ESQUEMA GENERAL
Biología y Geología1.º Bachillerato
4. La perpetuación de la vida
Biología y Geología1.º Bachillerato
4. La perpetuación de la vida
Concepto de ciclo biológico
CICLO BIOLÓGICO DE UNA RANA
Renacuajo
6 días
2 semanas
8 - 12 semanas
Ranita
Fase reproductora
Todos los organismos presentan diferentes etapas a lo largo de su vida, que constituyen su ciclo vital o biológico:
FASE INICIAL
DESARROLLO
REPRODUCCIÓN
En muchos organismos comienza con una fase unicelular. En otros casos se origina el nuevo individuo a partir de un grupo de células del progenitor.
Se producen cambios de tamaño y forma, así como diferenciación de estructuras internas. Finaliza al alcanzar las características adultas.
Los organismos producen unidades reproductoras que darán lugar a nuevos individuos.
5 - 6 semanas
4. La perpetuación de la vida
Concepto de ciclo biológico
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Concepto de ciclo biológico
4. La perpetuación de la vida
Concepto de ciclo biológico
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Concepto de ciclo biológico
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Concepto de ciclo biológico
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4. La perpetuación de la vida
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4. La perpetuación de la vida
El ciclo celular
G 2
S (fase de síntesis)
G1
Interfase
10 horas4
hora
s 4 horas
Pro
fase
Met
afa
se
Ana
fase
Tel
ofas
eC
itoci
nesi
s
2 horas
Fase MConjunto de fenómenos que se inicia tras la división celular y finaliza al inicio de la siguiente división.
INTERFASE
En muchos organismos comienza con una fase unicelular. En otros casos se origina el nuevo individuo a partir de un grupo de células del progenitor.
FASE DE DIVISIÓN
En ella se produce la multiplicación celular.
Se divide en: G1, G2S y
La replicación del ADN tiene lugar en el período S.
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Tipos de reproducción
REPRODUCCIÓN ASEXUAL
REPRODUCCIÓN SEXUAL
• Los descendientes son copias genéticamente idénticas al progenitor.
• Las copias se producen por división del organismo en dos porciones de igual o diferente tamaño.
• La utilizan generalmente organismos unicelulares.
• Los descendientes presentan una nueva combinación de caracteres que los hace genéticamente únicos.
• Necesita de dos progenitores en la mayoría de los casos.
• La utilizan organismos pluricelulares.
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4. La perpetuación de la vida
Etapas de la mitosis
Comienza al final del período G2 del ciclo celular. Consiste en la división del núcleo para formar dos con el mismo número y tipo de cromosomas y con la misma información genética.
PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE
Centriolos
Cromátidas
Huso acromático
Centrómero Polo
CromátidaCromosoma hijo
MITOSIS EN RAÍZ DE CEBOLLA
Para conseguir las raicillas, se coloca una cebolla en un recipiente con agua de modo que no llegue a quedar sumergida, sino que roce el líquido. En pocosdías se producirán raicillas, de las que se cortarán varias de unos 5 a 10 milímetros.Se corta la cofia, tras la cual se encuentra el meristemo apical, compuesto por células que se están dividiendo. Se debe tomar un fragmento de dos o tresmilímetros, que se coloca en el porta.Con la cuchilla se practica un corte longitudinal para dividir el fragmento en dos. Se colocan los fragmentos en un vidrio de reloj con orceína acética.Se toma el vidrio de reloj con unas pinzas y se calienta en un mechero hasta que comienza a emitir vapores, pero sin que llegue a hervir. Se retira unosinstantes para que se enfríe y se repite la operación unas cinco veces.Se deja reposar durante 10 minutos y se transfieren los fragmentos a un porta junto con una gota de colorante. Se coloca un cubre.Se coloca el porta sobre una superficie lisa y firme y se coloca un papel de filtro doblado sobre el cubre. Se presiona sobre éste firmemente con el pulgar sin desplazarlo lateralmente.Ya se puede observar al microscopio. En las preparaciones se observarán células en interfase y en todas las fases de la mitosis.
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División del citoplasma: citocinesis
CITOCINESIS VEGETALCITOCINESIS ANIMAL
A la altura del plano ecuatorial del huso acromático, bajo la membrana se forma un anillo de filamentos contráctiles que se van estrechando hasta separar las células hijas.
Se forma un tabique de separación llamado fragmoplasto a partir de vesículas del aparato de Golgi. En el espacio del fragmoplasto se formará la lámina media y posteriormente la pared celular.
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4. La perpetuación de la vida
Tipos de reproducción asexual (I)
ESPORULACIÓNBIPARTICIÓN
• Se da en organismos unicelulares.• La unidad reproductora es la
célula.• La célula se divide en dos partes
de similar tamaño previa división del núcleo por mitosis.
