1
.
SSUUSSTTAANNCCIIAASS
QQUUIIMMIICCAASS DDEE LLAA
MMAATTEERRIIAA VVIIVVAA
Formada por 7700 bbiiooeelleemmeennttooss
(se organizan en componentes
orgánicos e inorgánicos:
11.. Principales CCHHOONN yy PP,, SS..
22.. Secundarios CCaa,, NNaa,, KK,, MMgg,
Fe, Cl, Cu, otros
1. Materia orgánica: Esqueleto de carbono
1) Carbohidratos o azucares (CHO).
2) Lípidos o grasas (aceites, mantecas,
ceras y esteroides (CHO).
3) Proteínas o enzimas
4) ácidos Nucleícos (ADN y ARN)
2. Sustancias inorgánicas:
El agua
Las sales minerales
3. Buena alimentación
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1 Materia orgánica: Esqueleto de carbono
Carbohidratos o azucares (CHO).
Lípidos o grasas (aceites, mantecas, ceras
y esteroides (CHO).
Proteínas o enzimas
ácidos Nucleícos (ADN y ARN)
1.1 Proteínas: Moléculas muy grandes (CHON, S y P), y
muy especificas/Son sustancias formadoras o
estructurales/ Formadas por subunidades llamadas
aminoácidos, unidas por medio de enlaces peptidicos/Se
conocen 20 aminoácidos naturales/Algunos se
denominan aminoácidos esenciales y se deben consumir
mediante los alimentos, pues no los sintetizamos.
Funciones: Estructurales; Protección (anticuerpos); Transporte; energéticas;Hormonales;Catalíticas o enzimáticas (biocatalizadores) No participan en la reacción; Reguladores genéticos; Pueden ser alteradas por diversos factores.
1.2 Los lípidos: Formados por CHO y algunas veces N y
P./Se forman a partir de un alcohol y ácidos
grasos/Pueden ser grasas, aceites o ceras/Son
insolubles al agua/Son solubles en disolventes orgánicos.
Funciones: Son energéticos; Transportan vitaminas liposolubles; Estructurales (los fosfolípidos forman la membrana celular); Protección y reguladores térmicos.
Las grasas: Glicerina + ácidos grasos= grasa + agua/La
trioleina – triestearina – TRIPALMITICA, EN
PROPORCIONES VARIADAS FORMAN GRASAS
NATURALES/Reducen la perdida del agua en las plantas
(ceras vegetales)
Lípidos simples: Glicerol + ácidos grasos/Lípidos compuestos: Glicerol + ácidos grasos + otros grupos
(que le dan el nombre respectivo)Ej:Fosfolípido Glicerol +
ácidos grasos + grupo fosfato./Otros lípidos: Los aceites: grasas liquidas, generalmente de origen vegetal.
Los sebos y mantecas son grasas solidas.Los terpenos
son Aromatizadores, Pigmentos vegetales, Vitaminas
liposolubles. /Los esteroides:Colesterol, Ergoesterol,
Hormonas sexuales (estrógenos y andrógenos), Ácidos
biliares, Hormonas de la corteza suprarrenal./Las ceras: impermeabilizan vegetales; se encuentran en la
piel de los animales y personas.
2. Sustancias inorgánicas:
2.1 El agua
Los organismos poseen un gran porcentaje
de agua en sus cuerpos que cumple
importantes funciones como medio interno
del organismo.
2.2 Las sales minerales
Conservan la materia viva y participan de
los procesos vitales.
Cualquier pérdida del balance en la
concentración de estas, provoca la
alteración de los procesos vitales y puede
llevar el organismo a la muerte.
Regulan la acidez y la proporción del agua
en el cuerpo.
Forman esqueletos, conchas y caparazones.
Actúan como disolventes.
Regulan la presión osmótica del medio
natural
3. Buena alimentación
No a la comida chatarra
la buena alimentación
es el consumo
equilibrado de todos y
cada uno de los
componentes orgánicos
e inorgánicos, que
requiere nuestro cuerpo
(dieta balanceada).
1.3 Los carbohidratos: También se llaman
glúcidos/Están formados por CHO y, a veces
por P, S y N./ Energéticos principales; Estructurales (fibras vegetales)Los
carbohidratos pueden ser:
Monosacáridos: (azúcar simple)
de 3 a 10 átomos de carbono, de
ahí los nombres.
Disacáridos (dos unidades de
azucares simples).
Polisacáridos (muchas unidades
de monosacáridos).
Ejemplos: almidón, glucógeno,
celulosa y quitina.
1.4 los ácidos nucleícos: Están
formados por CHON y P./Son
cadenas de
nucleótidos/Transmiten la
información
genética./Determinan la
construcción de
proteínas./Están representados
por dos tipos, el ADN y el ARN
3
Sustancia coloidal que contiene
estructuras llamadas ORGANELAS
CITOPLASMATICAS:
VACUOLAS
CENTROSOMAS
PLASTIDIOS
LISOSOMAS
MITOCONDRIAS
COMPLEJO DE GOLGIO (APARATO)
RETICULO ENDOPLASMATICO
RIBOSOMAS
TAMAÑO
Entre 1 y 100 micras,
algunas 30 cms
UNICELULARES MULTIICELULARES
ANIMAL VEGETAL
TIPOS DE CELULAS
POR NUMERO DE
CELULAS
Semipermeable -y selectiva
UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE
TODO SER VIVO
NUCLEO
CITOPLASMA
MEMBRANA CELULAR
PARTES PRINCIPALES
CONSTITUCION CELULAR
PROCARIOTAS
Seres con células sin
membrana nuclear; NO
TIENNEN NUCLEO. La
información genética
flota en el citoplasma.
