Reproduccion animales y plantas

ESQUEMA GENERAL

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 vidaBiología y Geología1.º Bachillerato













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.



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.



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.



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.



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.



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



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.



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.



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.



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



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


5. La reproducción sexual en animales y plantas

ESQUEMA GENERAL



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


Ciclos biológicos



Ciclos biológicos



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)



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



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



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



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.



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



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



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



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



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



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



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



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.



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



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



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



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

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