Perpetuación vida. Parte I

A PERPETUACIÓN DA VIDA:

REPRODUCIÓN

Profesor: Adán Gonçalves. Algunhas diapositivas extraídas da presentación CITOLOXÍA: Fisioloxía celular Función de reprodución e relación elaborada polas profesoras do Departamento de Bioloxía do IES Otero Pedrayo, Carmen Cid Manzano e Mª José Camba Seara.

CONCEPTO DE CICLO BIOLÓXICO

Ciclo vital ou biolóxico: son as diferentes etapas ó longo da vida dun organismo.

A complexidade do ciclo vital varía segundo a especie.

No ciclo biolóxico podemos diferenciar varias fases:

1. Fase inicial: é o comezo do ciclo. Pode ser unha soa célula

(célula ovo ou cigoto) ou un peque no grupo de células

desprendidas do proxenitor.


2. Desenvolvemento: é a fase de cambios no tamaño e na forma

que conleva a diferenciación das estruturas internas. Nalgúns

organismos pluricelulares, como os anfibios e insectos, este

desenvolvemento é moi complexo e posúe distintas etapas nas

que o aspecto do individuo pode ser moi diferente do adulto

(Metamorfose).


3. Reprodución: nesta fase os adultos producen “unidades

reprodutoras” que orixinarán novos individuos coas

características dos proxenitores (descendencia).

A unidade reprodutora pode ser unha célula (células

xerminais) ou un conxunto delas.

EXEMPLOS DE CICLOS BIOLÓXICOS

©recursos.cnice.mec.es ©infovisual ©biottecfortaleny.blogspot.com

CICLO CELULAR

Ciclo celular: conxunto de procesos que posúen tanto

procariotas como eucariotas cuxa finalidade principal é duplicar

o ADN xenómico e pasar copias idénticas desta información as

células fillas.

O ciclo celular divídese en dúas fases: interfase e fase de

división, fase M ou mitótica.

CICLO CELULAR

Interfase :

- Período comprendido entre dúas divisións consecutivas.

- Constitúe o 90% do ciclo.

- Hai unha intensa actividade metabólica na que a célula leva a

cabo as súas funcións habituais (transcrición, tradución...) e

tamén inclúe os procesos preparativos para a división como a

duplicación do ADN.

- Soe dividirse en tres fases sucesivas: G1, S e G2.

CICLO CELULAR

Fase G1 :

- Duración variable (2-3h a días-anos).

- Intensa actividade metabólica: transcrición, tradución...

Fase S :

- Duración: 7 h. en mamíferos.

- Fase de síntese de ADN= Replicación do ADN.

- Síntese tamén das histonas e outras proteínas

cromosómicas.

CICLO CELULAR

Fase G2 :

- Non hai síntese de ADN.

- Pode producirse reparación do ADN .

- Síntese de macromoléculas: ARN, proteínas, microtúbulos do

fuso acromático... , sobre todo de estruturas necesarias para a

inminente división celular.

- Comézase a condensar a cromatina para formar os

cromosomas.

CICLO CELULAR

Fase de división, Fase M ou Mitótica:

- Prodúcese a división celular a través dun proceso denominado

mitose que orixina dúas células fillas.

- Supón o 10% do ciclo.

Tras a fase M, as células volven a entran en interfase e

repiten o ciclo.

As células que xa non se volven a dividir deteñen o ciclo antes

de chegar a fase S (Fase G0).

CICLO CELULAR

©BENITOBIOS

REPRODUCIÓN

• Reprodución: Conxunto de procesos mediante os

cales as células e os organismos producen

descendentes semellantes a eles mesmos,

perpetuando a vida e asegurando a supervivencia da

especie.• Tipos de reprodución: hai unha grande variedade

de mecanismos reprodutivos nos seres vivos que, en

xeral, agrupamos en dous tipos: reprodución asexual ou agamia e reprodución sexual ou gámica.

REPRODUCIÓN

Nalgúns organismos danse os dous tipos de reprodución

o longo do seu ciclo biolóxico e fálase nese caso de

reprodución alternante.

