Meiosis cigotica y meiosis gametica

Tema 14 y 15 Microbiología

Métodos se tratarán primero los diversos medios de cultivo. Todos los microorganismos poseen unos requerimientos nutricionales, más o menos complejos que hay que considerar a la hora de cultivarlos en el laboratorio, ya sea en medios líquidos o sólidos.

Además hay que considerar, en relación a los factores ambientales, que existen mínimos, óptimos y máximos que los microbios pueden tolerar
.
La Esterilización de un medio de cultivo (eliminación de cualquier forma de vida de ese medio)

es fundamental para trabajar en Microbiología. Hay diversos procedimientos de esterilización y el más común es la utilización de calor húmedo gracias al Autoclave.

Sin embargo hay procedimientos alternativos cuando no es posible el uso de calor (filtración, radiaciones, etc). En Microbiología se suele trabajar con microorganismos puros, es decir separados de otras especies o clones y se analizará el proceso para conseguirlo. Los procedimientos de conservación de microorganismos también son diversos aunque generalmente se tiende al uso de bajas temperaturas para este objetivo. Dentro de este apartado también se repasan las carácterísticas principales de los tipos de microscopía y, sobre todo, de la tinción simple y de Gram
.
La Tinción de Gram es básica en Microbiología, ya que permite dividir a las bacterias en dos grandes grupos dependiendo de su respuesta al proceso de tinción
:


Gram positivas (se observan coloreadas de azul-violeta al final de la tinción) y Gram negativas (se observan rojas-rosas).


estudio del Crecimiento de un microbio, el análisis de la proliferación de una población microbiana en un medio de cultivo. Existen múltiples procedimientos para hacerlo, procedimientos que determinan el número de células o la masa celular y procedimientos que cuentan todos los microbios (totales) o sólo los viables (aquellos que pueden desarrollarse en el medio de cultivo utilizado). El conteo directo al microscopio en cámaras de conteo especiales, el análisis de la turbidez de un cultivo o del crecimiento de colonias en placas son tres de los procedimientos más utilizados
.
La forma más habitual de seguir el crecimiento de una población es en medios de cultivo no renovados
.
En estos medios se suceden una serie de fases de las que las más destacadas son la fase exponencial y la fase estacionaria de crecimiento
.
Sin embargo también existen procedimientos de cultivo continuo, siendo el uso del quimiostato el más arraigado. Dentro de las diversas definiciones de conceptos que se estudiarán en este apartado, cabe destacar el concepto de Factor Limitante que se define como aquel factor cuya presencia o aparición limita el crecimiento de la población
.
Habitualmente se trata de un factor nutricional, pero no siempre es así y, por ejemplo, la temperatura, puede jugar como factor limitante.

Tema 1

La Teoría celular,

 formulada por Schleiden y Schwann en 1839,  han completado la teoría celular, que en su versión moderna se puede resumir en los siguientes puntos:

1) La célula es la unidad más pequeña de vida;

2) Toda célula deriva de otra célula, manteniéndose la identidad por la herencia del material genético;

3) Todas las células se asemejan bioquímica y fisiológicamente;

 4) El funcionamiento de los organismos es el resultado de la actividad de sus células y de las interacciones entre ellas.

Existen dos tipos de células
:

Procariotas:

 estructura más simple, y sin orgánulos, son carácterísticas del reino de los Monera (bacterias y algas verde-azules).

Eucariotas:

 , se encuentran en los organismos de los restantes reinos: Protistas, Hongos, Vegetales y Animales. Están delimitadas por una membrana, la membrana plasmática, que controla selectivamente la entrada y salida de materiales, y que encierra en su interior un medio acuoso,

Citosol

baña a una serie de estructuras con membrana propia denominadas orgánulos
.
El citosol contiene una red fibrosa de naturaleza proteica, el citoesqueleto, implicada en la estructura y en los movimientos celulares
.

El Núcleo

orgánulo en donde se almacena la información genética
.
El retículo endoplasmático y el aparato de Golgi, sintetizan, procesan y transportan diversos materiales;
las vacuolas  y los lisosomas (en las animales
)
, cumplen funciones digestivas
;

peroxisomas tienen lugar reacciones oxidativas implicadas en diversos procesos metabólicos,  mitocondrias se generan grandes cantidades de energía química en forma de ATP durante el proceso de respiración celular
.

plastos, con distintas funciones.


pared celular, formada por fibras de celulosa y otros materiales, que protege, da forma y aporta rigidez  mientras que en las células animales es frecuente la presencia de una cubierta celular de glucolípidos, glucoproteínas y polisacáridos, con una función de protección y de reconocimiento celular.

