4. La perpetuación de la vida Biología y Geología ESQUEMA GENERAL

4. La perpetuación de la vida 4. La perpetuación de la vida Biología y Geología 1.º Bachillerato Biología y Geología 1.º Bachillerato Biología y Geología 1.º Bachillerato Biología y Geología 1.º Bachillerato Biología y Geología 1.º Bachillerato Concepto de ciclo biológico Concepto de ciclo biológico Concepto de ciclo biológico Concepto de ciclo biológico Concepto de ciclo biológico Concepto de ciclo biológico Todos los organismos presentan diferentes etapas a lo largo de su vida, que constituyen su ciclo vital o biológico: Renacuajo 6 días FASE INICIAL 2 semanas 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. CICLO BIOLÓGICO DE UNA RANA Fase reproductora 5 - 6 semanas DESARROLLO Ranita Se producen cambios de tamaño y forma, así como diferenciación de estructuras internas. Finaliza al alcanzar las características adultas. REPRODUCCIÓN 8 - 12 semanas Los organismos producen unidades reproductoras que darán lugar a nuevos individuos.

4. La perpetuación de la vida Biología y Geología 1.º Bachillerato El ciclo celular Fase M Conjunto de fenómenos que se inicia tras la división celular y finaliza al inicio de la siguiente división. Interfase Metafase Anafase Profase Telofase Citocinesis G2 G1 INTERFASE 2 horas 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. 4 horas 4 horas S (fase de síntesis) Se divide en: G1, S y G2 La replicación del ADN tiene lugar en el período S. 10 horas FASE DE DIVISIÓN En ella se produce la multiplicación celular.

4. La perpetuación de la vida Biología y Geología 1.º Bachillerato Tipos de reproducción REPRODUCCIÓN ASEXUAL 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. REPRODUCCIÓN SEXUAL 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.

4. La perpetuación de la vida Biología y Geología 1.º Bachillerato 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. Centriolos Huso acromático Cromátida Cromosoma hijo Cromátidas Centrómero Polo PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE

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 pocos días 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 tres milímetros, 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 unos instantes 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.

4. La perpetuación de la vida División del citoplasma: citocinesis Biología y Geología 1.º Bachillerato División del citoplasma: citocinesis CITOCINESIS ANIMAL CITOCINESIS VEGETAL 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.

4. La perpetuación de la vida Tipos de reproducción asexual (I) Biología y Geología 1.º Bachillerato Tipos de reproducción asexual (I) BIPARTICIÓN GEMACIÓN ESPORULACIÓN 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. 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.

4. La perpetuación de la vida Tipos de reproducción asexual (II) Biología y Geología 1.º Bachillerato Tipos de reproducción asexual (II) REGENERACIÓN ESCISIÓN O FRAGMENTACIÓN Formación de las partes perdidas como consecuencia de una lesión. Rotura espontánea del organismo progenitor en dos o más fragmentos cada uno de los cuales dará un individuo completo. En ocasiones un pequeño fragmento permite regenerar el organismo completo. Fragmento regenerado Escisión

4. La perpetuación de la vida La reproducción sexual Biología y Geología 1.º Bachillerato La reproducción sexual El objetivo de la reproducción sexual es formar descendientes diferentes los progenitores. CONSTA DE LOS SIGUIENTES PROCESOS FORMACIÓN DE GAMETOS Los gametos son células especializadas que transportan la información genética de los progenitores. 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. FORMACIÓN DEL CIGOTO Los gametos, originados por meiosis, tienen la mitad de cromosomas (haploides). 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. DESARROLLO DEL CIGOTO El cigoto se divide por mitosis de acuerdo con las nuevas instrucciones genéticas.

4. La perpetuación de la vida Biología y Geología 1.º Bachillerato Características y consecuencias de la meiosis 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: 1ª división meiótica la primera división meiótica la segunda división meiótica Se forman cuatro células haploides por cada célula materna diploide reduciéndose a la mitad el número de cromosomas del núcleo original diploide. 2ª división meiótica 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. 4 células haploides

4. La perpetuación de la vida La profase I de la meiosis Biología y Geología 1.º Bachillerato La profase I de la meiosis Etapa de larga duración, en la que los cromosomas homólogos se emparejan e intercambian material hereditario. Entrecruzamiento Centriolos ETAPAS DE LA PROFASE Cromátidas hermanas Cromosomas homólogos apareados en sinapsis Quiasmas Los entrecruzamientos originan la recombinación genética del material hereditario aumentando la variabilidad genética. 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.

