BIOLOGIA I - preparatoriamontesdeoca.com · La posibilidad de variación es propia de todas las...
76
BIOLOGIA I CONTENIDO TEÓRICO Y PRÁCTICO
Transcript of BIOLOGIA I - preparatoriamontesdeoca.com · La posibilidad de variación es propia de todas las...
BIOLOGIA I
CONTENIDO TEÓRICO Y
PRÁCTICO
Qué es Biología:
Biología es una palabra formada a partir de las palabras griegas "bios" (vida)
y"logos" (estudio, tratado, ciencia), y literalmente significa "el estudio de la vida".
Es una ciencia natural que estudia el origen y las características de los seres vivos
y sus interacciones con el medio ambiente. La biología estudia lo que tienen en
común y también lo que distingue a las diferentes formas de vida.
La biología se caracteriza por seguir algunos principios y conceptos de gran
importancia, entre los que se incluyen la universalidad, la evolución, la diversidad,
la continuidad, la homeóstasis (la adaptación al cambio) y las interacciones.
La Biología se divide en diferentes áreas de profundización de los aspectos
diversos y complejos relacionados con los seres vivos, algunas de las cuales son:
Anatomía, Biología Evolutiva, Biología Celular y Molecular, Botánica, Ecología,
Genética, Bioquímica, Histología, Zoología, Fisiología, Biología del desarrollo,
Etología, Astrobiología, Microbiología, Biomedicina.
Algunos científicos con aportaciones relevantes en algunas áreas de la biología
fueron: Alexander Fleming (médico británico - descubrió la penicilina), Carlos
Linneo (botánico sueco - "el padre de la taxonomía moderna"), Charles Darwin
(naturalista británico - la teoría de la evolución de las especies), Louis Pasteur
(químico francés - inventor de la pasteurización), entre otros grandes nombres.
METODO CIENTIFICO.
El método científico (del griego meta 'hacia, y hodós 'camino'; y
el latín scientia 'conocimiento'; 'camino hacia el conocimiento').
El método científico, por lo tanto, se refiere a la serie de etapas que hay que
recorrer para obtener un conocimiento válido desde el punto de vista científico,
utilizando para esto instrumentos que resulten fiables. Lo que hace este método es
minimizar la influencia de la subjetividad del científico en su trabajo.
El método científico está basado en los preceptos de falsabilidad (indica que
cualquier proposición de la ciencia debe resultar susceptible a ser falsada)
y reproducibilidad (un experimento tiene que poder repetirse en lugares indistintos
y por un sujeto cualquiera).
En concreto, podemos establecer que el citado método científico fue una técnica o
una forma de investigar que hizo acto de aparición en el siglo XVII. Se trata de una
iniciativa que tiene como pionero al gran astrónomo italiano Galileo Galilei, que
está considerado como el padre de la ciencia gracias al conjunto de observaciones
de tipo astronómico que realizó y también a su mejora del telescopio.
No obstante, para muchos, aunque aquel fue el primero en utilizar el citado
método que nos ocupa, ya previamente a este personaje existieron otros que
emplearon técnicas para analizar la realidad que les rodeaba que se asemejaba
bastante a aquella forma. Entre estos se encontraría, por ejemplo, Leonardo Da
Vinci.
Para muchos las principales señas de identidad que definen y dan sentido al
método científico son las siguientes:
Se sustenta en leyes que han sido deducidas por el hombre, de ahí que la validez
de todo el proceso se determine a partir de la experiencia diaria.
Utiliza a las Matemáticas como clave fundamental para establecer las
correspondientes relaciones entre las distintas variables.
Nunca toma referencia a las certezas absolutas, todo lo contrario. Se desarrolla y
funciona a partir de lo observable.
Gracias a él se pueden realizar leyes que nos permitan a los seres humanos el
conocer de manera correcta no sólo lo que fue el pasado sino también el futuro.
Entre los pasos necesarios que conforman el método científico, se hallan
la observación (el investigador debe apelar a sus sentidos para estudiar el
fenómeno de la misma manera en que éste se muestra en la realidad),
la inducción (partiendo de las observaciones, el científico debe extraer los
principios particulares de ellas), el planteo de una hipótesis (surgido de la propia
observación), la demostración o refutación de la misma y la presentación de
la tesis (la teoría científica).
APLICACIONES DE LA BIOLOGIA.
En alimentación.- utilizada para el desarrollo de nuevas tecnologías de
alimentos.
En farmacéutica.- diseño de fármacos contra los virus o enfermedades.
En ecología.- protección de flora y fauna, especies en peligro de extinsion.
En epidemiologia.- estudio y control de enfermedades, desarrollo de
vacunas.
En agricultura.- en la producción y mejoramiento de cultivos.
En medicina.- descubrimiento de nuevas enfermedades, estudio y avances
en el combate de enfermedades y en materia de genética.
En veterinaria.- ayudar a determinar patologías.
En criminalística.- aplicando la biología se podría determinar si el
sospechoso es culpable o no.
RAMAS DE LA BIOLOGIA.
Biologia celular.- estudia la estructura y función de las células.
Biología marina.- estudia los fenómenos biológicos en el medio marino.
Botánica.- estudia los vegetales.
Ecología.- estudia la relación de los seres vivos y su hábitat.
Fisiología.- estudia las funciones de los seres vivos: respiración, sistema
nervioso, etc.
Genética.- estudia los genes, su herencia.
Microbiología.- estudia los microorganismos.
Zoología.- estudia la vida animal.
CIENCIAS AUXILIARES.
a) Aerobiología.
b) Anatomía.
c) Aracnología.
d) Bacteriología.
e) Biofísica.
f) Bioinformática.
g) Biología ambiental.
h) Biología estructural.
i) Biología evolutiva.
j) Biología reproductiva.
k) Biomecánica.
l) Biónica.
m) Bioquímica.
n) Biotecnología.
o) Carcinología.
p) Cladistica.
q) Entomología.
r) Epidemiologia.
s) Histología.
t) Ictiología.
u) Inmunología.
v) Micología.
w) Morfología.
x) Oncología.
y) Ontogenia.
z) Parasitología.
aa) Paleontología.
bb) Taxonomía.
cc) Virologia.
1.1 Definición de evolución biológica
Conjunto de procesos caracterizados por cambios biológicos y orgánicos de los
organismos por los que los descendientes llegan a diferenciarse de sus
antecesores. Por tanto, evolución significa algo que se desenvuelve o desarrolla,
un cambio ordenado y gradual de un estadío a otro.
1.2 Características
La evolución se funda en comparaciones de las formas actuales y fósiles, la
aparición y extinción de especies, las similitudes fisiológicas y bioquímicas así
como las diferencias entre especies y en la genética de los actuales animales y
vegetales.
Se conocen cinco principios de la evolución los cuales son:
1. La evolución es más rápida en unos momentos que en otros.
2. La evolución es de intensidad variable en los diferentes tipos de organismos.
3. Las nuevas especies no evolucionan a partir de las adelantadas y
especializadas, sino de las relativamente sencillas y sin especialización.
4. La evolución no va siempre de lo simple a lo complejo. Hay ejemplos
de evolución regresiva.
5. La evolución ocurre por poblaciones, no por individuos.
1.3 Como se produce la evolución
La contribución de Charles Darwin a los conocimientos científicos fue doble:
presentó las pruebas para demostrar que la evolución había ocurrido, a la vez que
formuló una teoría para explicar el mecanismo de la evolución. La explicación
propuesta por Darwin y Wallace respecto a la forma en que ocurre la evolución,
puede resumirse en la forma siguiente:
La posibilidad de variación es propia de todas las especies: animales y plantas.
De cualquier especie nacen más individuos de los que pueden obtener su alimento
y sobrevivir y por tanto se declara una lucha por la existencia, una competencia en
busca de espacio y alimento.
Aquellas variaciones que capacitan mejor a un organismo para sobrevivir en un
medio ambiente dado favorecerán a sus poseedores sobre organismos menos
adaptados.
Los supervivientes transmiten variaciones aventajadas a la siguiente generación.
II MECANISMOS DE SELECCIÓN
2.1 Selección Natural
Evolución por selección natural significa que en los individuos con ciertos
caracteres el número de descendientes que sobreviven es superior, y así
contribuyen proporcionalmente con un mayor porcentaje de genes al "fondo
común" de genes de la siguiente generación, que los individuos con otros
caracteres. Cualquier adaptación que mejora la capacidad de un organismo para
hallar alimento y evitar ser devorado puede desempeñar un importante papel en la
selección natural.
2.2 Mutaciones
El concepto de mutación es amplio e incluye cualquier cambio heredable del
material genético que aparezca de nuevo; es decir, que no surja por una
recombinación del material genético preexistente. Se denomina alelos de tipo
silvestre a los alelos que determinan los caracteres normales en una población, en
contraposición a los mutantes.
2.3 Radiación adaptiva
Debido a la constante competencia por el alimento y el espacio para vivir, cada
grupo de organismo tiende a diseminarse y ocupar el mayor número posible de
hábitat. Este proceso se denomina radiación adaptativa. La radiación adaptativa
se denomina evolución divergente y el fenómeno opuesto, evolución convergente,
ocurre también con bastante frecuencia; es decir, dos o más grupos poco
relacionados pueden adquirir, al adaptarse a un medio ambiente similar,
características más o menos similares.
2.4 Especiación
Para que se constituya una nueva especie, es necesario que esté separada de su
cepa y de las especies vecinas: Sin aislamiento no hay especies
III TIPO DE PRUEBAS
3.1 Registro fósil
La palabra fósil no se refiere únicamente al estudio de huesos, dientes, conchas y
otros tejidos duros conservados de animales y vegetales, sino de toda huella o
señal dejada por un organismo que vivió en otro tiempo. Las pisadas y rastros
dejados en el barro, endurecido luego, son ejemplos corrientes de fósiles, de los
cuales pueden deducirse datos sobre la conformación y proporciones de los
animales que dejaron estas impresiones.
3.2 Pruebas Taxonómicas
Las especies se agrupan en categorías superiores, los géneros, y estos, a su vez,
muestran semejanzas y se agrupan en familias, etc. Estas agrupaciones cada vez
más amplias son las categorías taxonómicas. La clasificación natural condujo de
manera casi inevitable al planteamiento de la evolución, pues la explicación más
clara que se podía dar a las semejanzas entre los diversos organismos era
suponer que procedían de antepasados comunes a partir de los cuales han ido
diferenciándose. Todos los cordados son semejantes porque descienden de los
mismos antepasados y conservan su tipo de organización.
3.3 Anatomía Comparada
La anatomía comparada es el medio por excelencia de mostrar los parentescos
existentes entre grupos de animales y plantas aparentemente alejados. Consiste
en distinguir las semejanzas entre órganos en dos grandes tipos: una semejanza
homológica y una semejanza analógica. Un ejemplo típico para diferenciar estos
dos conceptos es el de las extremidades de los vertebrados. Si comparamos, por
ejemplo, las aletas de un pez con las de un delfín o una ballena, nos sorprende la
semejanza externa de unas y otras. Pero, si observamos la estructura ósea de
unas y otras, veremos desvanecerse la semejanza. El esqueleto de las aletas de
las ballenas y los delfines sólo difiere en pequeños detalles del de cualquier
mamífero terrestre típico. En cambio, el esqueleto de la aleta de los peces varía
enormemente.
3.4 Órganos Vestigiales
Inmersos en la masa muscular, ciertas ballenas poseen una serie de huesos a los
que no es posible adscribir ninguna función. Estudiados con detalle, se puede
advertir su semejanza con la pelvis y los huesos de las extremidades posteriores
del resto de los mamíferos; sin embargo, dado que las ballenas nadan gracias a
su potente cola, estas estructuras óseas son completamente inútiles, lo que se
manifiesta también por su falta de conexión con la columna vertebral. Estos
huesos son un claro ejemplo de lo que se denomina "órganos vestigiales":
órganos de pequeño tamaño a los cuales no es posible atribuirles ninguna función.
