Estructuras químicas y biológicas involucradas en la reproducción celular

Estructura del ADN

Organización del ADN y cromosomas

Autores:

Aquino Serrano Jacqueline 

López Pérez Luis

Maldonado Cuevas Elisa 

Elián Ramos Jiménez 

Vargas López Perla 

Vazquez González Alan 

Ye Cruz Dafne

Bibliografía:

Marcela Galicia Alcanta, María Chamorro Zárate. (2012). Biología 2. México D.F: Nueva Imagen.
Velázquez O. Marta P. (2009). "Biología 2, 3a Ed" México: ST editorial.

TEST- ¿Qué tipo de reproducción eres?

Si ya has leído los temas, encontraras esto bastante divertido:

Pucha aquí <3

Créditos: Gabriela B. Labra

Hay una bipartición en mi sopa.

A continuación, la primera actividad. Mañana publicaremos las respuestas...

Créditos: Vazquez Gutierrez Ana Yvette

¡Hey, hola!

¡Bienvenido seas! 

Este es un blog de aprendizaje dinámico; esto quiere decir que va más allá de de lecturas tediosas. 

Lo que queremos es que aprendas de una manera entretenida, mediante juegos, vídeos y muchas cosas más que esperamos sean de tu interés. Además, como en todo juego, si logras superar ciertos "niveles" recibirás una recompensa. Sin más que decir, ¡a aprender se ha dicho!

😁😊😊

Entrevista

¡Esperamos les guste!

Punto de partida

A continuación te vendrá una introducción breve sobre la reproducción. Es importante que prestes mucha atención aquí si es que quieres pasar las actividades planeadas más adelante.


1- Importancia

La reproducción es un proceso biológico que permite la creación de nuevos organismos, siendo una característica común de todas las formas de vida conocidas.​ Las modalidades básicas de reproducción se agrupan en dos tipos, los cuales son sexual y asexual.

Un organismo se reproduce con el objetivo de perpeturar su especie. Dicen por ahí que hace mucho, mucho tiempo, la vida tuvo que elegir entre dos cosas: la inmortalidad o la reproducción.

Por supuesto, hoy es fácil decir cuál de las dos resultó electa, y es que la reproducción tiene ciertas ventajas...

De forma general, la reproducción implica la posibilidad de expandirse a nuevos territorios, además de adición de mejoras continuas en la especie.

Sin embargo, más a fondo, uno puede ver pros y contras según el tipo.

2- Tipos

Primeramente mencionaremos la reproducción de tipo sexual, con la que seguramente te encuentras más familiarizado.
Su principal característica es la existencia de gametos para llevarse a cabo. Un gameto es un agente complementario a otro gameto que, juntos, dan lugar a un nuevo organismo; existe siempre un gameto masculino y un gameto femenino y necesariamente deben estar los dos para que el proceso se efectúe.
Esto es que nunca nacerá un bebé si antes no se unen un óvulo y un espermatozoide humanos; el óvulo solito, y el espermatozoide solito, son completamente incapaces por sí mismos.

Ventajas de la reproducción sexual son:

- Ámplia variabilidad. Cuando el gameto femenino y el gameto masculino se juntan, el nuevo ser tiene características de ambos, haciéndolas propias. Cuando éste se reproduzca, se juntará con algún otro gameto y el ciclo volverá a empezar. Al final, no hay ser humano en el mundo que sea igual a ti.

Desventajas:

- Difícil encuentro. No siempre será posible que ambas partes se encuentren, ya sea por carencia de individuos o falta de recursos. Organismos cuya población es baja pueden ver a su especie peligrosamente afectada de desaparecer, incluso si las condiciones para la reproducción son favorables.

Observa a continuación como los hijos se parecen a sus padres:

Ahora bien, la reproducción asexual.

Contraria a la sexual, ésta no requiere de gametos. Un único individuo es perfectamente capaz de dar vida a otro individuo. Existen muchos sub-tipos:

 - Fisión binaria o bipartición
 - Gemación
 - Fragmentación
 - Por rizomas o estolones

Cada uno se analizará con mayor detenimiento en un futuro.

Ventajas:

1- Expansión rápida

Esta forma de reproducción produce grandes cantidades de descendientes con sólo poner un organismo determinado en un hábitat adecuado.

2- No se necesita la pareja

La reproducción asexual no necesita del par para reproducirse. Esta característica es favorable cuando se colonizan nuevas áreas ya que sólo se necesita un progenitor. 