Ej.
REINO MONERA
bacterias
(esquizomicófitos),
clanofíceas
(cianófitos)
EUCARIOTAS
Seres con céulas que
tienen membrana nuclear.
Su núcleo está separado
del Citoplasma. La
información genética se
encuentra dentro del
núcleo. Ej. REINO PROTISTA
(flagelados, rizópodos,
algas elementales)
REINO FUNGI
(zygomycetos;
ascomicetos;
Basidiomycetos)
REINO PLANTAE
(criptogramas-líquenes,
algas, musgos, helechos)
REINO ANIMALIA (invertebrados
y vertebrados)
Es un corpúsculo que se
encuentra dentro del
citoplasma, pero funcionan
como el cerebro de las células,
porque controla y regula toda
la actividad celular. Formado
por:
11.. La membrana nuclear
22.. Jugo nuclear
33.. Cromosomas
44.. Nucléolo
55.. Red de cromatina
LLAA CCEELLUULLAA
ESTRUCTURAL
Todo individuo está formado
por células
FUNCIONAL
Cumple todas las funciones
de los seres vivos, nace,
nutren, crecen, mueren
DE ORIGEN
Todo individuo está formado
por células
Predominan
PROTOPLASTOS (celulosa, proteínas,
azúcares)
PLASTIDIOS/
PLASTOS (clorofila)
Ej. Músculos,
vasos
sanguíneos,
piel y en los
huesos
4
DIFERENCIAS ENTRE:
CELULA ANIMAL CELULA VEGETAL 11.. Las animales NO poseen cloroplastos, ni
tampoco la gruesa pared celular que
separa unas células de otras.
22.. Las células animales nunca tienen esa
gran vacuola que es frecuente encontrar
en las vegetales.
33.. Se encuentran componentes principales
como membrana celular, citoplasma y
núcleo.
44.. En el citoplasma se encuentran muchos
elementos u organelas, que cumplen
distintas funciones:
Predominan los protoplastos y están rodeados de una pared celular.
La pared celular está formada por celulosa, proteínas y azucares
Las células jóvenes poseen un tipo de pared celular llamada
pared primaria (epidermis de los vegetales)
Las células vegetales poseen una segunda pared llamada pared secundaria es fuerte y rígida (característica de la
madera) debido a una sustancia llamada lignina.
NO APARECEN INCLUIDAS EN NINGUN REINO. SON TAN PEQUEÑAS QUE NO SE PUEDEN VER CON UN MICROSCOPIO OPTICO.
Un virus consiste en un ácido nucleico central
(material genético), rodeado de una película de
proteínas llamada cápside.
Son tan simples que no son capaces de vivir solos o realizar actividades metabólicas por sí mismos.
VIRUS Requieren de una célula para poder cumplir con las funciones vitales en el interior de la misma
No realizan respiración
No sintetizan sustancias Son incapaces de crecer en medios artificiales
Son clasificados según las células que infecten que pueden ser virus animales ó virus vegetales y si
infectan bacterias se denominan bacteriófagos ó
fagos (son ó ARN ó ADN no ambos)
Nuestros
cuerpos se
infectan por
medio de los
virus de estas
dos formas
CCiicclloo llííttiiccoo de un virus (es una forma
de parasitación y destrucción)
11.. El virus fago reconoce
la célula y se pone en contacto
con ella
22.. La infección se propaga
33.. Crecimiento controlado
de nuevos virus
44.. La infección se propaga
Todas las
enfermedades
que son
producidas por
virus u otros
microorganis
mos, se llaman
enfermedades
infecciosas.
CCiicclloo lliissooggéénniiccoo
Los virus atenuados incorporan el
acido nucleíco ADN de la célula
hospedera y se le denomina célula
lisogénica. Este puede permanecer
latente hasta que el fago o tago
vegetativo provoque e
induzca el inicio de una
segunda etapa: el ciclo lítico.
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MORFOLOGIA CELULAR
La membrana
celular
Regula el intercambio de
materiales con el exterior y
con otras células
La forman dos capas externas de fosfolipidos y
uno central de proteínas.
Es selectiva y semipermeable.
Transporte de sustancias a través de la Membrana celular:
1. PPaassiivvoo:
Difusión y osmosis
No requiere gasto de energía
22.. AAccttiivvoo
Endocitosis: Fagocitosis y Pinocitosis
Exocitosis: las vesículas con el material de desecho
son incorporadas a la membrana celular y son
expulsadas por ella al exterior
Demanda gasto de energía
La pared celular
Es una formación de la célula vegetal que recubre
la membrana celular.
Le da protección y rigidez
a la membrana celular.
El Citoplasma
Sustancia coloidal que contiene
estructuras llamadas organelas
citoplasmáticas.
RReettííccuulloo eennddooppllaassmmaattiiccoo: Secreción celular y síntesis de lípidos y transporte de sustancias dentro de la célula
RRiibboossoommaass: adherido al retículo endoplasmático,
sintetizan las sustancias proteicas. ARN y proteínas
MMiittooccoonnddrriiaass: transforman ciertas sustancias en energía mediante la oxidación. También conocidas como
ccoonnddrriioossoommaass.
