La Mitosis 34044

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS AGROPECUARIAS CARRERA DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA MODALIDAD PRESENCIAL-MATUTINA PROYECTO DE BIOLOGÍA TEMA: ELABORACIÓN DE UNA MAQUETA CON MATERIALES RECICLABLES QUE REPRESENTEN LA DIVISIÓN CELULAR POR MITOSIS CON SUS RESPECTIVAS FASES DEL CICLO CELULAR

INTEGRANTES: Karla Sinche Jenny Panchana Cristina Naula Leslie Jaramillo Joselyn Ochoa Kevin Montalvo

CURSO: 1ro “A” DOCENTE: Dra. Pimbosa Ortiz Dioselina Esmeralda

2016-2017 MACHALA-EL ORO-ECUADOR

INTRODUCCIÓN Cuando hablamos de división celular mitótica, nos estamos refiriendo a que una célula se divide y crea un clon idéntico como sabemos todo ser vivo tiene la necesidad de reproducirse y por ende los seres unicelulares utilizan la división celular para la reproducción y perpetuación de la especie, por esto es muy importante que nosotros como estudiantes de la carrera de medicina veterinaria conozcamos este tipo de división celular características y sobre todo cada una de las etapas que tiene la mitosis como son profase, metafase, anafase, telofase y finalmente la Citocinesis. Cada una de estas etapas es fundamental para que la célula se parte en dos, y salga una exactamente igual a la anterior, con el mismo código genético, tenemos que saber que la mitosis se da en todas las células excepto las reproductoras o también llamados gametos, en estos se da un proceso llamado meiosis y se diferencia de esta porque en la división celular mitótica salen dos células genéticamente iguales, con los mismos cromosomas de la célula madre, en cambio en la meiosis salen cuatro células y son con genes distintos. La división celular también es necesaria en el cuerpo adulto para reemplazar las células perdidas por desgaste, deterioro por muerte celular programa. Así, un humano adulto debe producir muchos millones de nuevas células cada segundo simplemente para mantener el estado de equilibrio y, si la división celular se detiene el individuo moriría en pocos días. La gran mayoría de las células también doblan su masa y duplican todos sus orgánulos citoplasmáticos en cada ciclo celular: De este modo durante el ciclo celular un conjunto complejo de procesos citoplasmáticos y nucleares tienen que coordinarse unos con otros.

Objetivo general: Conocer como es el proceso de la división celular por mitosis y sus fases, mediante la elaboración de una maqueta, para saber cómo funciona este ciclo celular. Objetivos específicos: Diferenciar claramente cada etapa del proceso de división celular por mitosis y que eventos ocurren dentro de cada uno de estos.

ÍNDICE DE CONTENIDO

Contenido 1.

MARCO TEÓRICO........................................................................................... 5

2.

ETAPAS DE LA MITOSIS................................................................................... 6 2.1 Profase................................................................................................... 6 2.2 Metafase................................................................................................ 8 2.3 Anafase.................................................................................................. 9 2.4 Telofase................................................................................................. 11 2.5 Citocinesis............................................................................................ 12

3.

MATERIALES Y MÉTODOS............................................................................ 14 3.1 LUGAR....................................................................................................... 14 3.2 MATERIALES.............................................................................................. 14 3.3 METODOLOGÍA........................................................................................... 14

4.

CONCLUSION............................................................................................... 14

5.

RECOMENDACIONES.................................................................................... 15

6.

ANEXOS....................................................................................................... 16

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Figura 1................................................................................................................. 8 Figura 2................................................................................................................. 9 Figura 3............................................................................................................... 11 Figura 4............................................................................................................... 12 Figura 5............................................................................................................... 13 Figura 6............................................................................................................... 16 Figura 7............................................................................................................... 16 Figura 8. ............................................................................................................. 16 Figura 10.............................................................................................................. 16 Figura 9............................................................................................................... 16

