Monografia Reproducción Asexual Directa E Indirecta.docx 5t2617

“AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU”

MONOGRAFÍA REPRODUCCIÓN ASEXUAL DIRECTA E INDIRECTA

CARRERA

: CIENCIAS DE LA SALUD

CURSO

: BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR

DOCENTE

: MBLGO. RAÚL BURGA BENGUER

INTEGRANTES

: -

MAITA VELASCO, Jenny Gabriela TORRES ZÁRATE, Violeta Sara VELIZ ACEVEDO, Marianela ZEGARRA ARTEAGA, Orfa

HUANCAYO – PERÚ 2016 Caratula

1

DEDICATORIA

A nuestros padres por su constante apoyo incondicional en lo económico y moral para poder ser buenos profesionales de éxito.

2

ÍNDICE

Caratula................................................................................................................ 1 DEDICATORIA.....................................................................................................2 ÍNDICE................................................................................................................. 3 INTRODUCCIÓN..................................................................................................4 CAPITULO I REPRODUCCIÓN ASEXUAL DIRECTA 1.1.

FISIÓN BINARIA:.......................................................................................5 1.1.1.Definición:........................................................................................5 1.1.2.Proceso:...........................................................................................5 1.1.3.Tipos de fisión binaria:.....................................................................7

1.2.

GEMACIÓN...............................................................................................8 1.2.1.Definición:........................................................................................8 1.2.2.Proceso:...........................................................................................8

1.3.

ESPORULACIÓN.....................................................................................10

1.4.

FRAGMENTACIÓN..................................................................................12 1.4.1.Concepto:.......................................................................................12 1.4.2.Ejemplo:.........................................................................................13 CAPITULO II REPRODUCCIÓN ASEXUAL INDIRECTA

2.1.

MITOSIS..................................................................................................15

2.2.

PROFASE:...............................................................................................16

2.3.

METAFASE:.............................................................................................16

2.4.

ANAFASE:...............................................................................................17

2.5.

INTERFASE:............................................................................................18

2.6.

TELOFASE:.............................................................................................18

2.7.

CITOCINESIS:.........................................................................................19

CONCLUSIONES...............................................................................................21 BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................22 ANEXOS............................................................................................................. 23

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INTRODUCCIÓN La reproducción asexual directa e indirecta, son procesos por el cual algunos seres vivíos generan hijos, este tipo de procreación es rápida ya que requiere solamente de un progenitor, en estas no hay gran adaptación porque hay muy poca variabilidad genética y propia de los seres más simples. La

reproducción

asexual

también

se

da

en

organismos

pluricelulares. En este tipo de creación de nuevos seres vivientes podemos dividirlos en dos grandes grupos, como son: la amitosis que se produce en las células procariontes (son las primitivas) y la mitosis que se da en células eucariontes, esta última se da en organismos unicelulares. Reproducción asexual directa tenemos: la fisión binaria, la gemación, la esporulación y la fragmentación. En la reproducción asexual indirecta se tiene: la mitosis, dentro de las fases de la mitosis tenemos: profase, anafase, la interfase metafase, telosafe y la citocinesis. Por otro lado la mitosis, el cual es una división celular de la cual se obtienen dos células hijas, genéticamente idénticas entre sí e idénticas a su progenitora. Este proceso mantiene la constancia del número cromosómico, por lo tanto si la célula eucarionte que entra en mitosis es diploide (1 par de ADN, es decir, “2” ADN para una misma función) se obtendrán dos células hijas diploides y si es haploide se obtendrán dos células hijas haploides (di = 2; ha = 1) Se plantea que la mitosis es la división ecuacional del material hereditario duplicado en el periodo S (momento en que se duplica el material genético) de la interfase. La actividad mitótica se puede

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observar en tejidos embrionarios, en cicatrizaciones, en regeneraciones de órganos, etc. LAS ALUMNAS

CAPITULO I REPRODUCCIÓN ASEXUAL DIRECTA 1.1.

FISIÓN BINARIA: 1.1.1. Definición: La fisión binaria o bipartición es una forma de reproducción asexual que se lleva a cabo en arqueobacterias, bacterias, levaduras de fisión, algas unicelulares y protozoos. Consiste en la duplicación del ADN, seguida de la división del citoplasma (citocinesis), dando lugar a dos células hijas. La mayor parte de las bacterias se reproducen por bipartición, lo que produce una tasa de crecimiento exponencial. Por ejemplo, bajo condiciones óptimas, la bacteria Escherichia coli se puede dividir una vez cada 20 minutos. Figura N° 1

El ADN bacteriano tiene tasas de mutación elevadas. De esta manera,

la

rápida

reproducción

bacteriana

da

amplias

oportunidades para que se produzcan nuevas cepas capaces

5

de desarrollar resistencia a antibióticos y les ayuda a proliferar en una gran variedad de ambientes.