CCoommpplleejjoo ddee GGoollggii: almacena y participan en la formación de glucógeno.
LLiissoossoommaass: digestión celular
PPllaassttiiddiiooss: son estructuras cuya función es proporcionar:
Cloroplastos la clorofila(color verde)
Plastos ó Cromoplastos (coloración en flores)
Carotenos (pigmentos rojos o naranja), nombrado xantofila
Leucolastos (almacenan sustancias) cuando son incoloros:
Amiloplastos (almacenan almidón)
Oleoplastos (almacenan aceite)
VVaaccuuoollaass: frecuente en las células vegetales ocupan un área grande dentro del citoplasma. Cumplen funciones de
almacenamiento, digestión y excreción.
CCeennttrroossoommaa: se originan los centriolos. En el momento de
la división los centriolos se desplazan a los polos celulares
y forman el huso acromático.
El núcleo
celular
En el núcleo (eucariotas) se distinguen algunas estructuras importantes:
Se presenta en las células eucariotas
Posee membrana nuclear
El jugo nuclear contiene los cromosomas y el nucléolo
Se conoce como carioplasma
Los cromosomas están formados por cromatina
El nucléolo contiene ARN
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FFUUNNCCIIOONNEESS
BBAASSIICCAASS DDEE LLAASS
CCEELLUULLAASS
FUNCIONES VITALES
METABOLICAS DE
AUTOPERPETUACION
FUNCIONES METABOLICAS
NUTRICION
Heterótrofos Se denominan
consumidores porque no
producen sus alimentos, los
consiguen ya elaborados.
Autótrofos producen su propio
alimento mediante:
SINTESIS
Proceso que realizan
los organismos para
integrar los
nutrientes a sus
cuerpos
RESPIRACION
Proceso para
liberar la energía
obtenida mediante
la alimentación
Las ffuunncciioonneess ddee ppeerrppeettuuaacciióónn
garantizan la supervivencia, no
solamente del ser vivo, sino de las
diversas especies.
• Control del estado de
equilibrio. Tiende a resolver
los efectos que puedan resultar
ante diversos factores
• Reproducción. Permite la
continuidad de la especie.
• Adaptación. Consiste en una
serie de cambios notables para
ajustarse a nuevos factores y
sobrevivir.
METABOLISMO (reacciones químicas que
ocurren en el organismo (unicelular ó
pluricelular) para mantenerse vivo. Funciones:
nutrición, respiración y síntesis. Fases del
metabolismo: Anabolismo (produce
sustancias complejas a partir de sustancias
sencillas como almacenamiento de energía
química)Ej. La fotosíntesis, y Catabolismo
(degradación de sustancias complejas para
producir sustancias más simples)Ej. La
digestión y la respiración.
Fotosíntesis.proceso
que gracias a la acción de
los pigmentos clorofílicos
en dos fases continúas
denominadas
Quimiosíntesis
lo realizan algunas
bacterias ferrosas
ó ferrugíneas,
nitrobacteriasanas,
sulfooxidantes y
otras Fase luminosa
Fase oscura
Ocurre el
Ciclo de
Calvin Benson
y ocurre en el
estroma del
cloroplasto
La fotofosforilación acíclica
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.
La fotofosforilación cíclica 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). Esta fase es
muy importante porque produce la fotólisis del agua.
Factores
Factores intrínsecos, la
pigmentación
Factores extrínsecos, la luz
PROCESOS
REACCIONES
CATABOLICAS QUE
LIBERAN ENERGIA
RESPIRACION ANAEROBICA (bacterias;
levaduras por fermentación alcoholica y
acética; células musculares (fermentación
láctica ó glucólisis)
RESPIRACION AEROBICA (requiere
presencia de oxigeno; ocurre en la mitocondria; a
partir de sustancias orgánicas ácido piruvico;
fases: Puente; Ciclo de Krebs; sistema de
citocromos)
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AAUUTTOOPPEERRPPEETTUUAACCIIOONN
FUNCIONES
CONTROL DEL
ESTADO DE
EQUILIBRIO
LA
REPRODUCCION
LA
ADAPTACION
1. BASES QUIMICAS
AADDNN
SSee dduupplliiccaa
TTrraannssccrriippcciióónn
AARRNN
TTrraadduucccciióónn
FFoorrmmaacciióónn ddee pprrootteeíínnaass
Las proteínas son
sustancias muy
importantes para las
características
individuales de cada
célula.
Las proteínas
estructurales de cada
celula poseen su
propia naturaleza y
permiten diferentes
procesos metabólicos
2. REPRODUCCION CELULAR
Los organismos reparan lesiones,
forman cicatrices, se protege contra
las infecciones; pero también puede
causar problemas, como la
formación de tumores y la
enfermedad del cáncer.
La reproducción celular permite la
transmisión de caracteres de una
célula a otra.
