
romperán
enlaces
Octámero

~
2
x
(26
+
28
+
31
+
26)
residuos
con
carga +
de
estos
residuos.
peptídicos de las histonas.
C) las histonas que conforman el octámero presentan diferencias de carga, lo que evita la repulsión
entre ellas.
D) los octámeros de histonas, formados por H2A, H2B, H3 y H4, contienen cerca de 90% de residuos
con carga positiva.
E) la histona H1 tiene mayor número de residuos con carga positiva que el octámero de histonas, lo
que hace que su interacción con el ADN sea más fuerte.
1. Organización del material genético
1.1 Cromosomas
Cromátidas: moléculas de ADN
compactadas. Las cromátidas
hermanas tienen la misma
información genética
Centrómero: zona de máxima
condensación, donde se unen las
dos cromátidas hermanas.
¿En qué momento
del ciclo celular se
pueden observar los
cromosomas?
1. Organización del material genético
1.2 Cromosomas homólogos
Tienen la misma secuencia de
genes,
pero
no
necesariamente
tienen que
la
Par de cromosomas
misma
información.
presentan
el mismo tamaño y
forma.
Materno
Cromosomas autosómicos
(autosomas).
Paterno
Cromosomas
sexuales.
Ejercicio 25
“Guía del alumno”
MC
La siguiente figura muestra una pareja de cromosomas homólogos.
Cromátida: unidad longitudinal del
cromosoma, dos de ellas se unen por
medio del centrómero.
Cromosomas homólogos
Dentro
de un cromosoma,
dos cromátidas
En
cromosomas
homólogos,
las
se
denominan
hermanas.
cromátidas de uno y del otro se
denominan cromátidas homólogas.
Cromátida
¿En cuál de las siguientes alternativas se identifican correctamente la relación
entre las estructuras indicadas?













ALTERNATIVA
CORRECTA
B
Comprensíón
1. Organización del material genético
1.3 Dotación cromosómica
Número de cromosomas que identifica a una especie.
¿Existe alguna relación
entre la dotación
cromosómica y la
complejidad de los
organismos?
Especie
Dotación
cromosómica
Mosca de la fruta
8
Paloma
80
Lombriz de tierra
36
Gato
38
Chimpancé
48
Perro
78
Humano
46
1. Organización del material genético
1.4 Cariotipo
Conjunto de cromosomas de una célula, individuo o especie, ordenados según
morfología y tamaño.
Mediante el cariotipo se
pueden detectar
anomalías cromosómica,
¿conoces alguna
anomalía cromosómica
en humanos?
Especie
Homo sapiens
46
cromosomas
Macho
Ejercicio 13
“Guía del alumno”
MC
La siguiente figura corresponde a un cariotipo:
A partir de la observación de este cariotipo,
es correcto deducir que
extraído de una célula en fase S.
A)B) fue
cromosómica de la especie
 laes dotación
de 48.
de los gametos que dio origen a
C) uno
este
individuo
presentaba
una
anomalía.
D) los cromosomas que se muestran
fueron extraídos de un espermatozoide.
E) el organismo al cual le extrajeron esta
célula carece de un par de
cromosomas.


Técnica que permite ordenar los
cromosomas de una especie según
tamaño, forma y número.
En la fase S, el ADN se está duplicando y
no se encuentra condensado.
La dotación cromosómica es el número
total de cromosomas de la especie.
Existen tres cromosomas en lo que
debiera ser el par 21. Esto puede ocurrir
si uno de los gametos lleva 2
cromosomas 21 en lugar de 1.
Los espermatozoides son células
haploides (n).
En el cariograma se muestran 23 posiciones,
cada una ocupada
por 2 cromosomas, a
ALTERNATIVA
CORRECTA21, que son 3.
excepción de los cromosomas
C
Comprensión
1. Organización del material genético
1.5 Célula diploide y haploide
Célula diploide:
2n = 6
Cada cromosoma se encuentra con
su par homólogo.
Célula haploide:
n=3
Los cromosomas están sin su par
homólogo.
1. Organización del material genético
1.5 Célula diploide y haploide
n
c
2n
2c
2n
4c
2n de
¿Cuál es el número
2c y la
cromosomas (n)
cantidad de ADN (c) de
cada célula?
2n
4c
n
2c
2. Ciclo celular
División celular
G0: Células en estado
Mitosis: División de
núcleo.
