1. Reproducció cel·lular. Cicles biològics. Meiosi

2. Tema 5: La reproducció asexual i sexual. La meiosi 5.1. La funció de reproducció Pasteur va demostrar que era impossible la generació espontània. La subsistència d’un individu depén de les funcions de relació i nutrició. La subsistència d’una espècie depén de la funció de reproducció Tota reproducció requereix: a) replicació o duplicació del material genètic (ADN) b) reproducció cel·lular

6. 5.2. La reproducció asexual 2. La gemmació

7. 5.2. La reproducció asexual 3. L’esporulació

8. 5.2. La reproducció asexual 4. La fragmentació

9. 5.2. La reproducció asexual 5. La regeneració

10. 5.2. La reproducció asexual 6. Avantatges i inconvenients Avantatges : 1. únicament fa falta 1 individu (pot estar aïllat) 2. Procés molt senzill i ràpid 3. Nombre de descendents molt elevat Inconvenients : En ser idèntics als progenitors (cap millora ni variabilitat) si canvien condicions ambientals poden morir tots.

11. 5.3. La reproducció sexual Reproducció en la que intervenen dos individus (una cèl·lula especialitzada de cadascú). Sexualitat : quan entre dos individus un dóna (masculi o +) material genètic a un altre que el rep (femení o -) Pot existir sexualitat sense reproducció Pot existir reproducció sense sexualitat

12. 5.3. La reproducció sexual 1. Morfologia i classificació dels gàmetes Els gàmetes (productes meiòtics o mitòtics que contenen la meitat del material genètic) es produeixen en un procés anomenat gametogènesi . S’originen en òrgans especialitzats. Tenen una viabilitat molt baixa. MEB d’un túbul seminífer humà

13. 5.3. La reproducció sexual 1. Morfologia i classificació dels gàmetes Segons el seu origen es poden classificar en: * gàmetes masculins homogamètics ZZ Aus heterogamètics XY Mamífers * gàmetes femenins homogamètics XX Mamífers heterogamètics ZW Aus Tipus d’òrgan Nom de l’òrgan Nom del gàmeta Gònada masculina animal Testicle Espermatozoide Gònada femenina animal Ovari Òvul Gametangi masculí vegetal Anteridi Anterozoide Gametangi femení vegetal Arquegoni Oosfera Gametangi femení fongs Oogoni “Isogàmetes”

15. 5.3. La reproducció sexual 2. Reproducció isogàmica. Bacteris Els bacteris poden tenir intercanvi de material genètic (conjugació) o altres fenòmens parasexuals. Conjugació : s’intercanvien un tros de material genètic circular anomenat plasmidi o factor F que pot contenir: * informació addicional (resistències) * informació que facilita la transferència (formació d’un pili o cili modificat) d’un bacteri + a un bacteri -. Aixó comporta una certa recombinació

16. 5.3. La reproducció sexual 2. Reproducció isogàmica. Bacteris Fenòmens parasexuals en bacteris que permeten adquirir resistència Restes de material genètic d’un bacteri mort s’introdueix en el interior d’un altre augmentant el material genètic Un virus en sortir d’un bacteri que ha patit bacteriolisi ha incorporat material i l’introdueix en infectar un altre bacteri

18. 5.3. La reproducció sexual 2. Reproducció isogàmica. Altres Alguns protoctist generen gàmetes iguals o isogàmetes. En organismes superiors hi trobaren heterogàmia casi sempre.

21. 5.3. La reproducció sexual 4. Reproducció heterogàmica. Heterogònia

23. 5.4. Els cicles vitals 1. Cicle haplobiont Es produeix una meiosi zigòtica i únicament trobem organismes aduls haploides que produeixen mitogàmetes . Cicle primitiu propi de protists (fonamentalment algues) i molts fongs.

24. 5.4. Els cicles vitals 2. Cicle diplobiont Tenen una meiosi prezigòtica i donen lloc a gàmetes n (fase haploide) amb variabilitat genètica que formen al zigot per fecundació i a un individu adult diploide. Present en animals, algunes algues i alguns fongs.