Ciclo celular con MMIITTOOSSIISS
IInntteerrffaaccee:
Durante este
periodo ocurre la
duplicación de
material nuclear
MMiittoossiiss: 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
Fases
PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE
MMEEIIOOSSIISS a partir de una célula
diploide se formen células
haploides. Células
reproductoras llamadas
gametos
REPRODUCCION ASEXUAL (se forman
nuevos individuos a partir de uno solo y sin
que haya células sexuales)
Regeneración
Estacas, acodos, injertos
REPRODUCCION SEXUAL (combinación de dos
individuos)
GGAAMMEETTOOSS (la mitad del numero de
cromosomas de la especie (n)HAPLOIDES
Los cromosomas en las células somáticas
se encuentran en pares 2(n). son
DIPLOIDES
Las glándulas sexuales
producen eessttrróóggeennoo yy
pprrooggeesstteerroonnaa (ovarios)
tteessttoosstteerroonnaa (testículos)
Caracteres sexuales PPrriimmaarriiooss
(testículos, vagina). SSeeccuunnddaarriiooss (barba
en el hombre)
3 . MUTACIONES
Génica (alteraciones en la estructura del gen)
Cromosómica (alteraciones en la estructura
del cromosoma)
Genómica (incremento o reducción en el
número de cromosomas)
Se clasifican en Germinal y
Cigótica
4 . REPRODUCCION
HUMANA
8
3 . MUTACIONES
Génica (alteraciones en la estructura del gen)
Algunos factores: ácido nitroso, rayos X, gamma y otros. Consecuencias o enfermedades: albinismo, hemofilia y
daltonismo
Cromosómica (alteraciones en la estructura del cromosoma)
Tipos
DDeelleecccciióónn (pérdida de un segmento del cromosoma) e inversión cuando el trozo de cromosoma se
coloca en otro orden dentro del mismo cromosoma
DDuupplliiccaacciióónn: repetición de un segmento
TTrraannssllooccaacciióónn (segmento que pasa de un cromosoma a otro)
Factores mutagénicos: físicos: radicaciones X, ultravioleta, gamma, cósmicos y otros. Químicos: gas
mostaza, penicilina, formaldehido y otros; otros factores por enfermedades. Consecuencias:
Delección del cromosoma 5, Síndrome de grito de gato; Delección del cromosoma 4, retardo severo;
Malformaciones en aspecto físico externo y visceral.
Genómica (incremento o reducción en el número de cromosomas) Poliploidía (duplicación del número de
cromosomas) inducidas o espontaneas; Trisonomía un cromosoma extra en uno de los pares. Consecuencias:
Síndrome de Down, Trisomía 21; Síndrome de Patau, Trisomía 13; Sindrome con características semejantes al
Down, Trisomía 22.
Por el momento en que ocurren se clasifican en Germinal y Cigótica.
Post-cigótica para diagnosticar algunas mutaciones se aplica la prueba llamada Amniocentesis.
Algunas alteraciones genéticas están relacionadas con el cáncer: algunos tipos son Carcinomas, leucemia, sarcomas, liposarcomas.
9
HERENCIA
MENDELIANA
En 1.866, el monje austriaco Gregorio Mendel
describe los mecanismos s de la herencia
biológica basándose en sus propios
experimentos de fecundación cruzada
Presento una actitud científica de oobbsseerrvvaacciióónn y
eexxppeerriimmeennttaacciióónn en la transmisión y herencia de los
caracteres de los seres vivos.
• Observo la manifestación de los caracteres
puros e interpreto los conceptos: hibrido,
carácter dominante, carácter recesivo.
Leyes de Mendel:
1 ª Ley de Mendel o de
segregación
2 ª Ley de Mendel o de la
segregación independiente.
Diferencia entre
Caracteres
hereditarios
Herencia biológica
Conjunto de caracteres hereditarios de un
individuo (Cada carácter esta determinado
por un par de genes, llamados alelos. Es
decir, dos formas de regir una misma
característica. Por ej. El color rojo o
blanco en algunas flores.
Los caracteres iinnddiivviidduuaalleess pueden ser
ddoommiinnaanntteess oo rreecceessiivvooss.
Los caracteres que poseen los organismos
de una misma especie se llaman caracteres
iinnddiivviidduuaalleess..
Las características que distinguen a una
especie de la otra se llaman caracteres
eessppeeccííffiiccooss..
Mendel manipuló el proceso de la
polinización en las plantas, conoció que
era previo a la fecundación.
Caracteres heredados FENOTIPO
Conjunto de genes, que portan caracteres heredados
de los organismos, GENOTIPO, puede ser:
HHoommoocciiggoottaa:: cuando los
dos genes, para una
misma característica, son
iguales (dominantes o
recesivos). Mendel los
llamo puros.
HHeetteerroocciiggoottoo: cuando un par
de genes, para una misma
característica, es diferente,
uno dominante y el otro
recesivo. Mendel los llamo
híbridos.
Mendel llamo a los caracteres que se presentan con
más frecuencia caracteres dominantes y a los que
se ocultaban caracteres recesivos
La Genética es la ciencia que estudia la transmisión de los caracteres de padres a hijos, es decir, la herencia biológica.
En los cromosomas esta la clave que transmite los caracteres hereditarios.Esa clave, se llama ADN o acido desoxirribonucleico . El ADN forma los genes, y ellos son los que poseen la información genética dentro del cromosoma.
Cada gen ocupa un punto fijo en el cromosoma y a este punto se le llama locus.
Cada par de cromosomas esta formado por dos miembros iguales llamados cromosomas homólogos.
Genoma es el conjunto de todos los cromosomas diferentes que se encuentran en cada núcleo celular de una especie determinada.
Los gametos poseen núcleos haploides, pero un núcleo haploide, también, posee un genoma.