Reprodución asexual ou agamiaÉ aquela que non necesita de células especializadas,

senón que un único organismo xera copias idénticas de

si mesmo. Aparece en todo tipo de organismos, aínda

que adoita ir acompañada da sexual para asegurar a

variabilidade.

• Vantaxes:

1) É moi útil para organismos sésiles ou pouco móbiles.

2) Pódese levar a cabo cun só individuo.

3) Pode dar lugar a grande cantidade de individuos.

Reprodución asexual ou agamia

• Inconvintes:

1) Non aumenta a variabilidade xenética.

Hai moitos tipos diferentes de reprodución

asexual. En animais: amitose, bipartición,

escisión múltiple, xemación... En plantas:

bipartición, fragmentación, propágulos,

esporulación...

Reprodución sexual ou gamia

É aquela na que células especializadas (gametos ou células sexuais) se fusionan para formar un cigoto a

partir de o cal desenvolverase o novo individuo.

• Vantaxes:

1) Permite unha maior variabilidade xenética

(recombinación xenética) sobre a que pode actuar a

selección natural e polo tanto, favorece a

supervivencia da especie.

Reprodución sexual ou gamia

• Desvantaxes:

1) Ten que haber dous proxenitores.

2) Os gametos deben atoparse (grandes cantidades

e móbiles) e ademais necesitan un medio acuático

(dificultade en organismos terrestres).

REPRODUCIÓN

Todos os organismos, mesmo os pluricelulares, se

orixinan a partir dun cigoto por sucesivas divisións

mitóticas. Só os gametos sofren unha división

reduccional (meiose).

REPRODUCIÓN

• Liña somática e liña xerminal : Nos organismos unicelulares, a única célula é a súa vez

a célula reprodutora.

Nos organismos pluricelulares, as células non

especializadas (células somáticas) constitúen a liña somática ou soma. Polo contrario, as células

especializadas na reprodución (células xerminais)

constitúen a liña xerminal ou xerme.

REPRODUCIÓN

Existen dous tipos de células xerminais:• Esporas: desenvólvense directamente para orixinar

un novo individuo sen fusión.• Gametos: na maioría dos casos, precisan unirse a

outro gameto para formar o cigoto que por

multiplicacións orixinará o novo individuo.

REPRODUCIÓN

Fixádevos no

ciclo dos

fentos a

diferenza

entre o que é

unha espora e

un gameto.

MULTIPLICACIÓN CELULAR

Todas as células proceden doutras células por división.

(Virchow, 1858 : “omnis cellula e cellula)

A multiplicación celular é un proceso que se verifica en

todos os organismos sexan uni ou pluricelulares.

Podemos dividir esta multiplicación en división do nucleo ou

mitose e na división do citoplasma ou citocinese.

DIVISIÓN DO NÚCLEO: MITOSE

Os procesos preparativos para a mitose comezan xa a finais

do período G2, como xa comentamos.

A mitose é o conxunto de procesos polos que se produce a

división do núcleo na maioría das células.

A súa finalidade é garantir que as células fillas reciban unha

copia do ADN materno (da célula nai) e, polo tanto posúan o

mesmo nº de cromosomas entre elas e respecto a célula nai.

Soese diferenciar catro fases na mitose: profase,

metafase, anafase e telofase.

División donúcleo

(mitose)

División doCitoplasma(citocinese)

Profase Metafase Anafase Telofase

Comprende

Dividida en

MITOSE

PROFASE :

Comeza a degradación da envoltura nuclear, de xeito co

final desta fase desaparece.

A cromatina empeza a condensarse máis e o final da

profase empézanse a apreciar os cromosomas.

Nas células animais, os centriolos comezan a separarse e

diríxense cada un a un polo da célula. Así mesmo, cada

centriolo orixina un centriolo fillo para completar o

diplosoma.

MITOSE

PROFASE :

Entre os centriolos comézase a formase un feixe de

microtúbulos que orixinará o fuso acromático. Nas células vexetais tamén hai fuso acromático que se

orixina a partir de material denso de natureza proteica.

