Unidad 1: Genética y Reproducción Celular

Objetivo: Explicar que la información genética se encuentra en el núcleo

celular y posee características únicas de organización

Recordando…

1 – Describe la función de cinco estructuras representadas de la célula de la mucosa bucal.

2 - ¿El ADN se encuentra en el núcleo solamente?. Fundamenta

3 - ¿Cuál es la función de la molécula de ADN?

4 – ¿En qué momento del ciclo celular son visibles los cromosomas?

Pensamiento científico...

Preguntas:

a – ¿Cómo logra la Acetabularia regenerar partes de su estructura?

b – Depende de la información proveniente del núcleo de la Acetabularia.

c – Unicelular, estructuras bien diferenciadas, fácilmente manipulable en el laboratorio y su núcleo se encuentra polarizado en uno de sus extremos.

d – interpretó estos resultados como prueba de que ciertas sustancias, producidas bajo la dirección del núcleo y acumuladas en el citoplasma, determinan las características de las estructuras del alga, como su sombrero.

e - El núcleo contiene (se encuentra codificado) el material genético necesario para desarrollar todas las estructuras del alga (un organismo).

a – ¿Cuál crees que fue el problema que planteó Hämmerling al iniciar el

experimento?

b – ¿De qué depende la forma del sombrero de la Acetabularia?

c - ¿Cuál fue la ventaja de utilizar Acetabularia como objeto de estudio?

d – ¿Cuáles fueron las conclusiones a las que llegó Hämmerling?

e - ¿Cuál crees que es la función del núcleo en la transmisión de características

heredables?

Material genético

John Gurdon y sus Xenopus laevis:

Preguntas:

a – Debido a que las células somáticas (2n), como las del intestino, guardan la

información genética necesaria para la organización de un individuo completo.

b - El núcleo se insertó en un ovocito, pues esta célula contiene en su citoplasma el

suficiente vitelo para sostener el desarrollo embrionario de un organismo (en este

caso se trata de un huevo telolecito) y además las enzimas necesarias y en cantidad

suficiente para activar la citoquinesis.

c - Cualquier célula somática (diploide) del individuo hubiera operado de la misma

manera (incluso sus eritrocitos, pues estos son nucleados en anfibios), debido a que

todas estas células contienen la información genética necesaria y suficiente para la

organización de un organismo completo.

Pili

Célula Procarionte

Centrosoma

Peroxisoma Ribosoma

Aparato de Golgi

Lisosoma

Microvellosidades

Célula Eucarionte

Características: Organelo de gran tamaño formado por: • La membrana nuclear o carioteca. • Cromatina (ADN e histonas). • Matriz nuclear o Nucleoplasma • Poros Nucleares • Nucléolo Función : Es el centro de control celular, ya que contiene toda la información genética almacenada en el ADN.

Núcleo de la Célula Eucarionte

Objetivo:

• Reconocer que la información genética se encuentra organizada en cromosomas.

ADN: Polímero

Monómeros del ADN: Nucleótidos

Pirimidinas

Purinas

Bases nitrogenadas: Son 5 y se clasifican en dos grupos, los cuales son:

Enlace fosfodiéster: une los nucleótidos del ADN. Es un enlace covalente que se produce entre un grupo hidroxilo (OH-) en el carbono 3’ y un grupo fosfato (PO4

3− ) en el carbono 5’ del nucleótido entrante.

Puente de hidrógeno: Une las bases nitrogenadas de las dos hebras del ADN.

En el proceso de condensación y/o empaquetamiento, participan las proteínas llamadas histonas.

El ADN se enrolla alrededor de un octámero de histonas. Además existe una histona (H1) fuera del octámero, y que termina de conformar al nucleosoma.

El nucleosoma es la unidad que permite la compactación de la cromatina.

Organización del material genético

A trabajar!!!

• Item 1: Estructura del ADN:

1 - ¿Qué tienen en común todos los seres vivos?

2 - ¿Cómo se explica que una célula mantenga las características de la célula de la cual proviene?

3 - ¿Cuál es la molécula de la que se compone el ADN y cuál es la estructura básica de dicha molécula?. Dibuja un esquema de ella en tu cuaderno, rotulando cada componente.

4 - ¿Qué bases nitrogenadas existen?, y ¿cuál es su clasificación?

5 - ¿A qué corresponde la “complementariedad” de las bases nitrogenadas?

6 – Según la estructura del ADN:

a) ¿a través de qué enlace se une un nucléotido con otro en una misma hebra de ADN?

b) ¿a través de qué unión se mantiene una hebra junto a la otra?

A trabajar!!! • Item 2: Organización del ADN y estructura de cromosomas:

7 - ¿En una célula eucarionte, a qué moléculas se asocia el ADN dentro del núcleo?

8 – Describe de qué forma una molécula de ADN de un largo de 1,80mts (aprox.) puede ser almacenada dentro de una estructura tan pequeña como el núcleo celular.

En tu descripción, menciona y considera los siguientes elementos: Histonas – Nucleosomas – Cromatina – Cromosomas.

9 - ¿En qué momento de la vida celular, es posible distinguir las estructuras conocidas como cromosomas?

10 – Dibuja en tu cuaderno un cromosoma, rotulando cada una de sus estructuras.

11 - Qué son y cuál es la función de:

a) Centrómero

b) Cromátidas

c) Telómeros

d) Cinetocoro

12 – Explica por qué crees que la cromatina puede encontrarse como heterocromatina y como eucromatina.