10
HERENCIA NO
MENDELIANA
Aportes en Genética son:
Sutton, quien enlaza la Genética con la Citología
Hernán Henking determino la presencia del cromosoma X en la definición del
sexo y el cromosoma Y en células animales.
T.Painter descubrió el cromosoma Y en células humanas.
T.H.Morgan realizo trabajos con las moscas de la fruta y confirmo que algunos
rasgos son determinados genéticamente por el sexo.
11.. HHeerreenncciiaa lliiggaaddaa aall sseexxoo
Algunas características genéticas
están definidas por genes que se encuentran
en el mismo cromosoma que determina el
sexo.
Algunas enfermedades congénitas reciben el
nombre de enfermedades ligadas al sexo
debido a que los genes que la producen se
encuentran en el mismo cromosoma que
determina el sexo. Entre ellas, tenemos el
daltonismo y la hemofilia
22.. DDoommiinnaanncciiaa iinnccoommpplleettaa
Pelaje en el ganado blanco, rojo y ruano.
Plantas investigadas por K. Correns, flores
rojas, blancas y rosadas.
Gallinas andaluzas (negras, blancas y
azuladas)
Otro caso:
Codominancia. Dos caracteres dominantes que se
manifiestan sin mezclarse.
Ej. Caballos pintos.
33.. AAlleellooss mmúúllttiipplleess
Un solo carácter puede estar
regido por más de dos alelos
en cada locus del cromosoma.
Ejemplo:
Color del pelaje de los conejos
Grupos sanguíneos en las
personas
C
o
l
o
r
d
e
4 Grupos sanguíneos
El medico austriaco Kark Landsteiner descubrió un
sistema de clasificación de mucha importancia en
las transfusiones sanguíneas.
Kark Landsteiner, para distinguir los diferentes
tipos de sangre los denomino A, B, AB y O.
El factor sanguíneo Rh fue descubierto en 1.940
por Kark Landsteiner y Wimer en los monos
Macacus rhesus, de ahí que se denomine Rh.
Este factor se dice positivo (Rh+) o negativo (Rh-).
El Rh+ es dominante y el Rh- recesivo.
11
Algunos aspectos genéticos y la responsabilidad de las personas en los procesos
En 1.956, J.H. Tijo (indonesia) y A.Levan (sueco) del Instituto Genético, en Lund (Suecia) demuestran
que el ADN humano posee 23 pares de cromosomas.
Cariotipo: Características del conjunto de cromosomas (tamaño, forma y numero), de una célula
somática típica de una especie (individuo), o de una cepa determinada.
Carigorama o idiograma: es la representación esquemática del cariotipo.
La Genética respalda los principios de la paternidad responsable con la prueba de ADN.
Los estudios de genética humana es causa de muchas polémicas y debe librar muchas dificultades para
su desarrollo.
J.Lejeune (Francia) descubrió el cromosoma que provoca el Síndrome de Down y otros avances de la
Genética, pero se opone a ciertas intervenciones.
Algunos problemas de la salud de las personas son de origen genético y los matrimonios con cierto
grado de consanguinidad aumentan las probabilidades de que sean transmitidas.
CARACTERISTICAS LIGADAS AL CROMOSOMA X
XA Gen dominante A
Xa Gen recesivo a
XAXA Mujer homocigota. Es sana
XAXa Mujer heterocigota dominante. Es portadora
XaXa Mujer homocigota recesiva. Es esferma
XAY Hombre portador de un gen dominante ligado al cromosoma X. Es sano
XaY Hombre portador de un gen recesivo ligado al cromosoma X. Es enfermo
FENOTIPO GENOTIPO ANTIGENOS EN
ERITROCITOS ANTICUERPOS EN EL
PLASMA
A IAIA / IAi A ANTI-B
B IBIB / IBi B ANTI-A AB IAIB AB NINGUNO
O ii NINGUNO ANTI-A ANTI-B
12
MANIPULACION DE LA
HERENCIA
Cuando los cambios son producidos por el ser humano
aplicando el conocimiento mediante diversas técnicas, se
denomina BBiiootteeccnnoollooggííaa
La
Manipulación
de la herencia
El
proyecto
Genoma
Selección
Cruzamiento
Mutación
Obtención de
organismos
transgénicos
Fecundación in
vitro
Clonación
Inseminación
artificial
1.989 Creación del Centro Nacional de Genoma Humano
1.990 Da inicio el proyecto y se denomina “Proyecto Nacional Federado de Investigación del
Genoma Humano”
1.995 Lectura del genoma de la bacteria más pequeña (517 genes). Micoplasma genitalium
1.996 Lectura de algunos genes humanos y otros organismos
1.997 Escherierchia coli (completo) Cromosomas X y 7 en alta resolución.
1.998 Bacterias de la tuberculosis y otros organismos como la bacteria de la sífilis
Treponerma pallidum.
Corg Venter ofrece terminar secuencia en el 2001.
1.999 Secuencia del cromosoma 22 completo
2000 Secuencia de mosca de la fruta Drosophila melanogaster
Celera Genomics (Sector Privado anuncia la secuencia de ADN completo de un
individuo)
Descifraron el mapa genético de los Cromosomas 5, 16 y 19.
Descubren los pocos genes del cromosoma 21, sorprendió a los científicos por los
pocos genes que contiene.
