Fichas de biologia libro 1
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Resúmen primero de la materia de Biología de Bachillerato por Madurez y para todos aquellos estudiantes que les pueda ser de utilidad

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Fichas de biologia libro 1 Document Transcript

  • 1. Resumen de la Materia de Biología PRIMERA UNIDAD NATURALEZA DE VIDA BIOLOGIA:1, Ciencia que trata del estudio de la vida (estudia la materia viva y todos sus niveles de organización).2, Ciencia porque conoce y descubre una serie de procesos vitales a través de la observación y a experimentación (MétodoCientífico).3, La Materia Viva es un COLOIDE, formado por sustancias orgánicas, agua y otros minerales. TEMA l SUSTANCIAS QUIMICAS DE LA MATERIA VIVA CONCEPTO DE PROTOPLASMA “Sustancia que constituye la materia viva de la célula, se encuentra en un estado muy especial caracteristico de los seres vivos: el COLOIDAL” El protoplasma esta compuesto por compuestos orgánicos e inorgánicos. El 99% del Protoplasma esta constituido por CHON “La materia viva es un coloide formado por sustancias orgánicas, agua y minerales” ESTADO FISICO COLOIDAL“COLOIDE, es una disolución formada pr cúmulos de partículas o micelas que permanecen suspendidas, perono son capaces de atravesar una membrana permeable. Es el intermedio entre lo sólido, gaseoso y líquido; es unamezcla de los tres”Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 1
  • 2. Resumen de la Materia de Biología SUSTANCIA QUIMICAS DE LA MATERIA VIVA La materia viva está formada por BIOELEMENTOS (70 conocidos) Según su abundancia e importancia en los organismos vivos, se pueden clasificar en dos grupos: BIOELEMENTOS BIOELEMENTOS PRINCIPALES SECUNDARIOS Carbono ( C ) Calcio (Ca) Hidrógeno (H) Sodio (Na) Oxígeno (O) Potasio (K) Nitrógeno (N) Magnesio (Mg) Fósforo (P) Hierro (Fe) Azufre (S) Cloro (Cl) Silicio (Si) Boro (B) Manganeso (Mn) Yodo ( I ) Flúor (F) Y otros que pueden faltar como: Aluminio (Al) Zinc (Zn) Bromo (Br) Los bioelementos se organizan en Componentes Orgánicos e Inorgánicos. CARBONO Los componentes orgánicos de la materia viva están constituidos por carbono “C” como elemento principal. En la naturaleza, se encuentra en distintas sustancias, y es el componente principal de los seres vivos. CARACTERISTICAS: Pueden combinarse con cuatro átomos iguales o diferentes de él. Tienen la capacidad de formar cadenas uniéndose entre sí y con otros elementos: H, O, N, S y Fe entre otros. Puede hacerlo formando enlaces covalentes simples, dobles y triples (COVALENTE: se refiere a que un enlace tiene lugar entre átomos al compartir pares de electrones). Las cadenas pueden ser lineales o anilladas A las cadenas y anillos se pueden unir otros grupos funcionales.PRINCIPALES COMPONENTES ORGANICOS: Esqueleto de Carbono Carbohidratos o Azúcares (CHO) Estos compuestos Proteínas o Enzimas (CHON) estan formados Lípidos o Grasas (aceites, mantecas, ceras y esteroides (CHO) por MOLECULAS Acidos Nucleicos (ADN y ARN) algunas grandes y otras pequeñasProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 2
  • 3. Resumen de la Materia de BiologíaCOMPONENTES INORGANICOS Agua Minerales PROTEINAS CONCEPTO: “Son sustancias formadoras o estructurales” “Sustancias de elevado peso molecular (Moléculas muy grandes →Macromoléculas). Son las moléculas más grandes que forman el organismo” “Formadas principalmente por CHON (el nitrógeno es el que hace que la composición de una proteína sea diferente a la de un carbohidrato o a la de una grasa) y en menor grado S y P” “Algunas actúan como aceleradoras de procesos químicos (funciones enzimáticas), además funciones especificas (hormonas)” Existe gran variedad de proteínas. Por ejemplo: la Hemoglobina (que se encuentra en la sangre, es una proteína compuesta (globulina + hem) donde el Hem es una sustancia que contiene hierro) y la Miosina (que se encuentra en los músculos) y la Albúmina (componente de la clara de huevo) “Debido a que Cada especie posee su propio juego de proteínas y cada organismo posee específicamente el propio, estas son unas de las sustancias más importante en los organismos”. Ya que la producción de proteínas en los organismos se controla genéticamente. Por ejm: cuando se realizan las tranfusiones sanguíneas se debe estar muy seguro de cuál es el grupo sanguíneo del donante y el del receptor. Porque si no son compatibles, es decir, no tienen el mismo juego de proteínas, el receptor puede entrar en estado de shock y hasta morir.“PESO MOLECULAR DE UN COMPUESTO QUIMICO, es la suma de los pesos atómicos de los elementos que forman la molécula”COMPOSICION QUIMICA: Material orgánico compuesto por subunidades llamadas AMINOACIDOS, unidas por enlaces peptídicos. AMINOACIDO, es la unidad básica de las proteínas. Son compuestos organicos formados por un grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH) ENLACES PEPTIDICOS, es la unión entre el carbono de un grupo ácido y el nitrógeno de un grupo amino.(Por eso decimos que las proteínas son cadenas de aminoácidos, los cuales forman largas cadenas de ellos (POLIPEPTIDOS), pero para que esto ocurra es necesario que se desprenda una molécula de agua).Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 3
  • 4. Resumen de la Materia de Biología Las uniones o enlaces peptídicos entre los aminoácidos, para formar las proteínas, se producen en las células, dentro del citoplasma, en las estructuras llamadas RIBOSOMAS, cuya función es la síntesis de proteínas. GRUPO AMINO GRUPO ACIDO FORMULA GENERAL DE UN AMINOACIDO O NH2 O ⁄⁄ │ ⁄⁄ ―NH2 –C–C R― C ― C OH │ H OH El grupo -NH2 o Grupo Amino, es caracteristico de las proteínas. Produce la función AMINA El grupo -R o Radical, es una cadena de átomos. Este grupo hace la diferencia en cada aminoácido y puede estar formada de uno o más átomos de carbono o de otros elementos. El átomo de carbono, llamado carbono alfa (α), se une al grupo amino. Y finalmente el grupo carboxilo, es el grupo funcional que caracteriza al grupo ácido. GRUPO FUNCIONAL Es un grupo de átomos a los que corresponde una serie de propiedades. Algunos grupos funcionales son: El GRUPO CARBOXILO: permite funciones ácidas. El GRUPO AMINO: produce la función amina El resto de la molécula se denomina radical y puede influir en las propiedades del grupo. LAS PROTEINAS, se forman a partir de 20 aminoácidos naturales. Algunos de ellos los podemos sintetizar, otros, no. A los aminoácidos que no podemos sintetizar se les conoce con el nombre de AMINOACIDOS ESENCIALES, los cuales se obtienen consumiendo huevos, cereales, diversos tipos de carne, leche, frijoles y soya. AMINOACIDOS ESENCIALES Valina Metionina Fenilalanina Triptófano Lisina Isoleucina Leucina Histidina (en niños) TreoninaProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 4
  • 5. Resumen de la Materia de Biología CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS DE ACUERDO CON SU SOLUBILIDAD, FORMA, COMPOSICION, FUNCION Y ESTRUCTURA: SOLUBILIDAD POCO SOLUBLES: Las PROTEINAS FIBROSAS MUY SOLUBLES: Las PROTEINAS GLOBULARES COMPOSICION SIMPLES O HALOPROTEINAS, formados únicamente por aminoácidos CONJUGADAS O HETEROPROTEINAS, además de aminoácidos, contienen a otro grupo como carbohidratos, lípidos, metales, ácidos nucleicos FORMA: se clasifican en FIBROSAS, tienen forma de filamento, son poco solubles en agua, forman complejos sólidos muy grandes porque son estructuras que permiten la formación de un tejido. En fin las proteínas fibrilares, en su mayoría, cumplen una Función estructural (porque forman parte de los tejidos o estructuras: pelo, uñas, cuernos y cascos) Por ejm: Ejemplo de proteína Se encuentra en: FUNCION fibrosas (actividad) MOVIMIENTO MUSCULAR la actina y la miosina son proteínas y cumplen funciones de contracción Actina en los flagelos y los cilios de algunos protistas FLAGELOS (proyección del citoplasma en forma de látigo. Usada en la CONTRACCION Miosina locomoción de ciertos organismos organismos sencillos y por los espermatozoides de muchos organismos pluricelulares) CILIOS (proyecciónes del citoplasma semejantes a pequeños cabellos. Permiten el movimiento de algunas células como el paramecio) Constituye la capa externa de la piel, el pelo y las uñas en el ser humano y Queratina las escamas, pezuñas, cuernos y las plumas en los animales. Protege el cuerpo del medio externo y es por ello insoluble en agua. Forma parte de hueso, piel, tendones y cartílagos, es la proteína más abundante en los vertebrados. Cumple una función estructural en los Colágeno huesos. ESTRUCTURAL Elastina Arterias, ligamentos (constituyen un elemento básico estructural del tejido conjuntivo ó conectivo elástico de los ligamentos, de la piel, de los cartílagos y de las paredes arteriales principalmente) Exclerotina Exoesqueleto de los insectos.Exoesqueleto de los artrópodos Hongos (la QUITINA,es un polisacárido estructural que constituye el Quitina caparazón de los crustáceos y la epidermis de los insectos, ademas de un componente presente en los hongos)Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 5
  • 6. Resumen de la Materia de Biología GLOBULARES, cumplen funciones específicas tales como ser relativamente solubles y muy compactas, debido al gran enrollamiento de la larga cadena polipéptida. Ejm: FUNCION Ejemplo de Se encuentran en: proteína Globular (Actividades) Ribonucleoso Hidrólisis de ARN ENZIMATICAS Citocromo Transfiere electrones Tipsina Hidrólisis de algunos péptidos Insulina Forma glucógeno HORMONAL Hormona del Crecimiento de huesos, renovación y elasticidad de los crecimiento tejidos epiteliales Zeína Transporta oxígeno (presente en el maíz) RESERVA Seroalbúmina Transporta ácidos grasos en la sangre ENERGETICA Caseína Transporta oxígeno en los músculos PROTECCION Anticuerpos Forma complejos delante de proteínas extrañas O DEFENSA Trombina Coagulación (VERTEBRADOS) FUNCION: estructurales, movimiento, protectoras, transporte, enzimas, contráctiles y hormonas. FUNCIONES DE LAS PROTEINASESTRUCTURAL Porque forman parte de los tejidos o estructuras (pelo, uñas, cuernos, cascos) PROTECCION También se le conoce como función de DEFENSA y la cumplen muy bien cuando se trata por ejm: de los anticuerpos, los cuales son proteínas y se presentan en los vertebrados. Los ANTICUERPOS, se producen cuando una sustancia llamada ANTIGENO (sustancia capaz de estimular la formación de un anticuerpo), penetra en los líquidos orgánicos. El anticuerpo y el antígeno reaccionan químicamente; estas reacciones son muy específicas, es decir, que se combina únicamente un anticuerpo con un antígeno determinado. TRANSPORTE Transportan sustancias a través de los organismos. Ejm: la HEMOGLOBINA, la cual se encarga de transportar el oxígeno a todas partes del cuerpo de los vertebrados, y la HEMOCIANINA, en los invertebrados. La MIOGLOBULINA, transporta oxígeno en los músculos. ENERGETICA Pueden ser fuente de energía para los organismos en caso de que se de una ausencia de sustancias que proveen energía o en caso de ayuno extremo. HORMONAL Algunas proteínas funcionan como hormonas. Estas se producen en tejidos endocrinos (glándulas internas que vierten sus productos en la sangre de los vertebrados). La sangre las lleva a determinados tejidos y ahí cumplen funciones especializadas muy específicas. Ejm:la INSULINA, que regula la glucosa en la sangre, la CALCITONINA, que regula el metabolismo del calcio, la HORMONA DEL CRECIMIENTO, segregada por la hipófisis también cumple una función hormonal. CATALITICA Es una función enzimática , la cual se debe a que algunas proteínas funcionan como enzimas, son las más numerosa y especializadas, actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 6
  • 7. Resumen de la Materia de Biología ENZIMAS CONCEPTO: Proteína que actúa acelerando las reacciones biológicas osea una enzima de la materia viva es una sustancia orgánica que aumenta la velocidad de reacción. Son proteínas que no son empleadas para formar estructuras. FUNCION: La situación y función de las enzimas es hacer que se produzcan cambios químicos en las sustancias de la materia viva, sin formar parte de ellos. Por ejm: la amilasa es un enzima presente en la saliva, actúa transformando los almidones que comemos en maltosa. Intervienen en todos los procesos vitales. Se dice que estas sustancias inician la vida, la mantienen y al conducen a su final. ACCION ENZIMATICA (COMPLEJO SUSTRATO-ENZIMA (LLAVE Y CERRADURA) A las ENZIMAS ORGANICAS o BIOENZIMAS se les conoce como BIOCATALIZADORES. Es decir, sustancias que hacen posible algunas reacciones biológicas, por ejemplo: el metabolismo celular. Una bioenzima nos se tranforma cuando acelera una reacción química. Para actuar, la bioenzima posee unos sitios llamados SITIOS ACTIVOS Los sitios activos se acoplan con las moléculas de las sustancias SUSTRATO (es una sustancia sobre la cual actúa una enzima), sobre la cuál actuará, como si se tratara de un rompecabezas o como algunos lo han explicado, usando el modelo de la llave y la cerradura respectiva. ESTRUCTURA Y FUNCION DE UNA ENZIMA: 1, El Sustrato 2, La Enzima 3, El Sustrato y la Enzima forman UN COMPLEJO 4, La Enzima es liberada sin sufrir transformación, pero el Sustrato se ha desdoblado en sustancias más simples las cuales pueden ser digeridas CARACTERISTICAS: Las enzimas son especifícas, por esa razón, a una enzima se le da el nombre del sustrato sobre el que actúa. Por ejm: el nombre de la enzima que actúa sobre el almidón se le denomina AMILASA. Algunas enzimas poseen un componente llamado COFACTOR, que es un componente químico de la bioenzima. Algunas veces, los cofactores pueden ser inones de hierro, cobre, manganeso u otro metal (en esteProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 7
  • 8. Resumen de la Materia de Biología caso el cofactor es inorgánico). En otros casos, puee tratarse de vitaminas (entonces el cofactor esorgánico y recibe el nombre de COENZIMA). Las enzimas, como cualquier otra proteína, son reguladas genéticamente. La acción de las bioenzimas ocurre en grupo. Es decir, que varias enzimas de la materia viva intervienen en un mismo proceso, en el que cada una de ellas es la responsable de que ocurra la fase correspondiente. INHIBIDORES ENZIMATICOS: Las enzimas, al igual que otras proteínas, pueden ser alteradas en sus funciones por otros factores tales como la temperatura, la acidez, la cantidad de sustrato o algunos inhibidores químicos. Los procesos en los que las enzimas del cuerpo humano actúan deben ocurrir a la temperatura normal del cuerpo (37º C). Si la persona tiene fiebre, esas reacciones se ven afectadas y los procesos se alteran. El fenómeno de coagulación de las proteínas consiste en que la solución se hace sólida (es un paso irreversible) Las proteínas COAGULAN en presencia de calor y se debe a que la proteína se desnaturaliza. Este tipo de reacción se inicia a eso de los 45ºC y se completa a los 60ºC, aproximadamente. Por ejm: La clara de huevo es soluble en agua y reacciona con el calor. Porque la abúlmina del huevo está formada por proteínas simples (protaminas, histonas y albúminas). Cuando estas se calientan reaccionan con el calor y se vuelven insolubles y se precipitan. En los examenes de orina, cuando una muestra de estas se calienta, si se presentan coagulaciones, al calentar, es porque en la orina se encuentran proteínas. OTRO DATO, Cuando las moléculas de una sustancia son muy pequeñas forman mezclas llamadas DISOLUCIONES. La fase que forman las micelas de una disolución se denomina Fase Dispersa o Discontinua. Cuando las moléculas de una sustancia son muy grandes forman mezclas llamadas SUSPENSIONES. La fase en la cual se suspenden las micelas, se denomina Dispersante o Continua. Las micelas o cúmulos de moléculas de un coloide se mueven en zigzag. A este movimiento se le conoce con el nombre de MOVIMIENTO BROWNIANO. Otra característica de los coloides es el efecto TYNDALL, el cual consiste en que la mezcla dispersa la luz, cuando esta la atravieza.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 8
  • 9. Resumen de la Materia de Biología LIPIDOS CONCEPTO: Son compuestos orgánicos que están formados por CHO y algunas veces por N y P. COMPOSICION Se forman a partir de UN ALCOHOL y TRES ACIDOS GRASOS.(ejm de esto tenemos la Triestearina, que se obtiene de un alcohol y tres ácidos grasos (ácido esteárico, cuya fuente es el sebo de res) Son INSOLUBLES en agua (por eso aparecen en forma de gotitas dentro de las células). Pero si son SOLUBLES en solventes orgánicos como el éter, el cloroformo y otros. Son componentes esenciales de los animales y vegetales. FUNCIONES DE LOS LIPIDOSESTRUCTURAL Los fosfolípidos forman la membrana celular (forman las bícapas lípidas de la membrana celular).TRANSPORTE Transportan vitaminas liposolubles (A-D-E-K)RESERVA Son la principal fuente de reserva de energía en el cuerpo de las personas y de los animalesENERGETICAPROTECCION Y Sirve de amortiguador de golpes (los lípidos amortiguan los golpes) y como aislante delREGULADORES frío (la grasa debajo de la piel nos aisla del frío)TERMICOS CLASIFICACION: De acuerdo con la composición, los lípidos se clasifican en SIMPLES o COMPUESTOS O CONJUGADOSLIPIDOS SIMPLES (formado por glicerol y tres ácidos grasos, y solo contiene CHO) son: GRASAS, Compuesta de glicerol y tres ácidos grasos, es uno de los tres componentes más abundantes de la materia viva.( Glicerina + ácidos grasos → grasa + agua ) Son llamados ACIDOS GRASOS SATURADOS, porque poseen átomos de carbono unidos entre sí y poseen unidos a él tantos átomos de hidrógeno como puede retener (hidrogenación, osea se le agrega hidrógeno a los aceites para hacerlos más sólido). Ejm: la margarina (aceite vegetal hidrogenado). Este proceso satura el aceite vegetal. Las GRASAS SATURADAS (ácidos grasos saturados), presentes en alimentos de origen animal y vegetal, másProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 9
  • 10. Resumen de la Materia de Biología saturadas en las grasas animales. Las grasas más importantes son: TRIOLEINA, TRIESTERINA y la TRIPALMINA (que en proporciones variadas forman grasas naturales). FUNCIONES DE LAS GRASAS: Nos protegen del frío al actuar como aislantes térmicos. Retardan la sensación de hambre Protegen los órganos internos al amortiguar los golpes Transportan vitaminas liposolubles (A-D-E-K) ACEITES, Lípido compuesto por tres grasos unidos por enlaces covalentes a una molécula de glicerina. Son consideradas GRASAS LIQUIDAS Por lo general son de ORIGEN VEGETAL y se almacenan en las semillas y frutas. Ejm: el aceite de oliva, girasol, maní, el coco, almendras, soya. Aceitunas y el lino (el ácido linoleico es vital para el crecimiento y la salud de la piel pero en cantidad muy pequeña). Son llamados ACIDOS GRASOS NO SATURADOS o INSATURADOS, si falta un átomo o más de hidrógeno porque pueden aparecer enlaces dobles entre dos átomos vecinos de carbono También POLINOSATURADOS, si aparece más de uno de los dobles enlaces entre carbonos (osea falta más de un hidrógeno) Los ácidos grasos no saturados son: por lo general líquidos a temperatura ambiente tienen bajo punto de fusión (sólido a líquido), por ejm: los sebos y las mantecas son grasas sólidas a temperatura ambiente, pero si se les calienta se funden, es decir, se vuelven líquidas.LIPIDOS COMPUESTOS O CONJUGADOS (cuando además del lípido simple, podemos encontrar otros grupos que le dan sunombre: Glicerol + ácido grasos + otros grupos. Ejm: FOSFOLIPIDOS: Glicerol + ácido graso + grupo fosfato). Son: FOSFOLIPIDOS, (“cabezas solubles” en agua o “lolas” insolubles en esta) Es una grasa en la que un fósforo sustituye a uno de los ácidos grasos, de ahí el nombre de fosfolípido. Funciones: forman parte de la membrana celular y con ello reducen la pérdida de agua en las plantas y en algunos insectos (si no fuera por ellos la célula se deshidrataria) pueden formar parte también del cerebro y tejidos nerviosos TERPENOS, Sustancias orgánicas muy aromáticas. Se encuentran en las esencias y resinas de las flores y en algunos tallos y frutos. Ejm: romero, rosas Algunas resinas son usadas industrialmente. Ejm: el hule Otros son pigmentos vegetales como los Carotenos (pigmentos vegetales anaranjados o rojos como la zanahoria) y la Xantofila (pigmentos vegetales amarillos como el ayote) Algunas vitaminas liposolubles se consideran parte del grupo de los terpenos (A-D-E-K), como en el pescado y los huevos (vitamina A) CERAS, Lípidos muy importantes para los vegetales pues los impermeabiliza. Se pueden observar recubriendo flores, hojas, algunos tallos y frutos. También las podemos encontrar sobre nuestra piel. Da impermeabilidad en las plumas de las aves, que es vital para la sobrevivencia de las mismas. Las ceras más comunes son: la cera de abeja (papel encerado y velas)Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 10
  • 11. Resumen de la Materia de Biología la lanolina o cera de cordero (cremas y ungüentos) la esperma de ballena (productos de belleza) cera de carnauba (de origen vegetal para betunes y pulidores) ESTEROIDES, Entre ellos podemos destacar: las HORMONAS SEXUALES Estrógeno, que es la hormona sexual femenina, esteroide producido por el ovario. Andrógeno, hormona sexual masculina en la que podemos mencionar la testosterona Progesterona, es también una hormona femenina. ACIDOS BILIARES HORMONAS DE LA CORTEZA SUPRARENAL ERGOESTEROL COLESTEROL, es un esteroide muy importante, se puede localizar en la sangre y en los tejidos grasos del cuerpo humano, además da origen a la vitamina A además, de ser un componente esencial de las membranas celulares. Puede ser de dos tipos: HDL (bueno)en inglés high density lipoprotein. Paquetes de lopoproteínas de alta densidad en los que hay más proteínas y menos lípidos. LDL (malo) en inglés low density lipoprotein. Paquetes de lipoproteinas de baja densidad, en los que hay menos proteínas y más lípidos. El colesterol puede causar una enfermedad llamada ARTERIOSCLEROSIS, y enfermedades cardiovasculares. En los vegetales no encontramos el colesterol. OTROS ASPECTOS IMPORTANTES DE LOS LIPIDOSCuando una persona o animal libera energía por medio de los lípidos, esto ocurre gracias a un proceso de oxidaciínde los lípidos, durante la respiración y, como resultado, se desprenden muchas moléculas de agua. Algunos organismos eliminan el exceso de agua, pero otros, como la rata canguro del desierto, la recicla para reutilizarla en la realización de otras funciones. RECUERDE: LOS ACIDOS GRASOS PUEDEN SER SATURADOS O NO SATURADOS CARBOHIDRATOS CONCEPTO: También AZUCARES o GLUCIDOS. Formados por CHO, algunos pueden tener P, S y N. (Donde la proporción del hidrógeno con el oxígenos es la misma del agua: dos átomos de hidrógeno por uno de oxígeno CH2O) Son sustancias energéticas. COMPOSICION: La mayoría de los carbohidratos están formados por moléculas muy grandes. Son importantes componentes orgánicos de los seres vivos. Los podemos encontrar en los productosProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 11