3.5 Pruebas embriológicas
Las tres clases de cordados reptiles, aves y mamíferos respiran por pulmones en
todas sus fases de desarrollo. Ahora bien, los embriones de todas estas clases de
animales presentan, en diversos estadios, hendiduras faríngeas que a lo largo del
desarrollo del embrión, originarán diversos órganos que no tienen que ver con la
respiración; es como si todos los animales superiores pasaran, en algún estadio
de su desarrollo, por una fase pisciforme. Otros ejemplos serían el del embrión
humano que tiene un rudimento de cola como los demás mamíferos; las ballenas,
que carecen de dientes en estado adulto, los presentan durante las fases
embrionarias. Los reptiles, aves y mamíferos poseen hendiduras faríngeas porque
todos estos grupos proceden de los peces a lo largo de la evolución; de la misma
manera que los esbozos de dientes de los embriones de las ballenas nos indican
claramente que proceden de antecesores provistos de dientes, como corresponde
al tipo normal de mamíferos. Por último, la cola de nuestras primeras fases
atestigua nuestro parentesco con los simios y demás mamíferos.
3.6 Pruebas Biogeográficas
La Paleontología demuestra que en la mayor parte de los casos las especies
endémicas continentales corresponden a especies de amplia distribución en
épocas anteriores. En el caso de los continentes sólo puede haber dos
explicaciones posibles. O bien se trata de una especie joven que todavía no ha
aumentado su área de distribución o, en el caso más frecuente, corresponden a
restos de una especie que en otras épocas poseía una distribución mucho más
extensa y que, al cambiar las condiciones ambientales, se ha visto reducida a
ocupar unas pequeñas áreas.
3.7 Pruebas Bioquímicas
La bioquímica muestra que todos los seres vivientes, desde los más simples hasta
los más complejos, están constituidos por compuestos químicos comunes. En
todos los organismos hallamos, no solamente las mismas categorías de
sustancias (glúcidos, prótidos, lípidos), sino también los mismos metabolismos, los
mismos enzimas, las mismas series de transformaciones bioquímicas.
Particularmente, en todo ser viviente se comprueba la coexistencia de ADN y de
proteínas, cuyas moléculas constitutivas pertenecen todas a un grupo de 20
aminoácidos, siempre los mismos. Las variaciones de composición bioquímica
permiten entonces determinar algunas afinidades entre las especies y establecer
una quimiotaxonomía muy reveladora
3.8 Pruebas Genéticas
Este tipo de pruebas se basan en la comparación y estudio de los cromosomas de
los seres actuales con los de sus posibles antecesores mediante procedimientos
citológicos. A mayor similitud genética entre las dos especies mayor será el grado
de parentesco.
Origen de la Vida.
Introducción.
El estudio científico del origen de la vida se relaciona con el concepto filosófico de
abiogénesis que, en su sentido general, es la generación de vida a partir de
materia inerte y, en una definición más moderna, aborda la aparición de las
primeras formas de vida a partir de compuestos químicos primordiales. La
generación de las formas de vida más complejas a partir de las más simples es
dominio de la teoría de la evolución.
El origen de la vida es un problema difícil de explicar. A pesar de ello, el estado
actual de la ciencia permite sugerir una hipótesis válida sobre cómo surgió la vida
en la Tierra.
Todos los seres vivos están constituidos por sustancias orgánicas: proteínas,
glúcidos o hidratos de carbono, lípidos o grasas y ácidos nucleicos. Fueron varios
los científicos, destacando a Alexander Oparin y Stanley Miller, los que elaboraron
teorías sobre la formación de esos componentes esenciales para los organismos
vivos.
Descubrir que la evolución es inherente a la vida, fue el criterio clave para
entender los caminos creativos que la vida opta para la vasta diversidad que
observamos, no es otra cosa que el producto de su existencia desde el momento
el que la materia se transformó en vida y conciencia.
I. Teoría Creacionista
¿Quiénes la postularon?
· El Arzobispo Ussher
· Gregor CuVier
Postulados de la Teoría
· El origen de la especie humana, se hallaban contenidas a la Biblia,
concretamente en el capítulo del Génesis. Estas ideas, aunque hoy pueden
parecer ingenuas, se mantuvieron vigentes hasta bien entrado el siglo XIX, y
cualquier opinión en contra era tachada de herejía y ridiculizada de inmediato por
la Ciencia Oficial, vigente en aquella época; que defendía las leyes bíblicas.
· La Iglesia respondió que los restos fosilificados de animales eran de los
seres ahogados en el diluvio universal y que no tuvieron cabida en el Arca de Noé.
· La Tierra había sufrido una serie de catástrofes geológicas que hicieron
desaparecer y sepultaron a los seres vivos, seguidas de sucesivas creaciones, la
última que está escrita en el Antiguo Testamento.
II. Teoría de la Generación Espontánea.
¿Quién la postuló?
· Aristóteles.
Postulados de la Teoría
· Desde la antigüedad se pensaba que la vida podía surgir por generación
espontánea, a partir de la combinación de los cuatro elementos que se
consideraban esenciales: aire, fuego, agua y tierra.
· Se propuso que gusanos, insectos y peces provenían de sustancias como el
sudor o el rocío, como resultado de la interacción de la materia "no viva" con
"fuerzas capaces de dar vida".
· Francisco Redi empezó a demostrar la falsedad de la teoría de la
"generación espontánea".
III. Teoría de la Biogénesis
¿Quién la postuló?
· Francisco Redi
Postulados de la Teoría
· La biogénesis es aquella teoría en la que la vida solamente se origina de
una vida preexistente.
· Todos los organismos visibles surgen sólo de gérmenes del mismo tipo y
nunca de materia inorgánica.
· Si la vida alguna vez se originó de materia inorgánica, tuvo que aparecer en
la forma de una célula organizada, ya que la investigación científica ha establecido
a la célula como la unidad más simple y pequeña de vida independiente visible.
IV. Teoría Cosmozoica
¿Quiénes la postularon?
· Arrhenius.
· Justus Liebig.
· Helmut von Helmont.
Postulados de la teoría
· Habla sobre el origen de los seres vivos a partir de la llegada de un
meteorito que inoculó formas de vida similares a las bacterias que posteriormente
fueron evolucionando hasta las formas actuales.
· Esta teoría, se basa fundamentalmente en la observación de la fecundación
de las lavas, originariamente estériles (cuando su temperatura es elevada), por
esporas traídas por el viento y establece que este fenómeno podría ocurrir a
escala cósmica, es decir, que la Tierra habría sido sembrada por gérmenes
provenientes del cosmos.
· Establece que los gérmenes habrían llegado empleando a los meteoritos
como vehículo de transporte.
· Establece que los gérmenes habrían llegado en medio de polvo cósmico
movido por radiación cósmica.
2.2 EVOLUCION QUIMICA.
Desde el punto de vista científico, las primeras ideas sobre el surgimiento de la
vida en la Tierra provienen de Oparin (1924) y Haldane (1929), quienes en forma
independiente propusieron una hipótesis que trata de explicarlo. En forma
resumida esta hipótesis establece que la acumulación de materia orgánica, su
transformación en moléculas más complejas y la formación de sistemas que se
repliquen, son factores que condujeron a la aparición de seres vivos en la Tierra.
De esa forma, los seres vivos son el resultado de una evolución continua de la
materia. Este proceso transita por una etapa pre biológica que consiste en una
transformación química desde moléculas simples inorgánicas hasta las moléculas
que posiblemente utilizaron las células primigenias. Este proceso recibe el nombre
de evolución química o molecular y pretende descubrir los fenómenos físicos y
químicos que influyeron en la formación y organización de compuestos orgánicos
e inorgánicos primitivos y que sirvieron como base al surgimiento de seres vivos.
Aunque sólo conocemos vida en la Tierra, los procesos de evolución química se
extienden más allá de ella y abarcan otros cuerpos celestes como planetas,
cometas y nubes interestelares.
PRIMEROS ORGANISMOS.
La Tierra se formó hace 4.600 millones de años. Cerca de 1000 millones de años
más tarde ya albergaba seres vivos. Los restos fósiles más antiguos conocidos se
remontan a hace 3.800 millones de años y demuestran la presencia de bacterias,
organismos rudimentarios procariotas y unicelulares.
De modo que:
Los primeros seres vivos eran Bacterias Anaerobias, capaces de vivir en ausencia
de oxigeno (este gas aún no estaba en la atmosfera primitiva).
Luego comenzó la evolución y la aparición de bacterias distintas, capaces de
realizar fotosíntesis. Esta nueva función permitía a tales bacterias fijar el dióxido
de carbono abundante en la atmosfera y liberar oxígeno, y este, no se quedaba en
la atmosfera, pues era absorbido por las rocas ricas en hierro.
Hace 2.000 millones de años, cuando se oxido todo el hierro de las rocas, el
oxígeno pudo empezar a acumularse en la atmosfera.
Su concentración fue aumentando y el actual en las capas altas de la atmosfera se
transformó en ozono, que tiene la capacidad de filtrar los rayos ultravioletas
nocivos para los seres vivos.
A partir de ese momento hay una verdadera explosión de vida.
Los primeros organismos eucariotas aparecieron hace unos 1.600 millones de
años y los primeros pluricelulares hace unos 670 millones. Cuando la capa de
ozono alcanzo el espesor suficiente, los animales y vegetales pudieron abandonar
la protección que proporcionaba el " MEDIO ACUATICO " y colonizar la tierra
firme.
2.3 CLASIFICACION BIOLOGICA.
TAXONOMIA.- Ciencia que trata de los principios, métodos y fines de la
clasificación, generalmente científica; se aplica, en especial, dentro de la biología
para la ordenación jerarquizada y sistemática de los grupos de animales y de
vegetales.
Taxonomía.- Del griego taxis, ordenamiento y nomos, norma o regla. Es la ciencia
de la clasificación que busca orden en la bio-diversidad. Identifica y da nombre a
los organismos. Un taxónomo es el científico que se especializa en taxonomía.
Trata de entender las relaciones entre los organismos para poder identificarlos y
darles nombre. Un sistema de clasificación provee una forma conveniente de no
perder de vista a todas las formas de vida conocidas.
Hacia el 350 A.C., el filósofo griego Aristóteles hizo la separación entre reino
vegetal y reino animal. Introdujo el término especie, “formas similares de vida”. En
la actualidad, el término especie se refiere a un grupo de organismos de una clase
en particular, estrechamente relacionados, que pueden entrecruzarse y producir
crías fértiles. Aristóteles dividió a los animales según su hábitat en: terrestres,
marinos y aéreos.
Un taxón es un clado al que al nombrarlo, se le asigna un nombre en latín, una
categoría taxonómica, un "tipo", una descripción, y se publica en una revista
científica. La nomenclatura es la subdisciplina que se ocupa de reglamentar los
pasos que dan nombre a un taxón, y que provee las reglas para que cada taxón
tenga un único "nombre correcto". Como resultado se obtiene un sistema de
clasificación que funciona como llave hacia la literatura taxonómica, y también
como predictor, de forma de dirigir investigaciones relacionadas con la evolución.
Taxones:
Género: conjunto de especies con características similares.
Orden: conjunto de géneros con características similares.
Familia: conjunto de órdenes con características similares.
Clase: conjunto de familias con características similares.
Phylum: conjunto de clases con características similares.
Reino: conjunto de phyla con características similares.
2.4.3 TEORIAS DE LA EVOLUCION.
TEORIA DE LA EVOLUCION DE LAMARK.
En 1809 en su libro Filosofía zoológica propuso que las formas de vida no habían
sido creadas ni permanecían inmutables, como se aceptaba en su tiempo, sino
que habían evolucionado desde formas de vida más simples. Describió las
condiciones que habrían propiciado la evolución de la vida y propuso el
mecanismo por el que habría evolucionado. La teoría de Lamarck es la primera
teoría de la evolución biológica, adelantándose en cincuenta años a la formulación
de Darwin de la selección natural en su libro El origen de las especies.
Lamarck en su teoría propuso que la vida evolucionaba “por tanteos y
sucesivamente”, “que a medida que los individuos de una de nuestras especies
cambian de situación, de clima, de manera de ser o de hábito, reciben por ello las
influencias que cambian poco a poco la consistencia y las proporciones de sus
partes, de su forma, sus facultades y hasta su misma organización”.4 Sería la
capacidad de los organismos de adaptarnos al medio ambiente y los sucesivos
cambios que se han dado en esos ambientes, lo que habría propiciado la
Evolución y la actual diversidad de especies.
TEORIA DE LA EVOLUCION DE MALTHUS.