Desventajas:

1- Posee algunos problemas de herencia

La mayor parte del tiempo, se requiere un solo progenitor asexual para poder copiar cromosomas y genes, lo que significa que los defectos genéticos o mutaciones que se producen en reproducción asexual continuarán existiendo en la descendencia, sin ninguna excepción.

Esta desventaja puede incluso conducir a mutaciones más desfavorables, que derivan en que los organismos producidos asexualmente sean susceptibles a las enfermedades, lo que también significa que un gran número de descendientes serían destruidos.

A continuación, algunos ejemplos de organismos con reproducción asexual:

La vida es un milagro.
Un segundo no hay nada y, al siguiente, lo hay todo. Hay un organismo que respira por primera vez, busca su lugar, siente; está vivo.

¿Qué te ha parecido?
En lo personal estoy encantada con el vídeo del baobab creciendo (sí, es un baobab, uno muy joven).
La vida se aferra a existir, ¿cómo sino crees tú que nacen plantitas en el duro cemento de una banqueta?



Créditos: Gabriela B. Labra

Bibliografía:

• Anónimo. (Jun 28, 2016). Qué es la reproducción y cuántos tipos hay. 30/01/18, de ¿Cömo funciona qué? Sitio web: http://comofuncionaque.com/que-es-la-reproduccion/
• Alberto Cajal. (2016). 12 ventajas y desventajas de la reproducción Asexual. 30/01/18, de LifeFeder Sitio web: https://www.lifeder.com/ventajas-desventajas-reproduccion-asexual/
• Wikipedia. (2015). Reproducción. 31/01/18, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Reproducci%C3%B3n
• Hinch, J.E. Kinder. (2013). Animal reproduction. 31/01/18, de Science Sitio web: https://www.journals.elsevier.com/animal-reproduction-science

Fragmentación

La fragmentación es un tipo de reproducción en que un animal se divide en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales regenera un organismo completo. Este tipo de reproducción se puede clasificar como un mecanismo reproducción asexual, con la diferencia de que las circunstancias que dividen al organismo no están determinadas solamente por su necesidad reproductiva, sino que a veces es por causa accidental y su mitosis más que sentido reproductivo tiene sentido regenerativo.

A continuación tenemos un vídeo que muestra la fragmentación de las planarias, un tipo de platelminto de vida libre, no parásito

Créditos: Estela Torres Garduño

Anónimo, Tipos de Reproducción; Sitio Web: http://www.tiposde.org/escolares/133-tipos-de-reproduccion/

Esporulación

Es una forma de reproducción asexual, se forman las endosporas (a partir de la célula vegetativa o madre) que son formas celulares en reposo (y no formas reproductivas), que representan una etapa del ciclo de vida de ciertas bacterias, y que se caracterizan por una estructura peculiar, diferenciada respecto de las células vegetativas, por un estado metabólico prácticamente detenido, y por una elevada resistencia a agentes agresivos ambientales.

Estas endosporas cuando cambia el medio ambiente tienen nutrientes, 

producen auto-lisis y dejan salir las esporas.

Esporulación es el término que se usa para describir o definir al tipo de reproducción asexual de los hongos, helechos y algas. Inicia cuando una célula se separa del alga, por ejemplo, y se fragmenta quedando envuelto cada trozo en una membrana que se compone de restos citoplasmáticos.

esporulación en hongos

Cada uno de los fragmentos se convierte en esporas, las cuales efectúan una presión en las paredes de la célula, haciendo que éstas se rompan y que, por ende, las esporas se liberen. Bajo condiciones ambientales adecuadas, estas esporas tienen la capacidad de formar un organismo nuevo.

Es muy común que tanto el hongo del pan neurospora crassa, como la bacteria Gram positiva Bacillus subtilis se empleen frecuentemente en los laboratorios como organismos modelos, para llevar a cabo estudios profundos sobre la esporulación, que puede verse afectada por la poca disponibilidad de luz o de nutrientes

Durante la esporulación participan 113 genes. Estos se clasifican según la fase de esporulación (O, I, II, etc), y se diferencian por una letra.

Dentro de los factores que regulan la expresión de los genes se encuentran los llamados factores sigma, que marcan el comienzo de la transcripción en procariontes, y permiten que se produzca una unión específica de la ARN polimerasa, al promotor de un gen.

Un sensor ubicado al nivel de la membrana o al nivel citoplasmático, puede detectar el estímulo. El sensor lo envía hacia una proteína citoplásmica, generando un cambio que comienza con una cascada de señales. Estas, a su vez, provocan la interacción con determinadas secuencias de ADN, dando lugar a la respuesta correspondiente a la señal ambiental.