1.1.2. Proceso: La fisión binaria comienza 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 desmosomas. En el caso de E. coli antes de que ocurra la replicación, el origen de replicación (OriC) se ubica en un polo de la bacteria. Luego de finalizada la replicación de OriC, la secuencia migra hacia el polo opuesto de la célula, continuando el proceso de replicación del resto del cromosoma. Los cromosomas así ubicados en los polos celulares van a determinar la posición del plano de división celular, asegurando que se dé en el ecuador de la célula. La fisión binaria depende de la proteína FtsZ, la cual es un GTPasa del citoesqueleto que forma filamentos similares a los de tubulina. Estos filamentos forman un anillo en el ecuador de la célula y reclutan a las demás proteínas que van a dar lugar a la división. Estas proteínas dirigen el crecimiento de la pared celular y de la membrana plasmática hacia el interior, formando un septo que divide a la célula en dos en un proceso llamado citocinesis. Otras proteínas que componen el anillo del septo son la proteína FtsK que se encarga de coordinar la separación de los cromosomas en la división celular, también se han encontrado

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en E. coli, hidrolasas de mureína que cumplen un importante papel en la separación de las células hijas. La evolución de los organismos eucariotas y la creciente complejidad, tamaño y número de sus cromosomas hizo que se desarrollaran mecanismos más elaborados para repartir el material génico en partes iguales a las células hijas. Esto dio lugar al aparato mitótico que en el caso de algunos eucariotas primitivos, como el dinoflagelado Crypthecodinium cohnii se da una situación intermedia. En este organismo ocurre el anclaje de cromosomas a la membrana plasmática, unamembrana nuclear que no se desintegra, microtúbulos del huso que presionan forman canales paralelos que dividen al núcleo. Los cromosomas se dividen de forma igualitaria porque se anclan en los polos opuestos de la membrana nuclear. Figura N° 2

1.1.3. Tipos de fisión binaria: La

fisión

binaria

puede

dividirse

en

diferentes

grupos

dependiendo del plano de división: 

Regular: una célula se divide simétricamente en dos partes de igual tamaño.



Tipo ameba: La división es un tanto irregular con respecto al citoplasma y perpendicular respecto al eje del huso. Divisiones de este tipo, tienen lugar enrizópodos.

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

Longitudinal:

El

eje

de

la

división

es

longitudinal.

Los flagelados poseen divisiones de este tipo. 

Transversal: Ocurre en ciliados como el Paramecium, el citoplasma se divide de forma perpendicular al eje del huso.



Oblicua: Sucede en opalinidas, que poseen filas oblicuas de cilios. La división comienza siendo longitudinal pero luego se vuelve paralela a estas filas de cilios. Es intermedia entre la longitudinal y la transversal.

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1.2.

GEMACIÓN 1.2.1. Definición: Es un proceso de reproducción asexual presente en esponjas, celentéreos y briozoos, en el cual se origina un nuevo individuo a partir de yemas. Llega conformarse para la subsistencia de la especie frente a periodos de tiempo hostiles y consiste en la generación de una yema la cual se desarrolla hasta el momento en el que sufre una constricción en la base para producir una separación de organismos denominados yemas hijas del progenitor y de esta forma originar la vida de un nuevo organismo. Estas yemas hijas pueden llegar a subdividirse para la generación de nuevos organismos a los cuales se les denomina yemas secundarias. La conformación de colonias se produce gracias que las yemas no se separan del organismo progenitor, El número de individuos de una colonia, su organización y su grado de diferenciación

varia

y

se

caracteriza

por

una

especia

determinada. Figura N° 3

1.2.2. Proceso: El proceso comienza cuando sus células llamadas ascas van formando una protuberancia llamada yema o gema y el núcleo

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se va direccionando hacia la protuberancia e ingresando a la yema. Con el tiempo se profundiza la protuberancia y se da un estrangulamiento por el cual se separa la célula hija de la célula madre

con la misma información genética pero diferente

tamaño. A nivel pluricelular, de dos o más células, este tipo de reproducción es frecuente en los cnidarios, briozoos y porífera. 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.