Los hidratos de carbono

 pueden ser monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos, según el número de monómeros que entren en su composición.

 monosacáridos, por ejemplo, la glucosa, la fructosa y la ribosa.

  oligosacáridos unión de monosacáridos  la sacarosa, un disacárido de gran importancia por ser la principal forma en que se transportan los azúcares desde la hoja (donde son producidos por la fotosíntesis) hacia el resto de la planta
.
El almidón, el glucógeno y la celulosa son polisacáridos formados  por  glucosa, diferenciándose en el tipo de enlace que las une
.
Esta diferencia, aparentemente pequeña, tiene consecuencias de gran importancia  el almidón  y el glucógeno (en los animales) son una reserva de energía para la célula,  celulosa tiene una función estructural como componente fundamental de las paredes de las células vegetales.

Lípidos

 abarcan una amplia diversidad de moléculas,  carácterísticas importantes
:
1) presentan una gran cantidad de enlaces C-H, por lo que al oxidarse liberan más energía que otros compuestos; 2) la mayoría son hidrófobos, y por tanto, insolubles en agua.

Funciones

. Algunos  reserva energética, como por ejemplo los aceites vegetales.
Otros lípidos, como los fosfolípidos, el colesterol o el sitosterol, forman la estructura básica de todas las membranas celulares
.


Cutina, suberina y ceras  por su carácter hidrófobo, actúan como una barrera impermeable, disminuyendo en las plantas la pérdida de agua hacia el medio ambiente.

Proteínas

son polímeros de aminoácidos unidos mediante enlace peptídico. Constituyen las macromoléculas más abundantes en la célula,

Funciones

Hay proteínas que catalizan reacciones químicas y se denominan enzimas
.
Otras, se insertan en la bicapa lipídica de las membranas y actúan como transportadores de solutos. Otras, posibilitan diversos tipos de movimientos celulares, etc.

 estructura primaria de una proteína es el orden en que se disponen los aminoácidos que la forman.

Estructura secundaria

algunos tramos de la cadena polipeptídica se pliegan y adoptan formas simétricas tridimensionales, como la hélice a o la lámina ß
.
Las denominadas proteínas fibrosas presentan estos tipos de configuración y son proteínas alargadas, insolubles y con funciones estructurales
.

Estructura terciaria

otras proteínas, denominadas globulares (como por ejemplo las enzimas
)
, realizan una función dinámica y por tanto han de ser solubles .

con sus grupos polares hacia fuera, en contacto con el agua, y los restos hidrófobos hacia el interior
.

Estructura cuaternaria

 algunas proteínas globulares están formadas por más de una cadena polipeptídica (proteínas oligoméricas), y la disposición relativa que adoptan sus cadenas en el espacio
.
estructura primaria se mantiene por los enlaces covalentes que unen los aminoácidos (enlace peptídico), las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria se mantienen por enlaces más débiles, como puentes de hidrógeno, iónicos, hidrófobos y de Van der Waals
.

Ácidos nucleicos

 son polímeros de nucleótidos que actúan en el almacenamiento y transferencia de la información genética a partir de la cual se sintetizan las proteínas
.
En 1953, Watson y Crick propusieron que la molécula de ADN es una doble hélice dextrógira de polinucleótidos, con sus dos cadenas antiparalelas, y con las bases nitrogenadas dispuestas hacia el interior de la doble hélice y unidas por puentes de hidrógeno.  A diferencia del ADN, el ARN está formado por una sola cadena
.

tipos de ARN (ARNm
)
Sirve de "molde" para la síntesis de proteínas
.
(ARNr
)
Forma parte de los ribosomas, que son las estructuras donde ocurre la síntesis de proteínas
.
(ARNt
)
transporta los aminoácidos hasta los ribosomas
.
También existen moléculas de ARN que se asocian a proteínas, formando ribonucleoproteínas, que actúan catalizando diferentes procesos.

TEMA 10.- REPRODUCCIÓN

1 .Ciclo vital organismos reproducción sexual

Los organismos con reproducción sexual, como los animales y las plantas, son diploides ya que en cada una de sus células poseen dos lotes de n cromosomas, uno de cada progenitor, y en donde cada cromosoma de un lote tiene su correspondiente homólogo en el otro.

Cada lote de n cromosomas constituye un lote haploide
.
Para que el número de cromosomas (2n)

se mantenga constante de generación en generación, estos organismos disponen de un mecanismo, llamado meiosis, mediante el cual producen células con n cromosomas
.


