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LABORATORIO BIOLOGIA CELULAR
Meiosis
Valentina Parra Cabezas^1 , Jorge Eduardo Arenas Niño 1 , Angie Nathalie Rocke Morán^1. (^1) Escuela de Medicina, Universidad Tecnológica y Pedagógica de Colombia
Recibido 19 /02/ 2019
Resumen La meiosis es un proceso de división celular en el cual a partir de una célula se obtienen cuatro células hijas pero a diferencia de la mitosis, estas tienen la mitad de la información genética, son haploides. La práctica de laboratorio realizada permitió la observación del proceso de mitosis de células germinativas de un agapanto. Fue posible distinguir las distintas etapas meióticas, en especial la metafase y la anafase, que eran los estadios celulares más visibles.
Palabras clave: meiosis, fases, división celular, haploide.
Abstract
Meiosis is a process of cell division in which four cells are obtained from a cell but, unlike mitosis, they have half of the genetic information, they are haploid. The laboratory practice allowed the observation of the process of mitosis of germinative cells of an agapanto. It was possible to distinguish the different meiotic stages, especially metaphase and anaphase, which were the most visible cellular stages.
Keywords: meiosis, phases, cell division, haploid.
1. Introducción
En la realización de este laboratorio se efectuó un procedimiento acerca de la meiosis celular, sistema del ciclo de división celular, que se ha conservado a lo largo de la evolución.
División celular : Es el fenómeno citológico por el que una célula origina dos células hijas, cada una de las cuales recibe idéntica información genética (1)
Este es un experimento fue muy fácil en el cual podemos ver cómo se desarrolla la mitosis en la raíz de una cebolla, ya que es allí donde las células se encuentran siempre en mitosis, ya que es en la raíz de la cebolla las células son eucariotas así que tiene el mismo material genético en su núcleo y es el más fácil de ver bajo el microscopio; por lo que hablaremos sobre la reproducción celular para profundizar en el tema.
Reproducción celular
El proceso por el cual se originan nuevas células a partir de otras ya existentes Este es un proceso necesario para: remplazar las células muertas, para colaborar con el crecimiento del organismo del que forman parte y es la base para la reproducción de los organismos a través de la formación de gametos.
Cada célula en etapa de división se denomina célula madre, y sus descendientes se llaman células hijas. Se les llama así porque la célula madre transmite copias de su información genética a sus células hijas, posteriormente las células hijas se convertirán en células madres y volverán a pasar la información genética (2)
El crecimiento y división celular se llama CICLO CELULAR. Entonces el ciclo celular está formado de dos fases importantes:
FASE M
Incluye:
Mitosis o meiosis
Citocinesis: División del citoplasma para dar células hijas.
La célula en fase M pasa un corto tiempo de todo el ciclo
INTERFASE
Está formado por tres estadios; G1 , generalmente es una etapa larga del ciclo celular (40% mas o menos) durante este momento, la célula crece, su contenido de ADN es equivalente a 2n, las moléculas y estructuras citoplasmáticas aumentan en número y hacia el final se aumenta la actividad de 43 las enzimas que se requerirán para la fase siguiente y alcanza un punto R (restricción) que es el primer punto de control del ciclo celular, algunas células dentro de este periodo antes del punto R entran en latencia temporal o permanente llamado G0. En el estadio S o de síntesis se realiza la duplicación del ADN (4n) y de histonas, existe aquí un mecanismo de control para que ocurra una sola vez esta síntesis.
Una vez que se completó el estadio S comienza la G2 , y es donde evalúa si la célula puede entrar en división y existe un aumento en la síntesis de proteínas. Se ensamblan las estructuras relacionadas con la mitosis y citocinesis. El fin de G2 es marcado por el comienzo de la fase M. (3)
Dijimos que en la fase M ocurre el proceso de mitosis o meiosis. En esta práctica hablaremos de mitosis.