Figura N° 4

El proceso de gemación es frecuente en esponjas, celentéreos, briozoos. Ciertas especies de animales pueden tener gemación interna, yemas que sobreviven en condiciones desfavorables gracias a una envoltura protectora. En el caso de las esponjas de agua dulce, las yemas tienen una cápsula protectora y en el interior hay sustancia de reserva. Al llegar la primavera se pierde la cápsula protectora y a partir de la yema surge la nueva 10

esponja. En los briozoos de agua dulce se produce una capa de quitina y de calcio y no necesitan sustancia de reserva pues se encuentra en estado de hibernación.

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1.3.

ESPORULACIÓN 1.3.1. Definición: La esporulación es una forma de reproducción asexual1 que tiene como medios de reproducción tanto esporas como endosporas. De cada organismo, la esporulación se puede ver favorecida

o

desencadenadas

por

circunstancias

medioambientales adversas, como falta de disponibilidad de nutrientes2 o de luz; o puede ser parte del ciclo de vida normal4 durante la reproducción. La bacteria Bacillus subtilis y el hongo del pan Neurospora crassa se usan frecuentemente en el laboratorio como organismos modelo en los estudios de esporulación. Figura N° 5

1.3.2. Esporulación en hongos: El procedimiento de esporulación5 en hongos sigue una serie de etapas: 

Se duplica el material genético (ADN) mediante mitosis.



Comienza a formarse el septo de la espora y va aislando el ADN recién replicado junto a una pequeña porción de citoplasma.

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

La membrana

plasmática comienza

a

rodear

el ADN,

citoplasma y membrana aislada. 

El septo de la espora rodea la porción aislada formándose la forespora.



Se forma una capa de peptidoglicano entre las membranas. Donde aparece como un cuerpo refractario rico en Dipicolinato

La espora se recubre de una cubierta de resistencia. 

Esporulación: liberación de la endospora de la célula al medio, por lisis celular.



Durante el proceso de esporulación se llevan a cabo una serie de cambios químicos y físicos que dan lugar a cambios morfológicos en la espora.

1.3.3. Esporulación en las plantas: Algunas plantas son capaces de reproducirse bajo este sistema teniendo incluso partes encargadas de la formación de esporas: esas regiones se conocen como esporángios y están ubicados en el envés de la hoja, que se encarga de la producción de esporas. Estas plantas alternan el mecanismo de reproducción con una reproducción sexuada de tal manera que los hijos pueden ser producidos tanto por reproducción sexual como asexual.

1.3.4. Control de la Esporulación

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Dependiendo de cada organismo esporulador, la esporulación se puede ver favorecida o desencadenada por circunstancias medioambientales adversas, como falta de disponibilidad de nutrientes o de luz; o puede ser parte del ciclo de vida normal durante la reproducción. La bacteria Bacillus subtilis y el hongo del pan Neurospora crassa se usan frecuentemente en el laboratorio como organismos modelo en los estudios de esporulación.

1.3.5. Esporulación en bacterias: El proceso de esporulación en bacterias sigue una serie de etapas: 1. Se produce una duplicación del material genético (ADN). 2. Comienza a formarse el septo de la espora y va aislando el ADN recién replicado junto a una pequeña porción de citoplasma. 3. La membrana plasmática comienza a rodear el ADN, citoplasma y membrana aislada en el paso 2. 4. El septo de la espora rodea la porción aislada formándose la forespora. 5. Se forma una capa de peptidoglicano entre las membranas. 6. La espora se recubre de una cubierta de resistencia. 7. Liberación de la endospora de la célula al medio, en ocasiones a este paso también se le denomina esporulación. Durante el proceso de esporulación se llevan a cabo una

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serie de cambios químicos y físicos que dan lugar a cambios morfológicos en la espora.

1.4.

FRAGMENTACIÓN 1.4.1. Concepto: 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. 1.4.2. Ejemplo: Son ejemplos de arquitomía los realizados por estrellas de mar y ofiuras de seis o más brazos, que escindidos en sentido longitudinal son capaces de regenerar cada una de las partes incompletas e incluso llegar a regenerar todo el organismo a partir de un solo brazo. En otras ocasiones la arquitomía se realiza en sentido transversal, es decir, perpendicularmente al eje del cuerpo, como sucede en la lombriz de tierra y en las planarias que pueden dividir transversalmente su cuerpo en varios trozos, cada uno de los cuales regenera un individuo completo. Figura N° 6

