La
reproducción es una de las funciones esenciales de los seres vivos, que asegura
la supervivencia de las especies a lo largo del tiempo, dando lugar a nuevos
individuos semejantes a ellos mismos.
Mediante
la reproducción un organismo origina una célula, o un grupo de células, que
tras un proceso de desarrollo, da origen a un nuevo organismo de la misma
especie, posibilitando la supervivencia de la misma.
Existen
dos modalidades de reproducción:
-
La reproducción asexual
-
La reproducción sexual
LA REPRODUCCIÓN
ASEXUAL
Es
un proceso sencillo, donde un solo progenitor da origen a sus descendientes. Los
descendientes son idénticos al progenitor al tener la misma información
genética.
Ventaja.
Al ser un proceso sencillo y rápido, genera
numerosos descendientes, lo que asegura la supervivencia de la especie.
Desventaja.
Al ser todos los organismos idénticos,
todos tienen la misma adaptación al entorno y cualquier cambio medioambiental
puede afectarles negativamente.
Se da
en bacterias, hongos, plantas y animales invertebrados.
TIPOS DE REPRODUCCIÓN ASEXUAL
Reproducción asexual en organismos unicelulares
es el tipo de reproducción más sencillo y primitivo, no requiere
células especializadas. Como forma general, una célula, llamada “célula madre”, se divide dando lugar
a dos o más células llamadas “células hijas”, con la misma información genética que la célula
madre.
Este tipo también se llama también reproducción vegetativa por que
la realizan células somáticas, las
que forman las distintas partes del cuerpo del progenitor.
En los seres unicelulares eucariotas, la célula se divide mediante
mitosis, originando células hijas en
diferente número y tamaño.
Bipartición o fisión binaria. Es la forma más corriente en los organismos unicelulares. Tras la
división de la célula madre se forman dos células hijas más o menos iguales.
Gemación en unicelulares. Tras
la división del núcleo, uno de ellos se rodea de una pequeña cantidad de citoplasma,
dando lugar a una célula de menor tamaño, llamada yema. Es característica de
las levaduras.
Esporulación. En
la célula madre se producen varias divisiones consecutivas del núcleo,
originado numerosos núcleos que se rodean de una cubierta dentro de la célula
madre. Al finalizar, la célula madre se rompe y se liberan las células hijas,
llamadas esporas. La secuencia de imágenes sería
Pluripartición. En
la célula madre se producen sucesivas divisiones del núcleo sin que exista
división del citoplasma, para más tarde cada núcleo rodearse de parte del
citoplasma dando lugar a varias células hijas de igual tamaño. La secuencia de
imágenes sería:
Reproducción
asexual en organismos pluricelulares
En los organismos pluricelulares, las células se dividen mediante
mitosis, pero la reproducción se produce en estructuras especiales que crecen
unidas al progenitor y que, tras separarse, dan lugar a los nuevos individuos.
Gemación. Es la reproducción que se realiza al formarse una protuberancia o
yema que crece y que se acaba desprendiendo del organismo; es típica de algunos
animales invertebrados y plantas.
En
los vegetales existen yemas terminales en el tallo o en las axilas de las
hojas, que pueden
originar
nuevas plantas si son separadas del progenitor:
Escisión o fragmentación.
Es la división longitudinal o transversal de un organismo progenitor, que da
lugar a dos o más fragmentos que se transforman en nuevos organismos: En
ciertos animales como los platelmintos y anélidos la escisión casual del cuerpo
origina que la parte separada forme un nuevo organismo, como ocurre en las
planarias.
Esporulación. Diversos organismos forman
esporas, que son células reproductoras con capas protectoras que hacen que sean
resistentes a las condiciones adversas del medio ambiente para después, en
condiciones favorables, desarrollar un nuevo organismo. Los hongos forman
esporas en su fase de seta, estructura que presenta un sombrerillo que desarrolla
en su parte inferior las esporas asexuales.
Partenogénesis. Es un tipo especial de
reproducción que se da en algunos tipos de insectos sociales, donde se pueden
originar nuevos individuos adultos a partir de óvulos sin que ocurra fecundación;
es decir el óvulo se desarrolla sin intervención de los espermatozoides. En
algunas especies de pulgones, las hembras se reproducen sexualmente a finales
de verano y ponen los huevos para desarrollarse en la siguiente primavera. Las
hembras que salen en primavera se reproducen por partenogénesis durante varias
generaciones, para colonizar rápidamente el medio con un gran número de
individuos, asegurando la supervivencia de la especie.