  • 12. Resumen de la Materia de Biología vegetales (papel, madera, algodón, harina y jugo de las frutas) La mayoría de los carbohidratos son de origen vegetal, excepto la lactosa y el glucógeno. FUNCION: En las fibras vegetales la principal estructura de sosténes la CELULOSA, construída de glucosa y ESTRUCTURAL La QUITINA Energéticos principales: ENERGETICA GLUCOGENO y de ALMIDON La GLUCOSA RESERVA Los GLUCIDOS, son considerados sustancias energéticas, porque actúan como un combustible en nuestro organismo y como una forma de almacenar energía CLASIFICACION DE LOS CARBOHIDRATOS Se clasifican en MONOSACARIDOS, DISACARIDOS Y POLISACARIDOS MONOSACARIDOS, Son los carbohidratos más sencillos, razón por la que se les conoce como AZUCARES SIMPLES. (mono-uno y sacárido-azúcar simple) Pueden tener de 3 a 10 átomos de cárbono y se les denomina según el número de átomos de carbonos que tengan: 3 C = TRIOSA 4 C = TETROSA 5 C = PENTOSA 6 C = HEXOSA Son solubles en agua. No se pueden descomponer en unidades de azúcares más sencillos Ejemplos de monosacáridos: GLUCOSA, GALACTOSA, FRUCTUOSA. Donde se pueden encontrar: UVAS Y LA MIEL. DISACARIDOS, Están formados por dos azúcares simples o monosacáridos (di-dos, sacárido-azúcar simple) Para que un disacárido se forme, los dos monosacáridos se unen mediante enlaces químicos covalentes (GLUCOSIDICOS) Si un disacárido se rompe, resultan dos azúcares simples. Esto ocurre por HIDROLISIS (desdoblamiento de un compuesto en sus partes por adicción de agua entre algunos de sus enlaces). Ejemplos de disacáridos: SACAROSA + agua→ fructuosa + glucosa. La sacarosa o azúcar de mesa, se extrae industrialmente de la caña de azúcar. También del sorgo, del jugo de azúcar de maple y de la remolacha. MALTOSA + agua→ glucosa + glucosa. Se encuentra en el azúcar de malta y en los granos de los cereales en germinación. LACTOSA + agua→ glucosa + galactosa. Se encuentra en el azúcar de la leche (forma de un 5 al 7% de la leche humana y de un 4 al 6% en la leche de vaca)Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 12
  • 13. Resumen de la Materia de Biología POLISACARIDOS, Son moléculas enormes porque resultan de la unión de muchos monosacáridos. Resultan insolubles en agua fría debido al tamaño de sus moléculas, por lo cual tampoco pueden atravezar la membrana celular. No son dulces al gusto, aunque las unidades que les dan origen sean azúcares. Dos ejemplos de polisacáridos son el ALMIDON polisacárido de almacenamiento en las células vegetales. Desde el punto de vista nutritivo, es el polisacárido más importante (se encuentra en las papas, el pan, las tortillas, el arroz y las semillas) Constituido por unidades de glucosa. Presenta dos tipos de polisacáridos: AMILOSA y AMILOPECTINA No es fermentado por la levadura Cuando se hidroliza, por acción de enzimas o con un ácido, se rompe en una serie de compuestos intermedios. Una reacción característica del almidón con el yodo es formar un compuesto azulado. De la hidrólisis parcial del almidón se obtienen las DEXTRINAS, que se encuentran en los órganos de los cereales en germinación. Se emplean en la fabricación de adhesivos. Ejm:el mucílago o goma de los timbres de correo. Las ERITRODEXTINAS, dan color rojo con el yodo, solubles en agua y de ligero sabor dulce. la CELULOSA Polisacárido que es el principal constituyente estructural de las plantas. Aunque las personas no lo podemos digerir, es muy importante en nuestra dieta porque ayuda en el barrido de los intestinos. Los animales que pastan, las termitas y el ave tropical si pueden digerir la celulosa. Encontramos la celulosa en los tejidos de algodón, la madera y el papel. La QUITINA, Es otro polisacárido que forma parte del exoesqueleto de los insectos y crustáceos, como los cangrejos. Además hace rígida la pared celular de muchos hongos. GLUCOGENO, Es obtenido por los animales como resultado de la asimilación de los carbohidratos (es la forma de almacenamiento de carbohidratos en el cuerpo de los animales, muchas veces llamado almidón animal). Es semejante al almidón de los vegetales y además fuente de glucosa. Los animales al igual que las personas, almacenan los carbohidratos que consumen y los que no utilizan, en forma de glucogeno en el hígado y los músculos. Es soluble en agua y da color rojo púrpura cuando se mezcla con el yodo.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 13
  • 14. Resumen de la Materia de Biología LOS ACIDOS NUCLEICOS Están formados por CHO y en menor grado P y S. Hay dos tipos de ácidos nucleicos ADN y ARN, los cuales están formados por nucleótidos. Los nucleótidos también reciben el nombre de Monómeros (que significa cada parte). Los nucleótidos están formados por: 4 de las BASES NITROGENADAS: ADN (timina) y en el ARN (uracilo) 1 AZUCAR: ADN (desoxirribosa) y en el ARN (ribosa). 1 GRUPO FOSFATO Ambos estan formados por largas cadenas de nucleótidos que se repiten formando Polímeros (de gran peso molecular) Las BASES NITROGENADAS se clasifican en dos grupos: PURINAS: Adenina y Guanina PIRIMIDINAS: Citosina, Uracilo y Timina. La Adenina, Guanina y Citosina se encuentran presentes en el ADN y en el ARN, pero la Timina solo esta en el ADN y el Uracilo en el ARN. Los AZUCARES (pentosas) que aparecen en los ácidos nucleicos son de dos clases diferentes: RIBOSA (presente en el ARN) DESOXIRRIBOSA (presente en el ADN) El ADN y el ARN poseen en sus nucleotidos azúcares de 5 carbonos. La diferencia entre los dos es que en el carbono 2 de la desoxirribosa, falta un átomo de oxígeno. El GRUPO FOSFATO, permite enlazar los nucleótidos. O ║ HO ─ P ─ O ─ │ OH Este grupo se alterna en los azúcares formando una especie de columna. La columna de los azúcares se ramifica con las unidades de las bases nitrogenadas en cada uno de los azúcares. Veamos: BASE BASE BASE AZÚCA GRUPO AZÚCA GRUPO AZUCA R FOSFATO R FOSFATO R Además de encontrarse en el núcleo, se encuentran en los ribosomas y en el citoplasma de las células animales. Y en las células vegetales las podemos encontrar en los cloroplastos. Los ácidos nucleicos constituyen centros de información y de control en las células. Contienen la información genética de los caracteres hereditarios. ADN Es la sustancia que forma los cromosomas y fue descubierto por el bioquímico suizo Friedrich Miescher en 1869. Esta formado por una doble cadena de monucleótidos enrollados en una doble hélice (Watson y Crick 1962)Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 14
  • 15. Resumen de la Materia de Biología En el ADN, los monucleótidos se unen entre sí por medio de las bases nitrogenadas con puentes de hidrogeno. Cuando la Adenina y la Timina se aparean, se pueden observar dos puentes de hidrógeno; pero cuando la Guanina y la Citosina lo hacen, se pueden observar tres puentes de hidrógeno. A═T C≡G T═A G≡C NOTAS: P =Grupo fosfato S =Azúcar B =Base A =Adenina T =Timina G =Guanina C =Citosina ARN Las moléculas de ARN son cadenas sencillas de ácido nucleico producidos por el ADN. Se pueden localizar en el núcleo, ribosomas y en el citoplasma de la célula. La función del ARN es la producción de proteínas La cantidad de ARN varía de una célula a otra. Se diferencian del ADN porque una de sus bases nitrogenadas es el Uracilo en lugar de la Timina y la pentosa (azúcar) es la Ribosa. Se dan doble unión de puentes de hidrogeno en la Adenina y el Uracilo y de tres puentes de hidrogeno entre la Citosina y la Guanina. A═ U C≡G U═A G≡C Existen tres clases de ARN: ARN ( r ) o ARN RIBOSOMAL ARN ( m ) o ARN MENSAJERO ARN ( t ) o ARN DE TRANSFERENCIA Del ARN depende que la proteína esté bien estructurada porque de lo contrario, puede causar enfermedades, incluso la muerte. ACIDOS NUCLEICOS FORMADOS POR CHON Y P, S TIPOS ADN ARN ácido desoxirribonucleico ácido ribonucleicoLOCALIZACION En el NUCLEO (cromosomas) de las células Se localiza en el NUCLEO CELULAR en el eucarioticas y en el CITOPLASMA y en los RIBOSOMAS.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 15
  • 16. Resumen de la Materia de Biología ACIDOS NUCLEICOS FORMADOS POR CHON Y P, S CITOPLASMA de las células procarioticas.NUCLEOTIDOS ADENINA ADENINA 1. * BASE GUANINA * BASE GUANINA UNA BASE NITROGENA NITROGENADA CITOSINA NITROGENADA CITOSINA DA A=T C≡G TIMINA A=U C≡G URACILO T=A G≡C U=A G≡C * PENTOSA → → DESOXIRRIBOSA * PENTOSA → → → RIBOSA (azúcar) (azúcar) 2. UN AZUCAR * GRUPO FOSFATO (permite enlazar los nucleótidos) * GRUPO FOSFATO (permite enlazar los nucleótidos)ESTRUCTURA DE CADENA DOBLE CADENA SENCILLALA CADENAFUNCIONES Portar y transmitir la información hereditariaPRIMORDIALES Controlar el metabolismo de la célula por medio de la síntesis de proteínas Controlan la reproducción celular Transmiten la información completa del organismo.ESTRUCTURAS ENLAS QUE SE LLEVA NUCLEO (eucarioticas) las funciones de ARN (m) y ARN ( r )A CABO LAS CITOPLASMA (procarioticas) se llevan a cabo en el CITOPLASMA, enFUNCIONES las organelas llamadas RIBOSOMASCLASIFICACION *ARN ( r ) o RIBOSOMAL: su función es la de formar con algunas proteínas los ribosomas de las celulas.(formación de proteínas) *ARN ( m ) o MENSAJERO: porta la información genética emitida por el ADN al citoplasma, para que la formación de proteínas en los ribosomas, sea en la secuencia correcta de los aminoácidos. *ARN ( t ) o TRANSFERENCIA: cumple las ordenes del ARN ( m ) y así da origen a las proteínas. Transporta los aminoácidos al sitio de síntesis de proteínas.PARA RECORDAR Una hoja de espinaca: 90% es agua Cerebro humano: 83% es agua Estrella de mar: 75% es agua La diarrea puede producir deshidratación Las sales minerales favorecen la salud del corazónProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 16
  • 17. Resumen de la Materia de Biología DIETA BALANCEADA “La buena alimentación es el consumo equilibrado de todos y cada uno de los componentes orgánicos e inorgánicos, que requiere nuestro cuerpo (dieta balanceada)” Los efectos dañinos de la COMIDA CHATARRA, son: fatiga, nerviosismo, desnutrición, gastritis, dolores crónicos, presión alta, obesidad, estreñimiento, hernias, hemorroides, artritis y diversos tipos de cáncer. Además del aumento del colesterol y los triglicéridos de la sangre, producen serios problemas cardiovasculares.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 17
  • 18. Resumen de la Materia de Biología TEMA ll LAS CELULAS UNIDADES DE VIDA DESARROLLO HISTORICO: ESTUDIO Y DESCUBRIMIENTO DE LA CELULA El descubrimiento del mundo microscópico, a finales del siglo XVl, abre las puertas para descubrir la célula. En el siglo XVll, sucedió el gran acontecimiento de la invensión: en 1665 Robert Hooke vió por primera vez las paredes de las células muertas en láminas de corcho en un microscopio primitivo. Robert Hooke llamó a las cavidades que observó en el corcho: CELULAS o CELDILLAS, por la similitud con las celdas de un panal de abejas. En 1809, Juan Bautista Lamarck propuso “Ningún cuerpo puede tener vida si sus partes constitutivas no son tejidos celular” En 1824, René Dutrochet biólogo francés ofreció una interpretación de los conceptos de tejido y órganos relacionados con las células. Y es expositor de algunos fundamentos de la Teoría Celular. Y expuso lo siguiente: “Todos los tejidos orgánicos son en realidad células globulosas, extremadamente pequeñas, que parecen unidas solo por simples fuerzas adhesivas; por lo tanto, todos los tejidos y órganos de un animal, son tejidos celulares, que han sufrido modificaciones diversas”. En 1831, Robert Brown descubrió la presencia del núcleo celular en orquídeas (células vegetales) En 1838, Matías Schledien, (botánico) y Theodoro Swann (zoólogo) exponen la primera parte de la actual Teoría Celular. Mathias Schleiden dijo: “Cada célula es un individuo, capaz de desarrollarse como resultado de la participación en la vida de la planta”. La Teoría Celular propuesta por Mathias Schleiden y Theodoro Swann: “Todos los seres vivos animales o plantas están formados por células”. En 1855, Rudolf Virchow enunció “Omnis cellula e cellula”. Lo que significa: “Toda célula proviene de otra célula”.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 18
  • 19. Resumen de la Materia de Biología TEORIA CELULAR POSTULADOS ACTUALES Todos los seres vivos, es decir, animales, plantas y microorganismos están compuestos por células y por productos celulares. Se forman nuevas células por división de otras preexistentes. Tanto la composición química, como las actividades metabólicas de las células son, en lo fundamental, muy similares. La actividad de todo organismo, considerado como unidad, es la suma de las actividades e interacción de las células que lo conforman. COMO SE LOGRARON LOS AVANCES El MICROSCOPIO ha sido un instrumento principal para el desarrollo de la Biología. En la Edad Media se usaron lentes sencillos (de 10 a 20 aumentos) En 1590, los hermanos Janseen (Holanda) construyeron el primer micróscopio compuesto. De 1632 a 1723 Antony Van Leeuwenhoek construyó microscopios especiales (300 aumentos). La Biología Moderna usa microscopios ópticos y microscopios electrónicos. El microscopio óptico requiere una fuente de luz y está formado por dos partes: Sistema óptico o tubo óptico y Soporte mecánico. DIVERSIDAD CELULAR CONCEPTO ACTUAL Y ALGUNOS TIPOS DE CELULAS El concepto moderno de CELULA es preciso: “Unidad morfológica y funcional que posee un sistema altamente organizado de estructuras que forman microórganos interiores que propician la vida celular”. Los seres vivos están formados por células y pueden estar organizados como seres vivos unicelulares o como seres vivos pluricelulares.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 19
  • 20. Resumen de la Materia de Biología UNIDAD: porque es la parte más pequeña que cumple las características de la vida que conocemos. Es una unidad: CELULA “Es la unidad ESTRUCTURAL: porque está formada por partes y además forma parte de la estructura de cada ser vivo. Así como estructuras más complejas.estructural, funcional y reproductiva de todo FUNCIONAL: porque realiza funciones vitales (nacer, crecer, nutrirse, reproducirse). ser vivo” REPRODUCTIVA: porque es capaz de originar otras células a partir de ella. Cada unidad ha sido engendrada a partir de otra unidad preexistente. TIPOS DE CELULAS CELULAS VEGETALES, de forma regular. CELULAS ANIMALES, generalmente la forma de las células de los animales y seres humanos está relacionada con la función que desempeñan; algunas son irregulares, globulares, redondas, alargadas, o aplanadas. Células aisladas o libres UNICELULARES, pueden tener formas redondeadas con látigos (flagelos), o con pestañas (cilios). Si pertenecen a una planta pueden tener formas cúbicas, estrelladas, prismáticas, cilíndricas o de otras formas. Ejemplos de organismos unicelulares formados por células libres tenemos: Células que forman tejidos PLURICELULARES Células EUCARIOTAS (con núcleo verdadero) Células PROCARIOTAS (sin núcleo verdadero)“La forma y el tamaño de la célula o unidad básica no es exacta para todos los seres vivos,pero para estudio de suestructura general, se representa así: Según los biólogos, estos son los nombres de las partes principales ←Membrana de una célula: Núcleo *Membrana Celular *Citoplasma ↑ *Núcleo CitoplasmaProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 20
  • 21. Resumen de la Materia de Biología DIFERENCIA ENTRE LAS CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS CELULAS PROCARIOTICAS Seres microscópicos (son los seres vivos más sencillos) Algunos formados por una sola célula primitiva (los más sencillos son las algas verdeazuladas y las bacterias). Ellos poseen sólo un hilo cromosómico libre en el interior de la célula (posee un solo cromosoma que lleva la información genética almacenada No presentan un núcleo bien diferenciado (no poseen núcleo definido) No poseen mitocondrias, ni cloroplastos Osea, “Un ser procariota está formado por una sola célula primitiva que posee un solo cromosoma que lleva la información genética almacenada” A través de la evolución, los seres procariotas dieron origen a otros organismos también unicelulares un poco más complejos que sí presentan un núcleo verdadero, denominados eucariotas. Actualmente a estos seres evolucionados a partir de los procariotas, se les denomina PROTISTAS. CELULAS EUCARIOTAS Quiere decir: células con núcleo verdadero (células evolucionadas) Los seres eucariota unicelulares (protistas), permitieron un paso importante en la evolución. Ellos fueron los primeros en almacenar la información genética en varios cromosomas encerrados dentro de una membrana nuclear, de ahí que todos los demás organismos pluricelulares también son seres eucariotas, es decir, que poseen células con núcleo verdadero. CELULA PROCARIOTA CELULA EUCARIOTA Formados por una CELULA PRIMITIVA Formados por varias células que forman tejidos y órganos Bacterias y Algas verdeazuladas Los seres eucariotas unicelulares (protistas) y los seres pluricelulares (hongos, plantas y animales) Poseen un sólo cromosoma Varios cromosomas. No tienen núcleo, el ADN se encuentra disperso en el Núcleo definido. citoplasma, ni mitocondrias ni cloroplastos. Tamaño: 0.5 y 5 μm de diámetro Tamaño: entre 5.0 μm y hasta 75 mm (c.animal g: óvulo de avestruz) entre 10 y 100 μm (c. vegetal)Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 21
  • 22. Resumen de la Materia de Biología MONERAS Bacteria (esquizomicófitos) PROCARIOTAS Clanofíceas (cianófitos) PROTISTAS Protozoos (flagelados, rizópodos, ciliados, esporozoarios) HONGOS Zygomycetos Ascomicetos Basidiomycetos y Chytridiomycetos EUCARIOTAS PLANTAS Criptógamas (líquenes, algas, musgos, hepáticas, helechos, equisetos) Fanerógamas (gimnospermas, angiospermas) ANIMALES Invertebrados (esponjas, celentéreos, gusanos, rotíferos, briozoos, moluscos, artrópodos, equinodermos, protocordados) Vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves, mamíferos) DIFERENCIA ENTRE LA CELULA VEGETAL Y ANIMAL CELULAS VEGETALES También se les denomina PROTOPLASTOS y están rodeadas de una PARED CELULAR Organelas características: PLASTIDIOS VACUOLAS FORMA REGULAR CLOROPLASTOS CELULA ANIMAL: La células células animales se diferencian fácilmente de las de los vegetales porque NO POSEEN CLOROPLASTOS, ni TAMPOCO LA GRUESA PARED CELULAR que separa unas células de otras. El límite de las células animales lo constituye una fina membrana. Las VACUOLAS de la célula animal son más pequeñas. En los tejidos animales podemos observar células. Por ejemplo: musculares, sanguíneas, epiteliales, glandulares, óseas y nerviosas.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 22
  • 23. Resumen de la Materia de Biología Membrana Plasmática LOS VIRUS CONCEPTO: Los virus son estructuras que no aparecen incluidas en ningún reino (por eso no se les considera células verdaderas). Son tan pequeñas, que no se pueden ver con un microscopio óptico (son ultramicroscópicos), sólo con un microscopio electrónico. Es decir: Partícula parásita celular (osea parásitos intracelulares obligados), constituido por ácidos nucleicos (que puede ser ADN o ARN) y una capa de proteínas. COMPOSICION: Un virus consiste tan solo de un ácido nucleico central (material genético ADN o ARN), rodeado de una película de proteínas llamada CAPSIDE. Algunas veces están cubiertos por una estructura membranosa externa que contiene lípidos y proteínas, así como carbohidratos.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 23
  • 24. Resumen de la Materia de Biología FUNCION: Requieren de una célula para reproducirse (cumplir con las funciones vitales), ya que son tan simples, que no son capaces de vivir solos o realizar actividades metabólicas (nutrición, respiración y síntesis de productos) por sí mismos. Por estas razones no se les considera seres vivos. Causan enfermedades infecciosas, entre ellas: SIDA, sarampión, paperas y rubéola.Porque este suprime el sistema inmunológico de la persona. DE ACUERDO CON EL TAMAÑO, SE CLASIFICAN EN: TAMAÑO DEL RANGO TIPOS EJEMPLOS VIRUS (um) Pequeños 29 Parvovirus Padecimientos animales salvajes Medianos 100 Rotavirus Diarreas Adenovirus Enfermedades respiratorias Grandes +200 Poxvirus Rubéola, VaricelaLos virus también pueden ser clasificados según la bacteria que infecten: Virus vegetales Virus animales si infectan una bacteria se denominan bacteriófagos fagos (los fagos están compuestos por un solo tipo de ácido nucleico y nunca por ambos y según el tipo de ácido se les denomina “fagos ADN o ARN” Estructura viral Algunos bacteriófagos (virus que parasitan bacterias), izquierda, tienen una estructura bastante complicada y elaborada. El fago T4, representado aquí, consta de cinco proteínas y de las siguientes partes: cabeza, cola, un cuello o collar, placa basal y unas fibras a modo de patas. Por contra, un virus de la gripe, derecha, es más simple. Una envuelta lipídica envuelve el caparazón proteico, o cápsida, el cual, como en el bacteriófago, encierra el material genético enrollado. Desde esta envuelta se proyectan dos tipos de proteínas a modo de púas, que determinan las propiedades infectivas del virus. Los hospedadores humanos deben producir nuevas defensas inmunes cada vez que éstas mutan; de aquí las vacunaciones anuales que se realizan.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 24
  • 25. Resumen de la Materia de Biología LOS VIRUS ATACAN LAS CELULAS POR MEDIO DE DOS MECANISMOS O CICLOS INFECCIOSOS: CICLO LITICO DE UN VIRUS: Es una forma de parasitación, maduración y destrucción. 1. El virus fago reconoce la célula y se pone en contacto con ella. 2. El fago se contrae e inyecta su ácido nucleico dentro de la célula. Bloquea la información para la síntesis de ADN, ARN y de las proteínas propias de la célula. 3. El fago controla el crecimiento de nuevos virus dentro de la célula huésped hasta que estos se encuentran bien formados. 4. La membrana de la célula se rompe violentamente y la infeción se propaga. Al rompimiento de la membrana celular se le denomina LISIS (forma de eliminar). Por medio del ciclo lítico, los nuevos virus se preparan para infectar otras células. CICLO LISOGENICO: Parasitación con virus atenuados, que pueden permanecer latentes hasta una segunda etapa, la cual se completa como un ciclo lítico. Osea algunos virus llamados PROFAGOS, son virus atenuados y no destruyen la célula huésped. Cuando ocurre este ataque se le conoce como ciclo lisogénico. Y ¿Entonces, qué ocurre? Bien los virus atenuados incorporan el ácido nucleico al ADN de la célula hospedera y se le denomina CELULA LISOGENICA. El ciclo lisogénico puede pemanecer latente hasta que el profago o tago vegetativo provoque e induzca el inicio de una segunda etapa: el ciclo lítico.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 25