Thomas Malthus (1766 -1839) sostenía que la población aumentaba en forma
geométrica, mientras que los recursos aumenticios lo hacían aritméticamente, por
lo que esto se agotarían regido si el tamaño si el tamaño de la población no se
mantuviera relativamente constante, la teoría de la evolución de Darwin se apoyó
en la obra ensayo sobre poblaciones de Thomas Malthus.
TEORIA DE LA EVOLUCION DE DARWIN.
Teoría de la Evolución de Darwin - Selección Natural Aunque la teoría de la
evolución de Darwin es un arquetipo relativamente joven, la visión del mundo
evolucionista en sí es tan vieja como la antigüedad. Antiguos filósofos griegos,
tales como Anaximander postularon el desarrollo de la vida a partir de la no-vida y
el descenso evolucionista del hombre a partir de animales. Charles Darwin
simplemente trajo algo nuevo a la vieja filosofía -- un mecanismo plausible llamado
"selección natural." La selección natural actúa para preservar y acumular
ventajosas mutaciones genéticas menores. Suponga que un miembro de una
especie desarrolló una ventaja funcional (le crecieron alas y aprendió a volar). Su
cría heredaría esa ventaja y la pasaría a sus crías. Los miembros inferiores
(desfavorecidos) de la misma especie morirán gradualmente, dejando sólo a los
miembros superiores (favorecidos) de las especies. La selección natural es la
preservación de una ventaja funcional que permite a la especie competir mejor en
su hábitat. La selección natural es el equivalente naturalista a la cría doméstica. A
través de los siglos, los criadores humanos han producido cambios dramáticos en
poblaciones animales domésticas al seleccionar individuos para la cría. Los
criadores eliminan gradualmente rasgos indeseables con el tiempo. Similarmente,
la selección natural elimina gradualmente, con el tiempo, a las especies inferiores.
1ª. PRACTICA. CUESTIONARIO UNIDAD I Y II.
1.- ¿Qué es biología?
2.- Explique qué es el método científico?
3.- ¿Cuáles son los pasos del método científico?
4.- Mencione algunas aplicaciones de la biología.
5.- Enuncie 5 ramas de la biología y qué es lo que estudia cada una de ellas.
6.- ¿Qué entiendes por evolución biológica?
7.- Mencione algunas teorías del origen de la vida.
8.- ¿Qué postula la teoría de la evolución química?
9.- ¿Cuáles fueron los primeros organismos en la Tierra?
10.- ¿Qué estudia la taxonomía?
11.- ¿Qué es un taxón?
12.- Enuncie algunas teorías de la evolución.
13.- ¿Qué postula la teoría de la evolución de Darwin?
14.- Según Aristóteles en su teoría de la generación espontánea, la vida podía
surgir a partir de la combinación de cuatro elementos, ¿Cuáles son?
15.- Según la teoría de evolución de Charles Darwin, ¿De dónde proviene el
hombre?
UNIDAD III.- CONOCER LA CELULA COMO UNIDAD BASICA DE LOS SERES
VIVOS.
3.1 LA CELULA.
La célula es una unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera
autónoma. Todos los organismos vivos están formados por células, y en general
se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una
célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son
células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos
millones de células organizadas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los
extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva,
carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propias
de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos. La biología estudia las
células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre
sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano.
Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se
desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible
conocer las células que lo constituyen.
3.1.1. NIVELES DE ORGANIZACIÓN.
La biología (la ciencia que estudia a los seres vivos) se ocupa de analizar
jerarquías o niveles de organización que van desde la célula a los ecosistemas.
Este concepto implica que en el universo existen diversos niveles de complejidad.
Por lo tanto, es posible estudiar biología a muchos niveles, desde un conjunto de
organismos (comunidades) hasta la manera en que funciona una célula o la
función de las moléculas de la misma.
Para una mayor comprensión, partiendo desde la materia no viva, en orden
ascendente mencionaremos los principales niveles de organización:
1.- Nivel molecular: Es el nivel abiótico o de la materia no viva.
En este nivel molecular se distinguen cuatro subniveles:
- Subnivel subatómico: Lo constituyen las partículas subatómicas; es decir, los
protones, electrones y neutrones.
- Subnivel atómico: Constituido por los átomos, que son la parte más pequeña de
un elemento químico que puede intervenir en una reacción.
- Subnivel molecular: Constituido por las moléculas;, es decir, por unidades
materiales formadas por la agrupación de dos o más átomos mediante enlaces
químicos (ejemplos: O2, H2O), y que son la mínima cantidad de una sustancia que
mantiene sus propiedades químicas. Distinguimos dos tipos de moléculas:
inorgánicas y orgánicas.
- Subnivel macromolecular: Está constituido por los polímeros que son el
resultado de la unión de varias moléculas (ejemplos: proteínas, ácidos nucleicos).
La unión de varias macromoléculas da lugar a asociaciones
macromoleculares (ejemplos: glucoproteínas, cromatina). Por último, las
asociaciones moleculares pueden unirse y formar organelos u orgánulos
celulares(ejemplos.: mitocondrias y cloroplastos).
Las asociaciones moleculares constituyen el límite entre el mundo biótico
(de los seres vivos) y el abiótico (de la materia no viva o inerte). Por ejemplo,
los ácidos nucleicos poseen la capacidad de autorreplicación, una característica
de los seres vivos.
2.- Nivel celular: Incluye a la célula, unidad anatómica y funcional de los seres
vivos. La más pequeña unidad estructural de los seres vivos capaz de funcionar
independientemente.
Cada célula tiene un soporte químico para la herencia (ADN), un sistema químico
para adquirir energía etc.
Se distinguen dos tipos de células:
Las células procariotas: son las que carecen de envoltura nuclear y, por lo tanto, la
información genética se halla dispersa en el citoplasma, aunque condensada en
una región denominada nucleoide.
Las células eucariotas son las que tienen la información genética rodeada por una
envoltura nuclear, que la aísla y protege, y que constituye el núcleo.
Las células son las partes más pequeñas de la materia viva que pueden existir
libres en el medio. Los organismos compuestos por una sola célula se
denominan organismos unicelulares, y deben desarrollar todas las funciones
vitales.
3.- Nivel pluricelular u orgánico: Incluye a todos los seres vivos constituidos por
más de una célula. En los seres pluricelulares existe una división de trabajo y una
diferenciación celular alcanzándose distintos grados de complejidad creciente:
- Tejidos: es un conjunto de células muy parecidas que realizan la misma función
y tienen el mismo origen. Por ejemplo el tejido muscular cardíaco.
- Órganos: Grupo de células o tejidos que realizan una determinada función. Por
ejemplo, el corazón, es un órgano que bombea la sangre en el sistema
circulatorio.
- Sistemas: es un conjunto de varios órganos parecidos que funcionan
independientemente y están organizados para realizar una determinada función;
por ejemplo, el sistema circulatorio.
- Aparatos: Conjunto de órganos que pueden ser muy distintos entre sí, pero
cuyos actos están coordinados para constituir una función.
4.- Nivel de población: Los seres vivos generalmente no viven aislados, sino que
se relacionan entre ellos.
Una población es un conjunto de individuos de la misma especie, que viven en
una misma zona en un momento determinante y que se influyen
mutuamente. Grupos de individuos similares que tienden a aparearse entre sí en
un área geográfica limitada.
Una Comunidad es la relación entre grupos de diferentes especies. Por ejemplo,
las comunidades del desierto pueden consistir en conejos, coyotes, víboras,
ratones, aves y plantas como los cactus. La estructura de una comunidad puede
ser alterada por cosas tales como el fuego, la actividad humana y la
sobrepoblación.
5.- Nivel de ecosistema: La diferentes poblaciones que habitan en una misma
zona en un momento determinado forman una comunidad o biocenosis. Las
condiciones fisicoquímicas y las características del medio en el que viven
constituyen el biotopo. Al conjunto formado por la biocenosis, el biotopo y las
relaciones que se establecen entre ambos se denomina ecosistema.
6.- Biósfera: La suma de todos los seres vivos tomados en conjunto con su medio
ambiente. En esencia, el lugar donde ocurre la vida, desde las alturas de nuestra
atmósfera hasta el fondo de los océanos o hasta los primeros metros de la
superficie del suelo (o digamos mejor kilómetros sí consideramos a las bacterias
que se pueden encontrar hasta una profundidad de cerca de cuatro kilómetros de
la superficie). Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire), litósfera (tierra
firme), hidrósfera (agua), y biósfera (vida).
3.1.2. TEORIA CELULAR.
La teoría celular es una parte fundamental de la Biología que explica la
constitución de los seres vivos sobre la base de células, el papel que estas tienen
en la constitución de la vida y en la descripción de las principales características
de los seres vivos.
La materia viva se distingue de la no viva por su capacidad para metabolizar y
autoperpetuarse, además de contar con las estructuras que hacen posible la
ocurrencia de estas dos funciones; si la materia metaboliza y se autoperpetúa por
sí misma, se dice que está viva. Varios científicos postularon numerosos principios
para darle una estructura adecuada:
Robert Hooke, observó una muestra de corcho bajo el microscopio, Hooke no
vio células tal y como las conocemos actualmente, él observó que el corcho
estaba formado por una serie de celdillas de color transparente, ordenadas de
manera semejante a las celdas de una colmena; para referirse a cada una de
estas celdas, él utiliza la palabra célula.
Anton Van Leeuwenhoek, usando unos microscopios simples, realizó
observaciones sentando las bases de la morfología microscópica. Fue el
primero en realizar importantes descubrimientos con microscopios fabricados
por sí mismo. Desde 1674 hasta su muerte realizó numerosos
descubrimientos. Introdujo mejoras en la fabricación de microscopios y fue el
precursor de la biología experimental, la biología celular y la microbiología.
A finales del siglo XVIII, Xavier Bichat, da la primera definición de tejido (un
conjunto de células con forma y función semejantes).
Dos científicos alemanes, Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob
Schleiden, botánico. Asentaron el primer y segundo principio de la teoría
celular histórica: "Todo en los seres vivos está formado por células o
productos secretados por las células" y "La célula es la unidad básica de
organización de la vida".
Otro alemán, el médico Rudolf Virchow, explicó lo que debemos considerar el
tercer principio: "Toda célula se ha originado a partir de otra célula,
por división de esta".
La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XIX, pero fue Pasteur el que,
con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos
unicelulares, dio lugar a su aceptación rotunda y definitiva.
Santiago Ramón y Cajal logró unificar todos los tejidos del cuerpo en la teoría
celular, al demostrar que el tejido nervioso está formado por células. Su teoría,
denominada “neuronismo” o “doctrina de la neurona”, explicaba el sistema
nervioso como un conglomerado de unidades independientes. Pudo
demostrarlo gracias a las técnicas de tinción de su contemporáneo Camillo
Golgi, quien perfeccionó la observación de células mediante el empleo
de nitrato de plata, logrando identificar una de las células nerviosas. Cajal y
Golgi recibieron por ello el premio Nobel en 1906.
3.1.3. ESTRUCTURA Y FISIOLOGIA CELULAR.
Entre las propiedades que comparten las células y que a la vez pueden
considerarse como propiedades de los seres vivos, se encuentra su complejidad,
el intercambio de materia, la energía con el medio, el mantenimiento de su medio
interno, la capacidad de autorregularse, el que tienen ácido desoxirribonucleico
(ADN) necesario para la reproducción, el crecimiento y el desarrollo, así como la
especialización celular y la capacidad de responder a estímulos.
Las células son entidades complejas y organizadas en términos de orden y
regularidad. Esta estructura está basada en moléculas orgánicas e inorgánicas.
La complejidad de la vida va desde las partículas subatómicas y los átomos; la
organización de estos átomos en moléculas de pequeño y gran tamaño como
agua, proteínas y ácidos nucleicos a su vez se organizan en estructuras
subcelulares que constituyen las células.
Las células intercambian materia y energía con el medio, esto se refiere a que las
células incorporan nutrientes para transformarlos a partir de una serie de
reacciones químicas que realizan el metabolismo y con ello obtienen la energía útil
a la célula para realizar todas sus actividades, como el movimiento, la
reproducción, el crecimiento, etc. Esta energía se encuentra almacenada en una
molécula altamente energética denominada ATP (adenosíntrifosfato), la cual
pertenece al grupo bioquímico de los nucleótidos.