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Como ejemplo de paratomía se cita la que realizan ciertos gusanos poliquetos marinos que

modifican

los segmentos

posteriores de su cuerpo de forma que estos segmentos se transforman en individuos hijos llamados zooides, los cuales quedan unidos en cadena. Un tipo especial de fragmentación es la poliembrionia, fenómeno que consiste en que los embriones, durante las primeras fases de su desarrollo, se dividen en varias porciones, cada una de las cuales origina un individuo completo. Se da en insectos e incluso ciertos mamíferos como el armadillo que

siempre

paren

varios

hijos,

todos

ellos gemelos. En la especie humana se originan de esta forma los denominados gemelos univitelinos, que son por ello genéticamente idénticos a su progenitor gracias a la célula sexual que manda la información genética. Figura N° 7

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CAPITULO II REPRODUCCIÓN ASEXUAL INDIRECTA 2.1.

MITOSIS Es una función cíclica repetitiva que tienen que cumplir las células para dividirse, todo ciclo presenta 2 períodos uno representa las 3/4 partes llamado interfase y la cuarta parte es la mitosis donde se produce la división celular. Cuando se inicia la mitosis, la red de cromatina nuclear se va condensando y da lugar a la aparición de los cromosomas. Tanto la cromatina como los cromosomas están formados por proteínas y ADN, con lo cual tienen la misma composición pero distinta forma. Cada cromosoma se compone de dos cromátidas unidas entre sí a través del centrómero. Tras su aparición, los cromosomas se curvan y el núcleo se divide en dos, conteniendo cada uno la mitad de todos los cromosomas. Luego los núcleos se separan y en la parte final de la mitosis se divide el citoplasma, dando por resultado dos células hijas con la misma carga genética que la célula madre. La mitosis consta de cuatro etapas: profase, metafase, anafase y telofase. El proceso sucede en forma continua, sin detenerse. La mitosis dura entre 20 minutos y dos horas, dependiendo del tipo de célula. 2.1.1. Fases de Mitosis:  Mitosis: División del núcleo en dos núcleos hijos y 

división del citoplasma. Interfase: Durante la cual la célula crece y el ADN se



duplica. Comprende tres períodos: G1, S y G2. G1 (gap 1) es un período de crecimiento activo del citoplasma, incluyendo la producción de los orgánulos. Durante el período S (síntesis) se replica el ADN.

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La

mitosis

es

un

proceso

continuo,

que

convencionalmente se divide en cuatro etapas: profase, metafase, anafase y telofase. 2.2.

PROFASE: Los cromosomas se visualizan como largos filamentos dobles, que se van acortando y engrosando. Cada uno está formado por un par de cromátidas que permanecen unidas sólo a nivel del centrómero. En esta etapa los cromosomas pasan de la forma laxa de trabajo a la forma compacta de transporte. La envoltura nuclear se fracciona en una serie de cisternas que ya no se distinguen del RE, de manera que se vuelve invisible con el microscopio óptico. También los nucleolos desaparecen, se dispersan en el citoplasma en forma de ribosomas. En esta etapa los cromosomas se condensan y engrosan haciéndose visibles. Los entriolos se dirigen a los polos opuestos, quedando conectados entre sí por filamentos. La carioteca desaparece. Grafico N° 9

2.3.

METAFASE: Aparece el huso mitótico o acromático, formado por haces de microtúbulos; los cromosomas se unen a algunos microtúbulos a 19

través de una estructura proteica laminar situada a cada lado del centrómero, denominada cinetocoro. También hay microtúbulos polares, más largos, que se solapan en la región ecuatorial de la célula. Los cromosomas muestran el máximo acortamiento y condensación, y son desplazados por los microtúbulos hasta que todos los centrómeros quedan en el plano ecuatorial. Al final de la metafase se produce la autoduplicación del ADN del centrómero, y en consecuencia su división. Se forma el huso acromático que une a los centríolos. Los cromosomas se disponen en línea recta en el plano ecuatorial de la célula con los centrómeros unidos a una hebra del huso acromático. Grafico N° 10

2.4.

ANAFASE: Se separan los centrómeros hijos, y las cromátidas, que ahora se convierten en cromosomas hijos. Cada juego de cromosomas hijos migra hacia un polo de la célula. El huso mitótico es la estructura que lleva a cabo la distribución de los cromosomas hijos en los dos núcleos hijos. El movimiento se realiza gracias a la actividad de los microtúbulos cromosómicos, que se van acortando en el extremo unido al cinetocoro. Los microtúbulos polares se deslizan en sentido contrario, distanciando los dos grupos de cromosomas hijos (Strasburger et al. 1994).