MEIOSIS
La mitosis produce la formación de células que tiene exactamente el mismo número de cromosomas que la célula madre. Ello implicaría dificultades si éstas células formadas por mitosis tuvieran que servir de gametos. Si
De modo que cada bivalente contiene cuatro cromátidas. Sin embargo, las cuatro cromátidas permanecen conectadas entre si por dos mecanismos: (1) las cromátidas hermanas de cada homólogo permanecen adheridas al centrómero compartido y (2) en uno o más puntos, dos cromátidas no hermanas están fusionadas. Estos puntos de fusionamiento se denominan quiasmas. En cada quiasma las cromátidas no hermanas ya han intercambiado segmentos. Éste proceso de intercambio recibe el nombre de entrecruzamiento. El proceso es recíproco, en cuanto a las partes intercambiadas por cada cromátida intercambiada son idénticas
Cualquiera de éstas combinaciones puede aparecer más de una vez. Los sucesos que deben excluirse son los siguientes: ( quiasmas entre cromátidas hermanas (los cuales no tendrán sentido por cuanto a su composición genética es idéntica) y participación de más de dos cromátidas no hermanas en cualquier punto a lo largo de la longitud del cromosoma (es decir, tres o cuatro cromátidas no pueden intercambiar segmentos en el mismo punto).(6)
METAFASE I. La metafase I de la meiosis se parece a la metafase de la mitosis en cuanto a la desaparición de la membrana nuclear y la aparición del huso polar. Sin embargo, difiere en un aspecto importante de la metafase de la mitosis. En la metafase I los centrómeros de cada par de cromosomas homólogos se adhieren al
huso: uno por encima y otro por debajo del ecuador celular.
ANAFASE I Y TELOFASE I. Con la iniciación de la anafase I, los dos centrómeros de cada bivalente migran hacia sus polos respectivos. Esto separa a los bivalentes en semibivalentes. Nótese que no se presenta rajadura o división de los centrómeros, tal como ocurre en la anafase mitótica. Lo que ocurre es la separación de los cromosomas homólogos. De tal manera, que la telofase produce dos células, cada una de las cuales posee un solo miembro de cada pareja de cromosomas homólogos presente en la célula original (aunque los homólogos originales han intercambiado recíprocamente uno o más segmentos de cromatida).(6)
INTERCINESIS. En algunos organismos no se interpone ni una telofase ni una interfase entre la meiosis I y la meiosis II. La célula va directamente a la anafase I y a la profase II. Sin embargo, en aquellos organismos donde ocurre una interfase entres las dos divisiones, no se presenta tampoco una fase S. por consiguiente, no hay síntesis adicional de ADN.
SEGUNDA DIVISIÓN. La segunda división meiótica es similar a la división mitótica. Los cromosomas están todavía presentes como dobletes. Los centrómeros se adhieren al huso polar y se colocan en la placa ecuatorial durante la metafase II. En la anafase II la división de los centrómeros separa las cromátidas y cada una es
llevada a su polo respectivo.
Al terminar la segunda división meiótica se han producido cuatro células. Cada una contiene un miembro para cada pareja homóloga de cromosomas presente en la célula original. Por consiguiente, éstas células contienen precisamente la mitad de los cromosomas de la célula progenitora (número haploide). (7)
METODOLOGÍA
- Se utilizaron unas pinzas para tomar 3 flores.
- De cada flor se separaron las anteras y se colocaron en una portaobjetos
- Se cortaron con el Bisturi las anteras transversalmente, y se presionaron para exprimir su contenido.
- Posteriormente se removieron las anteras y se cubrieron los granos de polen con gotas de colorante.
- Se colocó el cubreobjetos sin presionar.
- Se orbservaron y analizaron las etapas de la meiosis al microscopio.
RESULTADOS
AB
B
B
B
reafirmando el papel de la meiosis,en
donde una célula diploide replica sus
cromosomas como usualmente se haría en
la mitosis, pero luego se divide dos veces
sin duplicar nuevamente su material
genético dando origen a cuatro células
hijas, cada una con la mitad de la carga
genética (cromosomas) que la célula
originaria, Teniendo en cuenta lo anterior
fue necesario comprender estos conceptos
lográndose diferenciar la mitosis de la
meiosis.^3
CONCLUSIONES
- Es importante comprender que la mitosis es un proceso constante y de gran importancia, pues interviene en la renovación celular y de tejidos, además de otros procesos, y alteraciones en el ciclo celular son responsables de patologías tan complicadas como el cáncer.
- El desarrollo de esta práctica de laboratorio permitió una adecuada comprensión de la estructuración de la célula en distintos estadios del ciclo celular como la interfase, metafase y anafase principalmente.