  • 26. Resumen de la Materia de Biología Replicación viral Fuera de una célula hospedante, un virus es una partícula inerte. Pero una vez dentro de la célula, el virus se reproduce muchas veces y forma miles de individuos que abandonan la célula para buscar otras a las que parasitar. Los virus patógenos actúan destruyendo o dañando las células cuando abandonan aquéllas en las que se han reproducido. Nuestros cuerpos se infectan por medio de los virus de las dos formas anteriores. Todas aquellas enfermedades, que son producidas por virus u otros microorganismos se llaman ENFERMEDADES INFECCIOSAS.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 26
  • 27. Resumen de la Materia de Biología MORFOLOGIA CELULAR (estructuras y compartimientos celulares donde se lleva a cabo funciones que hacen posible la vida celular) MEMBRANA CELULAR PARED CELULAR CITOPLASMA NUCLEO CELULAR MEMBRANA CELULAR CONCEPTO: Estructura muy importante de la célula (barrera que rodea la célula), porque le da forma, la protege y regula el intercambio de materiales con el exterior y con otras células.(osea, se encarga de regular el transporte o movimiento de las sustancias que entran o salen de la célula) COMPOSICION: También se le llama MEMBRANA PLASMATICA.Y solo puede ser detallada con el microscopio electrónico. Constituida por lípidos, carbohidratos y proteínas. ESTRUCTURA: La forman dos capas externas de fosfolípidos y uno central de proteínas (compuesta por tres capas como si se tratara de un sánguche, en el que los fosfolípidos envuelven una capa de proteínas que se encuentra entre ellos) FUNCION: Cumple funciones muy importantes como seleccionar lo que entra y sale de la célula, por eso decimos que Es SELECTIVA y SEMIPERMEABLE: Porque solo permite la entrada y salida de algunas sustancias en la célula. De esta manera, puede crecer y mantenerse con vida, tomando los SEMIPERMEABLE alimentos, el agua y gases necesarios del medio o el lugar en que vive para cumplir con sus funciones metabólicas. Porque selecciona o escoge las sustancias que penetran o salen de ella SELECTIVA según sus necesidadesProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 27
  • 28. Resumen de la Materia de Biología EL PASO DE CIERTAS SUSTANCIAS A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR PUEDE OCURRIR EN DOS FORMAS: TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE PASIVOProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 28
  • 29. Resumen de la Materia de Biología DIFUSION La dispersión de moléculas del sitio donde se encuentran en mayor concentración hacia donde están menos concentradas o ausentes. Ejemplos de este proceso: 1. En la materia viva el movimiento de gases (oxígeno y bióxido de carbono) dentro de las células ocurre por las variaciones de temperatura y estados de la materia. 2. El aroma de los perfumes se propaga por medio de difusión molecular en el aire, por eso lo percibimos aunque no estemos junto al frasco o junto a la persona que lo usa. (esto ocurre desde donde están más concentradas hacia Transporte donde haya menos concentración, o no haya moléculas de la misma sustancia, luego se da un equilibrio). Pasivo 3. Entre las moléculas grandes que pueden llevar este proceso por medio de Ocurre cuando el difusión tenemos a los carbohidratos, proteínas y los ácidos nucleicos. transporte de sustancias no requiere gasto de OSMOSIS PLASMOLISIS energía y va a favor del Es la difusión de un Encogimiento de una célula porque el protoplasma se gradiente de solvente (por lo general contrae por la pérdida de agua que sufre al colocarla en concentración de agua), desde el punto de una solución de mayor concentración. sustancias (es decir, de menor concentración al de Ejm: la apariencia marchita de las plantas sembradas donde hay más hacia el mayor concentración, a en suelos secos (se arrugan por la difusión del agua hacia medio donde hay través de una membrana afuera). menos). semipermeable. Es un caso En las babosas, al echarles sal provoca que en las Ocurre mediante los especial de difusión.De células de la babosa una corriente de agua hacia el fenómenos de: este fenómeno osmótico se exterior, lo que provoca la muerte de la babosa porTRASNPORTE dan dos resultados: deshidratación. DE TURGENCIASUSTANCIAS Enchansamiento de una célula porque el protoplasmaA TRAVES DE se hincha por la abundante cantidad de agua que entra LA a la célula al colocarla en un medio de menor MEMBRANA concentración. Ejm: la apariencia fresca y lozana de una planta CELULAR cuando las células se mantienen turgentes por la difusión de agua hacia adentro. ENDOCITOSIS FAGOCITOSIS Transporte La célula absorven Es la capacidad que presentan algunas células para rodear Activo materiales (es la absorción e introducir dentro de su citoplasma partículas que por su Ocurre cuando el de sustancias a través de la tamaño no pasan por difusión (es el transporte de transporte de sustancias membrana celular).durante partículas sólidas a través de la membrana, de un demanda gasto de la endocitosis las células medio exterior al interior de ésta) ejm: la ameba, en la energía, va en contra producen invaginaciones. que extensiones de la membrana citoplástica envuelven de la gradiente (osea, Estas engloban las partículas extracelulares y las transportan al interior de un medio de menos partículas y realizan celular. concentrado a un medio transformaciones más concentrado) morfológicas y funcionales, PINOCITOSIS ejm: absorción de los cuando esto ocurre las Proceso en el cual se realiza la absorción de líquidos alimentos digeridos en partículas se degradan. orgánicos por las células. Vesículas o porciones de el intestino humano,la canales formados por membrana que se llenan de fluidos excresión de la orina y y se separan dentro del citoplasma (líquidos que se la fagocitosis. También incorporan a través del amembrana, de un medio procesos fisiológicos, exterior a el medio interior de ésta). como el Ejm: la ameba también puede ingerir líquidos. funcionamiento de la bomba de Na-K y la EXOCITOSIS bomba de Ca. es la vía de transporte activo por el cuál la célula expulsa materiales, para lo cual la membrana celular incorpora la vesícula que contiene los materiales y los expulsa.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 29
  • 30. Resumen de la Materia de Biología AMEBA enogullendo a un paramecio, rodéandolo con dos grandes proyecciones de su citoplasma, llamadas pseudópodos. Cuando el paramecio es engullido por completo, se forma alrededor de él una primitiva cavidad digestiva llamada vacuola. En ésta, los ácidos descomponen el paramecio en nutrientes, que pueden difundirse por el citoplasma de la ameba. PARED CELULAR COMPOSICION QUIMICA: La encontramos en la célula vegetal. Porque además de la membrana celular, aparecen recubiertas por otra estructura llamada PARED CELULAR.(osea es una formación de la célula vegetal que recubre la membrana celular) formada generalmente por celulosa, proteínas y azúcares. FUNCIONES: Su función principal es brindar protección, aunque es permeable (que puede ser atravezada por el agua u otro fluído) a ciertas sustancias del medio externo de la célula vegetal. ESTRUCTURA: Es firme y rígida su estructura debido a su composición y a la disposición espacial de sus componentes (capas fibriloses). Pared Primaria, la poseen las células jóvenes (en células que forman la epidermis de los vegetales). Esta formada especialmente por celulosa y otros carbohidratos. Pared Secundaria, es fuerte y rígida (caracteristica de la madera)debido a una sustancia llamada lignina. En los tejidos vegetales rígidos se puede observar entre ambas paredes una lámina media en la cual se puede encontrar celulosa y pectina. Además, varias capas superpuestas de celulosa, así como otras sustancias de excresión celular, entre las cuales podemos citar la lignina (que aumenta la rígidez (madera) y la cutina (que es una cera que reduce la pérdida de agua por parte de las células). EL CITOPLASMA Es una sustancia coloidal que contiene diversas organelas citoplasmáticas. Limita en la parte externa con la membrana celular y en el interior con la membrana nuclear. Se le conoce como CITOSOL. Las organelas son parte del citoplasma y el medio en que se encuentran recibe el nombre deProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 30
  • 31. Resumen de la Materia de Biología HIALOPLASMA (citoplasma transparente) Las organelas pueden ser partículas, corpúsculos, filamentos, bastoncillos, u otras formas pequeñísimas, que cumplen funciones muy importantes para mantener viva la célula. Algunas de ellas son: RETICULO ENDOPLASMATICO: rugoso y liso. RIBOSOMAS MITOCONDRIAS COMPLEJO DE GOLGI LISOSOMA PLASTIDIOS VACUOLAS CENTROSOMA “Cada una de estas organelas poseen diferentes características y la capacidad de cumplir funciones específicas que propician que la célula, como un todo, posea vida”. ORGANELAS CITOPLASMATICAS ORGANELA ESTRUCTURA FUNCION RETICULO RUGOSO (R.E.R): Participa en la síntesis de proteínas y en el transporte deENDOPLASMATICO Red membranosa asociada con los ribosomas en forma sustancias entre la membrana nuclear y el exterior y el Tienen forma de tubos de gránulos. exterior de la célula. Es abundante en testículos, ovarios yplanos como si se tratara de glándulas suprarrenales (las q generan adrenalina)fideos doblados que recorren el interior de la célula. LISO (R.E.L): Participa en la síntesis de lípidos y en el transporte de Solo se puede ver con el microscopio electrónico. Red membranosa o especies de canales libres (sin sustancias. Se cree que tiene relación con la secreción celular. Hay dos tipos: ribosomas) Son corpúsculos esféricos, que se localizan adheridos al Realizan la síntesis de proteínas. RIBOSOMAS retículo endoplasmático o libres en el hialoplasma. Constituidos esencialmente por ARN y proteínas. Son corpúsculos redondos o alargados (algunos tienen Respiración celular (liberación de energía ya que las forma de filamentos, bastones o esferas). mitocondrias contienen gran cantidad de enzimas, entre ellas Son frecuentes en células metabólicamente activas destacan las de tipo oxidativo que permiten los procesos deMITOCONDRIAS como las del hígado y las de los músculos. respiración celular) Con dos membranas (externa lisa y la interna replegada o en forma de cresta). CONDRIOSOMAS La sustancia intermedia entre las membranas de la mitocondria se llama: Matriz. Adheridas a las crestas encontramos los citocromos cuya función es realizar la respiración celular aeróbica. Se ubica generalmente cerca del núcleo celular está Almacenan proteínas (almacenan temporalmente las conformada de pilas de sacos membranosos aplanados. proteínas sintetizadas por los ribosomas en el retículo COMPLEJO DE Tiene forma de sáculos (red filamentosa o cuerpos endoplasmático). Participa en la formación de glucógeno. lobulados). GOLGI Se llama dictiosoma en células vegetales.o Aparato de Golgi No se enuentra en los espermatozoides maduros, ni en los glóbulos rojos. Se podría comparar con minúsculas bodegas. Organelas que permiten a las células animales realizar la Participan en los procesos digestivos (por esta razón son degradación de las partículas por medio de algunas características de las células animales) LISOSOMAS enzimas digestivas. (Animales) Son como simples bastoncillos o pequeñas vesículas redondeadas (saquitos globulares que contienen enzimas, presentan una coloración blanca).Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 31
  • 32. Resumen de la Materia de Biología ORGANELAS CITOPLASMATICAS Se cree que tiene que ver con la artritis. Estructuras celulares características de las células Almacenan pigmentos de diferentes colores. vegetales. Otros almacenan almidones o aceites. Los plastos más importantes son: Importantes en la fotosíntesis. 1, los CLOROPLASTOS, que se encargan de la fotosíntesis, contienen clorofila (pigmento verde que captura la energía de la luz solar y la transforma en energía química. 2, los Cromoplastos, que dan la coloración a las flores PLASTIDIOS y a los frutos debido a los pigmentos que contienen. A los o Plastos cromoplastos que contienen pigmentos rojos o naranja se les llama carotenos y cuando los pigmentos son amarillos se les llama xantofila. 3, los Leucoplastos, que son incoloros, cuya función es almacenar sustancias. Ejm: los leucoplastos se llaman amiloplastos si almacenan almidón, u oleoplastos si almacenan aceites. Se encuentran con frecuencia en las células vegetales Almacenan sustancias tales como el agua, aceite, almidón, como una gran burbuja por lo que ocupan un gran sales, oxígeno y algunos cristales. espacio dentro del citoplasma. También pueden cumplir funciones de excresión (expulsión VACUOLAS En las células animales son como burbujas de aire pero de desechos). mucho más pequeñas. Almacenamiento, digestión y excresión. Pueden ser digestivas, contráctiles o de almacenamiento. Se encuentra en las células animales y vegetales En las eucariotas participan de la reproducción celular. primitivas, muy cerca del núcleo Se observan en la formación del huso acromático.CENTROSOMA A partir del centrosomas se originan los centríolos, los Dan origen a CILIOS y FLAGELOS. cuales se disponen en ángulo recto (diplosoma) y están rodeados por una zona más densa llamada centrosfera.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 32
  • 33. Resumen de la Materia de Biología EL NUCLEO CELULAR CONCEPTO: Se le denomina CARIOPLASMA. Generalmente se enuentra localizado en el centro de la célula, dentro del citoplasma. Tiene forma esferoidal. Fue descubierto por Robert Brown en 1831. Solo se encuentra en las células eucariotas, porque recordemos que algunas células no poseen un núcleo verdader, entre ellas los organismos del reino Monera (bacterias y algas azul verdosas) FUNCIONES: Regula todas las funciones celulares. Contiene la información que rige la herencia biológica De él dependen todas las demás partes de la célula, porque si se le extirpara en una microcirugía, la célula moriría de inmediato. PARTES DEL NUCLEO. En el núcleo (eucariotas) se distinguen algunas estructuras importantesMEMBRANA Es una doble membrana llena de poros, que regula el intercambio de sustancias con el citoplasma.NUCLEAR Encuelve al núcleo.JUGO Es una sustancia semilíquida en la que se encuentran sus pendidos los cromosomas y el nucléolo.NUCLEAR También se le conoce con los nombres de CARIOLINFA o NUCLEOPLASMA. Son como cintas trenzadas (semejantes a hilos) debido a que están formados por una sustancia que se puedeCROMOSOMAS teñir, denominada CROMATINA, mientras que el jugo nuclear no se colorea. Es un cuerpo esférico que se encuentra dentro del núcleo. En las células puede aparecer o desaparecer, además de que puede haber más de un nucléolo en un mismo núcleo dependiendo de la especie de la que se trate.NUCLEOLO Contiene cromatina y se tiñen intensamente. Son zonas especializadas que contienen copias múltiples de la información para la síntesis de ARN ribomal.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 33
  • 34. Resumen de la Materia de Biología TEMA III FUNCIONES BASICAS DE LAS CELULAS FUNCIONES VITALES CONCEPTO: Son las que le dan a la materia las propiedades de la vida, sea esta un organismo unicelular o multicelular (procesos o funciones necesarios para que haya vida). Las funciones vitales las podemos distinguir en dos grandes grupos: FUNCIONES METABOLICAS, Son aquellas, que permiten la conservación del ser vivo, o de la célula misma. Son reacciones químicas y energéticas que ocurren dentro del organismo (unicelular o pluricelular) para conservarlo vivo.No es lo mismo una larva que un organismo adulto (larva-mosca) o un recién nacido de un adulto. Ambos pasan de una etapa a otra ¿cómo?-mediante el crecimiento y la maduración (aumentan su tamaño y maduran las estructuras)que son resultado de las funciones metabólicas.También los organismos realizan la autorreparación de tejidos y órganos ante el desgaste y las lesiones que pueden sufrir a través del tiempo y por el efecto de algunos factores internos o externos, todo gracias a las funciones metabólicas, ya que en las células ocurren reacciones físicas oquímicas destinadas al mantenimiento de la vidad de la unidad vital o célula. A estas reacciones se les denominan, funciones metabólicas celulares. El metabolismo permite: la incorporación y la elaboración de energía que ocurran reacciones de composición y descomposición de sustancias. Entre las FUNCIONES METABÓLICAS citaremos: LA NUTRICIÓN LA RESPIRACIÓN LAS SÍNTESIS DE PRODUCTOS, es el proceso que utilizan los seres vivos para incorporar y convertir los nutrientes en componentes de sus cuerpos. LAS FASES DEL METABOLISMO SON: ANABOLISMO CATABOLISMO El metabolismo es un proceso de fases armonizadasProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 34
  • 35. Resumen de la Materia de Biología FUNCIONES DE PERPETUACION Son aquellas que garantizan la consevación de los diversos organismos que existen en la naturaleza.(garantizan la supervivencia, no solamente del ser vivo, sino de las diversas especies). Es un fenómeno que se da, aunque haya factores externos e internos que los seres vivos deben enfrentar, para ganar la batalla da la vida. Entre las funciones de perpetuación citaremos: CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO REPRODUCCIÓN ADAPTACIÓN CONTROL DEL ESTADO DE EQUILIBRIO Tiende a resolver los efectos que puedan resultar ante diversos factores (cambios de luz, temperatura, ruido, presión y otros más, que le cause irritabilidad) . Para mantener el equilibrio, pueden realizar cambios en sus estructuras, desarrollar actividades y sobre todo, mantener el control de algunos de sus componentes. De esa forma puede regular procesos vitales (las funciones vitales permiten la existencia de la vida en el Planeta). Ejm: los osos invernan cuando las condiciones son adversas. REPRODUCCION Es la forma especializada de conservar la especie y dar continuidad a las caracteristicas de los organismos. Permite que un ser vivo dé origen a otros semejantes a él Fenómeno por el que una especie ADAPTACION modifica sus relaciones con el medio ambiente Consiste en una serie de cambios notables para ajustarse a nuevos factores y sobrevivir.(rasgos que aumenta la capacidad de un individuo de sobrevivir y reproducirse). Es decir, que en algunos casos, los seres vivos sufren variaciones, no solo del comportamiento, sino también, en sus estructuras morfológicas y funcionales con el fin de sobrevivir, las cuales son heredadas.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 35
  • 36. Resumen de la Materia de Biología FASE DEL METABOLISMO ANABOLISMO CONCEPTO: Son reacciones químicas que ocurren en los organismos en los que se producen sustancias complejas a partir de sustancias sencillas. ACTIVIDADES ANABOLICAS (síntesis de carbohidratos, lípidos y proteínas) Permite el almacenamiento de energía Produce nuevos materiales Permite el crecimiento y desarrollo SINTESIS DE SUSTANCIAS. Moléculas sencillas forman moléculas complejas La fotosíntesis es un proceso anabólico. Los organismos realizan anabolismo cuando combinan sustancias sencillas, conseguidas mediante la nutrición y forman moléculas de complejas (almacenamiento de energía química) EJEMPLOS DE fotosíntesis (síntesis de carbohidratos) NUTRICION ANABOLISMO quimisíntesis FASE DEL METABOLISMO CATABOLISMO CONCEPTO: Son reacciones químicas en las que ocurre la degradación de sustancias complejas para producir sustancias más simples. Es decir: Un proceso catabólico es aquel que realiza la materia viva y en el cual ocurre la degradación de sustancias complejas, para producir otras más simples. ACTIVIDADES CATABOLICAS (digestiva, degradación de monosacáridos y de nutrientes) Un ejemplo de proceso catabólico es la digestión de las carnesProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 36
  • 37. Resumen de la Materia de Biología AnaeróbicaEJEMPLOS DE RESPIRACION AeróbicaCATABOLISMO DIGESTIÓN NOTAS: El anabolismo y el catabolismo son procesos enlazados que ocurren (simultánea y continuamente) en el organismo. FUNCION METABOLICA DE LA NUTRICION (forma de obtener energía - ANABOLISMO) CONCEPTO: Es el conjunto de reacciones físico-químicas (funciones orgánicas) que tienden a suministrar la energía necesaria (obtención, transformación y utilización de alimentos para las actividades y el crecimiento) al ser vivo.“Osea el organismo toma la materia y la energía del medio externo y la incorpora” El alimento les provee la energía que será utilizada para su funcionamiento normal (conserva, sustituye partes, repara lesiones y conserva los sistemas activos). La energía solar es principalmente la principal fuente de energía de los seres vivos. La función de la nutrición está determinada por la forma de alimentarse el organismo. Cada especie tiene su propia forma de alimentarse.Por ejemplo: Las plantas carnívoras aparte de realizar la fotosíntesis, también lo hacen por medio de Cepos (trampas)así atrae a los insectos y los captura. También los organismos de una sola célula como la ameba porque aunque carecen de estructuras especializadas, es capaz de emitir seudópodos (prolongaciones de la membrana) y englobar con ellos las partículas alimenticias. Otro caso la Hidra (celentéreos), presenta estructuras especializadas para la captura (tentáculos) e ingestión de alimentos (boca). Un mismo orificio le sirve como boca y como ano. La mosca doméstica suelta algo de saliva sobre las sustancias azucaradas que le sirvende alimento y después succiona la pasta resultante. Su boca es del tipo denominado: chupador En los celenterados (hidra, anemonas, corales, medusas) y equinodermos (q significa piel espinosa como la estrella de mar, el erizo de mar,el pepino de mar, la ofiura, el dólar de mar) la digestión es externa, es decir, que los alimentos son transformados fuera del cuerpo y son absorbidos a nivel de la boca.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 37
