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?

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

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.

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.

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.

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

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?

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?