INTRODUCCIÓN. Todos los seres vivos tienen como misión

INTRODUCCIÓN.
Todos los seres vivos tienen como misión reproducirse para preservar sus características
esenciales de generación en generación. Los fenómenos que tienen lugar durante la
reproducción celular corresponden a una de las etapas del proceso conocido como ciclo
celular. Este ciclo resulta de la coordinación de una serie de procesos que involucran la
integración de diferentes señales que
conducen a la duplicación de DNA, su
condensación, segregación y posterior descondensación, para dar origen a dos células
hijas con igual dotación de cromosomas e información genética.
Aunque la mitosis, de por sí es un proceso continuo, para su estudio se divide en
diferentes etapas consecutivas de acuerdo a los cambios morfológicos que va
experimentando la célula. Durante la elaboración de esta práctica, el estudiante
identificará las diferentes fases del ciclo celular que se presentan durante la profase,
metafase, anafase, telofase y citocinesis en células meristématicas de raíces de cebolla.
1. MARCO TEORICO
La mitosis es un proceso de división celular. Este este temion introducido por W. flemming
en 1882, el observo por primera vez estructuras filamentosas en celulas en división en
1879. En 1884 Stanburge acuño los terminos de de de rofase, metafase, anafase y
telofase para los diferentes estadios de la división celular cuya finalidad era generar dos
celulas hijas identicas en terminos geneticos.
Mitosis.
El Ciclo Celular
Cuando una célula se divide en dos, uno ambos productos de la división pueden volver a
dividirse, estableciéndose de esta forma un ciclo de división celular, el período entre dos
mitosis consecutivas, se denomina interfase. El estado normal de una célula es con los
cromosomas en estado de un cromatidio, es decir en estado de una doble hélice de ADN.
Indudablemente para que una estructura pueda dividirse en dos exactamente iguales,
esta estructura ha de estar duplicada, es decir todos sus componente repetidos y
separados en estructuras diferenciadas. El cromosoma antes de dividirse debe pasar a un
estado en el que posea dos cromatidios, genéticamente idénticos. La duplicación del
materia genético ha de ser previo a la división celular.
En la interfase del ciclo de división celular podemos distinguir tres períodos:
G1.- Es un estadío que se caracteriza por ser genéticamente activo, el ADN se
transcribe y se traduce, dando lugar a proteínas necesarias para la vida celular y
sintetizando las enzimas y la maquinaria necesaria para la síntesis del ADN.
Fase S.- Es la fase en la cual se duplica por entero el material hereditarios, el
cromosoma pasa de tener un cromatidio a tener dos, cada uno de ellos compuesto por
una doble hélice de ADN producto de la duplicación de la original, como la replicación del
ADN es semiconservativa, las dos dobles hélices hijas serán exactamente iguales, y por
tanto los cromatidios hermanos, genéticamente idénticos.
G2.- Durante este período se ultima la preparación de todos los componentes de la
división celular, al final de esta fase, se produce una señal que dispara todo el proceso de
la división celular.
Fases de la mitosis
De una forma tradicional y basándose en aspectos morfológicos observados al
microscopio óptico, la mitosis suele dividirse en 4 fases o estadíos Profase, Metafase,
anafase y Telofase. Aunque esta diferenciación es correcta, y se corresponde con etapas
concretas de la cariocinesis, no hemos de pensar que ello ocurre en etapas diferenciadas,
sino más bien en un proceso totalmente continuo, sin pausa en el tiempo, y que todo se
engloba en un ciclo de la célula.
Durante la interfase, el núcleo eucariótico aparece encerrado dentro de la membrana
nuclear, con el nucleolo perfectamente diferenciado y con una fibra de cromatina,
fácilmente observable por su facilidad para teñirse.
Interfase Celular antes de la división
Al final del período G2, empieza la mitosis, y la cromatina sufre una progresiva
condensación debido al superempaquetamiento y superenrrollamiento de los
cromosomas. Esto es el principio de la profase mitótica. Según avanza la profase, los
cromosomas van individualizándose y van apareciendo como estructuras perfectamente
diferenciadas dentro del núcleo celular. Este empaquetamiento de la cromatina es
fácilmente entendible desde un punto de vista funcional del proceso. Pensemos en esa
madeja de la que hablábamos al principio de la profase, separar todo ese material sería
muy difícil, es más sencillo si todo esta condensado, individualizado, y las dos partes a
separar (en este caso los cromatidios) perfectamente diferenciadas. Mientras los
cromosomas continúan condensándose y haciéndose visible su estructura de dos
cromatidios, en el citoplasma y más concretamente en dos polos opuestas del mismo, se
van organizando unos centros emisores de microtúbulos. El nucleolo desaparece y la
membrana nuclear se rompe y disgrega. De esta forma esos microtúbulos puenden entrar
en contacto con las regiones centroméricas de los cromosomas y unirse a los cinetocoros.
Este haz de microtúbulos es lo que se denomina huso mitótico o huso acromático debido
a su forma fusiforme.
Cada uno de los cinetocoros de cada cromatidio empieza a captar estos microtúbulos,
como consecuencia de ello el cromosoma se mueve por el citoplasma en movimientos de
polarización u orientación (cada cromatidio se orienta hacia un polo celular).
Esta congresión de todos los cromosmas en la placa ecuatorial de la célula es lo que
denominamos metafase, los cromosomas además de estar en el centro, estan orientados
anfitélicamente, esto es, los dos cromatidios orientados hacia polos opuestos de la célula.