Todos los seres vivos se alimentan, esto es, toman del medio las sustancias
necesarias para obtener energía. Los autótrofos transforman la energía solar en
energía química; en cambio, los heterótrofos tienen que transformar los alimentos
en otros más sencillos y a partir de éstos sus células se encargan de sintetizar
otros compuestos más complejos que utilizan para reparar tejidos y llevar a cabo
todas sus actividades. Toda esta serie de reacciones que se realizan en el interior
de la célula en conjunto se llama metabolismo. Éste consta de dos fases: una fase
de degradación de moléculas grandes en moléculas pequeñas llamada
catabolismo y una fase de síntesis de moléculas grandes a partir de moléculas
pequeñas llamada anabolismo. Un ejemplo es el metabolismo de una proteína. La
célula incorpora la proteína, ésta es desintegrada en los aminoácidos que la
constituyen y la célula a través de procesos enzimáticos elabora sus propias
proteínas a partir de los aminoácidos obtenidos previamente.
Las células mantienen constante su medio interno a través de un proceso de
equilibrio fisiológico denominado homeostasis, propiedad importante para el
funcionamiento celular, ya que si falla se presentan alteraciones que pueden ser
determinantes y causar la muerte celular. La célula, por tanto, posee mecanismos
reguladores de todo su funcionamiento, como la reproducción, la síntesis de
proteínas, la cantidad de electrólitos, la cantidad de agua, etcétera.
Las células tienen una molécula llamada ADN o ácido desoxirribonucleico que
identifica a cada ser vivo. Esta asombrosa molécula contiene las instrucciones
para todo el funcionamiento celular. La información para la reproducción, el
desarrollo, crecimiento y funcionamiento de la célula se encuentra contenida en la
secuencia de los nucleótidos del ADN. Los mecanismos reguladores de la célula
son tan importantes que un cambio en la secuencia del ADN debe ser identificado
por la célula y corregido, si no se presentará una mutación. Algunas mutaciones
son tan severas que causan la muerte del organismo. Sin embargo, las
mutaciones no letales y no dañinas producen la variabilidad genética que permite
que los seres vivos evolucionen.
Las células responden a los estímulos del medio como el alimento, la luz, las
hormonas, los factores de crecimiento, las sustancias químicas, la presión o la
cantidad de agua. Todas las células responden de manera específica para cada
sustancia o agente externo o interno. Esto permite a las células sobrevivir,
moverse, iniciar la división celular, modificar su actividad metabólica, etc. A esta
capacidad de respuesta celular se le denomina irritabilidad.
CELULA ANIMAL CELULA VEGETAL
3.1.4. FUNCIONES DE LOS ORGANELOS CELULARES.
1. MEMBRANA PLASMATICA. Se encarga de proteger el contenido celuar, hace
contacto con otras células permitiendo la comunicación celular, proporciona
receptores para las hormonas, las enzimas y los anticuerpos. Regula de manera
selectiva la entrada y salida de materiales de la célula.
2. CITOPLASMA. Es el contenido intracelular, que sirve como sutancia en la cual se
presentan y realizan todas las reacciones químicas.
3. NUCLEO. contiene el material genético en forma de genes o bien en forma de
cromatina, y se encarga de regular las actividades celulares.
4. RIBOSOMAS. Son organelos que localizamos libres en el citoplasma, en tripletes
anclados en el citoplasma (polisomas) o bien anclados en el sistema retículo
endoplásmico rugoso. Son los organelos encargados de la síntesis de proteínas.
5. SISTEMA RETICULO ENDOPLASMICO. Es un conjunto de cisternas o tubulos
localizados en el citoplasma, que se encargan de las siguientes funciones:
contribuye al apoyo mecánico, facilita el intercambio celular de materiales con el
citoplasma, proporciona una superficie para las reacciones químicas. Porporciona
una vía para el transporte de químicos, sirve como área de almacenamiento, junto
con el aparato de Golgi sintetiza y empaca moléculas para exportación; los
ribosomas asociados con el retículo endoplásmico granular o rugoso sintetizan
proteínas, el sistema retículo endoplásmico liso sintetiza lípidos, destoxifica ciertas
moléculas, y libera iones de calcio involucrados en la contracción muscular.
6. APARATO DE GOLGI. Empaca proteínas sintetizadas, para secreción junto con el
retículo endoplasmico; forma lisosomas, secreta lípidos, sintetiza carbohidratos,
combina carbohidratos con proteínas, para formar glucoproteínas para la
secreción.
7. MITOCONDRIAS. son organelos intracitoplasmáticos importantes en la utilización
de la glucosa, el oxígeno y el adenosintrifosfato, los cuales son incluidos en un
conjunto de reacciones químicas que se realizan en el interior de la mitocondria
que reciben el nombre de CICLO DE KREBS, donde al final se obtiene bióxido de
carbono, agua y adenostintrifosfato como compuesto rico en energía. Por este
motivo en algunos de los textos se puede encontrar que la mitocondria es el sitio
de producción del ATP.
8. LISOSOMAS. Representan el aparato digestivo celular, se encargan de digerir
sustancias extrañas y microbios; pueden estar involucradas en la resorción ósea.
9. PEROXISOMAS. contienen varias enzimas como la catalasa, relacionada con el
metabolismo del peróxido de hidrógeno.
10. MICROFILAMENTOS. Forman parte del citoesqueleto, están involucrados con la
contracción de la fibra muscular, proporcionan estructura y forma, ayudan en el
movimiento celular e intracelular.
11. MICROTUBULOS. Forman parte del citoesqueleto, proporcionan estructura y
forma, forman canales de conducción intracelular, ayudan en el movimiento
intracelular, forman la estructura de los flagelos, cilios, centriolos, y del huso
mitótico.
12. FILAMENTOS INTERMEDIOS. Forman parte del citoesqueleto, proporcionan
reforzamiento estructural en algunas células.
13. CENTRIOLOS, FLAGELOS Y CILIOS. Permiten el movimiento de toda la célula
(flagelos) o el movimientos de partículas atrapadas en el moco a lo largo de la
superficie celular (cilios).
14. INCLUSIONES. Melanina (pigmento en la piel, pelo y el iris de los ojos), que filtran
los rayos ultravioleta, el glucógeno (glucosa almacenada) se puede descomponer
para proporcionar energía, los lípidos (almacenados en las célula grasas) se
pueden descomponer para producir energía.
3.2. MECANISMOS DE TRANSPORTE.
Transporte a través de membrana celular
Conociendo la estructura celular, sabemos que la bicapa lipídica de la membrana
celular actúa como una barrera que separa dos medios acuosos, el medio
donde vive la célula y el medio interno celular.
Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de
desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable. Para
posibilitar este intercambio, la membrana celular presenta una permeabilidad
selectiva, ya que permite el paso de pequeñas moléculas, siempre que sean
lipófilas, pero regula el paso de moléculas no lipófilas.
Los mecanismos que permiten a las sustancias cruzar las membranas plasmáticas
de las células son esenciales para la vida y la comunicación de las células. Para
ello, la célula dispone de dos procesos:
• Transporte pasivo: cuando no se requiere energía para que la sustancia cruce
la membrana plasmática.
• Transporte activo: cuando la célula utiliza ATP como fuente de energía para
hacer atravesar la membrana a una sustancia en particular.
Transporte pasivo
Los mecanismos de transporte pasivo son:
• Difusión simple
• Osmosis
• Ultrafiltración
• Difusión facilitada
3.2.1. Difusión Simple
Las moléculas en solución están dotadas de energía cinética y, por tanto, tienen
movimientos que se realizan al azar. La difusión consiste en la mezcla de estas
moléculas debido a su energía cinética cuando existe un gradiente de
concentración; es decir; cuando en una parte de la solución la concentración de
las moléculas es más elevada.
La difusión tiene lugar hasta que la concentración se iguala en todas las partes y
será tanto más rápida cuanto mayor sea la energía cinética (que depende de la
temperatura) y el gradiente de concentración y cuanto menor sea el tamaño de las
moléculas.
Algunas sustancias como el agua, el oxígeno, dióxido de carbono, esteroides,
vitaminas liposolubles, urea, glicerina, alcoholes de pequeño peso molecular
atraviesan la membrana celular por difusión, disolviendose en la capa de
fosfolípidos.
Algunas sustancias iónicas también pueden cruzar la membrana plasmática por
difusión, pero empleando los canales constituidos por proteínas integrales llenas
de agua. Algunos ejemplos notables son el Na+, K+, HCO3, Ca++, etc. Debido al
pequeño tamaño de los canales, la difusión a través de estos es mucho más lenta
que a través de la bicapa fosfolipídica.
3.2.2. Osmosis
Es otro proceso de transporte pasivo, mediante el cual, un disolvente –el agua en
el caso de los sistemas biológicos– pasa selectivamente a través de una
membrana semipermeable.
La membrana de las células es una membrana semipermeable ya que permite el
paso del agua por difusión pero no la de iones y otros materiales.
Si la concentración de agua es mayor (o, lo que es lo mismo, la concentración de
solutos es menor) de un lado de la membrana que la del otro lado, existe una
tendencia a que el agua pase al lado donde su concentración es menor.
El movimiento del agua a través de la membrana semipermeable genera un
presión hidrostática llamada presión osmótica. La presión osmótica es la presión
necesaria para prevenir el movimiento neto del agua a través de una membrana
semipermeable que separa dos soluciones de diferentes concentraciones.
La ósmosis puede entenderse muy bien considerando el efecto de las diferentes
concentraciones de agua sobre la forma de las células. Para mantener la forma de
un célula, por ejemplo un hematíe, esta debe estar rodeada de una
solución isotónica, lo que quiere decir que la concentración de agua de esta
solución es la misma que la del interior de la célula. En condiciones normales, el
suero salino normal (0,9% de NaCl) es isotónico para los hematíes.
Si los hematíes son llevados a una solución que contenga menos sales (se dice
que la solución es hipotónica), dado que la membrana celular es semipermeable,
sólo el agua puede atravesarla. Al ser la concentración de agua mayor en la
solución hipotónica, el agua entra en el hematíe con lo que este se hincha,
pudiendo eventualmente estallar (este fenómeno se conoce con el nombre
de hemolisis.
Por el contrario, si los hematíes se llevan a una solución hipertónica (con una
concentración de sales superior a la del hematíe) parte del agua de este pasará a
la solución produciéndose el fenómeno de crenación y quedando los hematíes
como "arrugados".
Ultrafiltración
En este proceso de transporte pasivo, el agua y algunos solutos pasan a través de
una membrana por efecto de una presión hidrostática. El movimiento es siempre
desde el área de mayor presión al de menos presión.
La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo humano en los riñones y es debida a la
presión arterial generada por el corazón. Esta presión hace que el agua y algunas
moléculas pequeñas (como la urea, la creatinina, sales, etcétera) pasen a través
de las membranas de los capilares microscópicos de los glomérulos para ser
eliminadas en la orina. Las proteínas y grandes moléculas como hormonas,
vitaminas, etc., no pasan a través de las membranas de los capilares y son
retenidas en la sangre.
Difusión facilitada
Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los
canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder
difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos
otros monosacáridos. Esta sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana
plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una
proteina transportadora.
En el primer paso, la glucosa se une a la proteína transportadora, y esta cambia
de forma, permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al
citoplasma, una kinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar)
transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de
glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de
concentración exterior --> interior favorece la difusión de la glucosa.
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:
• del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana
• del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana
• de la rápidez con que estas proteínas hacen su trabajo
La insulina, una hormona producida por el páncreas, facilita la difusión de la
glucosa hacia el interior de las células, disminuyendo su concentración en la
sangre. Esto explica el porqué la ausencia o disminución de la insulina en
la diabetes mellitus aumenta los niveles de glucosa en sangre al mismo tiempo
que obliga a las células a utilizar una fuente de energía diferente de este
monosacárido.
3.2.3. Transporte activo y otros procesos activos.
Algunas sustancias que son necesarias en el interior de la célula o que deben ser
eliminadas de la misma no pueden atravesar la membrana celular por ser muy
grandes, por llevar una carga eléctrica o porque deben vencer un gradiente de
concentración.
Para estos casos, la naturaleza ha desarrollado el transporte activo, un proceso
que consume energía y que requiere del concurso de proteínas integrales que
actúan como "bombas" alimentadas por ATP, para el caso de moléculas pequeñas
o iones y el transporte grueso específico para moléculas de gran tamaño como
proteínas y polisacáridos e incluso células enteras como bacterias y hematíes.