2003 Concluyen lectura completa del genoma humano el 14 de abril del 2003 (sector
Público F. Collins)
13
HERENCIA y EVOLUCION
ADAPTACION
Es el fenómeno por que una especie modifica
sus relaciones con el medio ambiente. La
adaptación favorece la supervivencia.
EVOLUCION
Proceso de cambios de las especies vivientes
que desemboca en la aparición de otros
distintos, gracias a la adaptación del medio y
a la llamada selección natural en la lucha por
la existencia.
La reproducción sexual y las
mutaciones favorecen la aparición
de las variaciones hereditarias.
La selección natural, la deriva
genética al azar y la migración
genética favorecen la transmisión de
las variaciones hereditarias de
forma diferencial de generación en
generación
1. VARIACIONES HEREDABLES
Las formas de vida cambian a través del tiempo.
Presión diferencial del ambiente (cambios sin
interés evolutivo)
La herencia posee dos mecanismos de
variabilidad. La reproducción sexual y las
mutaciones.
2. MECANISMOS QUE PERMITEN LA
EVOLUCION (TRANSMISION DE VARIACIONES
HEREDABLES)
La SELECCIÓN NATURAL
Los DESPLAZAMIENTOS GENETICO AL AZAR
La MIGRACION GENETICA
14
EVOLUCION Y
DIVERSIDAD
11.. Especiación
Una especie es un grupo de organismos
que posee el mismo acervo genético,
capaces de aparearse y producir
descendientes fértiles, que se parecen
entre sí, más que a otros.
La especiación ocurre cuando un proceso
evolutivo produce efectos en especies
originales, que culminan con especies nuevas (o
subespecies).
Los individuos de una misma especie presentan
genes comunes, pero en algunas zonas,
aparecen individuos con variaciones y logran
sobrevivir (variaciones intraespecíficas)
Los individuos de especies diferentes pueden presentar
un acervo genético diferente (genes diferentes)
Microevolución: estudio de los procesos
evolutivos de los grupos de razas, especies o
géneros.
Macroevaluación: estudio de los
procesos evolutivos de los grandes
troncos vegetales y animales.
Patrones evolutivos que determinan la
especiación
VVaarriiaabbiilliiddaadd iinnttrraaeessppeeccííffiiccaa favorecida por las fuerzas de la evolución (selección natural, deriva genética y migración genética). Debido a las variaciones intraespecíficas, la especiación puede darse en una misma zona y son llamadas especies simpátricas (causada por los procesos de poliploidía y autofecundación)
AAiissllaammiieennttoo rreepprroodduuccttiivvoo Pueden responder a dos tipos
de reacciones:
Precigóticas: Evitan la fecundación con el mecanismo del
aislamiento.
Temporal: viven tiempos diferentes/Ecológico: viven en
lugares o hábitats diferentes/Conductual: conductas
reproductoras diferentes/Mecánico: estructuras genitales
diferentes
Gamético: No son gametos compatibles
Postcigótica: Evitan el desarrollo de nuevos individuos con:
Inviabilidad del hibrido (aborto espontaneo o híbrido no
viable)
Nacimiento de un híbrido estéril Competencia: Lucha a muerte: una especie es
exterminada/Migración: una especie se desplaza /Culturas
alimentarias: variaciones en el nicho ecológico, en el que la
selección natural favorece el desarrollo de nichos diferentes para
reducir la competencia
Radiación adaptativa: Ej. El caso del pinzón de los Galápagos
Evolucionan a partir de uno o varios ancestros comunes, en especies con diferencias (intraespecíficas), que culminan en especies diferentes (evolución divergente).
Posteriormente, pueden compartir un mismo ambiente, sin
competir por el alimento (radiación adaptativa)
15
EVIDENCIAS DEL
PROCESO
EVOLUTIVO El proceso evolutivo se dio y se fue dando en las especies de
todos los tiempos (pruebas directas e indirectas)
PPrruueebbaass eemmbbrriioollóóggiiccaass
La similitud, en los diferentes estados de desarrollo embrionario, evidencia un
parentesco entre los organismos que lo presentan.
Ej: (vertebrados) 1. Arcos y surcos en estadios embrionarios de
animales de respiración aérea, recuerdan otras clases más
simples. 2. Los humanos presentan una cola rudimentaria en
estadios tempranos del desarrollo embrionario.
PPrruueebbaass aannaattóómmiiccaass
Los filos agrupan individuos, que se ajustan a modelos con
semejanzas anatómicas
ej: filum Vertebrados
La característica principal es el sistema nervioso dorsal y es la
que establece el parentesco.
Pero también otras características menos importantes se llaman
características subordinadas.
Ejemplo: la Anatomía Comparada estudia la homología de los
órganos como una evidencia indirecta del proceso evolutivo
(órganos diferentes pero con un mismo origen).
Los órganos análogos no se utilizan como
prueba por que poseen un origen diferente;
aunque se parezcan y cumplan funciones
semejantes.
Algunos órganos vestigiales (homólogos) en
las personas son: la muela del juicio, el coxis,
el apéndice vermiforme y los músculos
auriculares.
PPrruueebbaass PPaalleeoonnttoollóóggiiccaass
Paleontología Estudia los fósiles / Fósil Restos, huellas o signos directos de la presencia de
organismos conservados en las rocas.
1. Estratificados
Restos, huellas en las rocas sedimentarias
(conchas, caparazones, huesos o dientes).