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Los centrómeros de cada cromosoma se dividen. Las cromátidas de cada cromosoma se separan y se desplazan hacia los polos opuestos a través del huso acromático. Hacia el final de la anafase comienza a dividirse el citoplasma. Grafico N° 11

2.5.

INTERFASE: La interfase comprende el 75% del ciclo celular, en donde hay gran actividad metabólica para luego proceder a la mitosis. 

Subfase G1: Se realiza el 1º crecimiento celular. Se prepara para sintetizar ADN y Proteínas para lo cual sintetiza sus unidades (nucleótidos y aminoácidos).



Subfase S: Sintetiza ADY y Proteínas. Duplica todo el material genético y citoplasmático.

2.6.

TELOFASE: Comienza cuando los cromosomas hijos llegan a los polos de la célula. Los cromosomas hijos se alargan, pierden condensación, la envoltura nuclear se forma nuevamente a partir del RE rugoso y se forma el nucleolo a partir de la región organizadora del nucleolo de los cromosomas SAT.

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Cada cromátida (cromosomas hijos) se agrupan en los polos opuestos y son cada vez más difusos. Desaparecen los centríolos y el huso acromático. Comienzan a formarse la membrana nuclear y el nucléolo. El citoplasma se hace más estrecho a la altura de la placa ecuatorial. Grafico N°12

2.7.

CITOCINESIS: Es la última etapa de la fase M, donde el citoplasma se va estrechando a nivel de la zona ecuatorial hasta que se divide y quedan formadas dos células hijas, que han de iniciar el período de interfase con el objetivo de crecer y comenzar a reproducirse. Con la citocinesis finaliza la fase M y se inicia un nuevo ciclo celular. Grafico N° 13

En las células vegetales, la mitosis es similar a la descrita para las células animales, aunque con algunas diferencias. Como las células vegetales no tienen centríolos, el huso acromático se forma por haces de microtúbulos durante la metafase a partir de los llamados “centros amorfos”. Por la presencia de la pared celular, la división del citoplasma es diferente a la de células animales. En 22

lugar del estrechamiento en estas últimas, durante la telofase numerosas vesículas derivadas del complejo de Golgi se unen y dan lugar a una placa celular en el centro de la célula. Cuando la placa a con la membrana plasmática, una nueva pared celular se forma entre las dos membranas de la placa celular, dando lugar a dos células hijas, cada una con su propia membrana.

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CONCLUSIONES

1. La reproducción asexual, consiste en que de un organismo se desprende una sola célula o trozos del cuerpo de uno ya desarrollado, que por procesos mitóticos, son capaces de formar un individuo completo genéticamente idéntico a él. Se lleva a cabo con un solo progenitor y sin la intervención de los núcleos de las células sexuales o gametos. 2. El inicio de la mitosis, la red de cromatina nuclear se va condensando y da lugar a la aparición de los cromosomas. Tanto la cromatina como los cromosomas están formados por proteínas y ADN, con lo cual tienen la misma composición pero distinta forma. 3. Para que a partir de las células somáticas se originen gametos tiene que ocurrir en algún momento del ciclo vital una división reduccional llamada meiosis que produce a partir de cada célula madre cuatro células hijas con el número cromosómico reducido a la mitad (número gamético). Si esto no sucediera, y los gametos tuvieran el mismo número de cromosomas que las células somáticas o vegetativas, el número de cromosomas se iría duplicando con cada fecundación.

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BIBLIOGRAFÍA

1. Weiss, David (2004). «Bacterial cell division and the septal ring» (PDF). Molecular Microbiology 54 (3): 588-597. Consultado el 01/02/08. 2. Alberts, Bruce (2004). Biología molecular de la célula (4ta ed edición). Ediciones Omega. 3. Mehlhorn,

Heinz

(2001). «Cell

Multiplication». Encyclopedic

Reference of Parasitology (2da ed edición). Springer. 4. James Desmond Smyth, Derek Wakelin (1994). Introduction to animal parasitology (3 ed.). Cambridge University Press. p. 101– 102. 5. Oldroyd, B.P. "Colony relatedness in aggregations of Apis dorsata Fabricius (Hymenoptera, Apidae)". Insectes Sociaux (47). p. 94–95.

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ANEXOS REPRODUCCIÓN ASEXUAL DIRECTA

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REPRODUCTION ASEXUAL INDIRECTA

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