Ensayo general: ciclo celular y mitosis
Objetivo. Ordenar las etapas del ciclo celular y de la mitosis. Distinguir cromátidas hermanas de cromosomas homólogos. Resolver ítems de aplicación sobre las fases.
para partir
Un estudio publicado en Nature Medicine contó cuántas células repone el cuerpo humano y llegó a unos 330 mil millones cada día, cerca de 4 millones por segundo. Todas salieron de otra célula que se dividió en dos, y ninguna puede quedar con un cromosoma de más ni de menos. Hoy repasamos el procedimiento que lo hace posible.
Entra toda la unidad, del ADN a la mitosis completa.
Decide (para ti) si cada afirmación es verdadera o falsa y anótalas, porque al final de la clase vuelves a ellas:
- Un gen es lo mismo que un cromosoma, solo que con otro nombre.
- Cuando la célula copia su ADN en la fase S, pasa de 46 a 92 cromosomas.
- En la anafase de la mitosis se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma.
Lo que entra en el repaso (y lo que no)
| Tramo | Conceptos que entran | Qué se pregunta |
|---|---|---|
| Material genético | ADN, gen, cromatina, cromosoma, cariotipo, 2n y n | Ordenar los niveles y distinguir diploide de haploide |
| Ciclo celular | Interfase (G1, S, G2) y fase M | Ubicar una célula según lo que ya alcanzó a hacer |
| Mitosis | Profase, metafase, anafase, telofase y citocinesis | Identificar la fase por lo que se ve, y contar cromosomas |
Fuera del temario: meiosis, gametos y variabilidad, que parten en la unidad siguiente.
Hoy recorremos los tres tramos en tandas de ejercicios y corregimos al final de cada tanda.
Es un número corriente. Una cebolla tiene 16 cromosomas, un perro 78 y el helecho Ophioglossum reticulatum pasa de los 1200, el máximo conocido en un ser vivo. El número de cromosomas dice en cuántos paquetes viene repartido el ADN de esa especie, y nada más que eso.
Tanda 1 · El material genético. Completa el resumen del primer tramo del temario:
La molécula que guarda la información genética es el , y un tramo de ella con la información de una característica es un . Enrollado sobre histonas forma la , y compactado al máximo forma un . La foto ordenada de los 46 cromosomas humanos se llama , y una célula que tiene los 23 pares completos es .
Un óvulo humano y una célula de piel de la misma persona se comparan en el laboratorio. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
Tanda 2 · El ciclo celular. Empareja cada etapa con lo que ocurre en ella:
Toca un término y luego su definición para emparejarlos.
Se observa una célula que ya duplicó todo su ADN, pero sus cromosomas todavía no se condensan ni se ha desarmado la envoltura nuclear. ¿En qué etapa del ciclo celular está?
El error que más puntos cuesta
Cromátidas hermanas: las dos copias idénticas de un mismo cromosoma, hechas en la fase S y unidas por el centrómero. Son la “X” que dibujamos siempre.
Cromosomas homólogos: dos cromosomas separados que forman un par, uno del padre y otro de la madre, con los mismos tipos de genes en versiones que pueden ser distintas.
| Criterio | Cromátidas hermanas | Cromosomas homólogos |
|---|---|---|
| Cuántos cromosomas son | 1 cromosoma con 2 copias | 2 cromosomas distintos |
| De dónde vienen | De la copia hecha en la fase S | Uno del padre y otro de la madre |
| Qué información llevan | Idéntica | Los mismos genes en versiones que pueden diferir |
| Qué las mantiene juntas | El centrómero | Nada, viajan sueltas |
| Cuándo se separan | En la anafase de la mitosis | En la meiosis, fuera de esta unidad |
La regla que resuelve la mayoría de los ítems: en la anafase de la mitosis se separan las cromátidas hermanas. Cada célula hija recibe así una copia idéntica de cada cromosoma, mientras que los homólogos se quedan juntos en la misma célula durante toda la mitosis.
Las dos copias se van juntas a un mismo polo, así que una célula hija queda con un cromosoma de más y la otra con uno de menos. Cuando el error ocurre en la mitosis, la persona termina con un grupo de células distintas al resto, algo que se llama mosaicismo. El mismo error en la meiosis que forma los gametos es el origen de las trisomías, como la del cromosoma 21.
En la Fig. 1, si la célula entra en anafase, los dos cromosomas del lado derecho (el azul del padre y el rojo de la madre) se separan y cada uno viaja a un polo distinto.
Una célula humana (46 cromosomas) está en anafase. ¿Qué se está separando en ese momento y con cuántos cromosomas queda cada célula hija al final?