2. Impresiones
Algunas partes blandas se encuentran impresas
en las rocas de grano fino (plumas y detalles de
la piel).
3. Organismos enteros
Son aquellos, que quedan atrapados en ámbar,
hielo o asfalto
4. Coprolitos
Son restos de excremento que han quedado
petrificados
PPrruueebbaass BBiiooqquuíímmiiccaass
Estiman las semejanzas y diferencias de las estructuras moleculares de los componentes orgánicos de la materia viva y de las reacciones fisicoquímicas que estos realizan.
Captación y liberación de energía (ATP)
Procesos de digestión, endocrinos y reproducción. (Enzimas, hormonas, ADN, ARN y proteínas).
EExxttiinncciioonneess
El estudio de asociaciones de fósiles permite detallar la distribución de especies en el tiempo y las condiciones de la época.
A partir de ello, se pueden definir las causas de la adaptación o de la extinción.
“la extinción
16
TEORIAS DEL ORIGEN DE LAS
ESPECIES E
HIPOTESIS ACERCA DEL ORIGEN
DE LA VIDA Teorías del origen de las especies e hipótesis acerca del origen de la vida
1. Teorías sobre el origen de las
especies
Juan Bautista Lamarck. Zoólogo, 1.809, es decir, biólogo especialista en los animales, en u obra Philosophie zoologique expuso:
“los organismos poseen una fuerza vital que les permite adaptarse a las
fuerzas ambientales adversas y sobreponerse a ellas”
Propuso la primera teoría sobre la evolución y se denomina:
2. Hipótesis sobre el origen de la vida
2.1 Experimentación (Panspermia o Cosmozoica)
Plantea que el origen de la vida se dio a partir de otras formas de
vida, de otros mundos y, probablemente, transportados por medio de
meteoritos o polvo espacial.
2.2 Generación Espontánea
Plantea que la vida se origina a partir de la materia inerte, pero Luis Pasteur
demostró la invalidez de esta hipótesis.
2.3 Origen Quimiosintético
No se tiene una explicación exacta sobre el origen de la vida, pero la
Hipótesis de la Quimiosíntesis se considera bastante acertada, si se toman
en cuenta las condiciones de la tierra primitiva.
La teoría de la Quimiosíntesis propone que:
La vida se originó a partir de compuestos inorgánicos
y se dio mediante cuatro fases.
Se formaron moléculas orgánicas simples
Polimerización
Organización de moléculas complejas
Formación de células primitiva
1.1 Teoría de los Caracteres Adquiridos (Lamarck)
Lamarck planteo: En los seres vivos aparecen órganos nuevos como
respuesta al ambiente y el tamaño de esos órganos, es proporcional al uso
que se les dé.
Además, considero que todos los cambios eran hereditarios (cuello de la jirafa y
cola de los ratones)
1.2 Teoría e la Selección Natural (Darwin y Wallace)
C.Darwin propuso la Teoría de la Selección Natural/Planteó que las variables
favorables se conservan y las desfavorables son destruidas/Ellos opinan que:
solo los aptos pueden sobrevivir/Pero no supieron interpretar la transmisión de
los caracteres, pues carecían de los conocimientos de los mecanismos de la
herencia.
1.3 Teoría de las Mutaciones
Hugo De Vreis enfatizó que las modificaciones causadas por las
mutaciones, eran la base de la evolución./Sus ideas son retomadas por Bateson y
Morgan y se consideran ideas básicas de la Teoría de la Mutación.
1.4 Teoría del equilibrio Puntuado
Niels Eldridge y Stephen Gould propusieron la Teoría del Equilibrio
Puntuado en el año 1.972.
1.5 Teoría sintética
Es una modernización de la teoría de Darwin y Wallace, a la cual se le conoce
como Neodarwinismo o Teoría Sintética./Posterior a Gregorio Mendel, algunos
biólogos modernos realizan una síntesis de lo planteado por Darwin y Wallace, a
lo que se le agregan estudios actuales de la herencia./ La Teoría sintética fue
planteada por Theodosius Dobzhasky, E. Meyer y George Simpson. / Esta teoría
se respalda en los conocimientos actuales de la Genética y en pruebas de
continuidad y cambio que se observaron por medio de los fósiles, así como en los
estudios comparativos y descriptivos que hace la Anatomía, la Fisiología y la
Bioquímica de los seres vivos./ Esta teoría plantea que, La evolución no es
individual, sino a nivel de poblaciones y, además, se basa en la variabilidad.
17
BIODIVERSIDAD Y LOS
INVENTARIOS DE LAS FORMAS
DE VIDA Biodiversidad: La búsqueda de relaciones comparativas y de diferenciación, permitió el desarrollo de la Taxonomía. Esta permi te una mejor
comprensión de la totalidad del mundo vivo que nos rodea y que integramos./Los seres vivos se clasifican en reinos y otros niveles o categorías
taxonómicas./Taxonomía: ciencia biológica que ordena jerárquicamente, compara y diferencia los organismos par describirlos y
clasificarlos./Biodiversidad: Diversidad de organismos que existen y la dinámica interacción que estos tienen entre sí y con el medio donde
existen./Costa Rica es un país con una biodiversidad asombrosa./La biodiversidad no es estática, por el contrario, es muy dinámica (las especies
aparecen y desaparecen)
La biodiversidad se ve amenazada
por diversos factores
Naturales:
climatológicos,
geológicos o de
endemismo
Humanos:
Alteración de los
ecosistemas
Falta de visión integral en
el manejo del agua
Limitado conocimiento
científico y la indebida
valoración de la
biodiversidad
Debilidad en la legislación
o incumplimiento de la
existente
Clasificación de los seres vivos
Se utilizan sistemas naturales. Es decir, se descubren
relaciones naturales entre los organismos que permiten
agruparlas en taxas.