Créditos: Ángel Cheikhany

Freirie, P. (2011). Biología. febrero 1, 2018, de Biología Sitio web: http://biologiasextopao.blogspot.mx/2011/11/esporulacion.html

Anónimo, A. (2016). Biología. febrero 1, 2018, de Science center Sitio web: https://www.animales.website/esporulacion/

Cañas, L. (2016). Gemación. febrero 1, 2018, de Lifeder Sitio web: https://www.lifeder.com/gemacion/

Díaz, J. (2015). Esporulacion. febrero 1, 2018, de lifered Sitio web: https://www.emaze.com/@AORLCCTLC/Reproducci%C3%B3n-Asexual-copy2

Esquejes

Los esquejes son fragmentos de las plantas separados con una finalidad reproductiva.

Pueden cortarse fragmentos de tallo e introducirlos en la tierra, para producir raíces. Las plantas enraizadas de esta manera serán genéticamente idénticas a sus progenitoras, es decir, formarán con ellas un clon. Existen diferentes formas de hacer esquejes, según la fase del período de crecimiento en que se corten:

Vitis vinifera mediante una técnica de microesquejado

• De brotes: estos esquejes se cortan en primavera de puntas de brotes de crecimiento rápido.
• De ramas tiernas: se cortan algo más tarde que los anteriores, cuando el crecimiento apical de los brotes se ha hecho más lento, pero todavía están verdes.
• De ramas semi-lignificadas: estos esquejes se cortan a finales de verano, cuando el crecimiento ha disminuido, y los tallos son más gruesos y fuertes.
• De ramas lignificadas: se toman de árboles y arbustos de hoja caduca durante el periodo de latencia, cuando la rama es leñosa. Se las conoce también como “estacas”.

La reproducción por medio de esquejes es asexual por lo que sólo se necesita un progenitor.

Pasos:

• Cortar un pedazo tierno y vivo de la planta progenitora.

• Meter en un recipiente con agua hasta que desarrolle raíces. Este paso puede ser omitido, y continuar con el siguiente si es necesario, ya que antes que ciertos esquejes de ciertas plantas desarrollen raíces, su tallo puede pudrirse. Con base en la experimentación, probar ambos pasos en caso de duda. Lo más probable es que ambos pasos funcionen.

• Enterrar el esqueje y regar muy regularmente, más de lo común.

Bibliografía

• Díaz, J. (2015). esquejes. febrero 1, 2018, de lifered Sitio web: https://www.emaze.com/@AORLCCTLC/Reproducci%C3%B3n-Asexual-copy2
• Agricultor, E. (2017). Esquejes. Febrero 1, 2018, de Agricultor Eco Sitio web: https://www.ecoagricultor.com/esquejes/
• Heinz, E. (2009). EcoLogical. febrero 1, 2018, de EcoLogical Sitio web: https://www.animales.website/esquejes
• Suárez, M. (2012). Esqueje. febrero 1, 2018, de Ecuroad Sitio web: https://www.ecured.cu/Esqueje

Elaborado por: Ángel Cheikhany Bonilla

Gemación

Es una división desigual, consiste en el mecanismo donde hay una división del núcleo y división del citoplasma, pero el núcleo resultante se desplaza hacia la membrana, formando una especie de yema que se rodea de citoplasma, ocurre una formación de prominencias o yemas sobre el individuo progenitor, durante el proceso de gemación, el progenitor y el nuevo organismo comparten el mismo código genético (ADN) y es transmitido por completo.

La gemación tiene lugar cuando surge una yema, la cual en algunas especies, puede aparecer a partir de cualquier parte del cuerpo del progenitor. Sin embargo, en muchos otros casos, la yema solo se produce en áreas especializadas para esta labor. 

Después del proceso de gemación, el nuevo individuo puede separarse por completo de su progenitor y convertirse en un organismo independiente, o por el contrario, mantenerse unido y formar parte de lo que se conoce como una colonia

 A nivel unicelular, es un proceso de mitosis asimétrica que se da en algunos seres unicelulares, como las levaduras.

A nivel pluricelular, este tipo de reproducción es frecuente en los cnidarios, briozoos y Porifera.

En el caso de seres unicelulares, se forma un abultamiento que se denomina yema en cierta porción de la membrana plasmática. El núcleo de la célula progenitora se divide y uno de los núcleos hijos pasa a la yema. Bajo condiciones favorables, la yema puede producir a la vez otra yema antes de que se separe finalmente de la célula progenitora.