  • 38. Resumen de la Materia de Biología El buitre es un organismo heterótrofo carroñero. En los mamíferos la absorción, ocurre por la captación de las sustancias a través de las vellosidades que recubren el intestino Los animales obtienen su energía de los vegetales, ya sea directamente (comiéndolos) o indirectamente (comiéndose a otros animales, que a su vez se alimenta de vegetales.Al final de la digestión se obtienen productos asimilables y de desecho. Así, el organismo puede absorber lo útil y desechar lo no aprovechable. LA NUTRICIÓN DE LAS PERSONAS está definida por los procesos de: INGESTIÓN,es la introducción al cuerpo del alimento que se halla en el medio externo DIGESTIÓN,es la desintegración de las sustancia alimenticias complejas en compuestos más sencillos, por medio de lasenzimas. Osea, cuando los alimentos son ingeridos pueden ser sometidos a un proceso de transformación física(acción mecánica que los fracciona y los humedece)y a una proceso químico (que permite el desdoblamiento delos alimentos para que sean aprovechados) La ABSORCIÓN,en parte, se realiza por ósmosis y por difusión (trasporte pasivo) lo cual ocurre normalmente en el intestinocomo en el caso de los vertebrados, pero como la glucosa y los aminácidos no pueden difundirse a través delrevestimiento intestinal deben ser absorvidos por transporte activo. ALMACENAMIENTO, debido a la variedad de actividades y a una virtual escasez de alimento, los organismosalmacenan parte de los productos asimilados, por ejm: los organismos vertebrados, almacenan glucosa a nivel del hígadoy en los músculos en forma de glucógeno. Las plantas almacenan almidón en raíces, tallos y hojas. Los ácidos grasos y el glicerol son convertidos en grasa y se almacenan en muchos lugares del cuerpo, por ejm debajo de la piel.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 38
  • 39. Resumen de la Materia de Biología DOS MODALIDADES DE NUTRICIÓN (DOS FORMAS DE OBTENER ENERGÍA)SEGÚN LA FORMA DE CAPTURA LA ENERGÍA, LOS ORGANISMOS PUEDEN SER: HETERÓTROFOS (CONSUMIDORES),se denominan así porque no producen sus alimentos, los consiguen ya elaborados. (no son capaces deproducir la energía que necesitan, razón por la que deben tomarla de los organismos productores, en forma dealimento). AUTÓTROFOS (PRODUCTORES) LAS CÉLULAS SON AUTÓTROFAS O HETERÓTROFAS: Algunas células son capaces de sintetizar su propio alimento a partir de la transformación de sustancias inorgánicas (agua, sales minerales y dióxido de carbono) esas son las células autótrofas porque aprovechan la energía luminosa u otras fuentes de energía. En resumen, “las células autótrofas con clorofila tienen la capacidad de captar la energía de la luz para formar sustancias orgánicas (energía química), a partir de CO2 y H2O. Esta capacidad no la poseen las células heterótrofas”. Las células heterótrofas son las que no pueden elaborar su propio alimento. Ellas requieren incorporar las sustancias orgánicas ya elaboradas.ejm. La hidra y la ameba AUTÓTROFOS CONCEPTO: Son aquellos organismos capaces de proveerse a sí mismos de la energía necesaria para llevar a cabo las funciones vitales (organismos productores, porque producen su propio alimento) También se les denominan organismos productores, porque pueden producir sustancias orgánicas a partir de la captura de la energía y de algunas sustancias inorgánicas del medio externo. Los autótrofos realizan la producción de los alimentos mediante dos procesos: QUIMIOSINTESIS FOTOSINTESIS QUIMIOSÍNTESIS (ALGUNAS BACTERIAS) CONCEPTO: “Producción de compuestos orgánicos, llevado a cabo por organismos, con energía obtenida a partir de reacciones químicas inorgánicas, en lugar de energía luminosa” Los organismos quimiosintéticos aprovechan la energía química liberada mediante ciertas reaccionesProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 39
  • 40. Resumen de la Materia de Biología químicas,.algunas bacterias son: las NITROSOMAS oxidan sustancias amoniacales. Las NITROBACTERIAS convierten los nitritos en nitratos. las BACTERIAS SULFOOXIDANTES son capaces deoxidar el azufre y obtener la energía que se liber en dichas reacciones. Las BACTERIAS FERRUGÍNEAS toman la energía cuando oxidan disoluciones de carbonato ferroso. En que difieren la quimisíntesis de la fotosíntesis: “En que la producción de carbohidratos, a partir de CO 2, no utiliza luz como en la fotosíntesis, sino otras fuentes (reacciones químicas). FOTOSÍNTESIS O SÍNTESIS CLOROFÍLICA (EN LAS PLANTAS) CONCEPTO: “Síntesis de carbohidratos a partir de (CO2) bióxido de carbono y agua, utilizando la energía luminosa captada por la clorofila en las células vegetales” Es un proceso en el cual la energía de la luz solar es transformada en energía química. Durante la fotosíntesis, los organismos sintetizan glúcidos, lípidos y aminoácidos, a partir de sustancias o compuestos simples como el dióxido de carbono y el agua. Es un proceso metabólico de los organismos autótrofos (es un proceso anabolico). Los organismos autótrofos fotosintéticos producen sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas en presencia de energía luminosa. La palabra fotosíntesis se derva de los términos foto (que quiere decir luz) y síntesis (que significa formación de sustancias complejas a partir de otras sencillas) LOS TRES FACTORES NECESARIO PARA EL DESARROLLO DE LA FOTOSÍNTESIS SON: compuestos inorgánicos bióxido de carbono (CO2) agua (H2O) Para que el fenómeno de la fotosíntesis ocurra, es indispensable una fuente de energía luminosa, clorofila, dióxido de carbono y agua. La CLOROFILA es un pigmento característico de las células vegetales y se encuentra en el cloroplasto. Es un catalizador (sustancia que activa o acelera una reacción, pero que no participa químicamente en ella). Su función es absorver la energía luminosa. La fotosíntesis se un proceso que ocurre en los CLOROPLASTOS (cada célula vegetal puede tenerProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 40
  • 41. Resumen de la Materia de Biología de unos 20 a 100 cloroplastos). La fotosíntesis es un proceso que ocurre gracias a la acción de los pigmentos clorofilicos en dos fases continuas denominadas: fase luminosa y fase oscura. La importancia de la fotosíntesis en los seres vivos radica en que: “Directa o indirectamente es el proceso que hace posible las diversas fuentes de alimento en la Tierra y permite la renovación del aire”.Es la forma de obtener compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas (CO 2 y H2O) aprovechando la energía luminosa y la clorofila. MUCHOS PERSONAJES HICIERON APORTACIONES PARA LLEGAR AL CONCEPTO MODERNO DE LA FOTOSÍNTESIS: JUAN BAUTISTA VAN HELMONT, propuso por primera vez, algunas ideas para explicar lo que ocurría con las plantas “los vegetales toman el peso del agua con que se riegan” JOSEPH PRIESTLEY, dijo “Las plantas utilizan una sustancia del aire, de manera que la restauran, si hay presencia de luz solar, pero en la oscuridad eso no ocurre y, además, la sustancia que las plantas eliminan en el oscuridad es perjudical para la salud de las personas” HORACIO DE SAUSSURE, planteó la fórmula: CO2 + H2O + E.luminosa (luz/planta verde)→ Materia orgánica + Oxígeno JEAN INGEN LOUSZ, agregó: “el proceso de la fotosíntesis ocurre solamente en las partes verdes de la planta” porque las partes verdes de las plantas, como las hojas, tallos o semillas verdes, desprenden oxígeno cuando se exponen a la luz y no, cuando permanecen en la oscuridad.(las partes verdes de las plantas desprendían oxígeno cuando se exponían a la luz) En 1905, un científico británico llamados H. BLACKMAN, demostró que la fotosíntesis ocurre en dos series de reacciones: “una serie de reacciones ocurre en presencia de luz y otras reacciones no requieren luz” y además probó que, en el período de oscuridad disminuía la velocidad del fenómeno, pero que no se interrumpía. LOS CLOROPLASTOS ESTRUCTURA Posee una membrana exterior formada por dos capas semejantes a la estructura de la mitocondria. Dentro del cloroplasto se puede observar una sustancia llamada estroma El estroma contiene enzimas (útiles para la fase oscura) y unos pequeños cuerpos llamados granos. La clorofila puede ser de varios tipos, pero los dos más importantes se denominan a (se encuentra en todas las plantas verdes) y b (algunos organismos no la poseen). A un conjunto de granos se le denomina GRANA Cada grano tiene forma de puñitos de monedas, o discos aplanados llamados TILACOIDES Los tilacoides o discos aplanados están formados por capas de moléculas de proteínas separadas por capas de clorofila, otro pigmentos y algunos lípidos. Otros tipos de plastidios son: Cromoplastos, son los responsables de la coloración de los frutos y flores (caroteno y xantofila) Leucoplastos, pigmentos incoloros pero pueden transformarse en cromoplastos.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 41
  • 42. Resumen de la Materia de Biología COMPOSICIONLos cloroplastos son de color verde debido a la presencia del pigmento verde llamado clorofila. FUNCIONEl cloroplasto es la estructura celular básica, especializada para que ocurra la fotosíntesis. REACTIVOS Y PRODUCTOS QUE INTERVIENEN EN LA FOTOSINTESISATP y ADP Son compuestos que se encuentran en las células vegetales y que poseen un alta cantidad de energía en sus enlaces químicos que puede ser transferida bajo ciertas condiciones.ATP (reactivo) Adenosintrifosfato (adenosin + 3 fosfatos) (P=fósforo) Es importante porque es una coenzima nucleótida que interviene en el transporte de la energía a los organismos. Molécula rica en energía que se puede transformar en ADP y Pi (ácido fosfórico) si se rompe uno de sus enlaces (por hidrolisis parcial), pero, se puede reconstituir partiendo de ADP y P i si hay energía para ello. Hidrolisis, desdoblamiento de un compuesto en sus partes por adición de agua entre algunos de sus enlaces.ADP, adenosindifosfato (adenosín + 2 fosfatos), sustancia que se produce al romperse uno de los enlaces del ATP. Como es lógico pensar, la molécula de ATP puede restituirse a partir de ADP Y Pi durante la fotosíntesis: ATP ADP + Pi El ATP y el ADP difieren en un fosfato. Pi es el símbolo con el cual se identifica un grupo fosfato (ácido fosfórico). Se obtiene cuando la molécula de ATP se rompe. FASE LUMINOSA DE LA FOTOSINTESIS Solo ocurre en presencia de la luz y se realiza en los tilacoides de los cloroplastos en dos etapas llamadas: Fotofosforilación acíclica Fotofosforilación cíclica. Esta fase es muy importante porque produce la fotólisis del agua. Los elementos que intervienen en la fase luminosa de la fotosíntesis son: energía luminosa, clorofila yProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 42
  • 43. Resumen de la Materia de Biología agua. El objetivo principal de la fase luminosa es capturar la luz por medio de la clorofila. FOTOFOSFORILACION ACICLICA 1 PASO: la luz es absorbida por la clorofila. El impacto de la luz sobre la clorofila la hace desprender 2 electrones (2 e-) y a la vez rompe la molécula del agua. Este proceso se llama fotólisis del agua. Como consecuencia, se libera oxígeno que pasa a la atmósfera y es respirado luego por los seres vivos. 2 PASO: se forma un flujo de electrones que permite unir el ADP al Pi y forma ATP. 3 PASO: los electrones pasan por los aceptores y se descargan sobre una sustancia llamada NADP + que adquiere dos cargas negativas que se neutralizan con dos cargas positivas de los 2H+ provenientes del H2O. Así se cumplen los tres objetivos de la fase acíclica: Realizar la fotólisis del agua (la clorofila absorbe la luz y se rompe la molécula del agua y se libera oxígeno) se sintetiza ATP se forma el NADPH + H+ El NAD y el NADP+ son coenzimas, que facilitan el proceso fotosintético. Funcionan también como portadores de electrones. NADPH: Dinucleótido de nicotinomina y denina fosfato. FOTOFOSFORILACION CICLICA: En esta etapa ocurren reacciones idénticas al la fotofosforilación acíclica. Solo con dos diferencias: 1 PASO: la clorofila absorbe la luz, se libera oxígeno.(comienza en forma idéntica que en la fotofosforilación acíclica) 2 PASO: se forma ATP y los dos electrones se devuelven a la clorofila 680 (los 2 e- que llegan a la clorofila 700, no pasan a los aceptores, sino que se devuelven hasta la clorofila 680, de esa forma cierran el ciclo, que le da nombre. Solo se produce ATP). FASE OSCURA DE LA FOTOSINTESIS Se llama así porque en ella ocurren reacciones que no requieren de energía lumínica. Entre ellas la captura del CO2 y la síntesis de sustancias orgánicas. Se le conoce como ciclo de Calvin Benson y ocurre en el estroma del cloroplasto.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 43
  • 44. Resumen de la Materia de Biología En la fase oscura participan algunas sustancias importantes como: Ribulosa difosfato (azúcar de 5 carbonos) CO2 (dióxido de carbono) ATP (se formó en la fase luminosa) NADPH + H+ el transportador de hidrógeno (recuerde que obtuvo los hidrógenos del agua, durante la fase anterior) PGAL (fosfogliceraldehído) PASOS: 1 PASO. El azúcar de 5 carbonos (ribulosa difosfato) reacciona conel dióxido de carbono y forma una molécula de 6 carbonos, que finalmente termina rómpiendose en dos moléculas de 3 carbonos cada una. 2 PASO: Se utiliza el ATP y los hidrogenos (transportados por el NADPH + H+) en la conversión de las moléculas de 3 carbonos en PGAL. PGAL (fosfogliceraldehído), esta sustancia puede llegar a formar nuevas moléculas de ribulosa difosfato para que se inicie de nuevo el ciclo. FASE LUMINOSA FASE OSCURA 1. La clorofila absorbe la energía luminosa. 1. El CO2 se incorpora a un azúcar de 5 carbonos y forma una molécula de 6 carbonos. 2. La energía rompe la molécula de agua y produce ATP 2. Se rompe la molécula de 6 carbonos en 2 moléculas a partir de ADP + Pi de 3 carbonos cada una. 3. El NADP atrapa los hidrógenos y se libera O2 3. En la conversión de las moléculas de 3 carbonos en PGAL, se utiliza el ATP y los hidrógenos transportados por el NADPH + H+ 4. Ocurre en los tilacoides 4. Ocurre en el estroma FACTORES QUE VARIAN LA FOTOSINTESIS (LIMITANTES) Pueden ser de dos tipos: FACTORES EXTRINSECOS: o externos, la intensidad o tipo de luz, la concentración del CO 2 y la atención tecno-agrícola como las podas, plaguicidas, agroquímicos, la disponibilidad del agua y minerales. FACTORES INTRISECOS: o internos, la pigmentación o la estructura de la planta, relacionados con el funcionamiento del organismo, la presencia de patógenos (hongos, bacterias, virus) FORMULA DE LA FASE LUMINOSA DE LA FOTOSINTESIS CLOROFILA ADP + Pi + H2O + E. luminosa ATP + NADPH2 + O2Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 44
  • 45. Resumen de la Materia de Biología FORMULA DE LA FASE OSCURA DE LA FOTOSINTESIS ATP + CO2 + H2 ADP + Pi + PGAL (Carbohidratos y otros) FORMULA GENERAL DE LA FOTOSINTESIS LUZ 6 CO2 + 12 H2O C6 H12 O6 + 6 O2 + 6 H2O CLOROFILA FUNCION METABOLICA DE LA RESPIRACION (forma de liberar energía - CATABOLISMO) CONCEPTO: “Respiración, proceso para liberar la energía obtenida mediante la alimentación. Proceso en el que las sustancias que se degradan son como el combustible necesario para producir la energía que requiere el organismo para cumplir las funciones vitales” Algunos organismos (heterótrofos), obtienen la energía a partir de compuestos orgánicos que proceden de otros organismos, mediante la alimentación y la almacenan como sustancias orgánicas. Posteriormente se libera la energía mediante una serie de procesos que ocurren en la célula. Estos procesos son reacciones de carácter catabólico (respiración) SE COVIERTEN Grandes moléculas Moléculas más + ATP orgánicas simples RESPIRACION CELULAR, capacidad que tienen las células, para degradar sustancias orgánicas complejas en otras más simples, con liberación de energía que almacenan en forma de ATP.( consiste en una serie de reacciones químicas productoras de energía que acontecen dentro de la célula) El producto más importante de la respiración celular es la liberación de energía. Los científicos resumen este complejo proceso bioquímico, en una simple ecuación: C6 H12 O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energía (ATP) El CO2 y el H2O son sustancias resultantes de la respiración celular, así como la energía. La respiración celular puede ocurrir mediante dos fases:Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 45
  • 46. Resumen de la Materia de Biología RESPIRACION ANAEROBICA RESPIRACION AEROBICA RESPIRACION ANAEROBICA Ocurre en el citoplasma (hialoplasma) No requiere la presencia de O2 (oxígeno) También se le denomina GLUCOSIS (proceso por medio del cual la glucosa se degrada y produce piruvato y energía (ATP, osea descomposición de la glucosa en sus componentes más simples), FORMULA DE LA RESPIRACION ANAEROBICA 2 ADP + 2 Pi + glucosa (6 C ) 2 moléculas de 3 C + 4 H+ + 2 ATP (ácido pirúvico) PROCESO DE LA GLUCOSIS (se obtiene ácido pirúvico y 2 moléculas de ATP) GLUCOSA (6 C) 1, La molécula de glucosa formada de 6 Glucólisis átomos de carbono se rompe en dos moléculas de 3 átomos cada una. Y posteriormente, se forman 2 moléculas de ACIDO PIRUVICO. Sin presencia de 2, Se produce el desprendimiento de iones de ox.igeno se hidrógeno y algunos electrones son degrada transferidos a moléculas transportadoras en (NADH y FADH). Acido Pirúvico Acido Pirúvico molécula de 3 C molécula de 3 C 3, Se produce la transferencia directa de pequeñas cantidades de energía para formar ATP. El cuál se forma a expensas del ADP y 2H+ H+ el Pi, que posee la célula. 2 moléculas de ATP LAS CÉLULAS QUE REALIZAN RESPIRACIÓN ANAERÓBICA PARA LIBERAR ENERGÍA SON: BACTERIAS (respiración anaeróbica) LEVADURAS (fermentación alcohólica y fermentación acética). La forma de respiración que usa la levadura se llama fermentación, que es un proceso igual a laProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 46
  • 47. Resumen de la Materia de Biología respiración anaeróbica, sólo que el resultado es diferente se obtiene: alcohol etílico (alcohol del vino), en lugar de ácido pirúvico, por eso se le llama: fermentación alcohólica, que es aprovechada en la fabricación de vinos. En algunos casos, durante la fermentación alcohólica puede formarse ácido acético para la producción de vinagre. A este proceso se le llama: fermentación acética. CELULAS MUSCULARES (fermentación láctica o glucólisis) En la glucólisis, el glucógeno almacenado por las células se descompone en dos moléculas de glucosa, que a su vez se degrada en dos moléculas de ácido láctico (lactato), y por eso, se le denomina: fermentación láctica. Porque razón luego de una larga caminata al siguiente día los músculos duelen? Debido a que se produce una alta concentración de ácido láctico en los músculos (producto de la respiración anaeróbica de las células), lo cual produce fatiga y dolor muscular. FERMENTACIONES: LACTICA Y ALCOHOLICA Recuerde que la fermentación alcohólica (levadura) y la fermentación láctica ( músculos) son dos formas de respiración anaeróbica. CONCEPTOS: Fermentación alcohólica es el resultado de una forma de respiración anaeróbica (organismos que viven en medios carentes de oxígeno). Por ejemplo: las levaduras. Fermentación láctica es el resultado de la forma de respiración celular que ocurre en los músculos (anaeróbica) con la acumulación de ácido láctico. La diferencia entre ambas es que: Fermentación alcoholica: a partir de organismos anaeróbicos (levaduras) que da como producto final ácido etílico. C6 H12 O6 → 2 C2 OH + 2 CO2 + (2 ATP)Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 47
  • 48. Resumen de la Materia de Biología Fermentación láctica, ocurre a nivel muscular y da como producto final ácido láctico. C6 H12 O6 → ácido láctico + 2 CO2 + Energía LEVADURAS CELULAS MUSCULARES Fermentación Glucólisis de la glucosa del glucógeno CO2 + Alcohol etílico CO2 + Acido láctico C 2 H6 O C 3 H6 O 3 Energía 2 ATP Energía 2 ATP Glucosa → Alcohol + CO2 + Energía (2 ATP) Glucosa → Acido láctico + CO2 + Energía (2 ATP) Respiración Respiración Celular Celular NOTAS:En la levadura que se usa para hacer el pan existe una mezcla de enzimas llamadas cimasa, que son capaces de fermentar la glucosa.El alcohol etílico se denomina alcohol de grano, cuando se obtiene de la fermentación de la glucosa de los cereales. Es un líquido incoloro volátil, deolor característico.es un líquido conocido y de uso doméstico para frotar la piel y desinfectar la piel.El alcohol libre de agua se le conoce como alcohol absoluto, RESPIRACION AEROBICA Requiere presencia de oxígeno Ocurre en la mitocondria Este proceso se caracteriza, al igual que el proceso anaeróbico, por la liberación de energía debida a la degradación del ácido pirúvico, el cual da como resultado nuevas moléculas de ATP (de la degradación del ácido pirúvico se obtienen de 36 a 38 moléculas de ATP) Se da en tres fases que parten del piruvato: El Puente El Ciclo de Krebs El sistema de citocromos, llamado también Cadena Respiratoria Mitocondrial. EL PUENTE, Las moléculas de piruvato sufren ciertas reacciones químicas mediante las cuales pierde CO2 y se convierten en ACETATO (acetil coenzima A).Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 48
  • 49. Resumen de la Materia de Biología Nuevos hidrógenos son transferidos a moléculas transportadoras. EL CICLO DE KREBS También se le llama Ciclo del Acido Cítrico. Esta etapa recibe ese nombre debido a su descubridor Hans Krebs. Pasos: El acetato se combina con una molécula de 4 carbonos y da lugar a un citrato (compuesto de 6 carbonos). El Citrato desprende CO2 y se transforma en una molécula de 5 carbonos. Continúa la descarboxilación, la molécula de 5 carbonos desprenden CO2 y pasa a ser una molécula de 4 carbonos. Observemos que en esta etapa ocurre una total degradación de los compuestos orgánicos. Es decir, los compuestos pierden CO 2. Otros productos del ciclo de Krebs son los hidrógenos y los electrones, los cuales son transferidos en cada paso. SISTEMA DE CITOCROMOS O DE FOSFORILACION OXIDATIVA No se trata de una fase independiente, sino de representar, cómo ocurre la trasferencia de electrones y la eficiente producción de energía que quedó indicada en la etapa anterior. El sistema de citocromos es responsable de la síntesis de la mayor parte del ATP que se produce. Notemos que los electrones se integran nuevamente al final con los átomos de hidrógeno, los que se combinan con el oxígeno y dan como resultado la molécula de agua, úl producto de la respiración aeróbica.ESQUEMA DE LA RESPIRACION AEROBICA Respiración Aeróbica 2 moléculas de ácido pirúvico En presencia de oxígeno se degradan en CO2 H2O + 36 moléculas de ATPProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 49