GEMACIÓN
• Se produce en organismos unicelulares y pluricelulares.
• Tras la división del núcleo el citoplasma se divide desigualmente.
• Las dos células hijas difieren notablemente de tamaño.
• Se producen divisiones sucesivas del núcleo de una célula materna.
• Cada núcleo se rodea de una pequeña porción de citoplasma.
• Al romperse la membrana de la célula madre, se liberan las esporas.
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Tipos de reproducción asexual (II)
REGENERACIÓN
• Formación de las partes perdidas como consecuencia de una lesión.
• En ocasiones un pequeño fragmento permite regenerar el organismo completo.
Fragmento regenerado
ESCISIÓN O FRAGMENTACIÓN
• Rotura espontánea del organismo progenitor en dos o más fragmentos cada uno de los cuales dará un individuo completo.
Escisión
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4. La perpetuación de la vida
La reproducción sexual
El objetivo de la reproducción sexual es formar descendientes diferentes los progenitores.
CONSTA DE LOS SIGUIENTES PROCESOS
FORMACIÓN DEL CIGOTO
FORMACIÓN DE GAMETOS
DESARROLLO DEL CIGOTO
• Los gametos son células especializadas que transportan la información genética de los progenitores.
• Tras la unión de los gametos (fecundación) y la unión de los núcleos (cariogamia) se forma una célula con el número de cromosomas característico de la especie.
• Según la morfología de los gametos se distinguen:
REPRODUCCIÓN ISOGÁMICA: Los dos tipos de gametos son iguales aunque de comportamiento distinto.
REPRODUCCIÓN ANISOGÁMICA: Los dos tipos de gametos son distintos.
• Los gametos, originados por meiosis, tienen la mitad de cromosomas (haploides).
• El cigoto se divide por mitosis de acuerdo con las nuevas instrucciones genéticas.
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4. La perpetuación de la vida
Características y consecuencias de la meiosis
1ª división meiótica
2ª división meiótica
4 células haploides
La meiosis es un tipo especial de división celular que reduce a la mitad el número de cromosomas de las células hijas.
Tiene lugar en los organismos con reproducción sexual.
En la meiosis tienen lugar dos divisiones sucesivas:
la segunda división meiótica
la primera división meiótica
Se forman cuatro células haploides por cada célula materna diploide reduciéndose a la mitad el número de cromosomas del núcleo original diploide.
La meiosis puede originar dos tipos de células:
-Gametos, que se unirán entre sí para formar un cigoto.- Esporas, que pueden originar por mitosis individuos haploides.
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La profase I de la meiosis
Etapa de larga duración, en la que los cromosomas homólogos se emparejan e intercambian material hereditario.
ETAPAS DE LA PROFASE
Centriolos
Cromátidas hermanas
Cromosomas homólogos apareados en sinapsis
Quiasmas
Entrecruzamiento
Los filamentos de ADN comienzan a condensarse. Los cromosomas se hacen visibles.
Cada cromosoma se aparea longitudinalmente, gen a gen, con su homólogo formándose sinapsis.
Las cromátidas homólogas se unen íntimamente en algunos puntos, donde tienen lugar roturas y entrecruzamientos de fragmentos de cromátidas.
Los entrecruzamientos
originan la recombinación
genética del material hereditario
aumentando la variabilidad genética.
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La división meiótica
1ª DIVISIÓN MEIÓTICA
2ª DIVISIÓN MEIÓTICA
Profase I Metafase I Anafase I Telofase I
Telofase IIAnafase IIMetafase II
Placa metafásica doble
Placa metafásica sencilla
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Partenogénesis
Desarrollo de óvulos sin fecundar que dan lugar a adultos normales.
CICLO PARTENOGENÉTICO DE LOS PULGONES
INVIERNO
VERANO
OTOÑO PRIMAVERA
Huevos Hembras sin alas (2n)
Varias generaciones de hembras vivíparas
1. Partenogénesis ameiótica
2. Última generación al final del verano
Hembras con alas (2n)
3. Partenogénesis meiótica
5. Reproducción ovípara4. Fecundación: fusión
de gametos haploides
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5. La reproducción sexual en animales y plantas
ESQUEMA GENERAL
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5. La reproducción sexual en animales y plantas
n
2n
Fecundación
MeiosisMeiosis
Fecundación
2n
Cigoto
2n
Cigoto
n
n
Gametos
n
nGametos
CICLO HAPLONTE
CICLO DIPLONTE
Es característico de organismos que poseen una dotación cromosómica haploide. La meiosis tiene lugar tras la fecundación.
Es característico de organismos que poseen una dotación cromosómica diploide.
La meiosis tiene lugar antes de la fecundación.