Citodiéresis: División de
citoplasma.
de quiescencia.
qué etapa del
ciclo
¿Qué es ¿A
la citodiéresis
y en
que se
corresponden
meiosis?
diferencia
de la la
mitosis?
Interfase
2. Ciclo celular
2.1 Etapas de la interfase
G1 (2n, 2c)
Las células aumentan su
tamaño
celular
e
incrementan
su
metabolismo.
Comienza
la
duplicación
de
organelos y estructuras
celulares.
S
Las células duplican su
material genético (ADN).
Las células se especializan o diferencian, pasando
a una etapa conocida como G0. Algunas células que
permanecen en G0 en forma definitiva son las
células musculares, las neuronas y los eritrocitos.
La
actividad
disminuye.
Si la célula “decide” dividirse, entra al ciclo celular.
G2 (2n, 4c)
Los
cromosomas
duplicados comienzan a
condensarse.
Termina la duplicación
de los centríolos.
Se sintetizan proteínas,
como las tubulinas, que
son los monómeros de
los microtúbulos; los
cuales darán origen al
huso mitótico.
celular
Ejercicio HPC Nº20
MC
Cada célula de nuestro cuerpo tiene un ciclo de vida, denominado ciclo celular. En ese ciclo, la célula
pasa por distintas etapas (G1, S, G2 y M). En la etapa G1, la célula aumenta su tamaño y comienza a
duplicar sus estructuras; en S, duplica su ADN; en G2, termina de duplicar sus estructuras; y en M, divide
su núcleo. Cuando la célula va desde una etapa a otra, hay ciertos agentes que aumentan para regular
ese paso; dentro de estos agentes, encontramos a las proteínas ciclinas. El siguiente gráfico muestra la
concentración de distintas ciclinas en las etapas del ciclo celular:
Peak de ciclina E
Peak de ciclina B
La ciclina D y A regulan
ALTERNATIVA
distintos pasos de la
CORRECTA
célula por el ciclo, por
lo tanto a falta de una,
Paso de G2 a M
la otra no va a poder
Paso se G1 a S
reemplazar su función.
E
ASE
A partir del gráfico, es posible inferir que



I) si falta la ciclina D, la ciclina A se encarga de regular el ciclo celular.
II) si se inhibe la ciclina E, no habrá duplicación del ADN.
III) la ciclina B regula el paso desde la etapa G2 a la M.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.
B) solo II.
C) solo III.
D) solo I y II.
E) solo II y III.
Duplicación del ADN
Habilidad de pensamiento científico:
Procesamiento e interpretación de datos y
formulación de explicaciones, apoyándose
en los conceptos y modelos teóricos.
3. Mitosis
3.1 Etapas de la mitosis
Profase
Telofase
Metafase
Anafase
3. Mitosis
3.1 Etapas de la mitosis
Profase
• La cromatina se condensa (1).
• Desaparece el nucléolo.
• Centríolos (2) emiten las fibras del
áster y comienzan a migrar a los
polos.
• Desaparece la envoltura nuclear (3).
• La célula tiene:
2n = 4 cromosomas.
4c de ADN.
Metafase
• Se
observan
claramente
los
cromosomas, que se alinean en el plano
ecuatorial (1).
• Las fibras del huso mitótico se insertan
a nivel del centrómero (en el cinetocoro).
• La célula tiene:
2n = 4 cromosomas.
4c de ADN.
3. Mitosis
3.1 Etapas de la mitosis
Anafase
¿Por qué se considera
que la célula pasa a ser
tetraploide (4n) en
anafase?
• Los
centrómeros
se
separan.
• Las
fibras
del
huso
traccionan las cromátidas
hermanas, separándolas.
• La célula tiene:
4n = 8 cromosomas.
4c de ADN.
Telofase
• Los cromosomas están en polos opuestos
y comienzan a descondensarse (2).
• El huso desaparece.
• Se reorganiza la carioteca, formando dos
núcleos (1).
• Reaparecen los nucléolos.
• Cada núcleo tiene:
2n = 4 cromosomas.
2c de ADN.
Ejercicio 11
“Guía del alumno”
MTP
La figura representa una célula durante una fase de su mitosis:
Cada núcleo contiene 2 cromosomas
(2n = 2) simples (1c + 1c = 2c). Si
estos son los nuevos núcleos, el de la
célula progenitora debe ser igual, por
lo tanto, también era 2n = 2.
Anillo contráctil.
Invaginación de la
membrana celular.
Telofase
En relación con su dotación cromosómica, es correcto que
En la mitosis, las células hijas tiene la
misma dotación que la célula madre,
por lo tanto también serán 2n = 2.