Transporte activo
Por este mecanismo pueden ser transportados hacia el interior o exterior de la
célula los iones H+ (bomba de protones) Na+ y K+ (bomba de sodio-potasio),
Ca++, Cl-, I, aminoácidos y monosacáridos.
Hay dos tipos de transporte activo:
Transporte activo primario: en este caso, la energía derivada del ATP
directamente empuja a la sustancia para que cruce la membrana, modificando la
forma de las proteínas de transporte (bomba) de la membrana plasmática.
El ejemplo más característico es la bomba de sodio potasio (Na+/K+), que
mantiene una baja concentración de Na+ en el citosol extrayéndolo de la célula en
contra de un gradiente de concentración. También mueve los iones K+ desde el
exterior hasta el interior de la célula pese a que la concentración intracelular de
potasio es superior a la extracelular. Esta bomba debe funcionar constantemente
ya que hay pérdidas de K+ y entradas de Na+ por los poros acuosos de la
membrana.
Esta bomba actúa como una enzima que rompe la molécula de ATP y también se
llama bomba Na+/K+-ATP'asa. Todas las células poseen cientos de estas
bombas por cada mµ2 (milimicra cuadrada) de membrana.
Transporte grueso
Algunas sustancias más grandes como polisacáridos, proteínas y otras células
cruzan las membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso:
Endocitosis: es el proceso mediante el cual la sustancia es transportada al
interior de la célula a través de la membrana.
Se conocen tres tipos de endocitosis:
• Fagocitosis: en este proceso, la célula crea proyecciones de la membrana y el
citosol llamadas pseudópodos que rodean la partícula sólida. Una vez rodeada,
los pseudópodos se fusionan formando una vesícula alrededor de la partícula
llamada vesícula fagocítica o fagosoma. El material sólido dentro de la vesícula
es seguidamente digerido por enzimas liberadas por los lisosomas.
Los glóbulos blancos constituyen el ejemplo más notable de células que fagocitan
bacterias y otras sustancias extrañas como mecanismo de defensa .
• Pinocitosis: en este proceso, la sustancia a transportar es una gotita o
vesícula de líquido extracelular. En este caso, no se forman pseudópodos, sino
que la membrana se repliega creando una vesícula pinocítica. Una vez que el
contenido de la vesícula ha sido procesado, la membrana de la vesícula vuelve a
la superficie de la célula.
De esta forma hay un tráfico constante de membranas entre la superficie de la
célula y su interior.
• Endocitosis mediante un receptor: este es un proceso similar a la
pinocitosis, con la salvedad de que la invaginación de la membrana sólo tiene
lugar cuando una determinada molécula, llamada ligando, se une al receptor
existente en la membrana.
Una vez formada la vesícula endocítica está se une a otras vesículas para formar
una estructura mayor llamada endosoma. Dentro del endosoma se produce la
separación del ligando y del receptor: Los receptores son separados y devueltos a
la membrana, mientras que el ligando se fusiona con un liposoma siendo digerido
por las enzimas de este último.
Aunque este mecanismo es muy específico, a veces moléculas extrañas utilizan
los receptores para penetrar en el interior de la célula. Así, el HIV (virus de la
inmunodeficiencia adquirida o del sida) entra en las células de los linfocitos
uniéndose a unas glicoproteínas llamadas CD4 que están presentes en la
membrana de los mismos.
Las vesículas endocíticas se originan en dos áreas específicas de la membrana:
• Los "hoyos recubiertos" ("coated pits") son invaginaciones de la membrana
donde se encuentran los receptores.
• Los cavéolos son invaginaciones tapizadas por una proteína especializada
llamada caveolina, y parece que juegan diversos papeles:
La superficie de los cavéolos dispone de receptores que pueden concentrar
sustancias del medio extracelular.
Se utilizan para transportar material desde el exterior de la célula hasta el interior
mediante un proceso llamado transcitosis. Esto ocurre, por ejemplo, en las
células planas endoteliales que tapizan los capilares sanguíneos.
Están implicados en el proceso de envío de señales intracelulares: la unión de un
ligando a los receptores de los cavéolos pone en marcha un mecanismo
intracelular de envío de señales.
Exocitosis
Es el mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en vesículas
citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana
plasmática, para ser vertidas al medio extracelular.
Durante la exocitosis, la membrana de la vesícula secretora se fusiona con la
membrana celular liberando el contenido de la misma. Por este mecanismo las
células liberan hormonas (por ejemplo, la insulina), enzimas (por ejemplo, las
enzimas digestivas) o neurotransmisores imprescindibles para la transmisión
nerviosa.
Mediante este mecanismo, las células son capaces de eliminar sustancias
sintetizadas por la célula, o bien sustancias de desecho.
En toda célula existe un equilibrio entre la exocitosis y la endocitosis, para
mantener la membrana plasmática y que quede asegurado el mantenimiento
del volumen celular.
Transcitosis
Es el conjunto de fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el
citoplasma celular desde un polo al otro de la célula. Implica el doble proceso
endocitosis-exocitosis. Es propio de células endoteliales que constituyen los
capilares sanguineos, transportándose así las sustancias desde el medio
sanguineo hasta los tejidos que rodean los capilares.
3.3. EL CICLO CELULAR.
El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen
al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las etapas, son G1-S-
G2 y M. El estado G1 quiere decir «GAP 1» (Intervalo 1). El estado S representa la
«síntesis», en el que ocurre la replicación del ADN. El estado G2 representa «GAP
2» (Intervalo 2). El estado M representa «la fase M», y agrupa a
la mitosis o meiosis (reparto de material genético nuclear) y la citocinesis (división
del citoplasma). Las células que se encuentran en el ciclo celular se denominan
«proliferantes» y las que se encuentran en fase G0 se llaman células
«quiescentes». Todas las células se originan únicamente de otra existente con
anterioridad. El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva
célula, descendiente de otra que se divide, y termina en el momento en que dicha
célula, por división subsiguiente, origina dos nuevas células hijas.
3.3.1. MITOSIS.
La mitosis es un proceso que ocurre en el núcleo de las células eucariotas y que
precede inmediatamente a la división celular, consistente en el reparto equitativo
del material hereditario (ADN) característico. Este tipo de división ocurre en
las células somáticas y normalmente concluye con la formación de dos núcleos
separados (cariocinesis), seguido de la separación del citoplasma (citocinesis),
para formar dos células hijas.
La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el
fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual.
La otra forma de división del material genético de un núcleo se
denomina meiosis y es un proceso que, aunque comparte mecanismos con la
mitosis, no debe confundirse con ella ya que es propio de la división celular de
los gametos. Produce células genéticamente distintas y, combinada con la
fecundación, es el fundamento de la reproducción sexual y la variabilidad genética.
3.3.2. MEIOSIS.
Meiosis es una de las formas de la reproducción celular. Este proceso se realiza
en las glándulas sexuales para la producción de gametos. Es un proceso de
división celular en el cual una célula diploide (2n) experimenta dos divisiones
sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). En los
organismos con reproducción sexual tiene importancia ya que es el mecanismo
por el que se producen los óvulos y espermatozoides (gametos).1 Este proceso se
lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas primera y
segunda división meiótica o simplemente meiosis I y meiosis II. Ambas
comprenden profase, metafase, anafase y telofase.
Durante la meiosis I miembros de cada par homólogo de cromosomas se
emparejan durante la profase, formando bivalentes. Durante esta fase se forma
una estructura proteica denominada complejo sinaptonémico, permitiendo que se
produzca la recombinación entre ambos cromosomas homólogos. Posteriormente
se produce una gran condensación cromosómica y los bivalentes se sitúan en la
placa ecuatorial durante la primera metafase, dando lugar a la migración
de ncromosomas a cada uno de los polos durante la primera anafase. Esta
división reduccional es la responsable del mantenimiento del número cromosómico
característico de cada especie. En la meiosis II, las cromátidas hermanas que
forman cada cromosoma se separan y se distribuyen entre los núcleos de las
células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe la etapa S (replicación
del ADN). La maduración de las células hijas dará lugar a los gametos.
3.4. FOTOSINTESIS.
La fotosíntesis es un conjunto de reacciones que realizan todas las plantas verdes
(que poseen clorofila), las cianofíceas y algunas bacterias, y a través de las cuales
se sintetizan glúcidos o hidratos de carbono por acción de la luz en presencia de la
citada clorofila y otros pigmentos, y con el concurso del dióxido de carbono
atmosférico y el agua.
En resumen, la fotosíntesis es la transformación
de la energía luminosa en energía química. Su
importancia no es de índole menor, pues
prácticamente toda la energía consumida por la
vida de la biosfera terrestre procede de la fotosíntesis.
La clorofila.
La fotosíntesis es posible gracias a una sustancia denominada
clorofila. Se trata de un pigmento de color verde que se encuentra
en las plantas y procariotas que realizan la función clorofílica.
La clorofila se halla localizada en los cloroplastos de las células
eucariotas vegetales. Su actividad biológica es importantísima, ya
que es la que hace posible la función clorofílica.
La fotosíntesis se realiza en
los cloroplastos de las células
vegetales, gracias a una
sustancia llamada clorofila.
Básicamente podemos definir la clorofila como la encargada de absorber la luz
necesaria para que la fotosíntesis pueda ser llevada a cabo. Las plantas absorben
agua del suelo y dióxido de carbono de la atmósfera, y forman sustancias
orgánicas energéticas, como la glucosa. El motor de todo el mecanismo es la luz
solar; el proceso culmina finalmente con la transformación de la energía luminosa
en energía química.
Los tipos de clorofila
Existen varios tipos de clorofilas; A, B, C, D, y la bacterioclorofila, cada cual con su
correspondiente franja de longitudes de onda (ancho que ocupan dentro del
espectro luminoso), que les confiere propiedades de absorción diferentes, en base
a las también diferentes estructuras moleculares de cada clorofila.
Los tipos más comunes de clorofilas son la A y B; las demás no tienen tanta
importancia funcional. La de tipo A supone dentro de las plantas verdes alrededor
del 75% de todas las clorofilas; capturan la energía luminosa dentro del espectro
rojo y violeta. Por su parte, la clorofila de tipo B es un pigmento de menor entidad
que no absorbe la luz dentro de la longitud de onda más común citado, pero que
tiene la propiedad de transferir la energía recibida a las clorofilas de tipo A, las
cuales finalmente sí convierten esa energía luminosa en energía química.
Reacción lumínica y reacción en la oscuridad
La fotosíntesis se realiza en dos fases o etapas: la reacción lumínica, y la reacción
en la oscuridad. La reacción lumínica actúa en presencia de luz con
independencia de la temperatura reinante (siempre que ésta no sobrepase
determinados límites). Por su parte, la reacción en la oscuridad tiene lugar con
independencia de la luz pero no de la temperatura, aunque ésta última debe
mantenerse igualmente dentro de unos límites para que sea efectiva.
Se inicia la fotosíntesis con la absorción de fotones (energía luminosa) a nivel de
los pigmentos activos. Éstos trasladan a las clorofilas la energía que se suma a la
absorbida por las mismas. Aquí la clorofila realiza su labor más importante y
esencial en todo el proceso, capturando la energía de las diferentes longitudes de
onda, principalmente del espectro rojo y violeta que corresponden a las clorofilas
de tipo A.
Estas reacciones ocurren en los cloroplastos que se encuentran dentro de las
células, y donde están contenidas las citadas clorofilas y otra serie de
compuestos, todos ellos parte activa en la función clorofílica en mayor o menor
medida.
La reacción en la oscuridad, por su parte, permite que la energía capturada en
presencia de luz, y por tanto temporal, siga capturándose permanentemente en
forma de glucosa.
En resumen, el balance total o efecto neto de la fotosíntesis queda establecido
como glucosa, a través de un gasto energético de luz solar, es decir, el dióxido de
carbono más agua proporciona oxígeno y glucosa.
3.4.1. RESPIRACION CELULAR.
La respiración celular supone un proceso metabólico
mediante el cual las células reducen el oxígeno y
producen energía y agua. Estas reacciones son
indispensables para la nutrición celular.
La liberación de energía se desarrolla de manera
controlada. Una parte de dicha energía se incorpora
a las moléculas de ATP que, gracias a este proceso, pueden utilizarse
en procesos endotérmicos como el anabolismo (el mantenimiento y desarrollo del
organismo).
