viernes, 28 de mayo de 2010

2º Año- Biologia

Resumen capitulo 6
Nutrición celular

La célula intercambia materia y energía con el medio externo.

La nutrición de las células abarca una gran cantidad de procesos diferentes como el de la eliminación de desechos, etc. La incorporación de materia les permite renovar partes de su estructura y obtener sustancias capaces de brindarle energía útil.
El ingreso y egreso de diversas sustancias entre la célula y el medio externo, se realiza a través de la membrana plasmática.
La materia prima incorporada por la célula es utilizada principalmente para la síntesis de proteínas, hidratos de carbono y lípidos que, junto a la duplicación del ADN y la reproducción celular, permite la formación de nuevas células.
La GLUCOSA es el principal combustible q utiliza la célula para obtener energía.

La obtención de materia.

La incorporación y eliminación de sustancias implica un pasaje a través de la membrana plasmática.
Hay 2 tipos de transporte:
el ACTIVO---> es cuando algunas sustancias pasan sencillamente de lugares de mayor concentración a otros de menor concentración sin q la célula realice un gasto de energía.
el PASIVO---> es cuando algunas sustancias deben moverse de lugares de menor concentración a otros de mayor concentración produciéndole a la célula un gasto de energía.

Transporte Pasivo.

Solución: es cuando se mezclan 2 o más sustancias disolviéndose una en otra. La solución está formada por 2 componentes: la sustancia disuelta, q es el soluto, y la q se disuelve q es el solvente.
Difusión: consiste en el movimiento aleatorio (al azar) de moléculas o partículas desde una región de mayor concentración a otra de menor concentración, hasta alcanzar una distribución pareja.
Osmosis: es cuando la presencia de una barrera o de una membrana semipermeable puede impedir el pasaje de soluto y permitir sólo el pasaje de agua.
El transporte pasivo puede ser de 2 tipos: difusión simple o difusión facilitada.

Difusión Simple: el pasaje se realiza desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración. La difusión simple se realiza sin la intervención de proteínas transportadoras y sin gasto de energía por parte de la célula.

Difusión Facilitada: lo q pasa es q algunas moléculas de aminoácidos, azúcares, etc, no pueden atravesar la membrana plasmática, aunque sea a favor del gradiente de concentración; para poder pasar necesitan la ayuda de proteínas especiales q se encuentran en la membrana.
Las proteínas q se encuentran en la membrana plasmática son de 2 tipos:
· Proteínas de canal: funcionan como una especie de compuerta que se abre y se cierra dejando pasar, principalmente los iones.
· Proteínas transportadoras: se unen a las moléculas o iones q deben atravesar la membrana, luego cambian de forma para permitir el pasaje.

Transporte Activo

El pasaje de moléculas o iones a través de la membrana plasmática en contra del gradiente de concentración se denomina transporte activo, pero requiere un aporte de energía por parte de la célula. En este tipo de transporte hay 3 tipos de proteínas:
· Monoporte o Uniporte: se produce el pasaje de molécula o iones en una sola dirección.
· Contransporte o Simporte: 2 solutos se unen en una misma dirección, por ejemplo 2 aminoácidos se asocian para poder atravesar la membrana.
· Contratransporte o Antiporte: se produce el pasaje de 2 solutos en dirección opuesta, uno entra y uno sale.

Endocitosis.

Las macromoléculas, como las proteínas, los polisacáridos, etc, o incluso otras células demasiado grandes como para atravesar la membrana plasmática ingresan en la célula por endocitosis.
Este proceso consiste en q los materiales englobados por la membrana plasmática de la célula formando una vesícula, llamada vacuola, que se separa de la membrana e ingresa en la célula.
Existen 3 tipos de endocitosis:
· Fagocitosis: consiste en la incorporación de partículas sólidas grandes o células completas. La membrana se proyecta hacia afuera en prolongaciones llamadas pseudópodos q rodean las partículas sólidas y las incorporan al citoplasma de vacuolas. Muchos organismos unicelulares se alimentan mediante fagocitosis. En este caso las vacuolas alimentarias se unen lisosomas con enzimas digestivas.
· Pinocitosis: es básicamente el mismo proceso q la fagocitosis, aunque, en este caso, se engloban partículas en solución o líquidos.
· Endocitosis mediada por un receptor: es diferente de las anteriores porque intervienen proteínas q se fijan a determinadas macromoléculas del medio externo. La endocitosis mediada por receptores es la responsable de la captación de lipoproteínas, colesterol, insulina, diversos virus, etc.

Exocitosis.