Ciclos biológicos
5. La reproducción sexual en animales y plantas
Ciclos biológicos
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5. La reproducción sexual en animales y plantas
Ciclos biológicos
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Ciclo diplohaplonte
MeiosisFecundación
2n
Cigoto
nGametos
n
CICLO DIPLOHAPLONTE
Es característico de organismos que presentan alternancia de fases en su ciclo biológico con dos tipos de individuos, haploides y diploides.
n
Meiosporas
2n
Célula esporógena
CICLO DIPLOHAPLONTE DE UN HELECHO
Fase esporofítica
Fase gametofítica
Esporofito adulto (2n)
Gametos (n)
Gametofito adulto (n)
Gametofito joven (n)
Espora en germinación
Espora (n)
MeiosisFecundación
Esporangio (2n)
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Evolución de los ciclos de las plantas
Musgos HelechosEspermafita
s
La evolución de las plantas guarda una estrecha relación con la evolución de sus ciclos diplohaplontes.
En estos ciclos se observa una regresión de la fase gametofítica a medida que los grupos vegetales evolucionan.
FASE GAMETOFÍTICA
FASE ESPOROFÍTICA
EVOLUCIÓN
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Sistemas o aparatos reproductores
ÓRGANOS SEXUALES PRIMARIOS O GÓNADAS
ÓRGANOS SEXUALES ACCESORIOS
GAMETOS
TESTÍCULOS
OVARIOS
OVOTESTES
constituidos porlas masculinas
se llaman
las femeninasse llaman
las hermafroditas se llaman
ÓRGANOS REPRODUCTORES
forman los
APARATO REPRODUCTOR HUMANO
APARATO REPRODUCTOR DE UN INVERTEBRADO
Ovario
Útero
Vagina
Vulva
Vesícula seminal
TestículoPene
Ovario con
óvulos
VaginaOvopositor
Pene
Testículo
Trompa de Falopio
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La formación de gametos en animales
FASE MEIÓTICA O DE MADURACIÓN
FASE DE CRECIMIENTO
FASE DE PROLIFERACIÓN
Espermatogonias Oogonias
Espermatocitode primer orden
Oocito de primer orden
Oocito de segundo orden
Primer corpúsculo
polar
Segundo corpúsculo
polarÓvulo
Espermatocitos de segundo orden
Espermátidas
Espermatozoides
FASE DE DIFERENCIACIÓN
ESPERMATOGÉNESIS OOGÉNESIS
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La fecundación
MECANISMO DE LA FECUNDACIÓN
La fecundación es el proceso de fusión de los gametos para formar el cigoto
FECUNDACIÓNEXTERNA
INTERNA
Los gametos son liberados al exterior donde se producirá la fecundación.
Espermatozoides
Acrosoma
Gránulo cortical
Membranas externas
Fusión de las membranas
Gránulo crotical descargando su contenido
Membrana de fecundación
Es necesario el apareamiento entre machos y hembras.
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El desarrollo embrionario. Segmentación
En el desarrollo embrionario de los animales se distinguen las fases de segmentación, gastrulación, formación del mesodermo y celoma y organogénesis.
SEGMENTACIÓN DE UN HUEVO CON ESCASO VITELO
Célula huevo
Blastómeros
MórulaBlástula
Blastocele
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Gastrulación
Una vez formada la blástula, se producen desplazamientos de las células y plegamiento que dan como resultado la gástrula.
GASTRULACIÓN EN ANIMALES DIBLÁSTICOS
BlastoceleEctodermo
EndodermoBlastoporo
Arquenterón
Los animales que terminan su desarrollo embrionario en este estadio, se denominan diblásticos por poseer dos paredes u hojas embrionarias.
GÁSTRULA
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Desarrollo de protóstomos
EndodermoCélulas mesodérmicas
BlastoporoArquenterón
Entre los animales triblásticos existen dos modelos de desarrollo:
PROTÓSTOMOS DEUTERÓSTOMOS
Forman la boca a partir del blastoporo La boca se abre en un lugar diferente al blastoporo
El desarrollo embrionario se completa con la formación de los órganos a partir de las hojas embrionarias en un proceso llamado organogénesis.
DESARROLLO DE PROTÓSTOMOS
Ectodermo
Futura boca Arquenterón: futuro esófago
Futuro intestino
Futuro ano
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Formación del mesodermo y el celoma
En muchos animales se forma una tercera hoja: el mesodermo. Los animales que tienen mesodermo se llaman triblásticos.
Células mesodérmicas
MesodermoBlastoporo
ArquenterónHoja
visceral
Hoja parietal
Celoma
El mesodermo está constituido por dos hojas:
La hoja parietal, que se suelda al ectodermo.
La hoja visceral, que se adhiere al endodermo.