Es posible dividir la respiración celular en dos tipos: la respiración aeróbica y
la respiración anaeróbica. En la respiración aeróbica interviene el oxígeno como
aceptor de los electrones que liberan las sustancias orgánicas. La respiración
anaeróbica, en cambio, no cuenta con la participación del oxígeno, sino que
los electrones recaen en otros aceptores que suelen ser subproductos del
metabolismo de otros organismos.
3.4.2. GLUCOLISIS.
También conocida como lisis o escisión de la glucosa, la glucólisis se lleva a
cabo a través de nueve reacciones bien definidas, que catalizan nueve enzimas
diferentes. Al finalizar el proceso, de cada molécula de glucosa se obtienen dos de
ATP (adenosín trifosfato) y dos de NADH (la forma reducida de NAD+,
nicotinamida adenina dinucleótido).
A continuación se detallan las nueve fases de la glucólisis:
1) Todo comienza con la activación de la glucosa (glucosa + ATP –> glucosa 6-
fosfato + ADP). Un porcentaje de la energía que se libera durante la producción de
glucosa 6-fosfato y ADP queda en el enlace que relaciona la molécula de glucosa
con el fosfato;
2) Una isomerasa cataliza una reacción que reordena la glucosa 6-fosfato, lo que
da lugar a la formación de fructosa 6-fosfato;
3) El ATP brinda a la fructosa 6-fosfato un nuevo fosfato, para producir fructosa
1,6-difosfato (fructosa con fosfatos en las prosiciones primera y sexta). Esta
reacción es regulada por la enzima fosfofructocinasa. Hasta este punto, dos
moléculas de ATP se han invertido y no ha habido recuperación de energía;
4) Se produce la división de la fructosa 1,6-difosfato en dos azúcares de 3
carbonos: dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído 3-fosfato;
5) Tiene lugar la oxidación de las moléculas de gliceraldehído 3-fosfato, o sea, se
da la eliminación de átomos de hidrógeno y el nicotinamida adenina dinucleótido
(NAD+) se reduce a NADH. Se trata de la primera reacción que acarrea una cierta
recuperación de energía. El compuesto que se produce en esta fase es el
fosfoglicerato, que al reaccionar con un fosfato inorgánico da lugar a 1,3
difosfoglicerato;
6) La reacción del fosfato con el ADP forma ATP, dos por cada molécula de
glucosa, a través de un proceso de transferencia energética conocido como
fosforfiación;
7) Se produce una transferencia enzimática del grupo fosfato restante desde la
posición tres a la dos;
8) Una molécula de agua es eliminada del compuesto 3 carbono, lo cual concentra
energía cerca del grupo fosfato y produce ácido fosfoenolpirúvico (PEP);
9 El ácido fosfoenolpirúvico transfiere su grupo fosfato a una molécula de ADP y
así forma ácido pirúvico y ATP.
2ª. PRACTICA. CUESTIONARIO CORRESPONDIENTE A LA UNIDAD III.
1.- ¿Qué es la célula?
2.- Menciona los niveles de organización de los seres vivos.
3.- En el nivel celular, se distinguen 2 tipos de células. ¿Cuáles son? Y explica en
que consiste cada una de ellas.
4.- ¿Qué son los tejidos?
5.- Mencione que son los órganos y que son los sistemas.
6.-¿Qué nos explica la Teoría Celular?
7.- ¿En que se distingue la materia viva de la no viva?
8.- Explique que son los organismos autótrofos y que son los organismos
heterótrofos.
9.- En la célula, cual es la función de los siguientes organelos:
Membrana plasmática.-
Citoplasma.-
Núcleo.-
10.- Mencione los mecanismos de transporte, dentro de la celula.
11.- ¿En qué consiste el transporte activo?
12.- ¿Cuáles son algunos mecanismos de transporte pasivo?
13.- ¿Qué es el ATP?
14.- ¿Qué es el ciclo celular?
15.- Definición de Mitosis.
16.- Definición de Meiosis.
17.- ¿En qué consiste la fotosíntesis?
18.- La fotosíntesis es posible gracias a una sustancia denominada:
UNIDAD IV.- DISTINGUIR LOS DIFERENTES ACIDOS NUCLEICOS, SU
FUNCION Y ESTRUCTURA, ASI COMO EL PROCESO DE SINTESIS DE
PROTEINAS.
4.1. ACIDOS NUCLEICOS.
Los ácidos nucleicos (AN) fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.
En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido
desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas
las células.
Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus
colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la
información genética.
Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: trasmitir las características
hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas
específicas.
Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de
forma helicoidal.
Químicamente, estos ácidos están formados, como dijimos, por unidades llamadas
nucleótidos: cada nucleótido a su vez, está formado por tres tipos de compuestos:
1. Una pentosa o azúcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas
que forman parte de los nucleótidos, la ribosa y la desoxirribosa, esta última se
diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN
sólo tiene desoxirribosa y el ARN tiene sólo ribosa, y de la pentosa que llevan se
ha derivado su nombre, ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico,
respectivamente.
2. Una base nitrogenada: que son compuestos anillados que contienen nitrógeno.
Se pueden identificar cinco de ellas: adenina, guanina, citosina, uracilo y timina.
3. Un radical fosfato: es derivado del ácido fosfórico (H3PO4-).
La secuencia de los nucleótidos determina el código de cada ácido nucleico
particular. A su vez, este código indica a la célula cómo reproducir un duplicado de
sí misma o las proteínas que necesita para su supervivencia.
El ADN y el ARN se diferencian porque:
- el peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN
- el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa
- el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta
timina
La configuración espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el
ARN es un polinucleótido lineal, que ocasionalmente puede presentar
apareamientos intracatenarios
4.2. ADN, ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO.
4.2.1. DEFINICION.
El Ácido Desoxirribonucleico o ADN (en inglés DNA) contiene la información
genética de todos los seres vivos.
Cada especie viviente tiene su propio ADN y en los humanos es esta cadena la
que determina las características individuales, desde el color de los ojos y el
talento musical hasta la propensión a determinadas enfermedades.
Es como el código de barra de todos los organismos vivos que existen en la tierra,
que está formado por segmentos llamados genes.
La combinación de genes es específica para cada organismo y permite
individualizarnos. Estos genes provienen de la herencia de nuestros padres y por
ello se utiliza los tests de ADN para determinar el parentesco de alguna persona.
Además, se utiliza el ADN para identificar a sospechosos en crímenes (siempre y
cuando se cuente con una muestra que los relacione).
Actualmente se ha determinado la composición del genoma humano que permite
identificar y hacer terapias para las enfermedades que se trasmiten genéticamente
como: enanismo, albinismo, hemofilia, daltonismo, sordera, fibrosis quística, etc.
Agentes mutagénicos y las diferentes alteraciones que pueden producir en
el ADN
Las mutaciones pueden surgir de forma espontánea (mutaciones naturales) o ser
inducidas de manera artificial (mutaciones inducidas) mediante radiaciones y
determinadas sustancias químicas a las que llamamos agentes mutágenos. Estos
agentes aumentan significativamente la frecuencia normal de mutación. Así pues,
distinguimos:
1) Radiaciones, que, según sus efectos, pueden ser:
a) No ionizantes, como los rayos ultravioleta (UV) que son muy absorbidas por el
ADN y favorecen la formación de enlaces covalentes entre pirimidinas contiguas
(dímeros de timina, por ejemplo) y la aparición de formas tautómeras que originan
mutaciones génicas.
b) Ionizantes, como los rayos X y los rayos gamma, que son mucho más
energéticos que los UV; pueden originar formas tautoméricas, romper los anillos
de las bases nitrogenadas o los enlaces fosfodiéster con la correspondiente rotura
del ADN y, por consiguiente, de los cromosomas.
2) Sustancias químicas que reaccionan con el ADN y que pueden provocar las
alteraciones siguientes:
a) Modificación de bases nitrogenadas. Así, el HNO2 las desamina, la
hidroxilamina les adiciona grupos hidroxilo, el gas mostaza añade grupos metilo,
etilo, ...
b) Sustitución de una base por otra análoga. Esto provoca emparejamientos entre
bases distintas de las complementarias.
c) Intercalación de moléculas. Se trata de moléculas parecidas a un par de bases
enlazadas, capaces de alojarse entre los pares de bases del ADN. Cuando se
produce la duplicación pueden surgir inserciones o deleciones de un par de bases
con el correspondiente desplazamiento en la pauta de lectura.
4.2.2. FUNCION.
La función principal de la molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de
información. Muchas veces, el ADN es comparado con un plano o una receta, o
un código, ya que contiene las instrucciones necesarias para construir otros
componentes de las células, como las proteínas y las moléculas de ARN. Los
segmentos de ADN que llevan esta información genética son llamados genes,
pero las otras secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte
en la regulación del uso de esta información genética.
4.2.3. ESTRUCTURA.
Molécula de ADN con su estructura helicoidal.
4.2. ARN, ACIDO RIBONUCLEICO.
4.3.1. DEFINICION.
Ácido Ribonucleico (ARN): El “ayudante” del ADN
Ácido nucleico formado por nucleótidos en los que el azúcar es ribosa, y las bases
nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y guanina. Actúa como intermediario y
complemento de las instrucciones genéticas codificadas en el ADN.
La información genética está, de alguna manera, escrita en la molécula del ADN,
por ello se le conoce como “material genético”. Por esto, junto con el ácido
ribonucleico (ARN) son indispensables para los seres vivos.
El ARN hace de ayudante del ADN en la utilización de esta información. Por eso
en una célula eucariótica (que contiene membrana nuclear) al ADN se lo
encuentra sólo en el núcleo, ya sea formando a los genes, en cambio, al ARN se
lo puede encontrar tanto en el núcleo como en el citoplasma.
Transcripción o síntesis a ARN
Básicamente, la relación entre el ADN, el ARN y las proteínas se desarrolla como
un flujo de actividad celular. Dicho flujo, que hoy constituye el dogma central de la
biología molecular, podríamos graficarlo así:
ADN --------> ARN ----------------> PROTEINAS
replicación --> transcripción --> traducción
Descriptivamente, diremos que el ADN dirige su propia replicación y
su transcripción o síntesis a ARN (reacción anabólica), el cual a su vez dirige
su traducción (reacción anabólica) a proteínas.
De lo anterior se desprende que la transcripción (o trascripción) es el proceso a
través del cual se forma el ARN a partir de la información del ADN con la finalidad
de sintetizar proteínas (traducción).
Para mayor comprensión, el proceso de síntesis de ARN o transcripción, consiste
en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El ARN se diferencia
estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y en una base, el uracilo,
que reemplaza a la timina. Además el ARN es una cadena sencilla.
El ADN, por tanto, sería la "copia maestra" de la información genética, que
permanece en "reserva" dentro del núcleo.
El ARN, en cambio, sería la "copia de trabajo" de la información genética. Este
ARN que lleva las instrucciones (traducción) para la síntesis de proteínas se
denomina ARN mensajero (ARNm).
La replicación y la transcripción difieren en un aspecto muy importante, durante la
replicación se copia el cromosoma de ADN completo, pero la transcripción es
selectiva, se puede regular.
El ARNm
ARN mensajero: molécula de ARN que representa una copia en negativo de las
secuencias de aminoácidos de un gen. Las secuencias no codificantes (intrones)
han sido ya extraídas. El ARNm es un completo reflejo de las bases del ADN, es
muy heterogéneo con respecto al tamaño, ya que las proteínas varían mucho en
sus pesos moleculares. Es capaz de asociarse con ribosomas para la síntesis de
proteínas y poseen una alta velocidad de recambio.
El ARN mensajero es una cadena simple, muy similar a la del ADN, pero difiere en
que el azúcar que la constituye es ligeramente diferente (se llama Ribosa,
mientras que la que integra el ADN es Desoxi Ribosa). Una de las bases
nitrogenadas difiere en el ARN y se llama Uracilo, sustituyendo a la Timina.
Tipos de ARN
Los productos de la transcripción no son sólo ARNm. Existen varios tipos
diferentes de ARN, relacionados con la síntesis de proteínas. Así, existe ARN
mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr), ARN traductor (ARNt) y un ARN
heterogéneo nuclear (ARN Hn).