13 - Infiere por qué la molécula de ADN se encuentra asociada a histonas.

14 – Deduce cuál es la función de los cromosomas.

Objetivo:

• Reconocer que la información genética se encuentra organizada en cromosomas.

• Caracterizar cromosomas en un cariotipo

Monómeros del ADN: Nucleótidos

ADN: Polímero

Puente de hidrógeno: Une las bases nitrogenadas de las dos hebras del ADN.

Cromosomas

Unidades de herencia. Formados por:

Organización del material genético

Cromosoma

Clasificación de los Cromosomas

Dotación cromosómica

Número de cromosomas característico de una especie. Todas las células de un individuo de una misma especie tienen el mismo número de cromosomas.

Observa la tabla, luego responde: ¿Se puede afirmar que la cantidad de cromosomas es característico de una especie? ¿Existe alguna relación entre la cantidad de cromosomas y la complejidad de un organismo?

Cromosomas homólogos

Cada cromosoma está en dosis doble (par), y cada miembro del par se denomina cromosoma homólogo. Cromosomas que presentan el mismo tamaño y forma. Tienen la misma secuencia de genes, pero no poseen exactamente la misma información en esos genes, ya que cada uno procede de un progenitor.

Materno Paterno

Locus

Locus

Locus

Mapa

Cromosómico:

Ordenamiento de los genes

en los cromosomas. Se

definen las posiciones de

ciertos genes

Cromosomas autosómicos (autosomas): Son aquellos que presentan toda la información genética de la especie, exceptuando la sexual. Cromosomas sexuales: Son aquellos que determinan el sexo de una especie. Pueden ser morfológicamente distintos para el género masculino y femenino.

Cariotipo: Técnica que permite ordenar los cromosomas, según morfología y tamaño, de una especie determinada. Se ordenan por pares (homólogos), primero los autosómicos y al final los sexuales.

Célula diploide y haploide

Célula diploide: Presenta dos juegos de cromosomas, dispuestos en pares homólogos. El símbolo utilizado para identificar este tipo de célula es 2n (n significa número de cromosomas).

Célula haploide: Presenta la mitad de cromosomas de la especie (un representante de cada par homólogo). El símbolo utilizado para identificar este tipo de célula es n.

2n = 4 n = 2

Haploide/Diploide

n c

2n = 4 4c

n 2c

2n = 2 4c

Paradoja del n y c

A trabajar!!! • Item 2: Organización del ADN y estructura de cromosomas:

7 - ¿En una célula eucarionte, a qué moléculas se asocia el ADN dentro del núcleo?

8 – Describe de qué forma una molécula de ADN de un largo de 1,80mts (aprox.) puede ser almacenada dentro de una estructura tan pequeña como el núcleo celular.

En tu descripción, menciona y considera los siguientes elementos: Histonas – Nucleosomas – Cromatina – Cromosomas.

9 - ¿En qué momento de la vida celular, es posible distinguir las estructuras conocidas como cromosomas?

10 – Dibuja en tu cuaderno un cromosoma, rotulando cada una de sus estructuras.

11 - Qué son y cuál es la función de:

a) Centrómero

b) Cromátidas

c) Telómeros

d) Cinetocoro

12 – Explica por qué crees que la cromatina puede encontrarse como heterocromatina y como eucromatina.

13 - Infiere por qué la molécula de ADN se encuentra asociada a histonas.

14 – Deduce cuál es la función de los cromosomas.

• Los cromosomas se clasifican en 7 grupos, de la A a la G, atendiendo a su longitud relativa y a la posición del centrómero, que define su morfología. De esta manera, el cariotipo humano queda formado así:

• Grupo A: Se encuentran los pares cromosómicos 1, 2 y 3. Se caracterizan por ser cromosomas muy grandes, casi metacéntricos. En concreto, 1 y 3 metacéntricos; 2 submetacéntrico.

• Grupo B: Se encuentran los pares cromosómicos 4 y 5. Se trata de cromosomas grandes y submetacéntricos (con dos brazos muy diferentes en tamaño).

• Grupo C: Se encuentran los pares cromosómicos 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, X. Son cromosomas medianos submetacéntricos.

• Grupo D: Se encuentran los pares cromosómicos 13, 14 y 15. Se caracterizan por ser cromosomas medianos acrocéntricos con satélites.

• Grupo E: Se encuentran los pares cromosómicos 16, 17 y 18. Son cromosomas pequeños, metacéntrico el 16 y submetacéntricos 17 y 18.

• Grupo F: Se encuentran los pares cromosómicos 19 y 20. Se trata de cromosomas pequeños y metacéntricos.

• Grupo G: Se encuentran los pares cromosómicos 21, 22, Y. Se caracterizan por ser cromosomas pequeños y acrocéntricos (21 y 22 con satélites).

A trabajar!!! • Item 3: Clasificación de los cromosomas:

15 - ¿Qué tipo de cromosomas existen?. Dibuja y describe cada uno de ellos en tu cuaderno.

16 – ¿Qué son los cromosomas homólogos y qué características poseen?

17 – ¿Los cromosomas homólogos, poseen el mismo material genético?. Fundamenta

18 - ¿Las “cromátidas hermanas” de un cromosoma, poseen el mismo material genético?. Fundamenta

19 - ¿Qué entiendes por célula diploide y por célula haploide?

20 – Si los gametos o células sexuales (espermatozoide y ovocito) son haploides, en que momento se reestablece el juego diploide de cromosomas para esas células?