  • 50. Resumen de la Materia de Biología CUÁL ES LA IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LA RESPIRACIÓN? Es el proceso mediante el cual los seres vivos obtienen la energía por degradación de otras sustancias químicas (alimentos), necesarios para las funciones vitales. IMPORTANCIA DE LA RESPIRACION. A partir de 1 molécula de glucosa y mediante ambas fases de la respiración celular, se obtienen 38 moléculas de ATP. El ATP se usa para realizar funciones vitales, (transporte activo de las células y la producción del calor necesario para que la célula pueda mantenerse viva). Además, algunas fromas de respiración anaeróbica resultan valiosas para la industria.Importancia de la respiración: es la transformación de energía química obtenida de los alimentos en ATP. GLUCOLISIS CICLO DE KREBS Ocurre en el citoplasma Ocurre en la mitocondria No requiere la presencia de O2 Requiere la presencia de O2 Se produce ácido pirúvico Se produce CO2 y H2O Se obtiene 2 moléculas de ATP Se obtiene aproximadamente de 36 a 38 moléculas de ATP. PUEDE OCURRIR RESPIRACION A PARTIR DE PROTEINAS Y LIPIDOS? Sí, en el caso de las proteínas antes deben ser convertidas en aminoácidos. RELACION SINTESIS CLOROFILICA Y LA RESPIRACION CELULAR¿Por qué podemos considerar la fotosíntesis y la respiración como procesos complementarios?Debido a que en la fotosíntesis, la energía solar, el agua del suelo y el CO2 reaccionan gracias a la clorofila,formando como producto materia orgánica. En la respiración esos productos sos desdoblados para liberarenergía, integrándose el agua y el CO2 al medio para ser reutilizados nuevamente.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 50
  • 51. Resumen de la Materia de Biología TEMA IV AUTOPERPETUACION Recordar que las funciones de perpetuación son: El control del estado de equilibrio La reproducción La adaptación Pero se desarrollará a continuación la función de reproducción. REPRODUCCION BASES QUIMICAS: EL ADN Y LA SINTESIS DE PROTEINAS“El ADN y la síntesis de proteínas son de vital importancia para el mantenimiento del orden de un sistema biológico, ya sea este de una célula o un organismo pluricelular”. Tanto los microorganismos (procariota), como los seres complejos (eucariota) son capaces de reproducirse. Recuerde el postulado de la Teoría Celular: “Toda célula proviene de otra ya preexistente” Osea, al reproducirse la célula también se autoperpetua. Funciones de Perpetuación:Son aquellas que garantizan la consevación de los diversos organismos que existen en la naturaleza.(garantizan la supervivencia, no solamente del ser vivo, sino de las diversas especies). El componente clave de la autoperpetuación es el ADN (molécula determinante en los procesos de la autoperpetuación). Procariota: los procesos de autoperpetuación estan dispersos en el citoplasma. Eucariota: los procesos están regidos por el contenido nuclear SINTESIS DE PROTEINAS (fases) Es un proceso complejo que podemos resumir en dos fases llamadas transcripción y traducción. Del ADN depende la formación de las proteínas.(el ADN dirige la síntesis de la proteína, porque le da la información al ARN (m) para que se forme el polipétido) Cada porción que dirige la síntesis de una proteína enzimática se denomina gen o gene. La secuencia de loa aminoácidos en las proteínas está determinada por la secuencia de los nucleótidos en la molécula del ADN. Si alguno cambia su posición, se formaría una proteína diferente a la normal, lo que alteraría las funciones vitales.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 51
  • 52. Resumen de la Materia de Biología La individualidad de cada célula está determinada por las proteínas que esta posee, debido a que las proteínas determinan, no solo la estructura, sino también, los diferentes procesos metabólicos. ¿En qué se diferencian las proteínas para que sus funciones varién tanto?, pues, en la ordenación, sucesión o secuencia de los 20 aminoácidos conocidos Por lo tanto podemos decir que las caracteristicas de la célula son determinadas por el ADN. TRANSCRIPCION DEL ADN Ocurre cuando: El ADN permite la formación de ARN (m). El orden de las bases nitrogenadas del ARN (m) se da a partir del orden de las bases nitrogenadas del ADN. El ARN (m) posee una serie de tripletes (cordón formado por tres bases). TRADUCCION DEL ARN Ocurre en los ribosomas e intervienen moléculas de ARN ( t ) El proceso de traducción es el que permite que la sucesión de las bases del ARN (m) determinen la sucesión de los aminoácidos en el polipéptido (varios aminoácidos que se enlazan en una larga cadena para formar una proteína) Las moléculas de ARN ( t ), recogen los aminoácidos y los transportan a los ribosomas para que se integren en la cadena polipéptido que se está formando. Las moléculas de ARN ( t ) poseen un grupo de tres bases llamadas anticodón que les permite recoger un aminoácido determinado, en un porceso de lectura que el ARN (m) provoca deslizándose sobre el ribosoma, en algunos casos, simultáneamente, sobre varios de ellos. En el ribosoma el ARN ( t ) (anticodón) se combina con el correspondiente cordón del ARN (m). La formación de cada par de bases nitrogenadas correspondientes, resulta de la combinación del codón del ARN (m) con el anticodón del ARN ( t ). El resultado, según este modelo, será un polipéptido con su número de aminoácidos de naturaleza y orden correspondienteProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 52
  • 53. Resumen de la Materia de Biología LOS GENES Gen: es el segmento de un cromosoma que gobierna un conjunto de caracteres del organismo de un modo determinado. Son unidades de material genético que se encuentran organizados en paquetes denominados cromosomas. Los cromosomas es un cuerpo con forma de filamento formado de ADN, se encuentran en número variable dentro del núcleo de cada célula (eucariota) de los organismos, según la especie a la cual este pertenezca. Se presentan porpares. Al conjunto de cromosomas de un núcleo celular se le denomina GENOMA. El lenguaje en el que se expresa un genoma se denomina CODIGO GENETICO. El código genético de un ser vivo posee la información de todas las combinaciones posibles de las 4 bases nitrogenadas, tomadas de 3 en 3 (tripletas). Cada tripletes de bases en el ARN (m) determina un aminoácido en la cadena polipeptídica. En resumen, el ADN gobierna las características y funciones celulares. DUPLICACION DEL ADN Es una caracteristica que posee la molécula de ADN de originar dos moléculas idénticas de ADN. Para que haya duplicación de la molécula de ADN, la doble cadena se separa una de la otra. Se da en el siguiente orden: La hélice se desenrolla. La molécula se abre como un “ziper”. Se forman dos nuevas cadenas complementarias y se unen a las cadenas viejas. Cada cadena vieja se enrolla con la cadena complementaria nueva y forma dos hélices idénticas. Posteriormente, cada hélice pasa a cada una de las células hijas. De esta forma, resultan dos células con genomas idénticos. RECUERDE 1. El ADN forma paquetes llamados cromosomas. 2. A los diferentes segmentos de un cromosoma que gobiernan un grupo de caracteres se le llama gene. 3. Cuando una célula se divide, se separa en 2 células hijas idénticas. 4. De tal manera, que los cromosomas contienen, en cada una de las células hijas, la información correcta, es decir, la misma que tenía la célula inicial de la cual proceden. 5. Por todas las razones anteriores, hablamos de la reproducción como una función de perpetuación.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 53
  • 54. Resumen de la Materia de Biología ALTERACIONES EN LA SINTESIS DEL ADN En algunos casos se producen errores en la duplicación del ADN que traen como consecuencia cambios en el material hereditario de la célula de lo cual resulta un ADN MUTANTE. De ahí que, cuando el material hereditario de una célula cambia, provocado por un error en la duplicación, se dice que ocurre una MUTACION. Según los médicos, las causas de las malformaciones suelen ser: Hereditarias. Causadas por factores genéticos. Por agentes tóxicos: medicamentos, drogas, productos químicos e infecciones que pueden alterar el desarrollo normal del feto. ADN Bases Químicas: Recuerde que el ADN: SE DUPLICA Tiene la capacidad de autoduplicarse y formar copias exactas de sus moléculas. TRANSCRIPCION Puede transcribir la información de sus moléculas al ARN y este la traduce en la formación de las proteínas ARN Además, no debemos olvidar que: TRADUCCION Las proteínas son sustancias muy importantes porque determinan las características individuales de cada célula. FORMACION DE PROTEINAS Las proteínas estructurales de cada célula poseen su propia naturaleza y permiten diferentes procesos metabólicos. MODELO OPERON Se lleva a cabo en las células PROCARIOTAS El modelo operón explica que el ADN posee dos tipos de genes llamados: GENES ESTRUCTURALES Contienen datos codificados que específican el orden de los aminoácidos en los polipéptidos para sintetizar el tipo de proteína que se debe producir.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 54
  • 55. Resumen de la Materia de Biología GENES REGULADORES Poseen también datos codificados que dan origen a un polipéptido. Influyen en el citoplasma para evitar que el ARN (m) se forme o que llegue al citoplasma. Son los encargados de activar o desactivar el operón. Ejerce su mayor influencia en la sección del ADN, que controla la operación de uno o más genes estructurales. A esa sección se le denomina OPERADOR. EN RESUMEN:  El término operón que se usa para este modelo, describe al operador y a los genes estructurales que controla.  Un operón es un grupo de genes que trabajan coordinadamente como una unidad.  El operón esta formado por los genes estructurales y su gen operador.  El gen operador está controlado por sí mismo, por un gen regulador, (represor) es decir, que reprimen el operón.  Los genes de la células eucariotas no realizan la regulación mediante el modelo operón, sino mediante la transcripción y la traducción. REPRODUCCION CELULAR El propósito de la reproducción, como función vital es la conservación de la especie. La reproducción celular permite la transmición de caracteres de una célula a otra. Cuando un organismo unicelular llega a la madurez, realiza una actividad que le garantiza la continuidad, es decir, se reproduce. Porque recordemos que, las células son porciones mínimas de vida, que poseen la capacidad de reproducirse y así se perpetúan. Durante el crecimiento las células aumentan en volumen y número. Además se reproducen para reparar tejidos o curar lesiones (las células somáticas (no sexuales) o células sanas del cuerpo de un ser multicelular, normalmente se reproducen para crecer, sustituir células muertas, restaurar lesiones, llenar espacios vacíos y, cuando alcanzan el objetivo, el proceso automáticamente se detiene) Las lesiones se reparan por medio de la reproducción celular. La cicatrización es un forma de reparar tejidos lesionados, ya sea por un accidente, una cirugía, una quemadura o afecciones producidas por la contaminación.Algunos ejemplos son: Las células de la piel se reproducen para que las células viejas o muertas sean sustituidas por células nuevas. Este proceso se facilita cuando la persona se asea o se baña. Cuando una persona ha sufrido lesiones leves como heridas y quemaduras, las células también se reproducen para reponer los tejidos dañados. Estas reparaciones casi no se notan. Cuando ocurren lesiones graves, las células que se reproducen son las de tejidos profundos, por esa razón, forman cicatrices que se notan fácilmente. En el caso que haya una infección, las células que se reproducen y atacan la infección son los leucocitos o glóbulos blancos.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 55
  • 56. Resumen de la Materia de Biología CICLO CELULAR O REPRODUCCION CELULAR MITOSIS (REPRODUCCION ASEXUAL) Durante la mitosis se produce la distribución equitativa de los materiales genéticos y la formación de dos núcleos nuevos que darán origen a 2 células hijas. La mitosis (M) tiene una duración aproximadamente de unas 2 horas. Es el período más breve del ciclo celular. El ciclo celular con mitosis (dura aproximadamente 20 horas) esta conformado por dos períodos llamados: INTERFASE (18 horas) MITOSIS (2 horas) INTERFASE: Durante este período ocurre la duplicación de material nuclear. Es un período en el que la célula, lejos de estar inactiva, más bien se prepara para trasmitir y mantener la constancia de los caracteres en las células hijas. Los períodos de interfase son: G1, S, G2 (G proviene del anglicismo gap: intervalo, por lo que también se les denomina l (l1, l2). G1: La célula crece y se produce una gran actividad enzimática. S: se realiza la síntesis de material hereditario dentro del núcleo celular lo cual conlleva a la duplicación de los cromosomas o (cromatina nuclear) G2: Aumenta la síntesis de proteínas y la célula se dispone a dividirse, pero aún no se pueden reconocer los cromosomas dentro del núcleo, sino que se conservan como una maraña de filamentos muy delgados (cromatina nuclear). G1 S G2 Se produce gran Síntesis de ADN Síntesis de actividad proteínas enzimática 4 horas 10 horas 4 horas aproximadamente aproximadamente aproximadamente Durante la mitosis se completan dos etapas importantísimas para la formación de las células hijas. 1. CARIOCINESIS: es la división del núcleo 2. CITOCINESIS: es la división del citoplasma.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 56
  • 57. Resumen de la Materia de Biología Tanto la cariocinesis como la citocinesis ocurren gracias a una serie de fases de la mitosis, durante las cuales se pueden describir cambios muy importantes. FASES DE LA MITOSIS: Profase, Metafase, Anafase y Telofase. PROFASE (los cromosomas se duplican) El centríolo se duplica y emigra a los polos de la célula. Alrededor de este aparecen unas fibrillas llamadas ÁSTER. En las células vegetales que no poseen centríolo, se forma una estructura semejante llamada Casquete Polar. El área de la célula donde se encuentra el centríolo y el áster se llama centrosoma. Se forma el huso acromático, que consiste en una serie defilamentos que unen los centrosomas. Desaparece el nucléolo La membrana nuclear empieza a desaparecer. La cromatina es visible en largas fibras llamadas espirema (ADN). Se acortan las fibras, se engruesan y se forman los cromosomas. Los cromosomas contienen las unidades hereditarias llamadas genes. Al separarse las cromátidas se mantienen unidas por el CENTRÓMERO. En las células humanas la profase tarda de ½ hora a 1 hora. Es la fase más larga.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 57
  • 58. Resumen de la Materia de Biología METAFASE (los cromosomas se colocan en el ecuador celular) En esta fase termina por desintegrarse la membrana nuclear. Los cromosomas se colocan en el plano ecuatorial de la célula (centro) llamado plata metafásica. El centrómero de cada cromosoma entra en contacto con el huso acromático. En las células humanas la metafase tarda de 2 a 6 minutos. ANAFASE (los cromosomas son desplazados adheridos al huso por el centrómero) Los cromosomas se dirigen hacia los polos de la célula adheridos al huso por el centromero (en esta fase cada cromosoma se separa en dos cromátidas para dirigirse hacia los polos de la célula). En este momento la célula contiene el doble de los cromosomas y se encuentran adheridos al huso acromático por el centrómero. Esta fase tarda de 10 a 15 minutos aproximadamente. Los cromosomas toman la forma de V al alcanzar los polos celulares(por el acortamiento del huso), conel vértice en dirección al polo. TELOFASE (se forma una placa celular que separa las células hijas) Se inicia cuando los cromosomas ya están ubicados en los polos, entonces los cromosomas se alargan y empiezan a desenrollarse. Todo parece volver al inicio. El huso acromático desaparece y se forman las membranas nucleares, cada una de las cuales conseva el número original de cromosomas. Se organizan los núcleos nuevos. Reaparecen los nucleólos para dar lugar a la etapa llamada CITOCINESIS,última actividad celular para entrar en un nuevo período de interfase. CITOCINESIS O SEPARACION DEL CITOPLASMA Ocurre de forma diferente en las células animales y vegetales. Célula Animal. Desde la anafase, cuando los cromosomas emigran a los polos, se empieza a formar un surco en el citoplasma, el cual se concentra en el ecuador celular.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 58
  • 59. Resumen de la Materia de Biología En la telofase, el surco se hace más profundo hasta que se separa en dos mitades con idéntico contenido genético que la célula progenitora. Célula Vegetal: Durante la anafase se forma una placa celular o tabique celular. Una vez reorganzado el material genético, en los nuevos núcleos, en la telofase, la placa origina a cada lado de ella una pared celular, la cual termina por separar las células hijas. Las células hijas son genéticamente iguales a la célula madre. VARIACIONES DEL CICLO CELULAR (REPRODUCCION ASEXUAL) Reproducción asexual, es la forma de reproducirse de algunos seres vivos, en la que no se requiere participación de células gaméticas especializadas.Mediante el proceso de mitosis Organismos unicelulares (ameba, hidra, levaduras) y pluricelulares: plantas, (Reproducción Vegetativa (estaca, acodo o injerto) y animales(regeneración). La característica principal en el proceso de la reproduccion asexual (mitosis) es que las células hijas conservan el contenido genético idéntico al de la célula progenitora. ¿Qué quiere decir contenido genético idéntico? Si una célula posee 6 cromosomas, decimos, que su contenidos genético es (2n) diploide (los cromosomas en las células somáticas se encuentran por pares (2n). Son diploides (tienen un número doble de cromosomas que un gameto) Los cromosomas se encuentran por pares, entonces la célula posee un contenido genético de 3 pares de cromosomas. Recuerde que en la interfase el contenido se duplica y el proceso de la mitosis permite que el contenido se divida equitativamente en cada una de las células hijas. El resultado es: dos células hijas con 6 cromosomas (igual contenido genético que la célula progenitora ALGUNAS FORMAS DE REPRODUCCION ASEXUAL OCURRE CUANDO HAY Una sola célula se separa en dos células. Ejm: LA AMEBA1. BIPARTICION Se forman yemas que luego dan origen a un nuevo HIDRAS LEVADURAS2. GEMACIONProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 59
  • 60. Resumen de la Materia de Biología ALGUNAS FORMAS DE REPRODUCCION ASEXUAL ser. La célula hija (yema), aunque es más pequeña, luego crecerá. Se forman esporara agámicas (no gaméticas) La MICROBACTERIAS3. ESPORULACION célula madre da origen a varias hijas de menor tamaño. ALGUNAS ALGAS Y PROTOZOOS ALGUNOS HONGOS a. El núcleo se divide en muchos núcleos. b. Cada uno de los núcleos reúne una porción de citoplasma y aparecen las membranas celulares. c. La célula madre se rompe y las células hijas (esporas) se liberan. Se reproducen a partir de otras partes de la planta, con HOJAS4. REPRODUCCION funciones no reproductivas. RAMASVEGETATIVA TALLOS Se reproducen por medio de una porción de tallo. PAPAS, CIRUELAS, YUCA, a. ESTACA ROSAS (en este caso se usan partes de tallos y hojas) Ocurre por medio de una parte de la rama sin que FRESAS b. ACODO esta se separe de la planta. PASTO Una rama se dobla y se entierra para generar una LA VID nueva panta, sin desprenderse de la planta original. LAUREL Resulta de la unión de tejidos de dos plantas de NARANJA c. INJERTO especies afines. MANDARINA LIMON (cítricos) Ocurre cuando una parte del animal regenera el resto ESTRELLA DE MAR5. REGENERACION del cuerpo o viceversa. GUSANO DE AGUA O PLANARIA LAGARTIJA LOMBRIZ DE TIERRA En el ser humano podemos observar la regeneración en el cabello y las uñas.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 60
  • 61. Resumen de la Materia de Biología CUAL ES LA IMPORTANCIA DE LA MITOSIS Garantiza la autoperpetuación (reproducción asexual) los organismoscrecen, reponen tejidos, curan lesiones y cicatrizan. Garantiza que las células hijas conserven el mismo número decromosomas que la célula madre. Algunos seres unicelulares se reproducen asexualmente y deesa forma perpetúan la especie. Otros organismos reparan tejidos. MEIOSIS O MEYOSIS (REPRODUCCION SEXUAL) MEIOSIS: es la forma de reproducción celular, en la cual el número de cromosomas de las células hijas se reduce a la mitad. Es otra forma del ciclo celular. Se le denomina DIVISION REDUCTORA, porque a partir de una célula especial, que posee el número completo de cromosomas, resultan cuatro células, cada una con la mitad de los cromosomas que tenía la célula inicial. La Meiosis permite que a partir de una célula diploide se formen células haploides, es decir, células que poseen solo la mitad del número de cromosomas. Para que un organismo se reproduzca sexualmente, es necesario que en su cuerpo se produzcan unas células especiales llamadas GAMETOS (son óvulo y espermatozoide. Células n cromosomas) Los GAMETOS son células especializadas que se forman mediante un tipo de reproducción celular que se denomina Meiosis o Meyosis (los gametos poseen solamente la mitad del número de cromosomas de la especie (n). Son haploides. Las células HAPLOIDES que resultan de la meiosis sufren un proceso final para alcanzar la madurez. A este proceso se le denomina GAMETOGÉNESIS y, como es lógico, si la formación es de espermatozoides se llamará espernatogénesis, pero si la formación es de óvulos se denominará ovogénesis.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 61
  • 62. Resumen de la Materia de Biología CICLO CELULAR CON MEIOSIS INTERFASE (los cromosomas se duplican) I DIVISION: PROFASE l Los cromosomas se condensan y los que son homólogos se aparean por medio de la Sipnasis (es cuando los cromosomas homólogos se colocan uno al lado del otro, a todo lo largo de los cromosomas) y forman TETRADAS. Es ahora cuando ocurre intercambio de material genético mediante el proceso denominado ENTRECRUZAMIENTO que se produce en puntos específicos del cromosoma llamados QUIASMAS. El centríolo se duplica. Se inicia la formación del huso acromático. La membrana se empieza a fragmentar. Desaparece el nucléolo. METAFASE l Las tétradas se alinean en el ecuador de la célula y se unenal huso acromático por el centromero. Se completa el huso acromático. ANAFASE l (El centrómero se divide) Las cromátidas hermanas se separan y emigran hacia los polos. Recordemos que la mitosis, en esta fase, las cromátidas hermanasse separan del centrómero y se mueven a los polos opuestos de lacélula. En la meiosis, las cromátidas hermanas permanecen unidaspor el centrómero.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 62
  • 63. Resumen de la Materia de Biología TELOFASE l Los cromosomas son envueltos por una membrana nuclear. Se produce la citocinesis. Cada célula posee un número de cromosomas idéntico a la célula inicial. Sin ocurrir una nueva duplicación del material genético, se inicia casi de inmediato otra división celular (diferencia con la mitosis) ll DIVISION MEIOTICA Luego de la Telofase l y la respectiva citocinesis, las dos células hijas o resultantes entran en una fase parecida a la interfase (pero los cromosomas no se duplican) llamada INTERCINESIS. Los cromosomas reaparecen al deshacerse la membrana nuclear. PROFASE ll Se inicia la aparición del huso. La membrana se empieza a fragmentar. Desaparece el nucléolo. METAFASE ll Los cromosomas se colocan en el ecuador celular ylas fibras del huso se adhieren a los centrómeros. ANAFASE ll Los cromosomas emigran hacia los polos, ya que sonseparados por los filamentos del huso.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 63