Dentro del ADN hay genes que codifican para ARNt y ARNr.
ARNHn
ARN heterogéneo nuclear = ARNm primario: localizado en el núcleo y de tamaño
variable. Precursor del ARN mensajero, se transforma en él tras la eliminación de
los intrones, las secuencias que no codifican genes.
ARNm
Con pocas excepciones el ARNm posee una secuencia de cerca de 200 adeninas
(cola de poli A), unida a su extremo 3' que no es codificada por el ADN.
Codones y aminoácidos
La información para la síntesis de aminoácidos está codificada en forma de
tripletes, cada tres bases constituyen un codón que determina un aminoácido. Las
reglas de correspondencia entre codones y aminoácidos constituyen el código
genético.
La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas del
citoplasma. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia,
específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero, dónde
se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por
complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les
corresponde.
Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y
puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice
una proteína ya está comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARN
mensajero, está siendo utilizada por varios ribosomas simultáneamente.
4.3.2. FUNCION.
La principal función del ARN es transferir la necesidad del código genético para la
creación de las proteínas del núcleo al ribosoma.
Si bien el ADN contiene la información genética del organismo, el ARN permite
que ésta se transforme en proteínas. Existen tres tipos de ARN; el mensajero
(ARNm), que lleva la información del núcleo al citoplasma; el ribosomal (ARNr),
que conforma la maquinaria necesaria para la síntesis proteica (y tiene actividad
catalítica), y el de transferencia (ARNt), que transporta los aminoácidos necesarios
para sintetizar la nueva cadena proteica.
4.3.3. ESTRUCTURA.
4.4. SINTESIS DE PROTEINAS.
Se conoce como síntesis de proteínas al proceso por el cual se componen
nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. En este proceso,
se transcribe el ADN en ARN. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas
situados en el citoplasma celular.
En el proceso de síntesis, los aminoácidos son transportados por ARN de
transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta el ARN mensajero
donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas.
Al finalizar la síntesis de una proteína, se libera el ARN mensajero y puede
volver a ser leido, incluso antes de que la síntesis de una proteína termine, ya
puede comenzar la siguiente, por lo cual, el mismo ARN mensajero puede
utilizarse por varios ribosomas al mismo tiempo.
A continuación puedes ver más información sobre en qué consiste el proceso de
la síntesis de proteínas, cuáles son sus fases y los pasos que se realizan en
cada fase de la síntesis de proteínas.
Fases de las síntesis de proteínas
La realización de la biosíntesis de las proteínas, se divide en las siguientes
fases:
Fase de activación de los aminoácidos.
Fase de traducción que comprende:
Inicio de la síntesis proteica.
Elongación de la cadena polipeptídica.
Finalización de la síntesis de proteínas.
Asociación de cadenas polipeptídicas y, en algunos casos, grupos prostésicos
para la constitución de las proteínas.
Fase de activación de los aminoácidos
Mediante la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa y de ATP, los aminoácidos pueden
unirse ARN específico de transferencia, dando lugar a un aminoacil-ARNt. En
este proceso se libera AMP y fosfato y tras él, se libera la enzima, que vuelve a
actuar.
Inicio de la síntesis proteica
En esta primera etapa de síntesis de proteínas, el ARN se une a la subunidad
menor de los ribosomas, a los que se asocia el aminoacil-ARNt. A este grupo, se
une la subunidad ribosómica mayor, con lo que se forma el complejo activo o
ribosomal.
Elongación de la cadena polipeptídica
El complejo ribosomal tiene dos centros o puntos de unión. El centro P o centro
peptidil y el centro A. El radical amino del aminoácido inciado y el radical
carboxilo anterior se unen mediante un enlace peptídico y se cataliza esta unión
mediante la enzima peptidil-transferasa.
De esta forma, el centro P se ocupa por un ARNt carente de aminoácido.
Seguidamente se libera el ARNt del ribosoma produciéndose la translocación
ribosomal y quedando el dipeptil-ARNt en el centro P.
Al finalizar el tercer codón, el tercer aminoacil-ARNt se sitúa en el centro A. A
continuación se forma el tripéptido A y después el ribosoma procede a su
segunda translocación. Este proceso puede repetirse muchas veces y depende
del número de aminoácidos que intervienen en la síntesis.
Finalización de la síntesis de proteínas.
En la finalización de la síntesis de proteínas, aparecen los llamados tripletes
sin sentido, también conocidos como codones stop. Estos tripletes son tres:
UGA, UAG y UAA. No existe ARNt tal que su anticodón sea complementario. Por
ello, la síntesis se interrumpe y esto indica que la cadena polipeptídica ha
finalizado.
3ª. PRACTICA. CUESTIONARIO CORRESPONDIENTE A LA UNIDAD IV.
1.- En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos. ¿Cuáles son?
2.- ¿Cuál es la función de los ácidos nucleicos?
3.- El ADN y ARN se diferencían en:
4.- Definición de ácido desoxirribonucleico.
5.- Cada molécula de ADN está constituida por____ cadenas o bandas formadas
por un elevado número de compuestos químicos llamados__________________.
6.- Definición de ácido ribonucleico.
7.- Es el proceso a través del cual se forma el ARN a partir de la información del
ADN con la finalidad de sintetizar proteínas:
8.- El ARN se diferencia estructuralmente del ADN en:
9.- ¿Cuál es la principal función del ARN?
10.- Es el proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los
veinte aminoácidos esenciales:
UNIDAD V.- EL DESARROLLO DE LAS PLANTAS.
5.1. CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LAS PLANTAS.
El desarrollo vegetal se basa en tres categorías globales que caracterizan a los
diversos eventos biológicos que llevan a la producción de una planta madura
desde un embrión; estos son: el crecimiento, la diferenciación, y el desarrollo.
El desarrollo de una planta es el conjunto total de modificaciones y cambios
que un organismo experimenta durante su vida (germinación, crecimiento,
maduración, florecimiento, muerte etc.). El término desarrollo es de amplio
espectro, ya que puede hacer referencia a los grandes cambios
morfológicos que son conspicuos y fáciles de observar, llegando hasta las
pequeñas modificaciones bioquímicas que llevan muchas veces a cambios
en rutas metabólicas. Haciendo de lado toda esta variabilidad del término
desarrollo, se puede pensar en este como la expresión del programa
genético que dirige las actividades y las interacciones de células
individuales en una planta.
El término crecimiento siempre ha sido relacionado con cambios en el tamaño
y la masa de un organismo. Sin embargo, para los patrones en desarrollo
vegetal, el término crecimiento debe ser pensado como un proceso en el cual
se genera un incremento irreversible del volumen o tamaño del organismo. Es
importante destacar que el crecimiento normalmente se lleva a cabo por
procesos de división y extensión celular. Sin embargo, se puede producir
crecimiento sin división celular (solo por extensión celular) y al mismo tiempo la
división celular puede ocurrir sin crecimiento (no hay cambios en el volumen
interno).
La diferenciación hace referencia a cambios diferentes a modificaciones en el
tamaño que ocurren en las células vegetales. La diferenciación ocurre cuando
una célula se divide y produce dos células hijas que están destinadas a asumir
características anatómicas y funcionales diferentes. Sin embargo, se sabe que
en las plantas ocurren fenómenos donde una célula diferenciada es inducida a
adoptar formas embrionarias que tienen un amplio espectro de diferenciación.
Estos procesos se denominan fenómenos de de-diferenciación. Esta habilidad
que tienen las células diferenciadas para generar nuevos tipos celulares se
denomina totipotencia, ya que retienen un programa genético que es capaz de
crear un individuo independiente. Con esto en mente, se ha propuesto que el
desarrollo no está acompañado de una pérdida en la información genética sino
que más bien es el producto de la selección diferencial de información genética
para desarrollar formas específicas y diferenciadas.
La historia de vida de una planta comienza con su semilla, así que resulta
conveniente empezar a describir su desarrollo por esta etapa.
Germinación de una semilla.
Las semillas son estructuras quiescentes y deshidratadas que pueden sobrevivir
una gran variedad de condiciones ambientales durante un periodo prolongado de
tiempo. Sin embargo, cuando las condiciones son apropiadas el embrión
empezará a crecer y llevará a cabo la germinación. La etapa inicial de la
germinación se caracteriza por presentar un secuestro de agua que hidrata al
embrión, proceso conocido como imbibición. Este proceso está asociado con la
atracción hidrofílica que tienen los constituyentes proteicos de la semilla, lo que
genera un flujo de agua desde el ambiente hasta el interior de la semilla. Se
conoce que este movimiento de agua hacia el interior del embrión está asociado
con un incremento en el volumen de la semilla, lo que genera una presión interna
incrementada que terminara con la ruptura de los tegumentos protectores de la
semilla, ocasionando así que el embrión emerja. La imbibición es seguida por una
activación del metabolismo del embrión. Se inician así los procesos enzimáticos
de respiración celular que terminaran produciendo energía, la que será utilizada
para soportar el crecimiento y desarrollo de la nueva planta.
Para la gran mayoría de la especies de plantas, la germinación termina cuando la
radícula emerge del embrión la cual es desarrollada gracias a nuevos procesos de
inhibición. El desarrollo de la radícula permite al embrión hacer contacto con el
sustrato de donde la nueva planta extraerá agua y nutrientes para continuar con
su desarrollo.
Desarrollo del tallo.
Una vez que la radícula se haya extendido, la elongación del tallo sigue. Este
desarrollo puede presentarse de diversas formas. En una serie de plantas (dicots),
el hipocótilo es el primero en emerger, halando así a las primeras hojas por entre
el sustrato hasta alcanzar al aire (germinación epígea). En otras especies de
plantas (monocots), el desarrollo inicial del hipocótilo es muy reducido y las
primeras hojas en consecuencia quedan inmersas en la tierra. En estas plantas es
el epicótilo que se elonga y empuja a las primeras hojas por entre la tierra
(germinación hipogea). Una vez que el primordio del tallo haya emergido del
sustrato, los nuevos órganos y el crecimiento vegetativo son producidos por
conglomeraciones celulares con alta capacidad de división y de diferenciación
conocidos como meristemas. Uno de los primeros meristemas en desarrollarse es
en el apical, localizado en el ápice de la planta. El meristema apical cumple dos
funciones principales:
La elongación del tallo y de las partes aéreas de la planta se da mediante la
combinación de la división celular y el alargamiento de las células producidas por
el meristema apical. Por otro lado, los primordios de las hojas surgen como
engrosamientos en las axilas de los meristemas, los que son producto de
divisiones celulares aceleradas en el meristema apical como tal. Una vez que los
primordios de las hojas se han establecido, la expansión de la lamina foliar
continua mediante la acción de unos meristemas especializados. A medida que el
primordio de la hoja se desarrolla, un grupo pequeño de células meristemáticas
permanecen fijas en la conexión que la hoja forma con el tallo. Esta región de
células con posición fija se denomina la axila. Estas mismas producen yemas
axilares o ramas que mantienen su propio meristema apical.
Las células y tejidos desarrollados por la acción del meristema apical componen el
cuerpo o composición primaria de una planta. Los tejidos secundarios nacen a
partir de la acción biológica de los meristemas secundarios que son responsable
casi de cualquier incremento en la anchura de la planta (cambium vascular),
puesto que los meristemas primarios son responsables de incrementos en la
altura. Los tejidos desarrollados por la acción de los meristemas secundarios
componen el cuerpo o la composición secundaria de una planta.
Desarrollo de la raíz.
El meristema apical de la raíz se caracteriza por presentar en su parte terminal
una región denominada como la cofia del meristema o de la raíz. Esta cofia se
encarga de proteger al meristema de daños mecánicos cuando este se elonga por
entre el sustrato. El meristema apical de la raíz esta directamente detrás de la
cofia de la raíz, y en su zona central se encuentra una región de división celular
que se conoce como la zona quiescente. La zona quiescente produce las células
precursoras de los tejidos de la raíz, y las divisiones celulares de esta región serán
responsables de la elongación de la raíz y la regeneración de la cofia.
Las raíces laterales se originan desde el periciclo, una región circular de células
meristemáticas que se encuentra dentro de la endodermis de la raíz primaria. Los
primordios de las raíces laterales salen de la corteza de la raíz primaria ya sea por
daño mecánico a esta misma o por digestión celular con enzimas. Una vez que
una raíz lateral haya emergido completamente de su raíz principal, este nuevo
órgano puede realizar fenómenos de absorción de agua y minerales para llevar a
cabo funciones fisiológicas fundamentales.