Cuando dos de estas células de distinto sexo, llamadas gametos, se unen (fecundación), se restaura la diploidía
.
Meiosis y fecundación dividen por tanto el ciclo de vida en dos fases
:


una haploide tras la meiosis, y otra diploide tras la fecundación.

 En los animales, la meiosis produce directamente los gametos
.
Sin embargo, en los vegetales la meiosis produce esporas y éstas pueden producir por mitosis un individuo haploide multicelular, el gametofito, que por mitosis produce los gametos. La fusión de un gameto masculino con otro femenino origina un cigoto diploide, que por mitosis sucesivas origina una planta diploide, el esporofito
.
Este, por meiosis, produce de nuevo esporas, que cierran el ciclo
.
En plantas, la fase haploide recibe el nombre de generación gametofítica y la fase diploide generación esporofítica
.

2. Meiosis

 La meiosis consiste básicamente en dos divisiones celulares, entre las cuales no hay síntesis de ADN
.
Ambas divisiones pasan por las mismas etapas de la mitosis, pero la 1ª división presenta algunas diferencias importantes. La Profase I es una fase larga y compleja durante la cual los cromosomas homólogos se aparean (sinapsis) y tiene lugar la recombinación entre cromátidas homólogas, proceso por el cual se intercambian al azar algunos fragmentos. Durante esta etapa los cromosomas se contraen y cada pareja de homólogos forma un bivalente
.
En Metafase I, los bivalentes se sitúan en la placa ecuatorial del huso, orientándose al azar los centrómeros paterno y materno de cada bivalente
.
Las fases siguientes son similares a las de una mitosis, pero ahora en Anafase I se separan cromosomas con dos cromátidas en lugar de una. Tras la Telofase I, cada núcleo entra en la 2ª división meiótica, que es similar a una mitosis. La meiosis, además de mantener el estado diploide de generación en generación, produce diversidad genética en los gametos (y por tanto en los descendientes) . Probablemente esta diversidad genética explica que la reproducción sexual haya sido favorecida por la evolución, ya que aumenta la capacidad de adaptación de los organismos ante los cambios ambientales
.

3.Reproducción en animales y plantas

 Las células diploides destinadas a dividirse por meiosis se denominan meiocitos
.
Se forman y proliferan en el interior de las estructuras reproductoras masculinas o femeninas. En plantas Angiospermas, los gametos masculinos = estambres, mientras que los femeninos =pistilos.

Ambas estructuras, junto a pétalos y sépalos forman la flor
.
En las anteras de los estambres hay varios sacos polínicos en cuyo interior se forman por meiosis múltiples esporas haploides
.
La espora se transforma en grano de polen (gametofito masculino
)
, adquiriendo una cubierta gruesa y resistente mientras que en el interior, el núcleo haploide origina por mitosis tres núcleos haploides
.

 La polinización es el proceso por el que los granos de polen liberados del estambre son dispersados mediante agua, viento, o insectos, hasta alcanzar a un pistilo
.
En el ovario de los pistilos hay óvulos, en cuyo interior se produce una única meiosis que origina una espora haploide de gran tamaño y otras tres menores que degeneran. La espora se transforma en el saco embrionario (gametofito femenino
)
Tras tres mitosis que dan lugar a 8 núcleos haploides. Uno de ellos es el gameto femenino u oosfera y dos del resto se fusionan formando el núcleo secundario del saco embrionario que es, por tanto, diploide. Los granos de polen llegan al estigma del pistilo, producen un tubo polínico a través del estilo y descargan dos de sus núcleos haploides en el interior del saco embrionario.

Uno de ellos fecundará a la oosfera produciendo el cigoto y el otro lo hará con el núcleo secundario del saco embrionario produciendo una célula triploide (fecundación doble). Tras múltiples mitosis, el cigoto dará origen al embrión y la célula triploide a un tejido de reserva denominado endospermo.

El óvulo es el primordio seminal, ya que tras ocurrir la fecundación en su interior y tras un proceso de crecimiento y desarrollo se transformará en una semilla con cubiertas, embrión y tejido de reserva. El ovario se transformará en el fruto, con semillas encerradas en su interior.

 En Gimnospermas, las estructuras reproductoras son los conos
.


No existe ovario y por tanto las semillas no quedan encerradas en un fruto, sino que se forman en una escama ovulífera, protegida por una bráctea dura. A diferencia de las angiospermas, en gimnospermas la fecundación es simple (no se forma endospermo).