  • 64. Resumen de la Materia de Biología TELOFASE ll Los husos desaparecen. Aparece la membrana nuclear que encierra los cromosomas. Se forman células con la mitad del número inicial de cromosomas.Es decir, se forman células haploides (n) cromosomas. MEIOSIS Y MITOSIS (CARACTERISTICAS) MEIOSIS MITOSIS 1. Consta de dos divisiones celulares. 1. Una sola división celular. 2. Al final de la primera división se forman células hijas diploides. 2. Las células hijas que resultan son células diploides. 3. Las células hijas realizan otra división, se producen al final un total 3. Con la formación de dos células hijas diploides concluye la mitosis. de cuatro células hijas haploides. 4. Los cromosomas solo se duplican en la primera división. 4. Los cromosomas se duplican antes de cada división. 5. Solamente se realiza en células reproductoras especializadas. 5. La realizan las células para crecer y reparar lesiones. No así en la formación de gametos y esporas. 6. Los cromosomas se aparean al iniciarse la profase primera. 6. Los cromosomas no se aparean en la profase. 7. Los cromosomas permanecen apareados e intercambian porciones de 7. Los cromosomas no intercambian materiales. cromátidas (entrecruzamiento). 8. En la primera división, los cromosomas se encuentran en ambos 8. Los cromosomas se encuentran en la placa metafásica. lados de la placa metafásica. 9. Las cromátidas hermanas permanecen unidas por el centrómero y 9. Las cromátidas hermanas se separan por el centrómero y emigran se mueven juntas hacia los polos de la célula. hacia los polos. MUTACIONES O ALTERACIONES GENETICAS Mutaciones: son alteraciones bruscas del contenido genético. Algunas son heredadas porque son alteraciones que ocurren en el núcleo de las células gaméticas o encargadas de trasmitir los caracteres. Aunque las mutaciones también pueden ocurrir en cualquier otra célula, aunque esta nos sea un gameto. Para diagnosticar algunas mutaciones, se aplica la prueba llamada AMNIOCENTESIS (se da durante la etapa post-cigótica, los médicos extraen líquido de la bolsa donde está el bebé y estudian las células presentes en el líquido) TIPOS DE MUTACIONES POR LA CAUSA Debido a la causa que los produce, pueden ser espontáneas o inducidas.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 64
  • 65. Resumen de la Materia de Biología MUTACION ESPONTANEA: Ocurre sin razón aparente, (error en la duplicación del ADN o alteraciones en los cromosomas) MUTACION INDUCIDA: Cuando se produce la mutación por causa de algún factor o agente mutagénico (rayos x, rayos ultravioleta u otros). Pueden ser accidentales o provocadas. POR EL EFECTO EN EL ORDEN DE ORGANIZACIÓN Cuando la mutación afecta uno o más niveles de organización del material genético (gen, cromosoma o genoma) se denominan: MUTACION GENICA O PUNTIFORME La mutación génica ocurre por un error en el apareamiento de bases, originando una molécula de ADN mutada (alteraciones en la estructura del gen). Estas alteraciones en la estructura molecular del ADN no se pueden observar a través del microscopio. FACTORES que la provocan: Rayos X, gama, cósmicos, ultravioleta Exposición al ácido nitroso. Radiación natural del medio CONCECUENCIAS (enfermedades) albinismo, hemofilia, daltonismo, etc. MUTACIONES CROMOSOMICAS. Son alteraciones en la estructura del cromosoma. Se pueden observar al microscopio. TIPOS: DELECCION Cuando el cromosoma le falta un pedazo.(pérdida del segmento del cromosoma) concecuencias (enfermedades) Delección en el cromosoma 5, es causa de la enfermedad: Síndrome del grito del gato. Delección en el cromosoma 4, es causa de la enfermedad: Retardo severo. Malformaciones en aspecto físico externo y visceral INVERSION Si el pedazo se colocan en un orden distinto dentro del mismo cromosoma. DUPLICACION Cuando está repetido un segmento del cromosoma.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 65
  • 66. Resumen de la Materia de Biología TRANSLOCACION Cuando un segmento de un cromosoma ocupa una nueva posición en otro cromosoma no homólogo. FACTORES que las provocan: Físicos. Radiaciones X, ultravioleta, gamma, cósmicos y otros. Químicos. Gas mostaza, penicilina, formaldehído y otros. MUTACIONES GENOMICAS Se da por un incremento o reducción en el número de cromosomas. TIPOS: POLIPLOIDIA O MUTACION POLIPLOIDE 1) Duplicación del número de cromosomas, inducidas o espontáneas (para obtener un mayor rendimiento agrícola). 2) Cuando ocurre la división celular de los cromosomas pero estos nos se separan. 3) Es más común en las plantas que en los animales. 4) Ocurre de forma natural en el tabaco, trigo y pastos. TRISOMIA 1) Es un cromosoma extra en uno de los pares y se anota el número el par donde ocurre: A) Trisomía 21: Síndrome de Down. B) Trisomía 13: Síndrome de Patau. C) Trisomía 22: Síndrome con características similares a la de Down. MONOSOMIA 1) Ausencia de un cromosoma por división celular anormal.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 66
  • 67. Resumen de la Materia de Biología 2) Concecuencias A) Síndrome de Turner: es una mutación causada por la ausencia del cromosoma X en un gameto masculino. Las turnerianas (xo) son niñas en apariencia. Con características especiales: 1.5 mts de estatura, cuellos cortos, cabeza undida entre los hombros, malformaciones renales y cardiovasculares, pérdida de la audicción, ausencia de caracteres sexuales secundarios, no experienta la pubertad, tórax ancho, muchos lunares, retardo, no menstrúan y son estériles. Carecen del corpúsculo cromático en sus células lo que sugiere masculinidad y en el cariotipo se observan 45 cromosomas (solo un cromosoma X) La prueba del corpúsculo cromático es una prueba que se les aplica para definir el sexo. B) Síndrome de Klinefelter: mutación ligada a los cromosomas sexuales por división celular anormal (XXY). Un varón con síndrome de Klinefelter manifiesta caracteres sexuales secundarios mixtos: desarrollo parcial de glándulas mamarias, ensanchamiento de caderas y testículos pequeños. Estériles. LAS MUTACIONES TAMBIEN SE CLASIFICAN SEGÚN EL MOMENTO EN QUE OCURREN EN: GERMINAL: Si ocurre en las células germinales. CIGOTICA: Si ocurre en el cigoto. POST-CIGOTICA: Si ocurre en una célula somática, durante el desarrollo del nuevo ser. Estas no son heredables. CUANDO RECOMIENDAN LOS MEDICOS QUE HAGAMOS UN DIAGNOSTICO Cuando la pareja tiene vínculos familiares. Cuando ya se ha tenido un hijo deficiente mental. Cuando en la historia clínica indica que hay posibilidades de transmitir hereditariamente una enfermedad. Cuando ha habido exposición a radiación o a sustancias tóxicas. Cuando se ha tenido varios abortos o pérdida de hijos que han nacido muertos. Cuando la madre es mayor de 35 años. ALGUNAS ALTERACIONES GENETICA ESTAN RELACIONADAS CON EL CANCER El cáncer es una de las primeras causas de muerte en este nuevo siglo. Los más frecuentes son: cáncer de pulmón, colon y de mama. Para que aparesca un cáncer es necesario que una célula sana inicie un desorden acelerado en su reproducción. El término cáncer se emplea para describir una gran variedad de desórdenes que se basan en una incontable e imprevista proliferación celular. Como factores de riesgo externo tenemos: tabaco, alcohol, los alimentos enlatados y las radiaciones Entre los signos de alerta están:Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 67
  • 68. Resumen de la Materia de Biología  Bulto indoloro en los senos  Ulceraciones en la lengua y labios  Dolor de garganta o ronquera  Carnosidad de la piel que aumenta o se ulcera  Pérdida anormal de sangre y peso  Transtornos digestivos. Ante estos signos, los especialistas sugieren:  exámenes de mamografía  gastroscopía (observación del aparato digestivo)  papanicolau (citología)que permite observar las células del aparato reproductor. ALGUNOS TIPOS DE CANCER: CARCINOMAS, Afectan la piel, las membranas mucosas y las glándulas, principalmente. LEUCEMIA, Afecta la sangre. SARCOMAS, Afectan los músculos, el tejido conectivo y los huesos. LIPOSARCOMA, Es un tumor de tejido graso que se desarrolla usualmente en el abdomen (el lipoma es un tumor benigno) FACTORES CARCINOGENOS: (que desencadenan el cáncer) Agentes infecciosos (virus), cáncer del hígado (hepatitis B) y el papiloma (virus de las verrugas genitales y cáncer cervical) Fallos genéticos en otras células no gaméticas, células descontroladas, no tienen regulación en su reproducción. DOS TIPOS DE GENES IMPLICADOS EN EL CANCER SON: PROTOCONGENES, Estos genes mutan y se convierten en oncogenes. Ejm: Lmyc (cáncer de pulmón) y el Nras (leucemia) GENES SUPRESORES DE TUMORES, También se les denomina antioncogenes. Inhiben de forma natural el ciclo celular. Tal es el caso del antioncogen llamado p53. Este es un protector del genoma, pero, si por causa de una mutación se produce la reproducción de células malignas. OTROS FACTORES QUE PROPICIAN EL CANCER SON: Estrés Nutrición inadecuada Falta de ejercicio QUIMIOTERAPIA, Es el tratamiento que emplea sustancias químicas muy agresivas para detener la enfermedad del cáncer.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 68
  • 69. Resumen de la Materia de Biología FORMAS DE REPRODUCCIÓN REPRODUCCION ASEXUAL: Es aquella en la que se forman nuevos individuos a partir de uno solo y sin que haya células sexuales (sománticas). Durante la mitosis. Las dos células hijas poseen el mismo número de cromosomas que la célula madre. Son Diploides (2n). REPRODUCCION SEXUAL: Es la más importante y para ello es necesario la presencia de células especializadas llamadas Gametos. Se da mediante el proceso de la meiosis. A estos individuos se les llama organismos sexuados. Los seres sexuados producen células reproductoras llamadas óvulos y espermatozoides (en los animales y personas) y anterozoides y oosferas (en las plantas). Las células reproductoras o gaméticas son células Haploides (n). Por lo general, esos gametos se producen en individuos diferentes. Cuando un mismo individuo posee ambos sexos, se conoce con el nombre de HERMAFRODITA (dos tipos de órganos sexuales y gametos). Ejemplo de hermafrodita: la tenia, el maíz y las lombrices de tierra, ellos no pueden autofecundarse, por lo que necesitan cruzarse. Los gametos se producen mediante el proceso llamado GAMETOGENESIS. VENTAJA DE LA REPRODUCCION SEXUAL. En contraposición conla reproducción asexual, es que gracias a la combinación de las características de los dos progenitores, la descendencia puede tener mejores condiciones para sobrevivir y la evolución avanza rápidamente. GAMETOGENESISLas células haploides que resultan dela meiosis sufren un proceso final para alcanzar la madurez. A este proceso se le denominagametogénesis (formación de gametos de cada individuo según su sexo) y, como es lógico, si la formación es de espermatozoidesse llamará espermatogénesis, pero si la formación es de óvulos se denominará ovogénesis.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 69
  • 70. Resumen de la Materia de Biología ESPERMATOGENESIS (Proceso de formación de los espermatozoides) 1. La producción de espermatozoides ocurre en los testículos. 2. En el testículo del varón existe un epitelio de células pocodiferenciadas, diploides, llamadas espermatogonias. 3. Las espermatogonias se dividen y dan origen a unas células que crecenconsiderablemente que se llaman espermatocitos de primer orden →período de crecimiento 4. Los espermatocitos de primer orden son células diploides, pero ahorasufren división meiótica. 5. Cada uno de ellos da lugar a dos espermatocitos de segundo orden(por la primera división meiótica) y a cuatro espermátidas (por la segundadivisión meiótica)→ período de maduración. 6. Las espermátidas son células haploides, aptas para convertirse enespermatozoides o gametos masculinos. OVOGENESIS (proceso mediante el cual se producen los óvulos) 1. En el ovario de la mujer existen unas células sexules primitivas llamadas ovogonias que se dividen repetidamente y resultan células diploides, llamadas ovocitos de primer orden. 2. Los ovocitos de primer orden, sufren dos divisiones meióticas y de ellas resultan células haploides. 3. La primera división meiótica origina dos células de igual dotación nuclear, pero de muy distinto tamaño y destino. 4. Una de las células, es casi tan grande como el ovocito de primer orden, se llama ovocito de segundo orden. 5. La otra, mucho más pequeña que el ovocito de primer orden, se denomina primer glóbulo o cuerpo polar. El cuerpo polar es una célula destinada a morir adherida al ovocito de segundo orden. 6. La segunda división meiótica del ovocito de segundo orden, dará lugar a una célula grande y a otra pequeña. 7. La mayor será el óvulo o gameto femenino y la menor, un segundo glóbulo polar destinado, igualmente, a morir.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 70
  • 71. Resumen de la Materia de Biología DIFERENCIA ENTRE ESPERMATOGENESIS Y OVOGENESIS Radica en que el sexo masculino produce 4 células hijas haploides funcionales para cada espermatogenia, mientras que en el sexo femenino, por cada ovogonio solo prospera una célula haploide (el óvulo). MADUREZ BIOLOGICA Y ACCION HORMONAL (Glándulas Endocrinas (glándulas de secreción interna) MADUREZ BIOLOGICA, Cuando el aparato reproductor de una persona madura biológicamente, significa que es capaz de reproducirse y que en su cuerpo se desarrollan caracteres sexuales primarios y secundarios. La madurez biológica de las personas se inicia en el período de la vida llamado PUBERTAD. PUBERTAD FEMENINA Fase en que las jóvenes viven cambios físicos y psicológicos que las definirá como mujeres. Se inicia aproximadamente a los 12 años. Cambios Físicos:
  • 72. Crecen los pechos y las mamas.
  • 73. El cuerpo toma formas redondeadas, las caderas se ensanchan y se marca la cintura.
  • 74. Se produce un aumento rápido de estatura.
  • 75. Empieza a aparecer el vello en el pubis y en las axilas.
  • 76. Aumenta la sudoración.
  • 77. Se oscurece la pigmentación de la piel de pezones y órganos genitales. Cambios Psicológicos.
  • 78. Las muchachas empiezan a manifestar interés por el sexo opuesto. MENARQUIA. (primera menstruación) Es un hecho importantísimo de la adolescencia femenina y se define como la primera regla o primera menstruación. Es un acontecimiento fisiológico en el que intervienen las glándulas del SISTEMA ENDOCRINO y el cerebro (hipotálamo). Es importante porque es la señal externa que indica la madurez biológica para la reproducción. No así, la madurez psicológica y social que requiere para la reproducción responsable o maternidad. Se puede presentar entre los 9 (precoz) o 16 años (tardíamente) lo que es considerado normal.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 71
  • 79. Resumen de la Materia de Biología PUBERTAD MASCULINA Fase en que los jóvenes viven cambios físicos y psicológicos.Se inicia aproximadamente a los 14 años. Cambios físicos  Estirón, crecimiento rápido a eso de los 14 años.  Hombros anchos y cintura estrecha.  Crecimiento en las extremidades y la formación de masas musculosas en ellas, así como en el pecho.  Vello en el pubis y las axilas. También en la espalda, pecho, piernas y el rostro.  Los órganos sexuales externos aumentan de tamaño.  Mayor secreción de sudor.  Se oscurece la pigmentación de la piel de pezones y órganos genitales. Cambios psicológicos.  Experimenta las primeras eyaculaciones (secreción del semen).  Cambio de voz. CARACTERES DIFERENCIALES O SEXUALES: Se dividen en dos grupos. CARACTERES PRIMARIOS: Son aquellas estructuras que tienen que ver directamente con la función de la reproducción. Ejm. Los testículos en el hombre y la vagina en la mujer. Los caracteres sexuales primarios o aparato reproductor son diferentes entre el hombre y una mujer. A esto se le llama DIMORFISMO SEXUAL (que quiere decir dos formas de sexo, el masculino y el femenino) La diferencia entre los caracteres sexuales primarios del hombre y la mujer se da tanto en la estructura como en el funcionamiento. El aparato reproductor en el hombre cumple dos funciones básicas al alcanzar su madurez:  Producción hormonal  Formación de gametos. El caso de la mujer es mucho más complejo y cumple con cuatro funciones básicas al madurar:  Formación de gametos.  Producción de hormonas sexuales.  Albergar al nuevo ser.  Producción de leche. CARACTERES SECUNDARIOS: Son caracteres exclusivos de uno de los sexos pero que no tienen que ver con la reproducción. Ejm:  la barba en el hombre o la cresta en el gallo.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 72
  • 80. Resumen de la Materia de Biología  Las formas redondeadas del cuerpo femenino. ANATOMIA Es la ciencia que estudia las partes u órganos que forman el cuerpo. APARATO REPRODUCTOR MASCULINO (ANATOMÍA Y FISIOLOGIA) ESTA FORMADO POR LOS SIGUIENTES ORGANOS:TESTICULOS, Organo par de 20 a 25 gramos de peso. PENE, Se les llama gónadas masculinas. Es el órgano erectil formado por cuerpos cavernosos o Producen los espermatozoides y hormonas. cavidades que se pueden llenar de sangre y aumentar de Necesitan uno o dos grados menos que la temperatura del tamaño.cuerpo para su correcto funcionamiento. La parte terminal del pene se llama prepucio. Se encuentran dentro de la piel llamada escroto. La función del pene se resume en conducir los Dentro del testículo hay dos tubos llamados túbulos espermatozoides hasta el tracto reproductivo femenino.seminíferos que es donde se producen los espermatozoides pormedio de la gametogénesis. GLANDULAS ANEXAS, (Prostática y Cowper) Un espermatozoide dura aproximadamente 64 días para En la glándula prostática se forma una mezcla llamadamadurar. semen. Los tubos seminíferos se fusionan y forman el epidímio que El semen se forma con las segregaciones de la próstata, delleva la conducto deferente. la vesícula seminal y de las glándulas de Cowper y los espermatozoides.CONDUCTOS ESPERMATICOS, Las secreciones de las glándulas activan el nado de los Son una serie de tubos que llevan los espermatozoides hasta espermatozoides, les proporciona energía y neutralizan losel pene. líquidos ácidos de la vagina. Finalmente sale por la uretra a través del pene (eyaculación)Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 73
  • 81. Resumen de la Materia de BiologíaAPARATO REPRODUCTOR MASCULINO APARATO REPRODUCTOR FEMENINO APARATO REPRODUCTOR FEMENINO (ANATOMIA Y FISIOLOGIA)ESTA FORMADO POR: ESTRUCTURAS INTERNAS: Dos OVARIOS o gónadas femeninas Las TROMPAS DE FALOPIO El UTERO La VAGINA, que es un tubo muscular elástico que se extiende desde el útero hacia el extremo del cuerpo, sive como receptáculo delpene y como canal para el parto. ESTRUCTURAS EXTERNAS: La VULVA o vestíbulo, formado por repliegues llamados labios mayores y labios menores. El aparato reproductor femenino permite que, cuando hay reproducción, el nuevo ser se aloje en él por un largo período, mientras alcanza un mayor grado de desarrollo. ACCION HORMONAL Las Hormonas son un mensajero químico que actúa en pequeñísimas cantidades. Lleva información que va desde las glándulas que la producen (glándulas de secresión interna), vía sanguínea (se descargan directamente en la sangre), hasta los órganos o procesos específicos donde actúa para acelerar o inhibir una o varia funciones. Cada una de las hormonas posee un receptor en los órganos que debe actuar como tal, para que el mensaje químico transportado por la sangre actúe eficazmente, desencadenando la acción respectiva. Es decir, el mensaje químico dará en el blanco.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 74
  • 82. Resumen de la Materia de Biología De ahí que un órgano específico sobre el cual actúa la hormona correpondiente recibe el nombre de ÓRGANO BLANCO. El HIPOTALAMO, es el centro que coordina este complejo sistema endocrino y en su mayor parte lo hace por medio de la HIPOFISIS, que vierte sus secreciones en la sangre para ejercer su acción sobre todas las demás glándulas y sobre otros órganos y tejidos. GLANDULAS ENDOCRINAS (son glándulas de secreción interna que segregan sustancias llamadas hormonas, las cuales se descargan directamente en la sangre) HIPOFISIS O PITUITARIA, Controla las actividades de las glándulas endocrinas Localizada en la base del cráneo, esta a su vez está controlada por un centro nervioso autónomo,el HIPOTALAMO (región situada en la parte inferior del cerebro, inmediatamente debajo del tálamo. Segrega la Hormona del Crecimiento. PARATIROIDES, Secretan parathormona (PTH), una hormona que controla la concentración de calcio (ion calcio) y fósforo (ion fosfato) en la sangre. TIROIDES, Segrega una hormona: Tiroxina que controla el metabolismo y el crecimiento. TIMO, Segrega la hormona Timoxina, que potencia el crecimiento y el desarrollo de los glóbulos blancos ayudando al cuerpo a luchar contra las enfermedades. PANCREAS, Segrega la hormona Insulina, que regula la glucosa en la sangre. SUPRARRENALES, Segrega la hormona Adrenalina, que aumenta la presión sanguínea, el ritmo cardíaco y metábolico. Se libera al hacer ejercicios físicos. RIÑON, Segrega Eritropoyetina, estímula la producción de glóbulos rojos. OVARIOS, Segrega Estrogenos y Progesterona TESTICULOS,FUNCIONES DE LAS GLÁNDULAS Segrega Androgenos, la principal la Testosterona. ENDOCRINAS: Regulan: 1. El crecimiento. 2. La fuerza física. 3. Los caracteres sexuales. 4. La energía y rápidez (reflejos) o capacidad de responder a un estímulo. PRINCIPALES HORMONAS MASCULINAS Y FEMENINAS Las glándulas sexuales producen Estrógeno y Progesterona (en los ovarios) y Testosterona (en los testículos), reguladoras de impulsos sexuales y responsables de los caracteres sexuales secundarios (aparición de barba en el hombre, formas redondeadas en el cuerpo de la mujer). MASCULINAS→ ANDROGENOS ( TESTOSTERONA ) En los tubos seminíferos donde se producen los espermatozoides, también se encuentran unas célulasencargadas de producir una hormona llamada TESTOSTERONA (en los testículos).Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 75
  • 83. Resumen de la Materia de Biología La Testosterona es un andrógeno u hormona masculina muy importante porque:
  • 84. Si no hay producción normal de testosterona el varón es estéril. Es responsable de la aparición de los caracteres sexuales secundarios:
  • 85. barba
  • 86. distribución del vello
  • 87. desarrollo de los músculos esqueléticos
  • 88. Permite el desarrollo de otras glándulas sexuales necesarias: próstata y vesículas seminales.