4. La perpetuación de la vida Biología y Geología 1.º Bachillerato La división meiótica 1ª DIVISIÓN MEIÓTICA Placa metafásica doble Profase I Metafase I Anafase I Telofase I 2ª DIVISIÓN MEIÓTICA Placa metafásica sencilla Metafase II Anafase II Telofase II

4. La perpetuación de la vida CICLO PARTENOGENÉTICO DE LOS PULGONES Biología y Geología 1.º Bachillerato Partenogénesis Desarrollo de óvulos sin fecundar que dan lugar a adultos normales. CICLO PARTENOGENÉTICO DE LOS PULGONES 5. Reproducción ovípara 4. Fecundación: fusión de gametos haploides Huevos Hembras sin alas (2n) INVIERNO OTOÑO PRIMAVERA 3. Partenogénesis meiótica VERANO Hembras con alas (2n) 2. Última generación al final del verano Varias generaciones de hembras vivíparas 1. Partenogénesis ameiótica

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato ESQUEMA GENERAL

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato Biología y Geología 1.º Bachillerato Ciclos biológicos Ciclos biológicos Ciclos biológicos Fecundación Meiosis n Gametos Meiosis 2n Cigoto Fecundación n Gametos 2n n 2n Cigoto 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.

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato Ciclo diplohaplonte Es característico de organismos que presentan alternancia de fases en su ciclo biológico con dos tipos de individuos, haploides y diploides. CICLO DIPLOHAPLONTE DE UN HELECHO Esporofito adulto (2n) 2n Célula esporógena Esporangio (2n) 2n Cigoto CICLO DIPLOHAPLONTE Meiosis Fecundación Fase esporofítica Gametos (n) n Gametos n Meiosporas Meiosis Fecundación Fase gametofítica Espora (n) Espora en germinación Gametofito adulto (n) Gametofito joven (n)

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato Evolución de los ciclos de las plantas FASE ESPOROFÍTICA 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 Musgos Helechos Espermafitas EVOLUCIÓN

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato Sistemas o aparatos reproductores ÓRGANOS REPRODUCTORES GAMETOS las masculinas se llaman constituidos por forman los TESTÍCULOS las femeninas se llaman OVARIOS ÓRGANOS SEXUALES ACCESORIOS ÓRGANOS SEXUALES PRIMARIOS O GÓNADAS las hermafroditas se llaman OVOTESTES APARATO REPRODUCTOR DE UN INVERTEBRADO Pene APARATO REPRODUCTOR HUMANO Testículo Ovario Trompa de Falopio Útero Pene Vesícula seminal Ovopositor Vagina Vagina Ovario con óvulos Testículo Vulva

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato La formación de gametos en animales ESPERMATOGÉNESIS OOGÉNESIS FASE DE PROLIFERACIÓN Espermatogonias Oogonias FASE DE CRECIMIENTO Espermatocito de primer orden Oocito de primer orden Espermatocitos de segundo orden FASE MEIÓTICA O DE MADURACIÓN Oocito de segundo orden Primer corpúsculo polar Espermátidas FASE DE DIFERENCIACIÓN Segundo corpúsculo polar Espermatozoides Óvulo

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato La fecundación La fecundación es el proceso de fusión de los gametos para formar el cigoto Los gametos son liberados al exterior donde se producirá la fecundación. EXTERNA FECUNDACIÓN INTERNA Es necesario el apareamiento entre machos y hembras. MECANISMO DE LA FECUNDACIÓN Espermatozoides Fusión de las membranas Acrosoma Membranas externas Gránulo cortical Membrana de fecundación Gránulo crotical descargando su contenido

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato 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 Blastómeros Célula huevo Blastocele Mórula Blástula

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato Gastrulación Una vez formada la blástula, se producen desplazamientos de las células y plegamiento que dan como resultado la gástrula. GASTRULACIÓN EN ANIMALES DIBLÁSTICOS Blastocele Ectodermo Arquenterón Endodermo Blastoporo GÁSTRULA Los animales que terminan su desarrollo embrionario en este estadio, se denominan diblásticos por poseer dos paredes u hojas embrionarias.