Entre ambas hojas queda la cavidad general del cuerpo: el celoma.
Ectodermo
Endodermo
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El desarrollo posembrionario
Comienza con el parto en los animales vivíparos o la eclosión del huevo en los ovíparos.
DESARROLLO DIRECTO DESARROLLO INDIRECTO
Consiste en un proceso de crecimiento mediante el que se alcanza el tamaño del adulto y la madurez sexual.
El embrión no completa su desarrollo y da lugar a una larva de vida libre. La transformación a adulto la realizará mediante
METAMORFOSIS
SENCILLA
COMPLEJA
La larva se transforma en adulto por muda de la cubierta externa sin pasar periodos de inactividad.
La larva detiene su actividad y atraviesa una etapa denominada ninfa o pupa.
DESARROLLO POSEMBRIONARIO
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La flor
Es el órgano reproductor de las plantas espermatofitas. Está formada por un conjunto de hojas muy modificadas agrupadas en círculos llamados verticilos florales.
ESTAMBRE
FLOR COMPLETA
CARPELO
Filamento
Sacos polínicos
Polen
Antera
AndroceoSépalos Receptáculo
Pétalos
Gineceo Estigma
Estilo
Óvulo
Óosfera
Saco embrionario
Ovario
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Esquema de las estructuras florales
PétalosSépalos
Androceo Gineceo
Carpelos
Sacos polínicos
Granos de polenÓvulos
está formada por
pueden ser
como
que constan de
en su interior se encuentran los
donde se forman los
que constan de
Oosfera
en su interior se encuentran
los
cada uno contiene una
como
formado porformado
por
EstérilesFértiles
FilamentosAnteras Estigma
Estilo
Ovario
Cáliz Corola
formado por formado por
Estambres
Pedúnculo floral
que se unen a la planta por elLA FLOR Verticilos florales
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La polinización
FLOR DE TRIGO
SEGÚN LA PROCEDENCIA DEL POLEN
AUTOPOLINIZACIÓN POLINIZACIÓN CRUZADA
POLINIZACIÓN ANEMÓGAMA POLINIZACIÓN ENTOMÓGAMASEGÚN EL MECANISMO DE TRANSPORTE DEL
POLEN
Carpelo maduro
Carpelo inmaduro
Estambre marchito
Trompa del insecto
Nectario
Estambres
Estigma
Espiga
Aunque la mayoría de especies tienen flores hermafroditas, recurren a la polinización cruzada para aumentar la
diversidad genética.
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Formación de la semilla
Nucleos secundarios
Saco embrionario
Oosfera
Núcleos espermáticos
Cuando el grano de polen llega a un estigma se forma el tubo polínico que crece y avanza por la pared del estilo y del ovario hasta llegar al óvulo.
En el interior del óvulo se forma el saco embrionario formado por ocho células haploides una de ellas con dos núcleos.
Por el tubo polínico descienden dos gametos masculinos (núcleos espermáticos).
DOBLE FECUNDACIÓN EN ANGIOSPERMAS
2o núcleo espermáticooosfera
cigoto
embrión de la semilla
tejido triploide
albumen
1er núcleo espermático
núcleos secundarios
Tubo polínico
Grano de polen
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La semilla y el fruto
Tras la fecundación el óvulo se transformará en la semilla y el ovario sufrirá modificaciones hasta formar el fruto. El resto de estructuras ya inútiles desaparecen.
SEMILLA
EMBRIÓN
ALBUMEN
MEMBRANAS PROTECTORAS
RADÍCULA
PLÚMULA
COTILEDONES
DICOTILEDÓNEAS MONOCOTILEDÓNEAS
CARNOSO SECO
FRUTO
DEHISCENTE
INDEHISCENTE
Judía MaízGrano de trigo
Sámara de arce
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La germinación de la semilla
La semilla puede permanecer largos años en latencia, germinando cuando las condiciones son favorables.
La entrada masiva de agua provoca la ruptura de los tegumentos.
La radícula es la parte que primero se abre paso.
El crecimiento primario se inicia al dividirse las células del ápice.
A medida que crece se produce la diferenciación celular y la formación de tejidos especializados.
Cotiledones
Primeras hojas
Restos del tegumento
Radícula
Ápice
Tegumento
Meristemo apical
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Ciclo biológico de las espermatofitas
MEIOSISDOBLE FECUNDACIÓN
Macroespora (n)
Macroesporas que
degeneran
Granos de polen
OvarioAntera
Fruto
(degeneran)
Embrión de la semilla (2n)
Esporofito diploide
Albumen (3n)
Núcleo de la oosfera
Núcleos secundarios
Formación del tubo polínico Núcleos
haploides
Saco embrionario
Semilla
Núcleos haploides