Comeza a desaparecer amembrana nuclear

Empezan avisualizarse oscromosomasOs centriolos

duplicados van ós polos opostosda célula

Empézase aconstituir ofuso mitótico

MITOSE

METAFASE :

Os cromosomas alcanzan o seu máximo grao de condensación

sendo perfectamente visibles.

Obsérvanse tamén claramente as dúas cromátidas que

conforman cada cromosoma que se orixinaron como resultado

da duplicación do ADN (fase S da interfase), pero que non eran

claramente visibles ata este momento.

As cromátidas de cada cromosoma están unidas polo

centrómero (visible dende o final da profase).

MITOSE

METAFASE :

Os microtúbulos do fuso acromático están unidos os

cromosomas (únense o final da profase nun punto cercano o

centrómero; cinetocoros) e van desprazándoos ata dispoñelos

no ecuador da célula orientándoos de xeito que os seus eixes

lonxitudinais formen un ángulo recto respecto o eixe do fuso.

Esta disposición ecuatorial dos cromosomas denomínase placa

metafásica.

Os cromosomascolócanse no ecuador da célula

MITOSE

ANAFASE :

Os microtúbulos do fuso mitótico acúrtanse e arrastran as

cromátidas de cada cromosoma (cromátidas fillas ou irmáns) en

sentido contrario separándoas.

Cada cromátida migra cara un polo da célula, neste

desprazamento adoitan a forma de “V” característica, co

vértice dirixido aos polos.

As cromátidasirmáns de cadacromosoma sepáranse, cada unha vai a un polo

A célula comenzaa estrangularse

MITOSE

TELOFASE :

As cromátidas fillas sitúanse xa nos polos opostos da célula e

son consideradas neste intre cromosomas fillos.

Os cromosomas fillos rodéanse dunha nova envoltura nuclear e

comezan a descondensarse.

Desaparece o fuso acromático.

Quedan constituidos os dous núcleos fillos.

Empeza a formarsea membrana nuclear

As cromátidasdescondénsanse

MITOSE E NÚMERO DE CROMOSOMAS

O nº de cromosomas é constante e característico nas células

somáticas de cada especie.

Nas especies diploidesdiploides cada cromosoma ten o seu homólogohomólogo, e

dicir, a dotación cromosómica está constituída por parellas de

cromosomas. Dise que hai dúas series de n cromosomas = 2n

cromosomas.

Nas especies haploideshaploides a dotación cromosómica débese a unha

única serie de cromosomas e fálase de n cromosomas.

MITOSE E NÚMERO DE CROMOSOMAS

Mediante a mitose, como dixemos, cada célula filla recibe

unha cromátida irmán de cada cromosoma. Estas

cromátidas irmáns proceden da copia que fixera a célula

nai do seu cromosoma orixinal (período S, da interfase).

Polo tanto, as células fillas reciben o mesmo número de

cromosomas que tiña a célula nai mantendo a dotación

cromosómica da especie xeración tras xeración.

DIVISIÓN DO CITOPLASMA: CITOCINESE

A finais da anafase (anafase tardía) comeza o proceso de

citocinese ou división do citoplasma.

O proceso ocorre de xeito moi diferente atendendo a se se

trata dunha célula animal ou dunha vexetal.

Nas células animais á altura do plano ecuatorial do fuso

acromático e baixo a membrana plasmática fórmase un anel

de filamentos contráctiles que se irán estreitando orixinando

un surco de segmentación e provocando, en último termo, a

separación das dúas células fillas.

DIVISIÓN DO CITOPLASMA: CITOCINESE

Nas células vexetais fórmase un tabique de separación entre as

células fillas.

Este tabique é orixinado pola deposición de substancias, procedentes

de vesículas de secrección do Aparello de Golgi, nun sistema de

microtúbulos proteicos denominados fragmoplastofragmoplasto.

Nun principio fórmase a lámina medialámina media a partir destas substancias

secretadas por vesículas.