25. 5.4. Els cicles vitals 3. Cicle diplohaplont Tenen una meiosi esporogènica (donen unes meiòspores ) que produeixen un organisme adult haploide ( gametòfit ). Per mitosi es generen els gàmetes que en fusionar-se donen lloc a un zigot que es desenvolupa donant lloc a l’ esporòfit . És propi de la majoria de les algues

26. 5.5. La meiosi És un procés reproductiu cel·lular especial en el qual una cèl·lula amb dotació cromosòmica diploide dòna lloc a 4 cèl·lules haploides. La cèl·lula mare s’anomena gametògena i els productes meiòtics s’anomenen gàmetes (no donan lloc a organismes adulst menys per partenogènesi) o meiòspores (si es poden desenvolupar donant lloc a un individu adult). Són dues divisions (posteriors a una prèvia duplicació) reduccionals 1ª Divisió : 1 cèl·lula 2n cromosomes 2 cèl·lules n cromosomes

27. 5.5. La meiosi La segona divisió és com la mitòtica però sense prèvia duplicació del material genètic Amb freqüència passa bastant temps entre una i l’altre En aquesta no hi haurà ni: - recombinació genètica - ni separació de cromosomes homòlegs 2 cèl·lules n cromosomes 4 cèl·lules amb n cromàtides

29. 5.5. La meiosi Observa la meiosi d’una cèl·lula 2n = 6 Inicialment hi havia 6 cromàtides que en duplicar-se el material genètic passa a observar-se 6 cromosomes (3 parells d’homòlegs) que en trencar-se en la segona divisió s’obtindran cèl·lules amb 3 cromosomes o cromàtides. Observa la meiosi d’una cèl·lula 2n = 4 Al final podem observar que s’han obtingut 4 cèl·lules amb la meitat del material genètic (2 cromosomes = n) recombinats.

30. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Profase I Característiques generals 1. Prèvia duplicació del material genètic. Fase S 2. Duplicació i trasllat d’un diplosoma al pol oposat 3. Trencament de la membrana nuclear al final

31. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Profase I Característica particular Els cromosomes homòlegs s’apareen i s’intercanvien alguns fragments (recombinació o crossing-over)

32. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Profase I Leptotè i Zigotè Els cromosomes homòlegs encara units a la membrana nuclear fan una sinapsis proteïques

33. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Profase I Paquitè Es formen els nòduls protèics de recombinació entre cromàtides no germanes (1-3, 1-4, 2-3, 2-4)

34. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Profase I Diplotè Els cromosomes homòlegs comencen a separar-se, s’encreuen (s’observen els quiasmes)

35. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Profase I Diplotè En aquest moment ja estan recombinats els gens. Normalment hi ha 1 quiasma (1 recombinació) per parell de cromosomes homòlegs

36. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Profase I Diacinesi Els cromosomes homòlegs relativament separats es desenganxen de la membrana nuclear. Els centríols estan polaritzats i comencen a fabricar fus acromàtic.

37. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Metafase I La placa equatorial separa els cromosomes homòlegs per als quiasmes. S’observen les tètrades o bivalents en la zona central o equador de la cèl·lula

38. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Anafase I Trencament dels quiasmes amb la separació dels cromosomes homòlegs recombinats. No se separen cromàtides germanes si no cromosomes homòlegs

39. 5.5. La meiosi 1. La primera divisió meiòtica. Telofase I Quan cada cromosoma transportat pel fus acromàtic arriba al pol corresponent el fus començá a desfer-se i es comença de nou a reconstruir-se la membrana nuclear Resulten 2 cèl·lules amb la meitat dels cromosomes sensers però recombinats

40. 5.5. La meiosi 2. La segona divisió meiòtica Interfase II En aquesta etapa poden romandre anys fins continuar la divisió entrant en la segona divisió meiòtica.

42. 5.5. La meiosi 2. La segona divisió meiòtica Metafase II Els diplosomes (centríols) estan en els pols cel·lulars i han produït tot el fus acromàtic fins que les fibres centromèriques ordenen els cromosomes en la placa equatorial que separa les diferents cromàtides pels centròmers

43. 5.5. La meiosi 2. La segona divisió meiòtica Anafase II Les fibres centromèriques es contrauen i trenquen els cromosomes per als centròmers produïnt cromàtides en el què el vèrtix queda enfocat al pol cel·lular (forma de V)

44. 5.5. La meiosi 2. La segona divisió meiòtica Telofase II Es tornen a formar les membranes nuclears mentre que les fibres es desfan i comença la desespiralització de les cromàtides per donar lloc a cromatina que quedarà enganxada a la membrana nuclear.

45. 5.5. La meiosi 2. La segona divisió meiòtica Citocinesi II Aquesta etapa de separació s’anomena també citodièresi. En les cèl·lules animals es fa per estrangulació i donarà lloc a gàmetes immadurs (com les espermàtides masculines sense flagel) En les cèl·lules vegetals per fragmentació amb vesícules de l’aparell de Golgi 1 cèl·lula 2n 4 gàmetes n recombinats

46. 5.5. La meiosi Importància En haver-hi recombinació genètica en cada individu (barreja entre el material genètic de la seva mare i el seu pare) i barreja entre gàmetes amb origen diferent la variabilitat és màxima i aixó comporta que encara que l’ambient fluctui podem trobar alguns individus que sobrevisquin i es puguin reproduir mantenint l’espècie