Al igual q la endocitosis, existe un mecanismo denominado exocitosis q permite la salida de sustancias de la célula. Una vacuola, q contiene las sustancias q la célula necesita desechar, se acerca a la membrana, se fusiona con ella y expulsa su contenido al exterior.

Metabolismo Celular

Metabolismo celular son la suma de reacciones químicas que ocurren en una célula. Las transformaciones metabólicas se dividen en 2 categorías:
· Anabolismo: las de construcción de sustancias complejas a partir de sustancias simples que requieren del aporte de energía.
· Catabolismo: las reacciones de transformación de sustancias complejas en otras más simples, durante las cuales se libera energía.
La fotosíntesis es un proceso anabólico
La respiración celular es un proceso catabólico.

Enzimas.

Las enzimas son proteínas que participan en las reacciones metabólicas de los seres vivos: son catalizadores biológicos. Un catalizador es una sustancia que acelera una reacción química, no se modifica durante la reacción y se recupera después de que ésta se ha producido.
Las enzimas son específicas; existe una enzima determinada para cada una de las reacciones químicas que ocurren en una célula.
Las enzimas no participan directamente de la reacción; una vez que ésta ha concluido, se retiran y quedan disponibles para intervenir en una nueva reacción del mismo tipo, cuantas veces sea necesario.
Las enzimas al ser catalizadoras intervienen en pequeñas cantidades.



Obtención de energía.

Una de las finalidades de los alimentos es la de aportar y liberar energía útil. Si bien la obtención de energía puede hacerse a partir de cualquiera de las sustancias que se ingieren, los hidratos de carbono, la glucosa, son los alimentos energético más excelentes. Contienen una gran cantidad de energía química almacenada en los enlaces que mantienen unidos a los átomos que forman sus moléculas. La obtención de la energía de la glucosa se realiza a través de la respiración celular.
La respiración celular comprende una serie de etapas encadenadas a partir de las cuales se libera energía y forma ATP.
La primera etapa de la obtención de energía es la oxidación de la molécula de glucosa a través de un proceso denominado glucólisis. A partir de esto los productos de la glucólisis pueden seguir 2 vías: una vía aeróbica (en la que interviene el oxígeno molecular O2, que comprende el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria) y otra vía anaeróbica (en la que no interviene el oxígeno molecular- denominada fermentación).
Glucólisis: en el citoplasma, una molécula de glucosa se rompe y libera parte de la energía que almacena transformándose en 2 moléculas de ácido pirúvico.
Ciclo de Krebs: las moléculas de ácido pirúvico producidas durante la glucólisis penetran en la mitocondria donde se inicia una serie de reacciones químicas que liberan energía y concluyen en la formación de dióxido de carbono e hidrógeno. El primero es eliminado de la célula y el segundo queda en la mitocondria para continuar con la última parte del proceso.
Cadena respiratoria: el hidrógeno es traspasado por una serie de sustancias químicas que se combinan con él, pero rápidamente lo ceden a la sustancia siguiente liberando en este pasaje en cadena una gran cantidad de energía. La última sustancia que se combina es el O2 (incorporado por la respiración), lo que da lugar a la formación de moléculas de agua que son el producto final de este proceso. En la cadena respiratoria es en la parte del proceso en el cuál se libera más energía.

Fermentación.

Cuando no hay O2 disponible, muchas células utilizan el ácido pirúvico para obtener energía mediante un proceso denominado fermentación. La fermentación tiene lugar en el citoplasma.
Según el producto final se diferencian 2 tipos de fermentación: láctica y alcohólica.
· La fermentación láctica consiste en la combinación del ácido pirúvico con el hidrógeno para formar una sustancia conocida con el nombra de ácido láctico. Ésta fermentación tiene lugar en muchos microorganismos y también en las células musculares del ser humano cuando no hay O2 disponible. Este proceso es poco provechoso para organismos superiores, pero para muchos microorganismos es muy útil para obtener energía, como las bacterias que producen yogur y queso.
· La fermentación alcohólica es realizada por algunas levaduras y células vegetales en ausencia de O2, los productos finales son etanol y dióxido de carbono.



Fotosíntesis en la célula vegetal.

