Exercicis: La mitosi

A continuació es descriuen quatre moments de la divisió d'una cèl·lula animal, desordenats i assenyalats amb nombres:

1. Les cromàtides germanes se separen i migren cap als pols oposats de la cèl·lula.

2. Els cromosomes es descondensen i es tornen a formar els embolcalls nuclears.

3. La cromatina es condensa en cromosomes visibles i l'embolcall nuclear comença a desaparèixer.

4. Els cromosomes s'alineen a la placa equatorial.

Ordena els nombres de l'1 al 4 segons tenen lloc en la mitosi i anomena la fase que correspon a cadascun.

Explica què és un cromosoma i què són les dues cromàtides que el formen quan està duplicat. Per quin punt es mantenen unides les cromàtides fins a la divisió?

Cita tres funcions biològiques de la mitosi en un organisme pluricel·lular com el teu i posa un exemple de cadascuna.

Descriu què els passa als cromosomes durant la metafase: on es col·loquen i quina estructura s'encarrega de moure'ls.

Indica dues diferències entre la mitosi d'una cèl·lula animal i la d'una cèl·lula vegetal, una referida al fus i una altra a la forma en què es reparteix el citoplasma.

Una cèl·lula amb $8$ cromosomes entra en mitosi. Quants cromosomes tindrà cada cèl·lula filla en acabar? I quantes cromàtides té cada cromosoma durant la metafase?

En un laboratori de cultiu cel·lular s'analitza una línia cel·lular d'una espècie animal amb $2n = 12$ cromosomes. Es mesura la massa d'ADN nuclear per cèl·lula, sabent que en la fase G1 cadascuna conté exactament 3,0 picograms (pg) d'ADN. Durant l'estudi s'aïllen tres cèl·lules en diferents moments:

• Cèl·lula 1: Conté 6,0 pg d'ADN i al microscopi s'observen 12 cromosomes duplicats alineats al centre de la cèl·lula.

• Cèl·lula 2: Conté 6,0 pg d'ADN i s'observen 24 cromàtides individuals desplaçant-se cap a pols oposats.

• Cèl·lula 3: Posseeix 3,0 pg d'ADN en un nucli amb cromatina descondensada després de completar-se la divisió citoplasmàtica.

1. a) Justifica en quina fase exacta del cicle cel·lular o de la mitosi es troba cadascuna de les tres cèl·lules.
2. b) Si un fàrmac impedís la degradació de les cohesines a l'anafase però la citocinesi tingués lloc de manera asimètrica, prediu quants cromosomes i quina quantitat d'ADN (en pg) rebria cada cèl·lula filla si tot el material genètic fos arrossegat cap a un sol pol.

Un estudiant afirma en un examen: «Perquè la mitosi mantingui constant la informació genètica, l'únic imprescindible és que l'ADN es dupliqui a la fase S; després n'hi ha prou que la cèl·lula s'estrangoli pel mig durant la citocinesi i el repartiment s'haurà completat amb èxit».

1. a) Rebat l'afirmació de l'estudiant: demostra què passaria amb la dotació genètica de les cèl·lules filles si es prescindís dels mecanismes que operen a la metafase i a l'anafase.
2. b) Dissenya una predicció raonada: què observaries al microscopi i com resultaria el repartiment cromosòmic si una mutació impedís que els cinetocors s'unissin als microtúbuls del fus mitòtic?

Alguns fàrmacs de quimioteràpia bloquegen la formació del fus mitòtic. Explica en quina fase s'aturaran les cèl·lules tractades i raona per què aquests fàrmacs poden ser útils contra els tumors, així com per què danyen també teixits sans com el cabell o la mucosa intestinal.