1. MARCO TEÓRICO

La división celular por mitosis es decisiva para el desarrollo de los organismos y su reproducción; aunado a ello, es necesario que cada nueva célula sea genéticamente idéntica de la que proviene. En los eucariontes esto se logra gracias a mecanismos complejos que aseguran la integridad del material genómico y su segregación apropiada durante la mitosis. La visión tradicional de la mitosis la ha dividido en diferentes etapas que lograron caracterizarse gracias a los estudios morfológicos en células en división; los avances en biología molecular han llevado más allá esta caracterización, de manera que ahora se conoce toda una gama de participantes moleculares. 1

1.1 EL CICLO CELULAR. LA MITOSIS La vida de una célula consta de dos etapas diferentes: interfase y división. La interfase es una etapa muy larga en la cual tiene lugar el crecimiento de la célula y el desarrollo de las actividades metabólicas normales. La división es una etapa corta. El conjunto de ambas componen el ciclo celular. 2 La serie de eventos que conducen a la división de una célula se conoce como ciclo celular y está constituido por dos fases principales: la interfase y la división celular, que puede ser mitosis o meiosis. La mitosis es el proceso nuclear por el cual los cromosomas replicados se segregan en dos núcleos hijos, generalmente va acompañada de la citocinesis, que es la división del citoplasma y separación física de las dos células hijas. 1

1.1.1 PERIODOS DE LA INTERFASE La interfase es de gran importancia para la célula. No es un momento de reposo, pues en ella tiene lugar una gran actividad metabólica. La interfase se puede subdividir para su estudio en tres periodos: “G1, S y G2”. 2

El periodo G: sigue a la mitosis anterior y corresponde a la fase de desarrollo de la célula. Los cromosomas se encuentran esparcidos en el interior del núcleo celular asociados a las histonas formando las fibras nucleosómicas.

Los genes se transcriben de acuerdo con las

necesidades metabólicas que presenta la célula en cada momento. En el citoplasma se suceden los diferentes procesos metabólicos y los orgánulos celulares se forman también en este periodo. 2 El periodo S: es el de síntesis de ADN. En él, la doble hélice se abre en diversos puntos llamados ojos de replicación, es en ellos donde se produce la síntesis del ADN. Simultáneamente se transcriben los genes necesarios. 2 El periodo G2 es el que antecede a la mitosis. En este periodo los cromosomas están ya duplicados, es decir, están formados por dos cromátidas con uniones a nivel del centrómero. 2

2. ETAPAS DE LA MITOSIS 2.1 Profase La transición de interfase a mitosis es la profase. En esta etapa ocurren los siguientes eventos: la cromatina se condensa para formar cromosomas, se forma el huso mitótico y desaparece la envoltura nuclear. 1 1) Condensación cromosómica La primera manifestación visible de la división celular es la compactación progresiva de la cromatina nuclear, para dar lugar a hebras cromosómicas; en este punto los cromosomas se definen como hebras dobles porque ya están replicados; este empaquetamiento es indispensable para que los cromosomas no sufran alteraciones generadas por el estrés mecánico a que son sometidos debido a los movimientos del huso mitótico durante la segregación cromosómica. Durante la profase, el primer paso para formar el huso mitótico es la aparición o nucleación de microtúbulos alrededor de los centrosomas que forman una especie de estrella, integrando así los

ásteres, cuyos microtúbulos tienen un extremo menos (-) asociado al centrosoma y un extremo más (+) al cual se adicionan dímeros de tubulina a mayor velocidad. Cada áster migra a posiciones opuestas dentro de la célula, estableciendo así los polos celulares a partir de donde se formará un huso mitótico bipolar. 1 3) Desaparición de la envoltura nuclear y fragmentación del aparato de Golgi, para que los microtúbulos cinetocóricos interactúen con los cromosomas, la envoltura nuclear debe desaparecer; esto se realiza por fragmentación debido a la interacción del complejo ciclina BCdk1 con elementos de cada uno de los tres componentes de la envoltura: a) las membranas nucleares, b) los poros nucleares y c) la lámina nuclear. Es probable que los fragmentos resultantes en forma de vesículas se dispersen a través de la célula mitótica o, bien, que se integren a fragmentos de retículo endoplásmico. De manera similar, el aparato de Golgi se desintegra en pequeñas vesículas cuyo destino es similar al de la envoltura nuclear. En cualquiera de los dos casos, las vesículas independientes o bien asociadas al retículo endoplásmico, se segregarán a las células hijas y volverán a integrar sus estructuras originales dentro de ellas. El retículo endoplásmico podría no fragmentarse hasta vesículas y, simplemente, segregarse en fragmentos de éste hacia las dos células hijas. Otros componentes membranosos, como las mitocondrias, lisosomas y peroxisomas no se disgregan y, simplemente, se segregan de manera generalmente simétrica a las células hijas. 1