- La experimentación fue clave en el proceso de fijación de conocimientos anteriormente adquiridos en la parte teórica de la asignatura, en este caso, el tema fue el ciclo celular y la mitosis. Es fundamental retener este tipo de conocimientos, pues son la base para entender distintos procesos celulares del ser humano, así como de distintas enfermedades y procesos que afectan al ser humano.
CUESTIONARIO
•.1. Durante la interfase ocurren los periodos G1, S, G2. Indique en qué consiste cada uno de ellos.
G1: durante esta etapa se da el crecimiento celular. Al llegar a la finalidad de esta etapa aumenta la actividad de distintas enzimas necesarias para la síntesis del ADN.
S: es la etapa de síntesis del ADN. Aquí se duplica el material genético.
G2: en esta etapa la célula incrementa la síntesis de proteínas y se prepara para la división celular o mitosis.
•.2. ¿de qué depende que los periodos antes mencionados varíen de tejido a tejido? Depende del tipo de tejido, el grosor de su membrana basal, las capas de cada conformación celular, el tipo de epitelio involucrado, las funciones especializadas que cumplen algunos de ellos.
•.3. Indique algunas células que se encuentren en el periodo de G0.
- Neuronas
- Células del músculo cardiaco
Imagen 2.
A) Meiosis II en pétalo de Agapanto
40x
- Eritrocitos cuando alcanzan la madurez
•.4. ¿por qué se debe evitar que el colorante que contiene las raíces llegue al estado de ebullición?
Porque alcanza rápidamente su punto de ebullición, y al estar sus partículas en este estado, con una alta energía cinética, el colorante se sale del tubo con una gran velocidad, lo cual puede generar accidentes en la práctica.
•.5. ¿cuál es la razón por la que se trata de observar y determinar el número y forma de los cromosomas en la metafase?
Primero, para comprender la conformación estructural de la célula en esta etapa del ciclo, después de esto, la adecuada observación de los cromosomas es necesaria para observar posibles defectos en la síntesis del material genético, que pueden influir posteriormente en la función de la célula.
- describa como mínimo 3 características de cada una de las fases de la mitosis.
-profase: individualización y condensación de los cromosomas, empaquetamiento de la cromatina, se van organizando centros organizadores de microtúbulos, la membrana nuclear se rompe y disgrega
-metafase: los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial de la célula, los cromosomas se encuentran orientados anfitélicamente, se equilibran fuerzas de tensión. (5)
-anafase: se produce una nueva señal celular, cada cinetocoro es arrastrado a un polo de la célula, se separan las cromátidas y migran.
-telofase: dos núcleos opuestos e idénticos empiezan a adoptar su forma primigenia de interfase, se descondensa la cromatina, el nucleolo y la membrana nuclear vuelven a reconstruirse. (6)
- ¿cómo se dividen las células procariotas?
En los organismos Procariotas (bacterias y Archaeas) el proceso de división celular es relativamente sencillo y recibe el nombre de fisión binaria, dando como resultado dos células genéticamente idénticas entre sí e idénticas a la progenitora. Durante este proceso se reparte entre las células hijas una copia del único cromosoma. La fisión binaria comienza primero; con la replicación del ADN que en procariotas consta de una sola molécula circular. Esta tiene lugar desde el origen de replicación, que se abre formando una burbuja de replicación que separa el ADN doble hebra. Este nuevo ADN se va a anclar a la membrana plasmática en los polos de la célula a través de mesosomas. (7)
inicios del siglo XXI. México, D.F. Segunda edición. Editorial El Colegio Nacional. Págs. 89- •.8. Barthelemy, R. 2003. Técnicas para el laboratorio de biología. México D.F. Primera edición. Compañía editorial continental. Págs. 121- •.9. Curtis, H. 2004. Biología. México D.F. Sexta edición. Editorial panamericana. Págs. 139- •.10. Nelson, J. 2002. Principios de Biología. Enfoque humana. México D.F. Segunda edición. Editorial Limusa, S.A. Págs. 166- •.11. Johnson, G. 2006. “Biología Celular”. México D.F. Segunda edición. Editorial Panamericana. Págs. 95- •.12. Lodish, H. 2005. Biología celular y molecular. México D.F. Quinta edición. Editorial panamericana. Págs. 178- •.13. Tortora, G. 2002. Principios de anatomía y fisiología. México. Novena edición. Editorial Oxford. Págs. 93-