Algunos autores distinguen una fase intermedia de la mitosis, entre la profase y la
metafase. Dicha fase se denomina prometafase y estaría comprendida desde que los
microtúbulos entran en contacto con los cinetocoros hasta que se forma la placa
ecuatorial con los cromosomas dispuestos en ella.
Cuando todos los cromosomas están dispuestos en la placa ecuatorial, se produce una
nueva señal en la célula, que produce que cada cinetocoro hermano sea arrastrado hacia
un polo distinto de la célula. Esta separación de cinetocoros conlleva la separación de los
cromatidios hermanos, con lo cual el cromosoma se escinde en sus dos cromatidios y
cada uno de ellos migra hacia un polo celular distinto. Como cada cromatido es
genéticamente igual a su hermano a cada polo celular se dirige una idéntica información
genética. Esta es la fase que denominados Anafase, y que se caracteriza por la
separación y migración de cromatidios hermanos a polos opuestos celulares.
Cuando este viaje anafásico se culmina, tenemos dos núcleos opuestos e idénticos, que
empiezan a ir adoptando la situación primigenia de la interfase. La cromatina empieza a
descondensarse, el nucleolo y la membrana nuclear vuelven a recontruirse, se forman dos
núcleos hijos. Esto es lo que denominamos Telofase y con ella termina propiamente la
cariocinesis (figura 2).
Figura 2. Fases de la mitosis
El tejido más comúnmente utilizado para el estudio de la mitosis es el meristema de las
raíces nuevas. En esta práctica se utilizarán raíces de cebolla, (Allium cepa). Hay que
tener en cuenta la actividad mitótica, ya que esto permite determinar el momento en el
que el meristema muestra el mayor número de divisiones (figura 3).
Figura 3. Tejido de la raiz de cebolla
MATERIALES
Materiales entregados en la practica
Microscopio
Pinzas
Orceina
Acido clorhídrico al 10%
Aceto-orceina
Materiales traidos por el estudiante
Portaobjetos y Cubre objetos
Bisturí o cuchilla
Papel absorbente
2 Cebolla con raices por estudiante
METODOLOGÍA
1. Obtención de celulas en procesos de mitosis.
Cinco dias y tres días antes de comenzar los experimentos, seleccione dos cebollas
cabezonas frescas, elimiando previamente mediante un raspado con una cuchilla
(precaución: no cortar solo raspar para eliminar el exceso de residuos), las raíces secas
que se hallan en la base del bulbo. En un frasco boca ancha o un vaso desechable
coloque la cebolla como aparece en la figura 4. Para ello, vertir agua en el un frasco o
vaso, hasta tocar la base de la cebolla. Mantenga la base de la cebolla húmeda,
realizando el cambio del agua diariamente. Para el transporte de la cebolla en la
realización de la practica esta no debe ser colocada en bolsa se debe mantener en un
recipiente con agua para peservar las celulas en crecimiento
Figura 4. Montaje para obtención de raíces de cebolla
Las raíces deben alcanzar de 1 a 2 cm. de longitud aproximadamente. Una vez se tenga
esta longitud en el laboratorio con la tijeta cortamos 1cm de las raiz y las adicionamos en
la solución fijadora Carnoy durante 20 minutos. Una vez cumplido el tiempo se hace el
raslado las raíces a un recipiente que contiene el ácido clorhídrico al 10% durante 10
minutos. Este tiempo varía según el tipo de célula.
Pasado el tiempo coloque las raíces en un recipiente con agua y enjuaguelas 2 veces por
cinco minutos.
Pase la raiz a una lamina portaobjetos, corte con la ayuda del bisturi la raíz, dejando 3
mm del extremo inferior (ápice) y deseche el otro, Adicone 2 gotas del colorante teniendo
la precaución de que este debe cubrir totalmente la punta de la raiz durante 20 minutos.
Una vez ya se encuentre la estructura completamente teñida coloque el portaobjetos
sobre un papel absorvente, la lamina debe colocarse en ángulo recto sobre el el cubre
objeto, bajandolo lentamente hasta que se pose en el preparado, presionar con la yema
del dedo pulgar firmemente contra la superficie plana y uniforme de una mesa, pero con
cuidado de no romper la lámina, y sobre todo, de no mover lateralmente el cubreobjetos
mientras se ejerce la presión; el movimiento lateral del cubreobjetos genera el
enrollamiento de las células meristemáticas disgregadas sobre el portaobjeto, generando
la pérdida de la preparación
Observe con el objetivo de menor aumento para localizar las celulas mitóticas, y
posteriormente con el objetivo de mayor aumento para discriminar detalles.
2. Indice mitotico de un tejido
Una vez realizada las respectivas identificaciones de las celulas en cada una de las
placas preparadas calcule el índice mitótico (IM) utilizando los datos visto en el campo
visual, de acuerdo a la siguiente fórmula:
IM= Número total de células en mitosis x 100 / Número total de células
El índice mitótico da una idea de la velocidad de división de un tejido
Preguntas antes de la práctica
1. ¿Cuál es la función de la solución fijadora?
2. ¿Cuál es la función del ácido clorhídrico?
3. ¿Cuántos cromosomas tienen las células de cebolla?
Preguntas después de la práctica
1. ¿En qué fase de la mitosis, los cromosomas llegan a su máxima
condensación?
2. ¿En la metafase de la mitosis, como se llama la parte de la célula donde se
localizan los cromosomas?
3. ¿En qué fase de la mitosis se separan las cromátidas hermanas?
4. Dibuja las fases de la mitosis