Figura 1. Profase, los cromosomas se condensan y la membrana nuclear desaparece.

2.2 Metafase La condensación cromosómica iniciada en la profase continúa, por lo que los cromosomas metafásicos se observan con una cromatina perfectamente empaquetada que le permite al material genético mantener su integridad durante el estrés mecánico de los movimientos de anafase. En esta etapa es en la que generalmente se realizan los estudios cromosómicos, debido a que su morfología es muy clara. 1 Los cromosomas, movidos por el huso mitótico, se colocan en el centro, entre los dos ásteres y forman la llamada placa metafásica en la que los cromosomas se posicionan de tal manera que los cinetocoros de cada cromátida hermana están orientados hacia los polos opuestos. 2 Características de esta fase:    

El huso acromático está ya formado. La envoltura nuclear ya ha desaparecido. Los cromosomas metafísicos están ya constituidos. Los cromosomas se ordenan en el plano ecuatorial con sus cinetocoros dirigidos a polos opuestos. 3

Figura 2. Metafase, los cromosomas gruesos y enrollados se alinean en el centro de la celula en la placa de la metafase. Las fibras del huso están unidas a los cromosomas.

2.3 Anafase Una vez que todos los cromosomas se encuentran en el ecuador formando la placa metafásica, los centrómeros, que mantenían unidas a las cromátidas hermanas, se escinden permitiendo que cada cromátida migre hacia el polo que estaba encarando, iniciándose así la anafase, que se divide en anafase A y anafase B. Los movimientos de la anafase A corren a cargo, principalmente, de los microtúbulos cinetocóricos que se acortan por despolimerización en ambos extremos de tubulina, con intervención de cinesinas (familia 13); esto permite jalar hacia los polos celulares a los cromosomas sencillos a los que llamamos cromátidas hermanas cuando se encuentran unidas por el centrómero, dividiendo el genoma replicado en dos grupos cromosómicos diploides, con 46 cromosomas sencillos cada uno. En la anafase B intervienen los microtúbulos interpolares que se encargan de alejar los dos grupos cromosómicos mediante un incremento en la longitud del huso mitótico. 1 Cuando la célula se ha asegurado de que todos los cromosomas están situados correctamente en la placa metafásica, se producirán una serie de eventos que provocan el paso a la siguiente fase de la mitosis, la anafase. Durante esta fase se va a producir el reparto de los cromosomas en dos lotes idénticos que se dirigirán hacia los polos. Microscópicamente, durante la anafase tienen lugar dos acontecimientos importantes: Movimiento de los cromosomas: se separan las cromátidas. Alargamiento general del huso mitótico. 4 Se produce durante la anafase la separación de las cromátidas a nivel de la constricción primaria, llamada centrómero. Los c inetocoros se separan permitiendo que cada cromátida sea arrastrada hacia su polo celular cromosomas se

correspondiente, pero lentamente. Además, todos los

mueven a la misma velocidad y de forma sincrónica, y siempre con el

cinetocoro orientado hacia el polo celular (por delante). Simultáneamente a la migración de las cromátidas se produce una des condensación de las mismas. Pero... ¿por qué se separan? Este proceso de separación se debe a la actuación de un complejo proteico, el llamado Complejo Promotor de la Anafase (APC). Cuando se produce la activación del APC éste produce la proteólisis de una proteína, la segurina, que es una proteína que está unida a otra proteína, la separasa. Mientras están unidas ambas proteínas, las cromátidas permanecen unidas por el centrómero, pero cuando se destruye la segurina mediante un proceso de ubiquitinización por la