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato Desarrollo de protóstomos 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 DESARROLLO DE PROTÓSTOMOS Células mesodérmicas Endodermo Futuro intestino Ectodermo Futuro ano Arquenterón Arquenterón: futuro esófago Futura boca Blastoporo El desarrollo embrionario se completa con la formación de los órganos a partir de las hojas embrionarias en un proceso llamado organogénesis.

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato 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 Ectodermo Hoja visceral Arquenterón Endodermo Celoma Mesodermo Hoja parietal Blastoporo El mesodermo está constituido por dos hojas: La hoja parietal, que se suelda al ectodermo. Entre ambas hojas queda la cavidad general del cuerpo: el celoma. La hoja visceral, que se adhiere al endodermo.

DESARROLLO POSEMBRIONARIO 5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato El desarrollo posembrionario Comienza con el parto en los animales vivíparos o la eclosión del huevo en los ovíparos. DESARROLLO POSEMBRIONARIO 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.

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato 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 CARPELO Antera Estigma Gineceo FLOR COMPLETA Polen Estilo Pétalos Sacos polínicos Filamento Androceo Ovario Óvulo Sépalos Receptáculo Óosfera Saco embrionario

LA FLOR Verticilos florales 5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato Esquema de las estructuras florales Pedúnculo floral LA FLOR está formada por Verticilos florales que se unen a la planta por el pueden ser Fértiles Estériles como como Androceo Gineceo Cáliz Corola formado por formado por formado por formado por Estambres Carpelos Sépalos Pétalos que constan de que constan de Anteras Filamentos Estigma en su interior se encuentran los Estilo Oosfera Sacos polínicos Ovario cada uno contiene una en su interior se encuentran los donde se forman los Óvulos Granos de polen

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato La polinización SEGÚN LA PROCEDENCIA DEL POLEN AUTOPOLINIZACIÓN POLINIZACIÓN CRUZADA Aunque la mayoría de especies tienen flores hermafroditas, recurren a la polinización cruzada para aumentar la diversidad genética. SEGÚN EL MECANISMO DE TRANSPORTE DEL POLEN POLINIZACIÓN ANEMÓGAMA POLINIZACIÓN ENTOMÓGAMA Estambres Estambre marchito FLOR DE TRIGO Espiga Carpelo inmaduro Carpelo maduro Trompa del insecto Estigma Nectario

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato Formación de la semilla 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. Grano de polen En el interior del óvulo se forma el saco embrionario formado por ocho células haploides una de ellas con dos núcleos. Tubo polínico Nucleos secundarios Por el tubo polínico descienden dos gametos masculinos (núcleos espermáticos). Núcleos espermáticos DOBLE FECUNDACIÓN EN ANGIOSPERMAS 1er núcleo espermático 2o núcleo espermático núcleos secundarios oosfera Saco embrionario cigoto tejido triploide Oosfera embrión de la semilla albumen

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato 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 FRUTO EMBRIÓN CARNOSO SECO RADÍCULA PLÚMULA COTILEDONES ALBUMEN DEHISCENTE INDEHISCENTE MEMBRANAS PROTECTORAS DICOTILEDÓNEAS MONOCOTILEDÓNEAS Sámara de arce Grano de trigo Judía Maíz

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato La germinación de la semilla La semilla puede permanecer largos años en latencia, germinando cuando las condiciones son favorables. Meristemo apical La entrada masiva de agua provoca la ruptura de los tegumentos. Primeras hojas Cotiledones Tegumento Restos del tegumento Radícula Ápice 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. La radícula es la parte que primero se abre paso.

5. La reproducción sexual en animales y plantas Biología y Geología 1.º Bachillerato Ciclo biológico de las espermatofitas Semilla Esporofito diploide (degeneran) Fruto Albumen (3n) Embrión de la semilla (2n) Antera Ovario DOBLE FECUNDACIÓN MEIOSIS Núcleos haploides Formación del tubo polínico Granos de polen Núcleos haploides Macroespora (n) Núcleos secundarios Núcleo de la oosfera Macroesporas que degeneran Saco embrionario