Tanda 3: la mitosis con la imagen a la vista
Al menos un ítem trae una imagen de célula en división que hay que identificar. Cada fase se reconoce por una sola cosa:
| Fase | Qué se ve al microscopio | Palabra clave |
|---|---|---|
| Profase | Los cromosomas se condensan y el núcleo se desarma | Condensación |
| Metafase | Una sola fila de cromosomas al centro | Fila |
| Anafase | Dos grupos de cromosomas alejándose | Separación |
| Telofase | Dos núcleos rearmándose, uno en cada polo | Dos núcleos |
| Citocinesis | La célula se estrangula y quedan dos | Corte |
Porque es el único momento en que los cromosomas están al máximo de compactación y bien separados unos de otros, que es lo que permite contarlos y ordenarlos por pares. En el laboratorio las células se detienen ahí a propósito con colchicina, una sustancia del cólquico que impide que se arme el huso: sin huso los cromosomas quedan condensados y la foto sale nítida.
Al microscopio se ve una célula con dos grupos de cromosomas alejándose entre sí, cada grupo viajando hacia un extremo de la célula. ¿En qué fase está y qué fase viene inmediatamente después?
Arma la historia completa de una división, de principio a fin:
Antes de dividirse, la célula copia su ADN en la fase de la interfase. Ya en la mitosis, los cromosomas se condensan y se desarma la envoltura nuclear durante la ; luego se alinean en una fila al centro en la ; en la se separan las cromátidas hermanas hacia polos opuestos; y en la se rearma un núcleo en cada polo. El corte final del citoplasma se llama .
Elige UNO de los dos casos y respóndelo con lo aprendido en la unidad. Caso A: en una fotografía de la punta de una raíz de cebolla se cuentan 100 células, de las cuales 85 se ven en interfase y solo 15 en alguna fase de la mitosis. Explica qué dice ese resultado sobre la duración de cada etapa del ciclo celular. Caso B: después de un corte en la piel, la herida cierra en pocos días con células nuevas idénticas a las originales. Explica qué proceso lo hizo posible y por qué las células nuevas tienen la misma información.
Para cerrar: el ciclo completo, armado con tus manos
Cada uno recibe la plantilla del ciclo celular con sus casillas vacías y una hoja de tarjetas desordenadas con nombres de etapas, eventos clave y esquemas de la célula.
- Recorta las tarjetas de la hoja de recortables.
- Ordena y pega cada tarjeta en su casilla, con el ciclo en sentido horario y la mitosis en su orden PMAT. Trabaja sin mirar el cuaderno.
- Completa las preguntas cortas del final de la plantilla y corrige contra la Fig. 2.
La plantilla armada queda pegada en el cuaderno como resumen de estudio. Antes de salir respondes el ticket de salida, que son tres preguntas breves.
síntesis
Para cerrar
Tres tramos para llevarse: el material genético y sus niveles (ADN, gen, cromatina, cromosoma, cariotipo, 2n y n), el ciclo celular con la interfase (G1, S, G2) y la fase M, y la mitosis con sus cuatro fases y la citocinesis.
Lo que decide más puntos:
- En la anafase se separan las cromátidas hermanas, las copias hechas en la fase S.
- Por eso cada célula hija queda con 46 cromosomas y la misma información que la madre.
- Los cromosomas homólogos viajan sueltos durante toda la mitosis y se separan recién en la meiosis, que parte en la unidad siguiente.
Llévate la plantilla armada como resumen y repásala cuando estudies.
Piensa sobre tu aprendizaje
- Vuelve a las tres afirmaciones del inicio. ¿Cuáles eran falsas y por qué?
- De los tres tramos del temario, ¿cuál necesitas repasar más: material genético, ciclo celular o mitosis?
- Explica con tus palabras la diferencia entre cromátidas hermanas y cromosomas homólogos, sin mirar la Fig. 1.
referencias
Bibliografía
- 01Ministerio de Educación de Chile (2019). Programa de Estudio Biología, 2° Medio.
- 02OpenStax (2018). Biología 2e, capítulo 10: División celular. CC BY 4.0. https://openstax.org
- 03Campbell, N. & Reece, J. (2017). Biología (7ª ed.). Panamericana.
- 04Sender, R. & Milo, R. (2021). The distribution of cellular turnover in the human body. Nature Medicine, 27, 45-48. https://doi.org/10.1038/s41591-020-01182-9
- 05Khan Academy. El ciclo celular y las fases de la mitosis. https://es.khanacademy.org