I) para la célula progenitora, 2n = 2.
II) para las células hijas, 2n = 4.
III) la célula presenta 2n cromosomas y 2c de ADN por núcleo.
A) Solo I
B) Solo III
C) Solo I y II
D) Solo I y III
E) I, II y III
ALTERNATIVA
CORRECTA
D
Aplicación
3. Mitosis
3.2 Citodiéresis (citocinesis)
Corresponde a la división del citoplasma, en la cual existen diferencias entre la
célula animal y la célula vegetal
CITOCINESIS ANIMAL
CITOCINESIS VEGETAL
Surco de segmentación irá
estrechándose hasta provocar
¿A
la separación.
Fragmoplasto
Tabique
de separación
qué se deben
estas
formado por fusión de
diferencias
en la
Microtúbulos.
vesículas.
citocinesis entre la célula
animal y la vegetal?
Anillo contráctil
Formado por
actina y miosina.
Existe estrangulamiento del citoplasma
Aparato de Golgi.
Vesículas.
Plasmodesmos
Aseguran la comunicación
entre las dos células hijas.
No existe estrangulamiento del citoplasma
3. Mitosis
Para complementar el contenido de esta clase te
invitamos a revisar la siguiente cápsula...
https://m.youtube.com/watch?v=Hc22BspNMJ4&feature=youtu.be
3. Mitosis
3.3 Importancia de la mitosis
Eucarionte unicelular: reproducción.
Permite entregar la misma
información genética de la
célula madre a sus dos células
hijas.
asexuado:
Eucarionte
pluricelular
con
reproducción sexual: Crecimiento,
renovación celular.
2n
2n
Eucarionte pluricelular
reproducción, crecimiento.
2n
Pregunta oficial PSU
¿Cuál de las siguientes figuras corresponde a una célula animal en metafase?
ALTERNATIVA
CORRECTA
E
Reconocimiento
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Modelo PSU de Ciencias, Proceso de Admisión 2016
Tabla de corrección
Ítem
Alternativa
Unidad temática
Habilidad
1
B
Mat. genético y reproducción cel.
Reconocimiento
2
B
Mat. genético y reproducción cel.
Reconocimiento
3
B
Mat. genético y reproducción cel.
Aplicación
4
C
Mat. genético y reproducción cel.
Comprensión
5
A
Mat. genético y reproducción cel.
Reconocimiento
6
E
Mat. genético y reproducción cel.
Aplicación
7
D
Mat. genético y reproducción cel.
ASE
8
A
Mat. genético y reproducción cel.
Reconocimiento
9
A
Mat. genético y reproducción cel.
ASE
10
D
Mat. genético y reproducción cel.
Comprensión
11
D
Mat. genético y reproducción cel.
Aplicación
12
D
Mat. genético y reproducción cel.
Comprensión
Tabla de corrección
Ítem
Alternativa
Unidad temática
Habilidad
13
C
Mat. genético y reproducción cel.
Comprensión
14
C
Mat. genético y reproducción cel.
Aplicación
15
D
Mat. genético y reproducción cel.
Aplicación
16
E
Mat. genético y reproducción cel.
Comprensión
17
E
Mat. genético y reproducción cel.
Aplicación
18
C
Mat. genético y reproducción cel.
Comprensión
19
C
Mat. genético y reproducción cel.
Aplicación
20
E
Mat. genético y reproducción cel.
ASE
21
B
Mat. genético y reproducción cel.
ASE
22
A
Mat. genético y reproducción cel.
ASE
23
B
Mat. genético y reproducción cel.
Comprensión
24
A
Mat. genético y reproducción cel.
Aplicación
25
B
Mat. genético y reproducción cel.
Comprensión
Síntesis de la clase
Duplicación
del ADN
La célula es:
S
2n y 4c
2n y 2c
Intensa actividad
metabólica
La célula es:
G1
Mitosis
G2
según el tipo de célula
División celular
Crecimiento
funciones
Renovación
División del
citoplasma
Preparación para la división
celular
Meiosis
Vegetal: fragmoplasto
Citocinesis
Animal: anillo contráctil
Reproducción
En relación con los cromosomas
1. Profase: formación
3. Anafase: separación
2. Metafase: alineación
4.Telofase: formación de dos núcleos
Prepara tu próxima clase
En la próxima sesión, realizaremos el
Meiosis y Gametogénesis
Esta presentación también está disponible en
formato PREZI en el siguiente enlace
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Equipo Editorial
Área Ciencias: Biología
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