As células fillas fabrican a partir desta lámina a súa propia parede

vexetal de celulosa.

RENOVACIÓN CELULAR

A división celular cumpre dous obxectivos fundamentais:

1) O crecemento do organismo.

2) A substitución das células que morren ou foron

destruídas.

O ritmo de división varía entre os distintos organismos; e

dentro de cada organismo depende da idade e do tipo

celular.

A REPRODUCIÓN ASEXUAL

Un só individuo orixina a descendencia a partir dunha

unidade reprodutora (unha célula ou un grupo de células).

Os descendentes son xenéticamente idénticos os

proxenitores.

As únicas variacións débense a erros de copia

(MutaciónsMutacións).


Tipos de reprodución asexual : existen distintas

modalidades de reprodución asexual, pero en todas elas

prodúcese división do núcleo por mitose (excepción da

amitose), previa á citocinese para garantir o reparto

equitativo do material xenético.


Bipartición : En Moneras e Protoctistas. A unidade reprodutora

é toda a célula que se divide en dúas células fillas.

Xemación : tanto en uni como en pluricelulares. Consiste na

formación dunha protuberancia chamada xemaxema que pode crecer

e formar un individuo adulto.

- Unicelulares: como os fermentos. Esta xemación pode ser

considerada como unha “especie de bipartición” na que o reparto

de citoplasma entre as células fillas non é equitativo. A xema

será a protuberancia que orixina a célula de menor tamaño.


Xemación :

- Pluricelulares: moitos vexetais e algúns animais sinxelos

(esponxas, celentéreos...).

Sepárase un grupo de células do proxenitor, a xema, que

orixinará un novo individuo. A xema despréndese do proxenitor

é establécese de xeito independente ou permanece adherida a

él constituíndo un novo membro da colonia.

Nas plantas calquera órgano provisto de xemas pode orixinar un

novo individuo (bulbos, tubérculos, rizomas...).

Bipartición

Xemación en fermentos

Xemación en plantas

Xemación en animais


Escisión ou Fragmentación : pode suceder en algas filamentosas

e en invertebrados sinxelos como anémonas de mar

(celentéreos), vermes mariños (anélidos) e platelmintos.

Rotura espontánea do proxenitor en dous ou máis fragmentos

cada un dos cales orixinará un novo individuo.

Rexeneración : en píntegas, lagartas (cola), estrelamares

(brazo),...; tipo especial de fragmentación pero que non é

espontánea, senón por unha lesión, e non ten porque implicar

orixinar un novo individuo. Moi empregado para a multiplicación

artificial nos vexetais (enxertos, escallos...)

©veganimal.wikispaces


Esporulación : típica dalgúns unicelulares (algas), nos fungos e

nos vexetais que a empregan nalgún momento do seu ciclo vital.

Consiste en sucesivas divisións do núcleo da célula nai.

Posteriormente, cada núcleo fillo rodéase dunha pequena porción

de citoplasma e íllase mediante unha membrana no interior da

célula nai. Estas células fillas, xa como esporasesporas, son liberadas o

romperse a membrana da célula nai. Cada espora, por sí mesma, e

en condicións axeitadas está capacitada para orixinar un novo

individuo.

ESPORULACIÓN

©kalipedia ©Proyecto Biosfera

©kalipedia

A REPRODUCIÓN SEXUAL

A maioría dos pluricelulares reprodúcense sexualmente, aínda

que neles o máis habitual é que haxa alternancia entre a

sexual e a asexual. Esto é o que sucede nos vexetais, nos

fungos e nalgúns animais.

O obxectivo primordial da reprodución sexual é formar

descendentes con caracteres distintos. Para elo é necesario:

1. Formar gametos.

2. Constutuír o zigoto.

3. Desenvolver ese zigoto para orixinar un individuo.

A REPRODUCIÓN SEXUAL

Formación dos gametos (Gametoxénese) : son o conxunto de

procesos que conlevan a formación das células sexuais que

constitúen o vehículo de transporte da información xenética de

cada proxenitor.