  • 89. Juega un papel importante en la conducta sexual masculina y el impulso sexual. FEMENINAS→ ESTROGENOS (ESTRADIOL) Y PROGESTERONA Se producen en las células de los ovarios. Esas células segregan Estradiol (estrógeno). Además, otras células producen Progesterona. Las funciones del Estradiol consisten en:
  • 90. Regular los cambios de la pubertad: ensanchamiento de la pelvis desarrollo de los senos crecimiento del útero y la vagina aparición del vello púbico y axiliar inicio del ciclo menstrual. Las funciones de la Progesterona son.
  • 91. La terminación del ciclo menstrual.
  • 92. La implantación del óvulo en el útero cuando es fecundado.
  • 93. El desarrollo de los senos, si hay gestación.Cuando una mujer se encuentra embarazada, en la placenta también se produce estradiol y progesterona.ESQUEMA DE HORMONAS SEXUALESGLANDULA LOCALIZACION HORMONA FUNCION OVARIOS Cavidad Pélvica a) Estrógeno  Desarrollo, conservación y cambios cíclicos del aparato genital femenino; también del conducto glandular de mamas y útero.  Desarrollo del útero para implantación y conservación del embarazo.  Desarrollo de la glándula mamaria y el útero. b) Progesterona  Estímula la formación de la placenta.  Disolución de la sínfisis púbica, articulaciones de la zona c) Relaxina central media de los huesos púbicos (solo permite ligeros movimientos) y relajación de los tejidos pélvicos.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 76
  • 94. Resumen de la Materia de BiologíaGLANDULA LOCALIZACION HORMONA FUNCIONTESTICULOS En el Escroto Testosterona  Desarrollo de los órganos sexuales, accesorios y de los caracteres sexuales secundarios. Conductos. Espermatogénesis. PLACENTA Utero Gonadoprina  Ayuda a matener el estado progestacional del endometrio. coriónica (HCG) estrogénos, relaxina, progesterona. CICLO MENSTRUAL Se inicia con la salida del óvulo del ovario y termina con el último día de la regla. Se le llama período de ovulación de la mujer. Algunos ciclos son de 21, 27 ó 28 días. Ocurre una vez almes. Los ovarios producen una hormona llamada estrógeno (llamada también gestágeno) que regula laovulación. La ovulación ocurre cuando un óvulo madura y se desprende del ovario. El óvulo es expulsado hacia la trompa donde se inicia el recorrido hacia el útero. Si el óvulo no se fecunda, se desintegra y se produce el sangrado, iniciándose un nuevo ciclomenstrual. Cuando la mujer llega a la menopausia, el sangrado menstrual no se produce y la mujer deja de serfértil. El ciclo menstrual ocurre gracias a la acción hormonal. FECUNDACION En la fecundación se fusionan los núcleos de los gametos y se forman el cigoto, célula 2n cromosomas. La fecundación puede ser: INTERNA: se realiza dentro del cuerpo de la madre. Ejm: las aves, personas y el ganado. EXTERNA: se realiza fuera del cuerpo de la madre. Ejm: los peces, los saposProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 77
  • 95. Resumen de la Materia de Biología FECUNDACION INTERNA ¿Cómo ocurre? Cuando un óvulo madura es expulsado pr el ovario y es recogido por la trompa de falopio, es esterecorrido es alcanzado por un espermatozoide. Los dos funden sus núcleos y se forma el huevo o cigoto que continua por la trompa hasta llegar al úterodonde se anida para seguir su desarrollo. Entonces decimos que se ha iniciado un nuevo proceso llamadoembarazo o preñez. ¿Qué ocurre después de la fecundación? En el cigoto se produce la primera división llamadaSEGMENTACIÓN (el cigoto se divide en dos, luego en cuatro,después en ocho y así sucesivamente) que es la primera división,se da por mitosis. En un principio el nuevo ser no crece en tamaño sino en número de células. La primera división dura 36horas. La segunda división ocurre a las 60 horas. La tercera división ocurre a las 72 horas y es cuando se forma la MORULA, que está formada por célulasllamadas BLASTOMEROS. Más tarde se desarrolla la BLASTULA, que es una esfera de células. A las células más externas se lesllama TROFOBLASTOS y son las que permiten la implantación del embrión en el útero. Cuando el embrión pasa de la trompa de falopio al útero, se forman una a una las membranas: Membrana extraembrionaria CORION, no es parte del embrión mismo, forma pequeñas proyecciones en forma de dedos, conocidas comoVELLOS CORIONICOS. Membrana extraembrionaria AMNIOS, forma una cavidad alrededor del embrión llena de líquido amniótico para protegerlo contra lesiones y lomantiene húmedo. Membrana extraembrionaria SACO VITELINO, en el ser humano es pequeña y le proporciona alimento al embrión. Membrana extraembrionaria ALANTOIDES, en los humanos solo esta presente poco tiempo, pero en aves y reptiles actúa como pulmón embrionario. En la placenta se da un intercambio de alimentos y desechos entre la madre y el embrión (se da pordifusión) por medio de los vellos coriónicos.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 78
  • 96. Resumen de la Materia de Biología Con el crecimiento, la unión entre el embrión y el saco vitelino se prolonga formando un cordón umblical.El embrión en desarrollo se une a la placenta mediante dos arterias umbilicales, una vena umbilical y el conductoalantoideo. Las células de la masa interna formarán después las CAPAS GERMINALES PRIMARIAS que formaránlos diversos tejidos y órganos del cuerpo. Cada una de ellas produce diferentes estructuras del cuerpo y son: Capas Germinales Primarias ECTODERMO, piel y glándulas epiteliales (sudoríporas, sebáceas y mamarias) pelo la mayor parte de los cartílago sistema nervioso glándula hipófisis Revestimiento de la boca a la faringe y nariz parte del recubrimiento del recto glándula suprarrenal oído interno cristalino del ojo Capas Germinales Primarias MESODERMO
  • 97. tejido conectivo
  • 98. huesos
  • 99. la mayoría de los músculos
  • 100. riñones y conductos
  • 101. organos sexuales y conductos
  • 102. sangre, vasos sanguíneos, corazón y vasos linfáticos. Capas Germinales Primarias ENDODERMO
  • 103. recubrimiento del tubo digestivo desde la faringe hasta el recto.
  • 104. Tiroides y partiroides
  • 105. tráquea y pulmones
  • 106. vejiga
  • 107. hígado y páncreas Durante la gestación (embarazo o preñez), se produce el desarrollo embrionario: cigoto – embrión – feto– niño. En el nacimiento o parto: el niño sale del vientre materno. DESARROLLO Y NACIMIENTO: 1. Una vez fecundado el óvulo, se inician divisiones celulares hasta formar un embrión. 2. Entre el sétimo y décimo día ocurre la nidación o implantación. 3. El embrión tiene el largo de la letra “f”. Se distinguen el inicio de los ojos, la columna vertebral, lospulmones, el estómago, el hígado, el riñon, los intestinos y el corazón.(24 días) 4. Después de 5 semanas,el embrión tiene una longitud de 8 a 9 milímetros, en esta etapa ciertas drogas,el virus de la rubéola y otras enfermedades pueden causar daños.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 79
  • 108. Resumen de la Materia de Biología A las 6 semanas y media, los órganos internos están en desarrollo. El embrión tiene boca y labios, se ve elcordón umblical (que conecta al embrión con la placenta). 5. Después de 8 semanas comienza a formarse los huesos. Se usa el término feto (11 semanas y 7.5 cm delongitud) Hacia las 18 semanas, es muy activo, se rasguña, se chupa el dedo, dobla el puño y se hace sentir. A partirde esta etapa lo importante es crecer hasta obtener el tamaño normal para nacer. 6. El tiempo de embarazo de una mujer es de 36 semanas (9 meses). El nacimiento inicia porcontraciones que rompen la fuente. A las contraciones de útero se le llama trabajo de parto, aumentan en frecuencia y fuerza, uniéndose a losmúsculos del estómago para empujar y ocurre así el nacimiento de un nuevo ser. FECUNDACION EXTERNA Se da cuando la pareja no logra alcanzar una capacidad normal reproductora. Una posible y moderna acción se llama: FIVET o fecundación en vitro, también llamada ReproducciónAsistida. La reproducción asistida es un proceso científico que implica estudio, meticulosidad y perseverancia porparte de la pareja y los médicos. PASOS: Supresión de la glándula hipófisis, para que los médicos puedan dirigir el crecimiento de los folículos (sacos donde seencuentran los óvulos) Se suministran drogas para estimular en el ovario la producción de múltiples folículos. Se administra la droga GONADOTROPINA CARIONICA para lograr la madurez en el óvulo. 36 horas después, mediante ultrasonido vaginal se aspira el líquido folicular para recuperar los ovocitos. Los ovocitos se clasifican y se ponen a reposar en una incubadora especial que le brinda un medio idéntico al del cuerpohumano y que lo mantiene por 2 o 3 horas. Se seleccionan los 6 mejores óvulos y se ponen en contacto con los espermatozoides en un tubo de ensayo. 48 horas después, mediante un microscopio especial, se verifica cuántos óvulos fueron fecundados. Estos se transfieren a la cavidad uterina mediante un catéter especial.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 80
  • 109. Resumen de la Materia de Biología Luego de la transferencia la mujer queda en un período de reposo absoluto por 4 horas y relativo por 72 horas. Al día 16 se verifica se está encinta mediante una prueba convencional de embarazo. PARTOS MÚLTIPLES: GEMELOS FRATERNOS, se forma debido a la liberación simultanea de dos óvulos. Estos pueden tener sexo y característicassecundarias diferentes. GEMELOS IDENTICOS, Proceden de un solo óvulo fecundado, el cual, al inicio del desarrollo se dividió en dos o más porcionesindependientes. Son del mismo sexo y cuesta diferenciarlos. SIAMESES, Gemelos que comparten uno o más órganos. Triple: trillizos Cuádruples o cuatrillizosNOTAS ¿QUE ES LA EYACULACION? Es la salida del líquido seminal (semen) con su contenido de espermatozoides. Se logra por estímulostáctiles del pene o por los estímulos como la fricción del pene con la vagina. Mediante ondas reflejas, los músculos de los conductos deferentes se contraen rítmicamente y hacen quese descarguen los espermatozoides, también las vesículas seminales y la próstata se contrae y descargan sussecreciones que se mezclan con los espermatozoides. ¿ES LO MISMO EYACULACION Y ORGASMO? Orgasmo es la respuesta de profunda excitación en el coito que acompaña a la eyaculación. La eyaculación y el orgasmo no son la misma cosa, la eyaculación es solo una parte del orgasmo. ¿A QUE SE LLAMA COPULACION O COITO? Ocurre cuando el pene en estado de erección por el estímulo sexual se introduce en la vagina. ¿ES IGUAL EL ORGASMO EN EL HOMBRE QUE EN LA MUJER? El orgasmo no esta determinado por el sexo, sino, con el acto sexual mismo y con la condición emocionaly psicológica de la pareja.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 81
  • 110. Resumen de la Materia de Biología SEGUNDA UNIDAD CONTINUIDAD DE LA VIDA TEMA l HERENCIA MENDELIANA HISTORIA DE LA GENETICA Gregorio Mendel identificó datos fundamentales acerca de los principios que regulan los procesoshereditarios en los seres vivos y con él nace la Genética como ciencia. Algunos acontecimientos que permiten el nacimiento de la Genética son los siguientes: En 1866, Gregorio Mendel descubrió las leyes básicas de la herencia basándose en sus propios experimentos de fecundacióncruzada. Dichos experimentos los llevó a cabo en chícharos o guisantes (lo conocemos con el nombre de gandul). Gregorio Mendel, monje austriaco llevó a cabo sus experimentos en el lote de un monasterio en Europa. Abrió la brecha al vasto conocimiento de los fénomenos de la herencia. Presentó una actitud científica de observación y experimentación en la transmisión y herencia de los caracteres de los seresvivos. Se le llamó el Padre de la Genética, en reconocimiento al trabajo de muchos años y sus aportaciones. En 1869, fue descubierto el ácido nucleico por Friedrich Miescher (bioquímico suizo). En 1876, Oscar Hertwing descubre que la sustancia genética es aportada por ambos padres. En 1882, Walter Flemming (citólogo alemán) comprueba la división longitudinal de los cromosomas. En 1883, Francis Galton (nieto de Darwin) define la Genética como ciencia, desarrollando los conceptos de su abuelo En 1900, Hugo De Vries (Holanda), Tschermak (Australia) y K. Correns (Alemania), redescubren las ideas de Mendel. DOMINANCIA Y RECESIVIDAD SEGREGACION DE LOS CARACTERES PRINCIPIOS MENDELIANOS FENOTIPO Y GENOTIPO CRUCE MONOHIBRIDOProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 82
  • 111. Resumen de la Materia de Biología SIMBOLOGIA DOMINANCIA Y RECESIVIDAD (dominante y recesivo) P1 →Son los progenitores que cruzan una característica. Observó la manifestación de los caracteres puros e interpretó losconceptos. P2 →Los progenitores de un segundo cruce y Híbrido así sucesivamente. Carácter dominante G1 →Son los gametos que aportarán los P1 y que llevan el gen, para la única característica que se cruzará. Carácter recesivo F1 →Representa la primera generación filial Durante diez años , Mendel llevó un cotrol de sus experimentos o los descendientes del cruce de los P1 generación híbrida.los cuales se dividen en cuatro etapas: F2 →Son la segunda generación filial o descendientes de los P2 y así sucesivamente. PRIMERA ETAPA Mendel manipuló el proceso de la polinización (introducción del polen en el estigma de una flor de la misma especie) pues él conocía que este proceso era previó a la fecundación y calculó las probabilidades y demostró que entre las plantas de guisantes, algunas características se manifestaban invariablemente. A esas características las llamó Caracteres Puros o Dominantes. Los caracteres para el cruce de probabilidades se representan por medio de letras(manejando la primera letra del carácter dominate) SEGUNDA ETAPA Utiliza la polinización artificial y observa que solo uno de los dos caracteres puros se podía observaren la nueva generación; ya que el otro parecía haber desaparecido. El 100% de las plantas resultantes presentaban un solo carácter y las llamó HIBRIDOS, que sonlos descendientes de padres puros para un par de caracteres contrastantes (caracteres puros, pero diferentes) (F1) Los caracteres que se presentaron los llamó: Dominantes Los caracteres que no se presentaron: Recesivos. TERCERA ETAPA Mendel prueba a cruzar dos plantas híbridas (individuos que resultaban del cruce de padres puros). Y resulta que de este cruce reaparece el carácter que se había escondido (carácter recesivo).Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 83
  • 112. Resumen de la Materia de Biología CUARTA ETAPA Con los resultados obtenidos Mendel llegá a las conclusiones que hoy conocemos como:” Las leyes deMendel”PRIMERA ETAPA SEGUNDA ETAPA TERCERA ETAPA LL padres híbridos Ll LL padres puros ll en la segunda generación (F2) reaparece del cruce de ambos se obtiene (F 1) el carácter recesivo. Ll LL Ll Ll ll híbridos vainas lisas vaina rugosa SEGREGACION DE LOS CARACTERES SEMILLA LISA DOMINANTE LEYES DE MENDEL G1 LL L L 1º LEY DE MENDEL O DE SEGREGACIÓN (separación) “El par de genes que determina una característica se separa en sus componentes cuando se forman los gametos” 2º LEY DE MENDEL O DE LA SEGREGACION INDEPENDIENTE. “La separación de los genes en la formación de los gametos (G) es independiente” Recordar que los gametos poseen núcleos haploides, pero un núcleo haploide, también, posee un GENOMA. Fenotipo: determina rasgos FENOTIPO Y GENOTIPO físicos Genotipo: contenido genético Como ya sabemos todos estamos formados por células y ellas contienen en el núcleo estructuras pequeñas llamadas cromosomas (estructuras responsables de la transmisión de los caracteres hereditarios), donde esta la clave que transmite los caracteres hereditarios: ADN. El ADN forma los genes, que son los que contienen la información genética dentro del cromosoma. Un GEN ocupa un punto fijo en el cromosoma llamado LOCUS.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 84
  • 113. Resumen de la Materia de Biología Cada par de cromosomas está formado por dos miembros iguales llamados CROMOSOMAS HOMOLOGOS (idénticos en forma, tamaño e información genética). Cada organismo tiene un juego propio de cromosomas y cada especie un número definido de cromosomas NUMERO CROMOSOMICO DE ALGUNAS ESPECIES COMUNES EN LA ESPECIE EN CELULAS SOMATICA EN LOS GAMETOS HUMANA 46 23 CABALLO 60 30 PERRO 78 39 GATO 38 18 CAÑA DE AZUCAR 80 40 TABACO 48 24 TOMATE 24 12 Los caracteres que poseen los organismos de una misma especie se llaman CARACTERES INDIVIDUALES, los cuales pueden ser DOMINANTES O RECESIVOS. Ejm. 1. Abarquillar la lengua está regida por la presencia de un gen dominante (LL o Ll) 2. Separar los dedos está regida por la presencia de genes recesivos (dd) Se llama GEN DOMINATE al gen que controla un carácter individual y que se manifiesta con mucha frecuencia. Por el contrario, si se oculta y aparece con poca frecuencia, se llama GEN RECESIVO. Las características que distinguen a una especie de la otra, se llaman CARACTERES ESPECIFICOS. Cada carácter está determinado por un par de genes, llamados ALELOS, es decir, dos formas de regir una misma característica.(Alelo, dos o más genes que ocupan la misma posición en el cromosoma que producen efectos diferentes y que pueden mutar del uno al otro) Ejm. 1) El color rojo o blanco en algunas flores.(el color rojo es alelo del color blanco). Todos los oganismos tenemos una APARIENCIA FÍSICA que podemos describir. A esa apariencia física la llamamos FENOTIPO (conjunto de caracteres físicos de un organismo). Y se debe al conjunto de genes. Al CONJUNTO DE GENES que permiten la apariencia física de los organismos se le llama GENOTIPO (conjunto de factores genéticos que determinan las características de un organismo) El GENOTIPO puede ser de dos tipos. 1. HOMOCIGOTA, es cuando los dos genes son iguales, dominantes o recesivos. Mendel los llamó Puros. 2. HETEROCIGOTA, si el par de genes es diferente, uno dominante y el otro recesivo. Mendel los llamó Híbridos.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 85
  • 114. Resumen de la Materia de Biología CRUCE MONOHIBRIDO Es cuando cruzamos dos individuos con un par de caracteres y calculamos las probabilidades de la descendencia y se observa una sola característica como resultado del cruce. Para encontrar las probabilidades usamos la TABLITA DE PUNNET que es una forma más sencilla de calcular. Para representar el cruce lo haremos así. P1 G1 F1 25% 25% 25% 25% TABLA DE PUNNET, es una tabla de verticales y horizontales que utilizó el genetista Reginal Punnet para representar los cruces. Nos permite obtener las probabilidades. Al cruzar padres puros, la F1 es híbrida 100%. Al cruzar dos padres híbridos o heterocigotas las probabilidades se dan en la porporción 3 : 1 TERMINOS: GENETICA, es la ciencia que estudia la transmición de los caracteres de padres e hijos, es decir, la herencia biológica. GENE, unidad hereditaria presente en los cromosomas (unidades de un cromosoma). ALELO, Cada carácter está determinado por un par de genes, llamados ALELOS, es decir, dos formas de regir una misma característica.(Alelo, dos o más genes que ocupan la misma posición en el cromosoma que producen efectos diferentes y que pueden mutar del uno al otro) GENOMA, es el conjunto de todos los cromosomas diferentes que se encuentran en cada núcleo celular de una especie determinada. (conjunto de cromosomas de un núcleo celular) HOMOCIGOTA, cuando los dos genes son iguales, dominantes o recesivos. Mendel los llamó Puros. Están determinados por ALELOS iguales. Los dominantes se representan con letras mayúsculas y los recesivos con letras minúsculas. HETEROCIGOTA, si el par de genes es diferente, uno dominante y el otro recesivo. Mendel los llamó Híbridos. Están determinados por ALELOS diferentes y se presentan por una letra mayúscula y otra minúscula. GEN RECESIVO, son los caracteres que más se ocultan se representan con letras minúsculas. GEN DOMINANTE, son los caracteres que se presentan con mayor frecuencia, se representan con letras mayúsculas. FENOTIPO, expresión física de los caracteres heredados GENOTIPO, conjunto de genes, que portan las caracteres heredados de los organismos. HIBRIDOS, caracteres puros pero diferentes (heterocigota).Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 86
  • 115. Resumen de la Materia de Biología HERENCIA BIOLOGICA, conjunto de caracteres hereditarios de un individuo. La diferencia entre uno y otro organismo se basa en los caracteres hereditarios. CRUCES CALCULO Y PREDICCION DE RESULTADOS RESOLUCION DE PROBLEMAS RELACIONADOS CON EL CALCULO DE LAS PROBABILIDADES DE LA HERENCIA1º PROBLEMA.¿Cómo será las vainas si cruzamos dos plantas puras, una planta con vainas homocigotas domintantes y laotra con vainas recesivas? OBSERVE, que solo se esta cruzando una característica. ¿PROBABILIDADES? Todas lisas, 100% híbridos o heterocigotas (Ll). El carácter rugoso quedó oculto (ll). RECORDAR, que al cruzar padres puros, la F1 es híbrida 100%2º PROBLEMA.¿Podrá reaparecer?Si cruzamos dos plantas que poseen vainas heterocigotas, el carácter rugoso tiene un 25% deprobabilidades de reaparecer. AL CRUZAR DOS PADRES HIBRIDOS O HETEROCIGOTAS LAS PROBABILIDADES SE DAN EN LA PROPORCION 3:1Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 87
  • 116. Resumen de la Materia de Biología3º PROBLEMA.¿Cuál será el fenotipo y el genotipo, si cruzamos una rata hembra (♀) pelo negro dominante (N), con unarata macho (♂)pelo gris recesivo (n)? FENOTIPO, 100% pelo negro (color del pelo de los ratones. GENOTIPO, 100% ratones negros heterocigotas (par de genes)4º PROBLEMAHay una especie de ortiga que presenta hojas dentadas, (carácter dominante) mientras que otras,presentan sus hojas enteras, (carácter recesivo). Si las cruzamos que resultados obtendremos? DENTADAS LISAS FENOTIPO, 100% dentadas GENOTIPO, 100% dentadas heterocigotas5º PROBLEMA.¿Pero, qué resulta si cruzamos dos individuos con las características obtenidas en la F1? FENOTIPO, 75% dentadas 25% lisas GENOTIPO, 50% dentadas heterocigotas (Dd) 25% dentadas homocigotas (DD) 25% lisas homocigotas (dd)Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 88
  • 117. Resumen de la Materia de Biología6º PROBLEMA.Marcos y Esteban pensaron siempre que su cabello era chuzo porque su mamá se los había heredado. Undía visitaron a sus tías. Estaban observando fotografías y descubrieron que la herencia, no era solo de sumadre. Resulto que así era su abuela paterna.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 89