actuación del APC, la separasa queda libre lo que va a provocar que inmediatamente una subunidad del complejo proteico de las cohesinas sea destruido. Como consecuencia, el complejo de las cohesinas no es capaz de mantener unido al cromosoma, por lo que ambas cromátidas se separan, formando en los polos celulares a los cromosomas hijos. 4 ¿Qué ocurre con el huso mitótico durante la anafase? Los cromosomas se desplazan por dos procesos independientes pero que son complementarios. Anafase A: los microtúbulos cinetocóricos, que siempre han sido dinámicos, es decir, constantemente iban incorporando subunidades de tubulina al extremo más, incluso durante la metafase, ahora en anafase van a sufrir un proceso de acortamiento, debido a: 

Pérdidas de subunidades de tubulina en el lugar de unión con el cinetocoro. Como el



cromosoma va unido al cinetocoro, se aproxima al polo. En menor medida, por despolimerización de los microtúbulos a nivel de los polos celulares.

Anafase B: se huso mitótico se alarga y los polos se alejan entre sí. Se van a generar una serie de fuerzas de deslizamiento entre los microtúbulos polares, y además se producen unas fuerzas de anclaje y también de estiramiento en los polos celulares por o de los microtúbulos astrales con la membrana plasmática. En muchos organismos se dan los dos procesos anafásicos, pero normalmente predomina uno sobre el otro. En nuestro caso, es un proceso equilibrado. En general, suele predominar la anafase B. En los mamíferos, la longitud del huso anafásico es de 1,5 o incluso 2 veces superior al huso metafísico. En otros organismos llega incluso a ser 15 veces superior. 4

Figura 3. Anafase. Los cromosomas se han separado y se mueven hacia los polos.

2.4 Telofase En la telofase, los microtúbulos cinetocóricos desaparecen y los cromosomas quedan libres en ambos extremos celulares. En ese momento, los cromosomas comienzan a descondensarse y la envoltura nuclear se reintegra. Durante la telofase tardía los cromosomas empiezan a transcribir y se restablece el nucleolo, marcando el término de la mitosis. 1 ¿Cómo se reestructura el núcleo? Primeramente se van a ir fusionando pequeñas vesículas alrededor de los cromosomas. Cada 2 ó 3 cromosomas forman un grupo de cromosomas rodeados de vesícula. Estos grupos de cromosomas rodeados de vesícula se van a fusionar entre si hasta formar un núcleo único. Las laminas nucleares, que estaban fosforiladas se defosforilan y forman la lámina densa. Los poros nucleares aparecerán precozmente para controlar el paso de materiales hacia el núcleo. Debido a esto, el núcleo progresivamente irá aumentando de tamaño por la entrada de agua y de proteínas nucleares. El espacio perinuclear, que tenía un tamaño variable, se hace regular. Además, en el núcleo se reanuda la actividad metabólica: Inicio de la transcripción. Aparecen de nuevo los nucléolos, que primero serán de tamaño pequeño y serán numerosos, pero luego se fusionarán formando 1 ó 2 nucléolos grandes. 4 Parece ser que estos acontecimientos vienen dados por la defosforilación de proteínas, excepto el hecho de la aparición del nucléolo. Los microtúbulos cinetocóricos van a desaparecer y solo quedarán los microtúbulos polares (o superpuestos) formando un haz paralelo entre los dos núcleos en formación. Estos microtúbulos marcarán el eje perpendicular donde tendrá lugar la citocinesis. Este conjunto de microtúbulos se encuentra bastante acomplejado con proteínas. En esa zona se concentrará la actina y la miosina. 4

Figura 4. Telofase, los cromosomas están en los polos y son más difusos. Las membranas nucleares se vuelven a formar. El citoplasma se divide.