Esponja de mar (Porifera) ejemplo de reproducción de gemación

Bibliografía:

• Cefri, P. (2011). Gemación. febrero 1, 2018, de biología Sitio web: http://biologiasextopao.blogspot.mx/2011/11/gemacion.html
• Centro Nacional de Información y Comunicación Educativa. (2006). Gemaciín. febrero 1, 2018, de Centro Nacional de Información y Comunicación Educativa Sitio web: http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=95604
• Cañas, Luis. (2016). Lifeder. febrero 1, 2018, de Lifeder Sitio web: https://www.lifeder.com/gemacion/
• Pérez, J. (2016). Definición de. febrero 1, 2018, de Definición de Sitio web: https://definicion.de/gemacion/

Elaborado por: Ángel Cheikhany Bonilla

MItosis

La mitosis es la forma más común en que se reproduce una célula eucarionte, En este mismo momento, miles de células en tu cuerpo están realizando mitosis, para sustituir a aquellas que han muerto o van a morir.
Consiste en la duplicación del material genético, la repartición correcta del mismo y, finalmente, el rompimiento de la membrana celular para generar dos células, proceso conocido como citocinesis.

Antes de continuar, es conveniente que visites este  sitio web para aprender de la estructura de los cromosomas.

La mitosis está divida en cuatro fases:


1- Profase. Comprende tres fases:

• Formación de cromosomas o diferenciación de ellos.
• Duplicación de cromosomas por división longitudinal, o que las dos cadenas del resultado de la mencionada duplicación se separan.
• Formación del huso acromático. Los dos centrosomas migran cada uno a cada polo de la célula, y quedan unidos por fibras.

2- Metafase o fase destructora. Comprende dos fases:

• Desaparición de la membrana nuclear.
• Formación de la estrella madre o placa ecuatorial. Los cromosomas hermanos se colocan en la zona central de la célula y se fijan por el centrómero a las fibras del huso acromático.

3- Anafase o fase constructora. Comprende dos fases:

• Las fibras del huso acromático se contraen, separando así los cromosomas, y migrando éstos a los polos de la célula, separándose así de los cromosomas hermanos.
• Los filamentos desaparecen, y los cromosomas permanecen junto a su respectivo centrosoma.

4- Telofase o fase final. Comprende dos fases:

• Aparecen dos núcleos, y cuya membrana envuelve a los cromosomas que desaparecen o se desenrollan, dando lugar a masas de cromatina.
• División del citoplasma. 

Finalmente les dejo el siguiente link, que los guiará a un "vídeo" didáctico sobre la mitosis.

Créditos: Gabriela B. Labra

• Anónimo. (2009). Mitosis. 01/02/18, de Duiops.net Sitio web: http://www.duiops.net/seresvivos/celula_actividad_mit.html
• Aparna Vidyasagar. (October 17, 2015). What is mitosis?. 30/01/18, de LIVE-SCIENCE Sitio web: https://www.livescience.com/52512-mitosis.html
• Wikipedia. (2015). Mitosis. 30/01/18, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Mitosis
• Anónimo. (---). Mitosis. 30/01/18, de Botánica General Sitio web: http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/Dibulgeneral/Divcelu/MITOSIS.htm

Fisión binaria o Bipartición

Es un proceso de reproducción asexual consistente en la división de una organismo unicelular denominado célula madre, en dos organismos con estructuras idénticas, dicho proceso se presenta en arqueobacterias, bacterias, levaduras de fisión, algas unicelulares y protozoos. 
Este proceso reproductivo es bastante rápido. De hecho hay bacterias que se reproducen cada 20 minutos, lo que ocasiona que su tasa de crecimiento sea exponencial.

Antes que la fisión binaria ocurra, la célula debe copiar su material genético (ADN) y depositarlo en los extremos de la célula, de igual manera copiar los diferentes tipos de proteínas que incluirá la nueva maquinaria de división celular.

Un componente clave es la proteína FtsZ. Monómeros de la proteína FstZ se ensamblan en forma circular al centro de la célula. Otros componentes de proceso divisorio también se acomodan en el círculo de la proteína FtsZ. La maquinaria se ubica de tal forma que el citoplasma se divide en dos sin afectar al ADN en el proceso y en muchas bacterias la pared celular son sintetizadas. El orden y tiempo de estos procesos (Replicación del ADN, Segregación del ADN, selección del sitio de división, invaginación de la cubierta celular y la síntesis de la nueva pared celular) son estrictamente controlados.