Os gametos son células haploideshaploides. A reducción a metade do nº

de cromosomas nesta células débese a un tipo especial de

división nuclear chamada MeioseMeiose.

A meiose é, polo tanto, necesaria no ciclo vital dos organismos

con reprodución sexual e sucede antes da formación dos

gametos.

©elrincondelvago

Formación da célula ovo ou zigoto : un gameto de cada

proxenitor debe encontrarse co gameto doutro proxenitor e

unirse (fecundaciónfecundación) e fusionar os seus núcleos (cariogamiacariogamia) para

orixinar unha única célua denominada célula ovo ou zigotocélula ovo ou zigoto que

restablece o nº de cromosomas típico da especie.

Desenvolvemento do zigoto : o zigoto divídese por sucesivas

mitoses orixinando un novo individuo coas características de

ambolos dous proxenitores.

©nodulo.org

©ferato.com

©definicionabc.com

Reprodución sexual: Isogamia e Anisogamia

Segundo a morfoloxía dos gametos diferenciamos:

Reprodución isogámica ou isogamia : sucede en protoctistas e

pluricelulares sinxelos. Caracterízase porque os dous gametos

son morfolóxicamente iguais, aínda que varía o seu

comportamento (gametos + e -).

Reprodución anisogámica ou anisogamia : ocorre na maioría dos

organismos e produce gametos diferentes morfolóxicamente.

Un gameto é feminino e adoita ser inmóbil e de maior tamaño;

chámaselle óvuloóvulo en animais e oosferaoosfera en vexetais.

O outro tipo de gameto é considerado masculino, é móbil e

máis pequeño e denomínase espermatozoideespermatozoide en animais e

anterozoideanterozoide nos vexetais.

Nos organismos pluricelulares os gametos fórmanse en

órganos especializados chamados gónadasgónadas nos animais e

gametanxiosgametanxios nos vexetais.

Unisexualidade e Hermafroditismo

Nas especies unisexuais ou dioicasunisexuais ou dioicas existen dous tipos de

individuos segundo posúan gónadasgónadas masculinas (ou gametanxiosgametanxios

masculinos) ou femininas. Polo tanto, os sexos están separados

en individuos distintos e é habitual o dimorfismo sexualdimorfismo sexual (diferenza morfolóxiva entre individuos de distinto sexo).

Nas especies hermafroditas ou monoicas hermafroditas ou monoicas os individuos son

portadores dos dous tipos de gónadas e producen dous tipos de

gametos. É así, na maioría dos vexetais e nalgúns animais

(anélidos, moluscos, gasterópodos...).

Unisexualidade e Hermafroditismo

O hermafroditismo é habitual en organismos fixos ou pouco

móbiles.

Nalgúns casos, como por exemplo en parásitos, pode darse

autofecundaciónautofecundación, aínda que xeralmente óptase pola fecundación fecundación

cruzadacruzada (entre dous individuos).

Cuestión:

Por que pensas que está favorecida a fecundación cruzada fronte a

autofecundación?

PARTENOXÉNESE

Excepcionalmente, nas especies poden desenvolverse óvulos sen

fecundar que dan lugar a adultos normais. Este proceso

reprodutivo denomínase partenoxénesepartenoxénese.

É habitual nalgúns animais como insectos (abellas, formigas,

pulgóns...) e crustáceos.

Constitúe unha estratexia reprodutiva que sacrifica a

variabiliade da reprodución sexual a cambio dunha maior

facilidade para orixinar novos individuos en determinados

momentos.

PARTENOXÉNESE

Podemos falar de dous tipos de partenoxénese atendendo a

dotación cromosómica: partenoxénese meiótica e partenoxénese meiótica e

partenoxénese ameióticapartenoxénese ameiótica en relación a se se produce ou non

meiose no óvulo.

Nalgúns organismos prodúcense ambolos dous tipos de xeito

alternante o longo do ciclo vital p.e. en pulgóns.

Education

Perpetuación vida. Parte I