EJERCICIOS PARA REFORZAR ASIGNATURA
Imprime y realiza las actividades a continuación. Una vez realizadas, entrega
con excelente presentación al docente del área, para su posterior sustentación. Fecha de entrega: semana del 22 al 26 de abril.
Las etapas por las que una célula debe
pasar entre una división y otra se conoce con el nombre de Ciclo celular.
Bajo condiciones óptimas de nutrición, temperatura y pH, la duración del
ciclo celular eucarionte es constante para cada tipo celular.
El tiempo que dura un ciclo celular varía entre especies y entre
distintos tejidos de la misma especie. En una célula vegetal o animal que crece
activamente es de 8 a 20 horas. Cuando las células alcanzan cierto tamaño,
deben dejar de crecer o bien dividirse. No todas las células se dividen, por
ejemplo los glóbulos rojos normalmente no se dividen una vez maduros. Algunas
células del músculo esquelético dejan de dividirse después de los primeros
meses de vida, mientras que las células del tracto digestivo y las células de
la piel se dividen frecuentemente a lo largo de la vida de un organismo.
El ciclo celular consta de dos fases principales: la interfase y la fase
M. La interfase es la etapa en la que la célula no se divide y pasa la mayor
parte de su vida. La fase M consta de dos procesos principales: la mitosis
(división celular) y la citocinesis (división del citoplasma).
Interfase
Una
célula que es capaz de dividirse, es muy activa durante la interfase, ya que
sintetiza las moléculas necesarias (proteínas, lípidos y otras moléculas de
importancia biológica) y crece. Durante la interfase se lleva a cabo el
crecimiento celular ya que la célula duplica todos sus organelos y moléculas.
Está integrada por fase G1, fase S y fase G2. G corresponde a gap que significa
intervalo en inglés, porque se trata de una fase de ciclo celular durante el
cual no hay síntesis de ADN.
Fase
G1. Es el tiempo que transcurre entre el final de la mitosis y el principio de
la fase S. Esta fase es típicamente la más larga y en ella se realiza el
crecimiento y el metabolismo normal de la célula. Cabe aclarar que las células
que no se dividen normalmente se detienen en esta fase de la interfase (G1) y
se encuentran en un estado denominado G0. Hacia el final de la fase
G1, las enzimas necesarias para la síntesis de ADN se vuelven más activas. La
síntesis de estas
enzimas y de las proteínas necesarias para la división celular, permiten que la
célula entre a
la fase S.
Interfase
Entremos
al ciclo celular justo cuando se forma una célula por división de su célula
madre. La preparación para la división sucede en tres pasos:
Fase G_1. Durante la fase G_1, también
llamada fase del primer intervalo, la célula crece físicamente, copia los
organelos y hace componentes moleculares que necesitará en etapas posteriores.
Fase S. En la fase S, la célula
sintetiza una copia completa del ADN en su núcleo. También duplica una
estructura de organización de microtúbulos llamada centrosoma. Los centrosomas
ayudan a separar el ADN durante la fase M.
Fase G_2. Durante la fase del segundo
intervalo, o fase G_2, la célula crece más, hace proteínas y organelos, y
comienza a reorganizar su contenido en preparación para la mitosis. La fase G_2
termina cuando la mitosis comienza.
Fase M. La fase M consta de dos procesos
principales que son la mitosis y la citocinesis.
Mitosis. La
mitosis es un proceso altamente organizado que permite que una célula
progenitora transmita una copia de cada cromosoma a cada una de sus células
hijas, es decir, los dos nuevos núcleos reciben el mismo número y tipo de
cromosomas característicos del núcleo origina La mitosis inicia al finalizar la
fase G2. La mitosis en realidad es un ciclo continuo, pero con fines didácticos
se divide en cinco etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.
ACIDOS NUCLEICOS
El ADN es conocido como la
molécula de la herencia y contiene la información necesaria para la generación
de todos los organismos eucariontes. El significado de sus siglas revela su
composición molecular, Acido DesoxirriboNucleico y su estructura en doble
hélice cada día es más conocida por todos.
El ADN fue por primera vez
aislado por un biólogo suizo llamado Frierich Miescher en el año 1869. Este
científico que estudiaba la composición química de los leucocitos (glóbulos
blancos), describió de sus experimentos que las propiedades de la sustancia
aislada rica en fosfatos, sin azufre y resistente a proteasas no correspondía a
lípidos ni proteínas. A esta nueva molécula, presente en todos los núcleos
celulares, Miescher la llamó nucleína. Luego, con la identificación de su
naturaleza acídica se le asignó el nombre genérico de ácido nucleico.