Cuando las células se dividen por mitosis en el cuerpo de un organismo multicelular, causan que el organismo crezca, o sustituya a las células viejas y gastadas por nuevas. En el caso de una bacteria, sin embargo, la división celular no es solo una forma de hacer más células para el cuerpo, en realidad esta es la forma en que las bacterias se reproducen o agregan más bacterias a la población.

La fisión binaria tiene características en común con la mitosis, pero también se diferencia de la mitosis en algunas formas importantes.
Pasos de la fisión binaria: Como una célula humana, una bacteria que se divide necesita copiar su ADN. A diferencia de las células humanas, que tienen cromosomas lineales múltiples (similares a barras) dentro de un núcleo limitado por una membrana, las células bacterianas generalmente tienen un solo cromosoma circular y siempre carecen de núcleo. Sin embargo, el cromosoma bacteriano se encuentra en una región especializada de la célula llamada nucleoide.

Las enzimas de replicación comienzan a copiar el ADN en un punto en el cromosoma llamado origen de replicación. El origen es la primera parte que se copiará del ADN. A medida que la replicación continúa, los dos orígenes se mueven hacia los extremos opuestos de la célula y tiran del resto del cromosoma junto con ellos. La célula también se alarga y aporta a la separación de los cromosomas recién formados.La replicación continúa hasta que se copia el cromosoma entero y las enzimas de replicación se encuentran en el lado opuesto. Una vez que los cromosomas se han movido a los extremos opuestos y despejado el centro de la célula, puede ocurrir la división del citoplasma.
En este proceso, la membrana se hunde hacia adentro y se forma un septo, o nueva pared de división, en el centro de la célula. (Las bacterias tienen una pared celular, así que deben regenerar esta pared cuando experimentan división celular).
Finalmente, el septo se divide y las dos células se separan para continuar sus vidas como bacterias individuales.

Bibliografía:

• Anónimo, A. (febrero 4, 2013). acerca Ciencia. febrero 1, 2018, de Acerca ciencia Sitio web: http://www.acercaciencia.com/2013/02/05/la-continuidad-de-la-vida-la-reproduccion/fision-binaria/
• Cornell, University. (2018). Cornell Calls. Febrero, 1, 2018, de Cornell University Sitio web: https://micro.cornell.edu/research/epulopiscium/espanol/fisi%C3%B3n-binaria-e-otras-formas-de-reproducc%C3%ADon-en-bacteria
• Nacho, N. (Octubre, 2014). Bipartición. febrero 1, 2018, de Animals Sitio web: https://www.animales.website/biparticion-o-fision-binaria/
• Anonimo, A. (2011). Fision binaria. febrero 1,2018, de Blogger Sitio web: http://julian-pulecio.blogspot.mx/p/biparticion_23.html

Elaborado por: Ángel Cheikhany Bonilla

Dato interesante: Si tomáramos todas las bacterias que habitan, en promedio, en el cuerpo humano, pesarían poco más de 1.5kg

Enfermedades congénitas

Las anomalías o defectos congénitos son también conocidos como “defectos de nacimiento” y son alteraciones estructurales o funcionales, visibles o no, que están presentes desde el nacimiento.
Las anomalías congénitas pueden ser estructurales o funcionales.
Las  congénitas estructurales son aquellas que involucran alteraciones morfológicas. Es decir, que afectan algún tejido, órgano o conjunto de órganos del cuerpo.
Las congénitas funcionales son aquellas que interrumpen procesos biológicos sin implicar un cambio macroscópico de forma.
Las anomalías congénitas se deben a un conjunto amplio y complejo de causas diferentes entre las que intervienen factores genéticos, factores ambientales y éstos a su vez interactúan entre sí.

Un ejemplo de defecto congénito es la espina bífida, que se da por alteraciones del tubo neural a tempranas etapas del desarrollo.

Créditos: Maximiliano Díaz

Bibliografía:
1* Anonimo. (2015). Las anomalías congénitas. Enero 31, 2018, de Ministerio de salud Sitio web: http://www.msal.gov.ar/congenitas/introduccion-a-la-genetica/
2* Rupal Christine Gupta. (2014). Malformaciones congénitas. Enero 31, 2018, de KidsHealth Sitio web: http://kidshealth.org/es/parents/birth-defects-esp.html#
3* Anonimo. (2016). Espina bífida. Enero 31, 2018, de MedlinePlus Sitio web: https://medlineplus.gov/spanish/spinabifida.html
4* Anonimo. (2018). Espina bífida. Enero 31, 2018, de Wikipedia Sitio web: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Espina_bífida

Grupo 4° F