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Biología Guía de Aprendizaje Monitoreado Tema: Ciclo celular y Mitosis Guía de Biología Nro.:2.1 Ciclo celular y mitosis CICLO CELULAR y MITOSIS 1. ¿Qué cuatro/estructuras elementos son comunes a todas las formas de vida 2. ¿Desde el punto de vista genético, cuál es el objetivo de la reproducción celular y cómo se logra? 3. ¿Qué limitante, a nivel evolutivo, impone la reproducción por mitosis o fisión binaria o reproducción vegetativa? 4. ¿En qué se diferencia la mitosis de un eucariota con la fisión binaria de los procariotas? Relaciónelo con las características celulares de cada tipo 5. ¿Qué son la cariocinesis y la citocinesis, por qué mecanismos ocurren y qué elementos citoesqueléticos intervienen? Compare la citocinesis entre una bacteria, una célula animal y una vegetal 6. Si bien la célula está todo el tiempo realizando procesos catabólicos y anabólicos, hay una fase en que los procesos metabólicos son más acentuados, como por ejemplo producir insulina una célula pancreática. ¿En qué fase del ciclo celular ud supone que puede ocurrir esto y por qué? 7. ¿Por qué los glóbulos rojos se originan permanentemente a partir de stemcell (células madre hematopoyéticas)? Relaciónelo con las características citoplasmáticas de esta célula. ¿Cómo evita la célula madre la senescencia o envejecimiento? 8. ¿Qué es la fase G0? 9. A un paciente se le realiza una videocolonoscopía de colon en la que se encuentra lo siguiente Tras la obtención de la biopsia, se realiza el análisis histopatológico y se entrega el siguiente informe: 2 Guía de Biología Nro.:2.1 Ciclo celular y mitosis La patología se observa como una masa que invade el tejido circundante. Las células tienen un núcleo grande con los nucleolos prominentes y mitosis crecientes y descontroladas. Comienza en la mucosa intestinal y las criptas de Lieberkün se alteran y el tejido se extiende e invade la luz intestinal, atravesando primero la muscularis mucosae, invadiendo la submucosa y después atravesando la capa muscular e invadiendo el tejido adiposo. Finalmente, células alteradas, por vía sanguínea y canales linfáticos, migra e invade otros órganos 10. ¿A qué patología se está haciendo referencia y por qué? 11. ¿Por qué los tumores estimulan la angiogénesis y que tiene que ver con la metástasis? 12. ¿Qué factores pueden regular tanto positiva como negativamente las mitosis? 13. La colchicina, la vinblastina y el taxol son drogas que intervienen con el adecuado funcionamiento de los microtúbulos. ¿Por qué razón serán útiles en la terapéutica contra el cáncer? ¿Qué células del paciente se verán principalmente afectadas por este tratamiento y por qué (considérelo desde el punto de vista de la tasa de división celular)? 14. ¿Cómo están formados los complejos que regulan el ciclo celular, cómo varía su concentración a lo largo del ciclo celular y cómo funcionan? 15. Resuma las funciones de los 6 complejos ciclina-cdk del ser humano. 16. ¿Qué son los checkpoint y con que se relaciona su desregulación? ¿Qué relación guarda la proteína p53 y cómo funciona? 17. ¿Qué tipo de fibras conforman los microtúbulos que forman el huso mitótico? ¿Están presentes en todos los tipos celulares? 18. ¿Cómo varían los centrosomas según el tipo celular? 19. ¿Es necesaria la desintegración del núcleo en todos los casos para la mitosis? 20. ¿Cuál es el número promedio de división de una célula y cómo se relaciona con la senescencia? ¿A qué se debe?¿Todas las células sufren este proceso? 21. ¿Por qué las cromátides de los cromosomas no pueden verse durante la interfase? ¿Cuándo comienzan a verse y en qué forma? 22. ¿Qué características estructurales distintivas presenta el ciclo celular en las células vegetales? 23. ¿Durante la mitosis cuántas duplicaciones del ADN hay y cuántas divisiones nucleares hay? 24. ¿Cómo son las cromátides hermanas de los cromosomas en la mitosis y a que se debe? 25. Defina, compare y ejemplifique necrosis y apoptosis. Indique las proteínas que intervienen. 26. ¿Qué función tiene en los organismos unicelulares la mitosis y para qué sirve este proceso en los organismos multicelulares? EJERCICIOS DE PERFECCIONAMIENTO 27. ¿A qué se deben los incrementos en la actividad enzimática de algunas proteincinasas importantes para la regulación del ciclo celular? 3 Guía de Biología Nro.:2.1 Ciclo celular y mitosis 28. Si una célula tiene el doble del DNA que otras mitóticamente activas del mismo tejido y microtúbulos formando cúmulos en el ecuador de la célula, ¿en qué fase se encuentra? 29. ¿Qué causa la disminución de la actividad del MPF al final de la mitosis? 