En los años 20, Phoebus
Levene, en sus estudios de la estructura y función de los ácidos nucleicos,
logró determinar la existencia de ADN y ARN, además de que el ADN está formado
por 4 bases nitrogenadas Timina y Citosina (pirimidinas), Guanina y Adenina
(purinas), un azúcar (desoxirribosa) y un grupo fosfato. Determinó que la
unidad básica del ADN estaba conformada por fosfato-azúcar-base nitrogenada a
la cual llamó nucleótido.
Luego con los aportes de
Griffith en 1928, los hallazgos de Avery en 1944 y los experimentos de
Hershey-Chase en 1952, se logró determinar que el ADN es la molécula
responsable de la herencia. Un año después Rosalind Franklin y Maurice Wilkins,
Francis Crick y James Watson lograron dilucidar mediante estudios de difracción
de rayos X, la estructura molecular de doble hélice del ADN, lo que les valió
el premio Novel de fisiología y medicina en 1962.
Todos los seres vivos están formados
por millones y millones de células y algunos solo por una. Cuando se agrupan células
que desempeñan una misma función constituyen los distintos tejidos. Todas las
células de un tejido tienen formas muy similares entre sí, puesto que realizan
la misma actividad. Al agruparse los tejidos, se
forman los órganos. Recordemos que un órgano es una estructura del cuerpo
humano encargada de realizar una función determinada. Los órganos a su vez, se
agrupan en aparatos o sistemas que realizan una actividad en específico.
Cuando los organismos de una misma especie que habitan en un
lugar determinado se agrupan, dan lugar
a lo que se llama población. Al estar estas poblaciones compartiendo un lugar en común en el espacio (habitat) da origen a la Biocenosis o comunidad biológica. Los organismos de esas
comunidades biológicas, se encuentran haciendo parte de un sistema biológico
(ecosistemas) constituido por ellos y el medio físico donde se relacionan
(biotopo).
Por ultimo, todos estos niveles se agrupan en la Biósfera (del griego bios = vida, sphaira,
esfera), que es la capa del planeta Tierra en donde se desarrolla la vida.
TIPOS DE CÉLULAS
Existen dos grandes tipos celulares, las Procariotas y las Eucariotas.
Células procariotas
El término procariota
significa “antes del núcleo”. Las células procariontes constan de un único compartimiento
cerrado rodeado por la membrana plasmática, carecen de un núcleo definido y tienen
una organización interna bastante sencilla, comparada con la organización de
las células eucariontes. Todos los organismos procariontes pertenecen al reino
eubacteria o al reino arqueobacteria. Aunque las células procariotas no tienen
compartimientos rodeados por membrana, muchas proteínas están localizadas en el
interior acuoso o citosol, lo que indica que presentan una organización interna.
Una sola bacteria de Escherichia coli tiene un peso seco de 25 X 10-14 gramos. Se
estima que 1 - 1,5 kilogramos del peso promedio de un ser humano se debe a las
bacterias, sobre todo a las que forman la flora normal en el intestino grueso.
Se han encontrado células procariontes a 11 kilómetros de profundidad en el
océano y a 65 kilómetros por encima en la atmósfera; como se ve, son bastante
adaptables.
Las arqueobacterias y las
eubacterias son los organismos más abundantes y diversos. A pesar de su
pequeñez y su arquitectura simple, son fábricas bioquímicas notables que
convierten moléculas simples en moléculas biológicas complejas, por ejemplo,
las bacterias participan en un proceso llamado fijación de nitrógeno,
convirtiendo el nitrógeno atmosférico en nitrógeno orgánico. Otras bacterias
transforman las moléculas orgánicas en inorgánicas, es decir, son desintegradores.
El término eucarionte significa
“núcleo verdadero”. A diferencia de los procariontes, las células eucariontes contienen
un núcleo definido rodeado por una doble membrana, donde el material genético se
encuentra aislado del resto de la célula y otros compartimientos internos, los
orgánulos u organelos también se encuentran rodeados por membranas extensas. Las
células eucarióticas constituyen a todos los miembros de los reinos protista,
fungi (hongos), plantas y animales.
Las células procariotas y
eucariotas comparten características comunes, que son:
Imprime y realiza las
actividades a continuación. Una vez realizadas, entrega con excelente
presentación al docente del área, para su posterior sustentación. Fecha de entrega: semana del 22 al 26 de abril.