El sistema de nomenclatura binaria o binominal propone dos
nombres par los organismos y se conoce como nombre
científico.
El nombre científico permite identificar los organismos
universalmente (género y especie)
La Taxonomía moderna usa el nombre científico y algunas
semejanzas utilizadas en las primeras propuestas de
clasificaciones de los seres vivos, pero además, está
respaldada por los nuevos conocimientos de la Genética y de
los procesos evolutivos.
Se utilizan aspectos como semejanzas bioquímicas,
estructurales, pruebas evolutivas y genéticas para
establecer relaciones naturales entre los organismos.
La unidad taxonómica básica es la especie.
Las categorías taxonómicas de mayor a menor nivel, usadas, generalmente
son: REINO, Phylum ó filo, Clase, Orden, Familia,
Género, Especie
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La clasificación utilizada con más detalle será la de Whittaker donde divide
en 5 reinos: REINO MONERA: Bacterias y algas (Spirullina, nostoc)/REINO
FUNGI: Hongos (Amanita, Helvella)/REINO PROTISTA: Bacterias, algas,
protozoarios (tripanosoma, vorticela, paramecio, ameba)/REINO
PLANTAE:/REINO ANIMALIA:
HOMEOSTASIS DEL
INDIVIDUO
Homeostasis el termino se deriva de Homios que significa semejante y stasis que significa sostenerse (estabilidad o equilibrio)
Podemos traducir como estabilidad del medio interno del organismo, lo cual se consigue con autorreguladores
Los mecanismos homeostáticos van desde el nivel molecular, en las células, hasta los más altos niveles ecológicos de la Biosfera.
La homeostasis es la conservación de la constancia del medio interno y depende, en gran parte, de la regulación de los sistemas y la coordinación de las actividades. Por lo tanto, el sistema nervioso y el endocrino son sistemas claves para que “el equilibrio interno del cuerpo, u homeostasis” se consiga.
Como sistemas reguladores
SSiiss tteemmaa TTeegguummeennttaarriioo: Formado por la
piel que cubre y protege el cuerpo y se
comporta como barrera.
SSiiss tteemmaa DDiiggeessttiivvoo. Permite la
ingestión y la digestión del alimento.
Transfiriendo las sustancias nutritivas
necesarias a la sangre. Se encarga
también de desechar los residuos de la
digestión (excreción)
SSiiss tteemmaa CCiirrccuullaattoorriioo: “sistema de transporte” como el oxigeno,
nutrientes y hormonas. También
desechos para que sean eliminados. El
sistema circulatorio, además, nos
protege de las enfermedades
(anticuerpos en la sangre).
SSiiss tteemmaa RReessppiirraattoorriioo: Adecuada
concentración de oxigeno en la sangre,
así como la excreción del dióxido de
carbono (CO2).
SSiiss tteemmaa UUrriinnaarriioo: elimina las
sustancias dañinas que se encuentran
en la sangre y desechos del
metabolismo, transportados por el
sistema circulatorio.
1. Algunos mecanismos homeostáticos del
cuerpo humano. (la regulación y la conservación
de las condiciones internas que nos mantienen vivos).
Reguladores de
temperatura corporal
(Termorregulación)
La circulación sanguínea, la
respiración y las glándulas
sudoríparas son algunos de los
elementos que interactúan para
enfriarnos, en caso de que estemos
demasiados calientes, o para
calentarnos, en caso de que nuestro
cuerpo se enfríe mucho.
Eliminación de
desechos
(Osmorregulación)
En los animales superiores,
incluyendo las personas, este
mecanismo homeostático se
conoce con el nombre de
excreción.
La excreción es un proceso que
permite la eliminación de
residuos de la respiración celular,
dióxido de carbono (CO2), agua
(H2O) y otras sustancias
componentes del plasma que
pueden estar en exceso, así como
otros compuestos nitrogenados
(urea).
Sin embargo, la gran cantidad de
desechos o residuos de la
respiración (agua y
subproductos nitrogenados) los
eliminamos por medio de un
complejo mecanismo de filtración,
en la forma de orina.
Elementos que ayudan en la
eliminación de desechos: aparato
respiratorio, piel, aparato
urinario.
Restitución de daños
(otro mecanismo
homeostático)
Algunas lesiones de las estructuras
(heridas, quemaduras y otras) o la
invasión de microorganismos,
producen daños, que son atendidos
mediante reacciones de restitución,
entre ellos:
Coagulación y regeneración de tejidos (es un proceso inmediato pero además,
temporal)
Barreras de defensa biológica (glóbulos blancos, nódulos linfáticos, el bazo, el hígado, el timo y la médula ósea)
Los anticuerpos
Inmunidad Inmunidad activa: provocada por antígenos muertos o debilitadosInmunidad
pasiva o temporal: Se logra inoculando anticuerpos de otros organismos invadidos para inyectarlos al
cuerpo humano.Inmunidad natural: se puede ser inmune de forma natural (por herencia)