2.5 Citocinesis Es la última etapa de la división celular; en ella el citoplasma se divide para dar lugar a dos células hijas completamente independientes. Sin embargo, la citocinesis empieza desde la anafase, cuando se forma, inmediatamente por debajo de la membrana plasmática a nivel del ecuador celular, un cinturón de proteínas filamentosas, principalmente actina y miosina que se contraen y dan lugar a un surco de división. Éste se va haciendo progresivamente más profundo, hasta que la cintura que se forma llega a tocar los microtúbulos que aún quedan remanentes del huso mitótico; todo este conjunto de proteínas se conoce como cuerpo medio. Finalmente, la célula se estrangula y da lugar a dos células hijas. 1

Figura 5. Citocinesis, se divide el citoplasma. Se forman dos nuevas células hijas.

3. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1 LUGAR La presente maqueta se la realizo en la ciudad de Machala en la calle Ecuador y Juan León mera.

3.2 MATERIALES  Bolas de plumafon  Una plancha de plumafon de 200x200  Limpia pipas  Fomix  Condensadores Electroliticos 47uf/50v  cables de luz

  

Cable de cobre Pinturas Tijera

3. 3 METODOLOGÍA 1. En primer lugar conseguimos todos los materiales necesarios para realizar la maqueta, la mayoría de estos reciclables. 2. Con la ayuda de las imágenes que pusimos en el proyecto procedimos a cortar las bolas de plumafon por la mitad. 3. Una vez que todas estaban listas las pintamos de color rosado. 4. En el proceso de la Anafase no utilizamos bola de plumafon, sino un pedazo de la plancha del mismo material. 5. Para representar los cromosomas utilizamos limpiapipas y los colocamos como corresponde en cada fase. 6. Y así mismo para representar las fibras de huso utilizamos cable de luz y cable de cobre. 7. Luego de tener la mayoría del trabajo hecho procedimos a dar los toques finales. 8. Y para una mejor presentación lo colocamos encima de la plancha de plumafon de una manera ordenada, para la utilización de la maqueta durante la exposición.

4. CONCLUSION Hemos concluido en nuestro proyecto que la mitosis es la división nuclear asociada a la división de las células somáticas de las células de un organismo eucarístico que no van a convertirse en células sexuales. 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. Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen fusiones específicas. En las fases de división mitótica encontramos Profase, donde un huso cromático empieza a formarse fuera del núcleo, mientras los cromosomas se condensan. Luego la metafase, donde los cromosomas se alinean en un punto medio formado una placa metafísica. Como siguiente tenemos a la anafase, donde las cromátidas hermanas se separan bruscamente los polos opuestos del huso de la separación de los polos. Y la telofase, es donde

posteriormente la membrana se comienza a adelgazar por el centro y finalmente se rompe. Después de esto, en torno a los cromosomas se reconstruye la envoltura nuclear.

5. RECOMENDACIONES 

Procurar que la información que buscaremos sea de una fuente confiable como son los



artículos científicos Es necesario no basarse en un solo sitio de información sino extenderse a varios, es decir



consultar en diferentes artículos o fuentes informativas. Leer y releer la información las veces que sea necesaria para tener claro el contexto y así no tener ninguna duda al momento de tratar sobre el tema planteado

6. ANEXOS

Figura 6. Elaboración de la maqueta

Figura 7. Materiales para la elaboración de la maqueta

Bibliografía Figura 9. Elaboración de la maqueta

Figura 8. Elaboración de la maqueta

Figura 10. Elaboración de la maqueta

1. Gómez R. La mitosis y su regulación: SciELO Analytics ; 2014. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S018623912014000100009&lng=es&nrm=iso&tlng=es

2. Sánchez G. Ciclo celular. Mitosis: Información Celular; 2013. Disponible en: http://www.iespando.com/web/departamentos/biogeo/web/departamento/2BCH/PDFs/18 Mitosis.pdf 3. Sánchez G La división celular: Información Celular; 2013. Disponible en: http://www.iespando.com/web/departamentos/biogeo/web/departamento/2BCH/Diapositi vas_pdf/I6_DIVISION.pdf 4. Navarro C. Tema 28 La división celular: Mitosis y Citocinesis; 2012. Disponible en: http://mural.uv.es/monavi/disco/primero/biologia/Tema26.pdf