  • 118. Resumen de la Materia de Biología TEMA II HERENCIA NO MENDELIANA ENTRE MENDEL Y EL PROYECTO GENOMA Entre Mendel y el Proyecto Genoma hay más de 100 años de avances. Se destacan algunos hechos importantes: Walter Sutton, propuso que las unidades hereditarias (gen), de las que hablaba Mendel se encontraban en los cromosomas y permitió enlazar la Genética con la Citología. Herman Henking, determino la presencia del cromosoma X en la definición del sexo y el cromosoma Y en las células animales. Theophilus Painter, descubrío el cromosoma sexual masculino Y en las células humanas. Thomas Hunt Morgan, es considerado pionero de la Genética debido a los trabajos realizados con moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) y sus cuatro pares de cromosomas gigantes y confirmó que algunos rasgos son determinados genéticamente con el sexo. Se observó que la determinación sexual ocurre gracias a los gametos del macho. Las células (somáticas) masculinas al igual que las femeninas tienen 46 cromosomas → 44 corresponden a los llamados AUTOSOMAS y los otros 2 a los cromosomas SEXUALES. Actualmente sabemos que los cromosomas XX determinan el sexo femenino y los cromosomas XY para el masculino. Pero no resulta lo mismo en los animales. El sexo se determina en el mismo instante en que el espermatozoide fecunda al óvulo. Si este es fecundado por un espermatozoide con cromosoma X, nacerá una niña XX y si es fecundado por un espermazoide con cromosoma Y nacerá un niño XY. Veamos: a) Si el espermatozoide es 22 autosomas más X nacerá una niña. b) Si el espermatozoide es 22 autosomas más Y nacerá un niño.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 90
  • 119. Resumen de la Materia de Biología HERENCIA LIGADA AL SEXO Algunas características genéticas están definidas por genes que se encuentran en el mismo cromosoma que determina el sexo. GENES LIGADOS AL SEXO, son los genes que están en el cromosoma sexual. Actualmente, para confirmar la posición de un gen dentro de un cromosoma específico, los científicos recurren a una técnica que se conoce como Hibridación in situ por florescencia (FISH), que permite marcar un gen (con luz verde) en un cromosoma (como filamentos rojos). Se ha comprobado bajo el mismo mecanismo descubierto por T. H Morgan, que en algunas personas, algunas enfermedades congénitas reciben el nombre de enfermedades ligadas al sexo, debido a que los genes que las producen se encuentran en el mismo cromosoma que determina el sexo. Entre ellas tenemos el DALTONISMO y la HEMOFILIA. LA HEMOFILIA: Es la incapacidad de coagulación de la sangre y se conoce como una enfermedad real. Se transmite por un gen recesivo (X h). Las personas que poseen un gen dominante XH , que XH XH XHY son los responsables de la coagulación de la sangre, se consideran sanas con relación a la Hemofilía. Mujer sana Hombre sano ♀ ♀ ♂ La mujer es la portadora de esta enfermedad, ya que al poseer XH XH uno de los cromosomas podría X Xh H h h X X XhY tener el recesivo Xh y así afectarle XH Xh Mujer Mujer enferma porporción Hombre Portadora lo general mueren por aborto enfermo Pero el hombre al solo poseer un cromosoma X la espontáneo. anormalidad se presenta como hombre enfermo de hemofilia XhY. Cuando una persona sufre de hemofilia, las plaquetas sanguíneas no son estables y no logran realizar la coagulación normal de la sangre y eso trae la fatal consecuencia de sufrir de hemofilia con gran facilidad. EL DALTONISMO Es una enfermedad conocida como ceguera parcial a ciertos colores (rojo y verde). Hombre enfermo XdY. Mujer enferma XD Xd. CALCULO DE RESULTADOS DE CRUCES EN HEMOFILIA Y DALTONISMOProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 91
  • 120. Resumen de la Materia de Biología  HEMOFILIA → algunos casos: 1. Una mujer portadora de la hemofilia XH Xh se casa con un hombre sano XHY. ¿Cuáles son las probabilidades para su descendencia? RESULTADO: 25% mujeres sanas XH XH 25% mujeres portadoras XH Xh 25% hombre sano XHY 25% hombre enfermo XhY 2. ¿Cuáles son las probabilidades para la F1 si la madre es portadora de hemofilia, pero el padre es hemofilico? RESPUESTA: 25% mujeres portadoras XH Xh 25% mujeres mueren antes de nacer (aborto) Xh Xh 25% hombre sano XHY 25% hombre enfermo XhY  DALTONISMO → algunos casos 1. Supongamos que un varón daltónico XdY se case con una mujer normal homocigota XD XD. ¿Cuáles son las probables características para la primera descendencia F1? Observemos que los varones serán hijos sanos XDY. Pero las mujeres serán portadoras XD Xd. Porque tienen un cromosoma X que posee el gen recesivo Xd. 2. ¿Cuáles son las probabilidades para los hijos, si la mujer es portadora de daltonismo y el hombre es sano? 25% mujeres sanas XD XD 25% mujeres portadoras XD Xd 25% hombres sanos XhY 25% hombres enfermos XdYProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 92
  • 121. Resumen de la Materia de Biología 3. Si una mujer daltónica se casa con un varón sano. ¿Cómo serán los hijos e hijas? Las probabilidades para la F1 son: 50% mujeres portadoras XD Xd 50% varones daltónicos XdY DOMINANCIA INCOMPLETA Es un caso diferente de monohibridación donde el resultado del cruce F1 presenta características intermedias a la de los padres (mezcla de los caracteres) debido a la dominancia incompleta. Ejemplo 1. ¿Cuál sería el resultado del pelaje de una pareja de ganado al cruzar un homocigota blanco con un homocigota rojo? RESPUESTA Debido a la dominancia incompleta la F1 no nos da ni blanco ni rojo, sino un ganado color híbrido RUANO 2. ¿Pero, cuál sería el resultado para un segundo cruzamiento donde los P2 sean dos híbridos, que representan la misma coloración? ¿Se separan los genes en la formación de los gametos?Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 93
  • 122. Resumen de la Materia de Biología 3. El mismo caso se da con las flores que experimentó un destacado botánico llamado K. Correns. Los P1 eran las plantas con flores rojas. Se suponía que el color rojo R era el dominante sobre el color blanco B, pero la descendencia F1 obtuvo plantas rosadas. Las probabilidades para la F1 son de 100% flores rosadas BR 4. Los criaderos de aves de corral conocen que las gallinas de la raza andaluza presentan tres coloraciones (negras, blancas y azuladas). La variedad azulada es un híbrido que resulta del cruce de blanco con negro, ambas homocigotas. Las probabilidades para la F1 es de un 100% gallinas azuladas NB Otro caso de dominancia incompleta se llama CONDOMINANCIA, dos caracteres dominantes que se manifiestan sin mezclarse. Ejm: los CABALLOS PINTOS. En los caballos pintos se pueden observar dos coloraciones, sin embargo, estos se presentan en forma de manchas y no mezclados como el ganado ruano. HERENCIA POR SISTEMA DE ALELOS MULTIPLES Cuando un solo carácter puede estar regido por más de dos alelos en cada locus del cromosoma. Ejm: Color del pelaje de los conejos. Influyen cuatro alelos. De esos cuatro alelos resultan las coloraciones normal, chinchilla, himalayo y albino. Grupos sanguíneos en las personas. (ejemplo clásico). Existen tres alelos que determinan el tipo de sangre: el A y B son dominantes y el O es recesivo.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 94
  • 123. Resumen de la Materia de Biología HERENCIA DE LOS GRUPOS SANGUINEOS HUMANOS Y EL FACTOR RH El médico austriaco Karl Landsteiner descubrió un sistema de clasificación de mucha importancia en las transfusiones sanguíneas. Karl Landsteiner, para distinguir los diferentes tipos de sangre los denominó A, B, AB y O. El tipo A posee antígeno A. El tipo B posee antígeno B. El tipo AB lleva ambos tipos de antígenos A y B. El tipo O no lleva ningún tipo de antígeno. ¿Cuál es la importancia de conocer los grupos sanguíneos? Que durante una transfusión cada persona necesita saber su grupo sanguíneo, porque si no se tiene cuidado se puede producir una AGLUTINACION. En 1940 Landsteiner y Wimer descubren el factor Rh en los monos Macacus rhesus. Este factor se caracteriza porque posee o no ciertos antígenos. Uno de ellos es el antígeno D. cuando la sangre posee este antígeno se dice Rh+ (dominante), si no lo posee se dice Rh- (recesivo). ¿Cuál es la importancia de conocer el factor Rh? Aglutinación y además durante el embarazo puede producirse una enfermedad llamada ERITROBLASTOCIS FETAL, provocada por el factor Rh+ de la sangre de la madre en la sangre del feto Rh-. Los anticuerpos de la madre invaden al feto y atacan sus glóbulos rojos causándole anemia grave. LOS IDIOGRAMAS Y CARIOTIPOS En 1956, Joe Hin Tijo (indonesia) y el sueco Albert Levan demuestran que el ADN humano posee 23pares de cromosomas. Actualmente los genetistas han logrado la observación directa de los cromosomas presentes en la célula humana organizados en idiogramas. CARIOTIPO, caracteristicas del conjunto de cromosomas ( tamaño, forma y número), de una célula somática típica de una especie (individuo), o de una cepa determinada. CARIOGRAMA O IDIOGRAMA, es la representación esquemática del cariotipo.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 95
  • 124. Resumen de la Materia de Biología TEMA III MANIPULACION DE LA HERENCIA O BIOTECNOLOGIA BIOTECNOLOGIA, Son los cambios producidos por el ser humano aplicando el conocimiento mediante diversas técnicas. La Biotecnología propone mejoras y servicios para las diversas especies, pero en ocasiones, se puede poner en riesgo la supervivencia de las mismas. La Biotecnología ha logrados grandes avances, entre ellos: La manipulación de la herencia El proyecto Genoma.(proyecto de la genética humana).PGH En la manipulación de la herencia se aplican diversidad de técnicas, entre ellas tenemos Selección Cruzamiento Mutación Obtención de organismos transgénicos Fecundación in vitro Clonación Inseminación artificial Proyecto Genoma Humano SELECCIÓN, Proceso de separar organismos, para seleccionar una o varias características genéticas. La Biotecnología propone la técnica de la selección de especies, para que resistan los rigores del clima, los parásitos y otras enfermedades y de esa forma, alcanzar más riqueza. Se da de dos tipos: SELECCIÓN NATURAL, 1) Se da en la naturaleza, ocurre de forma natural, tanto en las plantas como en los animales o cualquier ser vivo. 2) Sobreviven los más fuertes y transmiten esos caracteres. 3) Se da en beneficio de los organismos. 4) El ser humano no interviene. SELECCIÓN ARTIFICIAL, 1) Procura la selección de los caracteres deseables, para una mayor producción.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 96
  • 125. Resumen de la Materia de Biología 2) En ella interviene el ser humano. 3) Se realiza para el beneficio de las personas, para procurar un mejor recurso. 4) Ejemplo  Ganado lechero (a la vaca no le interesa producir más leche, pero, al lechero sí por que le interesa elevar la fuente de ingresos)  Gallinas ponedoras (los especialistas en animales domésticos (zootecnistas) se esfuerzan en aumentar su producción)  Maíz más resistente (los especialistas en plantas cultivables (agrónomos) tienen los mismos propósitos. CRUZAMIENTO Se llaman Técnicas de Cruzamiento cuando se mezclan los mejores caracteres de una o varias especies pero compatibles entre ellas para obtener mejoras. Ejemplo: 1) las mulas que pueden ser Macho Romo (del cruce del caballo y de la burra), o la Mula Común (cruce de la yegua y del asno). MUTACION, Inducir cambios o alteraciones en el contenido genético (mutación inducida) que garanticen características nuevas para una mejor producción. Ejemplo. 1) Poliploidía, (mutación genómica) que se utiliza para mejorar el rendimiento agrícola. ORGANISMOS TRANSGENICOS (INGENIERIA GENETICA) Son organismos que han sido tratados para incorporarles genes que no son propios de su especie. A los organismos transgénicos también se les identifica como OGM (Organismos Genéticamente Manipulados). Esta técnica ha resultado de gran provecho en el campo agrícola → los primeros tomates transgénicos (USA). Beneficia la producción Pecuaria (ganadería). Además, se ha mejorado la prevención, diagnóstico y tratamiento de algunas enfermedades en las especies animales. (la Universidad de Harvard obtuvo la patente de un ratón trasgénico para investigar el cáncer). En 1995, se hicieron aplicaciones en personas (W. F. Anderson en niña con inmunodeficiencia genética ADA) VENTAJAS  El principal avance de la INGENIERÍA GENÉTICA o TECNOLOGIA DEL ADN RECOMBINANTE (es elProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 97
  • 126. Resumen de la Materia de Biología conjunto de técnicas para la manipulación, modificación y transferencia de material génetico) consisten en la capacidad de crear especies nuevas a partir de la combinación de genes de varias existentes, incluyendo todas sus características.  Crear organismos que funcionen como fábricas biológicas, que producen grandes cantidades de proteínas utilizadas en el tratamiento de algunas enfermedades humanas. DESVENTAJAS
  • 127. Alterar significativamente la evolución de las especies puede tener consecuencias imprevisibles en el equilibrio ecológico. INTITUCIONES que regulan la aplicación de esta técnica son:
  • 128. El Comité Bioética Médica
  • 129. Organización del Desarrollo Industrial de las Naciones Unidas
  • 130. Organización Mundial de la Salud (OMS)
  • 131. Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura.
  • 132. Organización de los Estados Americanos (OEA) ORGANISMOS CLONADOS (COPIAS IDENTICAS) En el mundo de la Biotecnología y la Ingeniería Genética, la oveja Dolly nació a partir de una célula tomada de la ubre de una oveja y no fue el producto de la fecundación de un óvulo y de un espermatozoide, como es lo usual) fue la primera que se produjo genéticamente idéntica a otra sin el empleo de esperma de macho. El nacimiento de la oveja se dió en 1996. Por medio de este proceso también se pudo obtener un individuo llamado Idaho gem (hermano genético de las mulas comunes) Y también dos terneros a partir de las células de un organismo muerto y conservado por 20 años. Aunque es una técnica muy cara, guarda una chispa de esperanza para preservar especies en peligro de extinción. FECUNDACION IN VITRIO (o REPRODUCCION ASISTIDA) Muchos opinan que esta técnica es la causa de muchas complicaciones en los bebés que nacen por este método: 1) Síndrome de Beckwith- Wiedemann (desorden hereditario que causa trastornos, malformaciones y algunos cáncer) 2) Síndrome de Angelman (especie de autismo) INSEMINACION ARTIFICIAL No es necesaria la presencia del macho.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 98
  • 133. Resumen de la Materia de Biología Es muy aplicada en la producción pecuaria. Se aprovecha mejor el esperma de los animales seleccionados, (genéticamente mejor dotados). Mejora las probabilidades de fecundación y se puede fecundar un mayor número de hembras que por el método natural. La inducción a la fecundación es un acto llamado SIEMBRA, en el que el semen obtenido se deposita en la vaca en el momento adecuado. El semen se puede conservar en nitrógeno líquido a –197º C por largo tiempo. PROYECTO GENOMA HUMANO (PGH) La secuencia del patrimonio genético de la humanidad (genoma humano) es el tema más polémico de los últimos avances y es una realidad del conocimiento actual. Es la herramienta ideal para escribir la segunda parte de la historia de la humanidad. Tendrá un gran impacto en la biomedicina así como en los ámbitos económicos y sociales. El Genoma es como un libro de 23 tomos (pares de cromosomas), cada uno formado por muchos capítulos (genes). Que contiene los esquemas de miles de proteínas y como estas orquestan las miles de reacciones químicas y otros capítulos están dedicados al comportamiento y forma de ser nuestro (inteligencia y orientación sexual). Recuerde que las secuencias del genoma son largas FILAS de nucleótidos y que los genes están formados por moléculas llamadas nucleótidos que se agrupan formando tripletas las cuales forman a su vez, los aminoácidos y estos, las proteínas. Secuencia Histórica  1989, Creación del Centro Nacional del Genoma Humano.  1990. Da inició el proyecto y se denomina Proyecto Nacional Federado de Investigación del Genoma Humano.  1995. Se completó la secuencia de la bacteria más pequeña Mycoplasma gentalium (517 genes)  1996. Lectura del genoma de la bacteria Methanococcus jannaschi.  1997. Escherierchia coli (completo) Cromosomas X y 7 en alta resolución.  1998. Bacterias de la tuberculosis y otros organismos como la bacteria de la sífilis Treponerma pallidum. Cogn Venter ofrece terminar secuencia en el 2001.  1999. Secuencia del cromosoma 22 completo.  2000. Secuencia de mosca de la fruta Drosophila melangaster. Celera Genomics (Sector Privado anunca la secuencia de ADN completo de un individuo) Cromosomas 5,16 y 19. Descubren los pocos genes del cromosoma 21.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 99
  • 134. Resumen de la Materia de Biología  2003 Concluyen lectura completa del genoma humano el 14 de abril del 2003. (Sector Público F. Collins). ALGUNOS PASOS PARA LA LECTURA 1. Las muestras de ADN son extraídas de voluntarios y se congelan en nitrógeno líquido enfriado a - 196º C, 2. Los biólogos rompen la molécula de ADN puede ser por 2 métodos: a) el sector privado CELERA GENOMICS dirigido por CROIG VENTER utiliza el método llamado Escopeta de genoma total (parte de golpe el genoma en 70 millones de partes y de forma aletoria). b) El sector público EL PGH (Proyecto del Genoma Humano), dirigido por F. Collins, usan un método más lento pero preciso mediante le cual fragmenta uno a uno los cromosomas durante 2 fases. 3. Cada fragmento se inserta en un plásmido 4. Un brazo robotizado, tranfiere los plásmidos 5. Mediante la técnica de reacción en cadena de la polimerasa los genetistas obtienen millones de copias de cada fragmento de ADN. 6. Los fragmentos se tiñen con un colorante fluorescente. La A, C, T y G se tiñe de un color diferente. 7. Los fragmentos se transfieren a secuenciadores de ADN 8. Una computadora lee y almacena la secuencia del fragmentos 9. Las computadoras colocan cada fragmento en su posición en la molécula de ADN. TEMA lV HERENCIA Y EVOLUCION ETOLOGIA, es la rama de la ciencia que ha llegado a intepretar el comportamiento como forma de adaptación. Favorece la supervivencia. ADAPTACION, (función de perpetuación), fénomeno por el que una especie modifica sus relaciones con el ambiente. ¿Cómo? Evolucionando. EVOLUCION, es el proceso de cambio de las especies vivientes que desemboca en la aparición de otros distintos debido a la adaptación del medio y a la llamada selección natural en la lucha por la existencia. El proceso evolutivo ocurre gracias a ciertos mecanismos, entre ellos:Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 100
  • 135. Resumen de la Materia de Biología Las VARIACIONES HEREDABLES propiciadas por la reproducción sexual y las mutaciones. Los MECANISMOS QUE PERMITEN LA TRANSMISIÓN DE LAS VARIABLES HEREDABLES como: La selección natural El desplazamiento genético al azar La migración génica VARIABLES HEREDABLES → REPRODUCCION SEXUAL Requiere gametos que se obtienen por meiosis. A esta variabilidad se le denomina “Recombinación de genes”. VARIABLES HEREDABLES → LAS MUTACIONES Cambios espontáneos o inducidos en el contenido genético de las células de un individuo. MECANISMOS QUE PERMITEN LA EVOLUCION → SELECCIÓN NATURAL Sobreviven los mejores adaptados que tienen mayor probabilidad de transmitir los caracteres a la descendencia. Con la selección natural se conservan los genes favorecedores y se elminan los no deseables. Ejm: Los caracteres de la coloración de algunos individuos los puede hacer más o menos susceptibles de ser cazados por sus depredadores.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 101
  • 136. Resumen de la Materia de Biología MECANISMOS QUE PERMITEN LA EVOLUCION → DESPLAZAMIENTO GENETICO AL AZAR A este mecanismo también se le conoce con el nombre de la Deriva Genética o Desviación. La Deriva Genética es responsable de que algunos alelos se fijen o se pierdan en una población pequeña debido al azar y no a la selección natural. porque en el desplazamiento genético al azar, las probabilidades se ven determinadas por barreras geográficas que funcionan como límites natuales que impiden que las poblaciones aumenten sus genotipos, mediante la recombinación. Por el contrario, produce la disminución de la variabilidad en la población pequeña. La Deriva Genética ocurre cuando una nueva población se establece a partir de muy pocos individuos. Es el llamado efecto fundador y ocurre en poblaciones de islas oceánicas, donde los individuos descienden de pocos colonizadores. También puede ocurrir en colonias aisladas de individuos. La Deriva Genética es la selección que se produce a causa del azar en poblaciones pequeñas. Una tercera consecuencia es la que ocurre cuando las poblaciones pasan por los llamados CUELLOS DE BOTELLA POBLACIONAL o condiciones altamente desfavorables que merman la población y disminuyen las frecuencias alélicas. Entre ls causas de estas condiciones, están los desastres naturales y la caza desmedida, entre otras. MECANISMOS QUE PERMITEN LA EVOLUCION → LA MIGRACION GENETICA Este mecanismo aumenta la variabilidad genética en una población. Ocurre con la introducción de un gen por mestizaje con otras poblaciones vecinas. EN RESUMEN Los organismos poseen semejanzas y diferencias.Cuando crean descendencia pueden transmitir los caracteres, pero también las variaciones heredadas por mutación o por reproducción sexual, lo cual, se ve favorecido por otros mecanismos, como la selección natural, la deriva genética y la migración génica.Profesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 102
  • 137. Resumen de la Materia de BiologíaProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 103
  • 138. Resumen de la Materia de BiologíaProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 104
  • 139. Resumen de la Materia de BiologíaProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 105
  • 140. Resumen de la Materia de BiologíaProfesor: Marco Antonio Cubillo Murray Página 106