Desarrollo de la flor.
Se conoce poco acerca de la transición fisiológica del desarrollo que lleva a la
producción de estructuras de reproducción sexual (flores), desde estructuras
vegetativas producto de la división de meristema apical. Sin embargo, se sabe que
el proceso de floración o de desarrollo de flores se divide en tres procesos:
1. inducción,
2. evocación y
3. desarrollo.
La inducción floral hace referencia a los eventos que le sirven como señal a una
planta para alterar el desarrollo de los meristemas aéreos, empezando así la
producción de flores. Con la inducción, los meristemas apicales se reorganizan
para producir primordios o botones florales en vez de primordios de hojas. Se
sabe que la inducción floral puede ser producto de cambios en la duración del día,
que son interpretados por la planta como modificaciones en la cantidad de luz que
recibe diariamente. En respuesta a esta señal, el meristema produce cambios
metabólicos que catalizan la producción de flores en lugar de la de hojas u otras
estructuras vegetativas.
La evocación floral comprende a los eventos que comprometen al meristema
apical con la producción de flores. Se cree que este proceso se basa en una
alteración de la tasa de respiración del meristema, al igual que cambios en la
cantidad de RNA producido y a la tasa de síntesis de proteínas. Una vez que la
evocación floral se da, la producción de flores es irreversible y la planta se
compromete con las rutas metabólicas del desarrollo de flores. En este punto se
dice que el desarrollo floral está determinado y los primordios florales se generan
en los meristemas apicales aéreos. Estos mismos continúan su desarrollo
produciendo así estructuras florales maduras.
Desarrollo del fruto.
La producción de frutos dependen directamente de dos procesos celulares que
ocurren dentro de la flor: la megasporogénesis y la microsporogénesis. La
megasporogénesis ocurre dentro de los óvulos de la flor y produce por medio de
divisiones meióticas, una célula huevo, dos núcleos polares, y cinco células
haploides adicionales (sinergias y antípodas). La microsporogénesis se lleva a
cabo en las anteras de la flor y produce, por medio de meiosis, los gránulos
de polen. Cuando los gránulos de polen aterrizan en una superficie floral receptiva,
estos germinan y producen una estructura conocida como tubo polínico. En este
punto, el núcleo haploide del granulo de polen se divide y produce dos núcleos
conocidos como el núcleo del tubo (vegetativo) y el núcleo generativo. El tubo del
polen continua su elongación hasta que este alcance el ovulo de la flor como tal.
Una vez que el tubo polínico haya alcanzado el ovulo, el núcleo generativo se
divide una vez más y produce dos núcleos espermáticos. Uno de estos dos se
fusiona con la célula huevo produciendo así un cigoto mientras que el otro núcleo
espermático se fusiona con los dos núcleos polares produciendo así un tejido
triploide conocido como el endospermo. La producción de frutos es la última etapa
del desarrollo de las flores. Un fruto es un ovario maduro que contiene a las
semillas con los embriones. El ovario puede continuar su desarrollo para así
producir una estructura carnosa que protege a las semillas.
Senescencia y muerte celular programada.
La última etapa del desarrollo vegetal es la senescencia, proceso que se
caracteriza por presentar una tasa de respiración mas acelerada, una menor
eficiencia fotosintética, y una disociación o desarmamiento de las macromoléculas
que componen las células vegetales. La senescencia le permite a la planta
recuperar nutrientes desde células que han alcanzado el final de vida útil para así
distribuirlos a otros órganos florales que demandan energía.
5.2. CLASIFICACION DE TEJIDOS.
5.2.1. FUNCIONES.
Funciones de los principales tejidos vegetales:
Los tejidos de crecimiento o meristemos están constituidos por células jóvenes
cuya única actividad es la de dividirse continuamente por mitosis. De las
células de los meristemos derivan todas las células que forman el vegetal.
Existen meristemos primarios, cuyas células permiten el crecimiento de la
planta en longitud, y medistemos secundarios, el cámbium y el felógeno, cuyas
células permiten el crecimiento de la planta en grosor.
Los tejidos parenquimáticos están constituidos por células especializadas en
la nutrición. Los principales parénquimas son: el parénquima clorofílico, con
células capaces de realizar la fotosíntesis; el parénquima de reserva, con
células que almacenan sustancias alimenticias; el parénquima aerífero, que
contiene aire, etc.
Los tejidos protectores, también llamados tegumentos, están formados por
células que recubren el vegetal y lo aíslan del exterior. Hay dos clases de
tegumentos: la epidermis, formada por células transparentes e
impermeabilizadas, y el súber o corcho, formado por células muertas de
paredes gruesas.
Los tejidos conductores están formados por células cilíndricas que se asocian
formando tubos, por los que circulan las sustancias nutritivas. Se distinguen
los vasos leñosos, o xilema, por los que circula la savia bruta formada por
agua y sales minerales, y los vasos liberianos, o floema, por los que circula la
savia elaborada formada por agua y materia orgánica, que ha pasado por el
proceso de la fotosíntesis y es el verdadero alimento de la planta.
Los tejidos de sostén están constituidos por células alargadas de paredes muy
gruesas formadas por celulosa. Estos tejidos dan forma y confieren rigidez a
los vegetales.
Los tejidos excretores están formados por células especializadas en producir y
excretar diversos tipos de sustancias, como la resina de las coníferas o pinos y
abetos, el látex de las plantas lechosas, las bolsas secretoras de la corteza de
la naranja, etc.
5.2.2. ESTRUCTURA.
5.2.3. TRANSPORTE.
En el tejido conductor se encuentran dos tipos de tejidos como el xilema y el
floema.
El xilema se encarga de trasladar la savia bruta que es un compuesto formado
por agua y una diversa variedad de sales minerales inorgánicas que la raíz
absorbe del suelo. Pero también conocido como tejido nervioso o leño que es un
tejido formado por las células muertas, estas células son tubulares y se
encuentran en una pared celular bien desarrollada además se juntan unas a otras
formando tubos que sube de un sitio a otro desde la raíz hacia la parte superior,
pero esas estructuras también son llamadas vasos leñosos que están lignificado
a nivel de la pared celular para poder asegurar el rigor y la dureza de la estructura.
Las células de los vasos presentan la rotura o ulceración de las paredes que
permite el paso de la sabia entre las células y están cubiertos por los extremos. En
los alrededores de los vasos leñosos hay una célula llamadas traqueidas, que
posee una serie de rotura que facilita el transporte del xilema o savia bruta.
El floema es un tejido formado por células vivas que se encarga del transporte
de las sustancias sintetizadas en la fotosíntesis que transforman la savia
elaborada y de su reparto por todas las células de la planta. Además dentro de
ellas se distinguen dos tipos de células.
Células cribosas, son células fusiformes que tiene forma de huso con pared
primaria, punteaduras especializadas que agrupan calosa que son polisacárido
que impregna algunas membranas y taponar los agujeros de las paredes
transversales de los cribosos agrupados formando áreas cribosas no perforadas y
forman parte del floema.
Células anexas o acompañantes, son células parenquimatosas que también se
pueden llamar células fundamentales de la planta pero en cuanto aparece el
resto de las células, se han adaptado para generar las estructuras que permitan
llevar una vida confortable porque depende de la supervivencia de las células
cribosas a las que están asociadas.
5.3. ESTRUCTURA DE UNA PLANTA.
Organización del cuerpo de las plantas
El cuerpo de una planta consta de un sistema radical y un sistema aéreo.
El sistema radical es normalmente subterráneo y tiene seis funciones: (1) ancla la
planta al suelo; (2) absorbe agua y minerales disueltos en el suelo; (3)
almacena productos excedentes de la fotosíntesis; (4) transporta agua, minerales,
productos de la fotosíntesis y hormonas; (5) produce algunas hormonas; y (6)
interactúa con hongos y microorganismos del suelo que proporcionan nutrimentos.
El sistema aéreo suele estar sobre el suelo y consta de tallo vertical con hojas,
yemas terminales y laterales (de donde salen ramas), y estructuras reproductivas
(flores y frutos en las angiospermas). Las principales funciones del tallo
son: fotosíntesis, transporte de materiales, reproducción y síntesis de hormonas.
5.3.1. FUNCIONES DE CADA UNO DE SUS ORGANOS.
Raíz.
Fija la planta al substrato. Absorbe agua y sales minerales. Sirven para sostener
la planta y protegerla en la tierra contra los vientos; pero el principal fin de las
raíces es el de absorber las sustancias que han de ser su alimento.
Tallo.
Transporta agua, sales minerales y alimentos elaborados. Es la parte de
la planta que crece en sentido contrario al de la raíz, de abajo hacia arriba, del
tallo se sostienen las hojas.
Los tallos sirven para:
1. Sostener todos los órganos del vegetal: hojas, flores y frutos.
2. Conducir de la raíz a las hojas y flores la savia.
Partes del tallo:
- Cuello: con el que se une a la raíz.
- Nudo: en los que se insertan las hojas y las ramas.
- Yemas: que dan origen a las ramas Cuello
Hojas.
Función clorofílica (elabora los alimentos a partir de dióxido de carbono y luz solar
liberando oxígeno, mediante un proceso llamado Fotosíntesis). Además llevan a
cabo la Respiración , proceso inverso al anterior) Las hojas nacen en el tallo o en
las ramas; son generalmente de color verde.
Partes de la Hoja:
- El limbo: Es la parte plana de la hoja, y tiene dos caras, la superior se llama haz,
y el reverso envés.
- El pecíolo: Es el filamento que une la hoja al tallo o rama.
- La vaina : Es el ensanchamiento del pecíolo o limbo que envuelve al tallo.
Funciones de las Hojas:
- Respiración: Las hojas son los pulmones de las plantas pues por ella realizan
su respiración. La respiración consiste en absorber de la atmósfera oxígeno y
exhalar anhídrido carbónico. Esta función principalmente se da en la noche. Por
eso, no debemos dormir con matas en las habitaciones porque contaminan el aire.
Experimento de la Clorofila
- Transpiración: Se verifica en las plantas mediante las salidas del exceso de
agua de las hojas por las estomas. Esta función se realiza en forma de pequeñas
gotitas que aparecen en la superficie de las hojas.
- Función Clorofílica: Consiste en absorber el anhídrido carbónico del aire,
mediante la acción de la luz; luego lo descomponen y dejan libre el oxígeno. Esta
función es de gran importancia y además es la vida de las plantas, pues gracias a
ella y a la luz del sol, las hojas fabrican su alimento.
Flor.
Su función fundamental es la Reproducción.
Partes de una flor:
Fruto.
Generalmente contiene la semilla. Función de Dispersión. Es el ovario fecundado
y maduro. Realizada la fecundación del óvulo, ésta se transforma en semilla y el
ovario empieza a crecer rápidamente para transformarse en fruto.
Semilla.
Su función fundamental es la Germinación. La formación de las semillas es
esencial para la supervivencia de la mayoría de las especies vegetales. En la
reproducción sexual, la flor es el órgano que da origen a las semillas, de las cuales
nacerán las nuevas plantas.
4ª. PRACTICA. CUESTIONARIO CORRESPONDIENTE A LA UNIDAD V.
1.- ¿Cuáles son las tres categorías globales en que se basa el desarrollo vegetal?
2.- ¿Qué es el crecimiento en los vegetales?
3.- ¿Cuándo ocurre la diferenciación?
4.- La historia de vida de una planta comienza con su:______________________.
5.- La etapa inicial de la germinación se caracteriza por:
6.- ¿En qué consiste el desarrollo del tallo?
7.- El proceso de floración o de desarrollo de flores se divide en tres procesos.
¿Cuáles son?
8.- ¿De qué depende la producción de frutos?
9.- El cuerpo de una planta consta de dos sistemas. ¿Cuáles son?
10.- ¿Cuáles son las principales funciones del tallo?
11.- Son las encargadas de elaborar los alimentos a partir de dióxido de carbono
y luz solar liberando oxígeno, mediante un proceso llamado fotosíntesis:
________________________
12.- En una hoja aparte, dibuje una flor, e indique sus partes.
13.- Su función fundamental es la germinación y la formación de ellas es esencial
para la supervivencia de la mayoría de las especies vegetales: _______________.