30. Un glóbulo rojo tiene un periodo de vida de 120 días. Si un adulto tiene 5L de sangre y por cada uL contiene 5 millones de glóbulos rojos, ¿cuántas células nuevas deben producirse cada segundo para reemplazar a toda la población de glóbulos rojos? (1uL = 10-6L) 31. La citocalasina B bloquea la función de la actina. ¿Qué parte del ciclo celular se vería más afectado durante su empleo? Justifique 32. ¿Qué ocurrirá si ocurre la mitosis sin que tenga lugar la citocinesis? 33. ¿Cuál de los siguientes procesos no tienen lugar durante la mitosis? Justifique a. Condensación de los cromosoma b. Replicación del DNA c. Separación de las cromátides hermanas d. Formación del huso 34. Observe la siguiente imagen de un meristema de cebolla e identifique en qué etapa se encuentran las células señaladas 35. ¿Qué le sucedería a una célula que carece de telomerasa activa? 36. En relación a las características genéticas, ¿en qué se diferencia una fibra muscular de una neurona? 37. Observe el siguiente esquema que representa la duplicación de los centriolos. ¿Es un proceso conservativo o semiconservativo?, justifique. En qué fase ocurre este proceso 4 Guía de Biología Nro.:2.1 Ciclo celular y mitosis 38. Ocasionalmente, luego de la mitosis, dos cromátides hermanas de un cromosoma pueden terminar en la misma célula hija. Si la falla resulta de un mal funcionamiento de los cinetocoros, ¿en qué fase de la mitosis es probable que se haya producido esta alteración? 39. Indique si la siguiente afirmación es verdadera o falsa. Justifique. ¨Luego de la mitosis, la citocinesis debe ocurrir invariablemente en cualquier tipo celular normal¨. 40. Se ha colocado en un cultivo celular mitóticamente activo una droga que bloquea el movimiento de las moléculas de miosina sobre las de actina. ¿Cómo cree que afectará esto a las células que se hallan en anafase? ¿Y las que se hallan en citocinesis? 41. Diferencie banda de profase, placa celular, laminilla media, pared celular primaria y secundaria 42. En los organismos procariotas es verdadero afirmar que: a. El citoplasma no posee organelas membranosas, aunque si ribosomas, y el ADN genómico se dispone de manera lineal en un único cromosoma b. En algunas bacterias, la pared celular de peptidoglucano que está asociada a ácidos teicoicos se encuentra por fuera de la membrana celular bilipídica y el ADN genómico se dispone de manera circular en múltiples cromosomas c. La fisión binaria es una manera de reproducción asexual que se lleva a cabo en arqueas y bacterias. Consiste en la duplicación del ADN, seguida de la división del citoplasma (citocinesis), dando lugar a dos células hijas. Para separar las moléculas hijas de ADN estas deben unirse previamente a la membrana celular d. El ADN genómico se condensa en torno a histonas e. La meiosis o fisión binaria genera dos células idénticas MULTIPLE CHOICE 43. En relación al material genético de los eucariotas es falso que a. El ADN se condensa en torno a proteínas solo histónicas b. El ADN se dispone linealmente y se encuentra descondensado durante G0 c. Durante la fase S se produce la duplicación de cada una de las moléculas de ADN genómico de la célula d. Durante la anafase de la mitosis se produce la separación de moléculas idénticas de ADN 5 Guía de Biología Nro.:2.1 Ciclo celular y mitosis e. Durante múltiples divisiones celulares el ADN va perdiendo secuencias, empezandopor los telómeros 44. En relación a la muerte celular es falso que a. Cuando las células se han dividido más de 50 veces (aproximadamente), el acortamiento progresivo de los telómeros y la pérdida de material codificante conduce a la muerte celular por apoptosis, caracterizada, entre otras cosas, por la condensación y fragmentación del ADN b. Si la p53 no logra reparar el daño en el ADN induce a la célula a que muera por necrosis c. El desarrollo del sistema nervioso está controlado por un factor de crecimiento nervioso antiapoptótico d. Las caspasas degradan proteínas de la lámina nuclear y el citoesqueleto e. En la necrosis, el derrame de contenido citoplasmático al espacio intercelular de los tejidos genera una fuerte reacción inflamatoria que puede dañar el tejido circundante 45. El Ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Es falso que a. El complejo CDK- ciclina G1 incluye Cdk6, Cdk4 y ciclina D b. La p53 puede detener el ciclo en los puntos de control G1-S, G2-M c. El MFP se empieza a formar en S y G2, pero se activa una vez que está completamente sintetizado el ADN d. La unidad catalítica activada del complejo Ciclina E-CDK 2 estimula la síntesis de enzimas que duplican el ADN e. Las células de todos los tejidos llevan a cabo el mismo número de ciclos celular y finalmente se dividen 6