La fotosíntesis es un proceso durante el cual estas células son capaces de sintetizar glucosa a partir de sustancias más sencillas, como el agua y el dióxido de carbono, utilizando para ello la luz solar. La célula vegetal posee esta capacidad gracias a la presencia de cloroplastos que contienen gran cantidad de clorofila, pigmento, que, además de darle su color característico, le permite captar la energía lumínica del sol y utilizarla para la síntesis de glucosa.
El proceso de la fotosíntesis es complejo, pero se distinguen 2 etapas: la etapa lumínica, o fotoquímica, y la etapa oscura, o bioquímica.
Durante la etapa luminosa, o fotoquímica, los cloroplastos utilizan la luz solar para romper la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno. El primero es eliminado al ambiente como oxígeno molecular y el segundo pasa la siguiente etapa a través de un compuesto llamado NADPH + H+. Durante la etapa fotoquímica se produce el ATP (un compuesto de alta energía).
En la etapa oscura, o bioquímica, se utiliza el ATP y el NADPH + H+ (producidos en la etapa anterior), más el CO2 que ingresa a la planta a través de los estomas. El hidrógeno interviene en una serie de reacciones químicas, denominada ciclo de Calvin-Benson, que concluye cuando se combina con el dióxido de carbono para formar glucosa.
A partir de la síntesis de glucosa, las células de las plantas son capaces de fabricar otros compuestos orgánicos más complejos, como el almidón, que puede ser utilizado como sustancia de reserva. La síntesis de hidratos de carbono y la obtención de sales minerales disueltas en el agua les permiten a las plantas sintetizar los aminoácidos, ácidos grasos y nucleótidos con los que elaboran sus propias proteínas, lípidos y ácido nucleicos, respectivamente, de manera similar como lo hacen los animales. Los animales son incapaces de elaborar sustancias orgánicas a partir de materia inorgánica, lo que hace su dependencia directa o indirecta de las plantas para subsistir.



El Núcleo celular y el Material genético.

Funciones del núcleo.

El núcleo es el portador de la información hereditaria.
Se hicieron experiencias realizadas con el alga marina Acetabularia (alga que se caracteriza porque su cuerpo está formado por una célula gigante de casi 5cm de largo) permitieron comprobar que el núcleo ejerce el control sobre las actividades de la célula y determina la síntesis de moléculas que la célula necesita.
Actualmente sabemos que el núcleo celular cumple con 2 funciones principales:
1. Es el portador de la información hereditaria.
2. Es el responsable de que sinteticen la cantidad y el tipo de moléculas que la célula necesita para cumplir con todas sus actividades.
El ADN del núcleo celular se encuentra los factores hereditarios o genéticos que determinan las características propias de cada individuo. Los organismos vivientes crecen a través de la división y multiplicación de las células que los componen, el responsable de la reproducción celular es el núcleo.
El núcleo controla directamente o indirectamente todas las funciones de las organelas celulares, especialmente la creación de nuevos ribosomas donde se realiza la síntesis de proteínas específicas de la célula. Gracias a un complejo sistema de membranas ubicadas en el citoplasma, de las que forma parte del retículo endoplasmático rugoso, el núcleo recibe información de lo que ocurre en la célula y envía sus respuestas, lo que le permite actuar como un centro de control celular.


Componentes del núcleo.

La mayoría de las células eucariotas poseen un solo núcleo, por lo que se las denomina mononucleadas; pero también existen las que poseen 2 núcleos, o binucleadas, y las que contienen más de 2 núcleos, o polinucleadas. Algunas células, como los glóbulos rojos de la sangre de los mamíferos, pierden el núcleo al llegar a la madurez, son células anucleadas.
Entre los componentes que conforman la estructura del núcleo se encuentran:
· Carioteca o membrana nuclear: limita separa y comunica el núcleo con el citoplasma. Es una membrana doble, porosa y semipermeable; puede presentar en ocasiones conexiones con la membrana plasmática. La cara externa de la carioteca en contacto con el citoplasma presenta gran cantidad de ribosomas.
· Carioplasma o nucleoplasma: tiene características similares al citoplasma celular, aunque menor proporción de agua. Es un material amorfo, coloidal, dentro del cual se encuentra la cromatina y el nucléolo. Gracias al microscopio podemos observar la existencia de una armazón de ribonucleoproteínas que le dan la rigidez al clariosplasma.
· Nucléolo: en general suele haber 1 o 2. Se produce en una región específica de algunos cromosomas y presenta en su interior una gran cantidad de nucleótidos de ARN, ya que su función es dar origen a nuevos ribosomas, esto es vital ya que esto es lo que permitirá crear nuevas proteínas para la célula a la que pertenecen o las futuras células que se formarán por reproducción celular.
· Cromatina: está formada por moléculas de ADN y proteínas; constituye el material hereditario de los individuos. Cuando hablamos de la cromatina y de los cromosomas estamos refiriéndonos a la misma estructura, sólo que observada en distintos momentos de la vida celular. A medida que se suceden estos momentos de la actividad celular, la cromatina es capaz de compactarse y condensarse. Cuando una célula se encuentra en reposo, o sea que no se está dividiendo, la cromatina tiene un aspecto desordenado, pero cuando la célula se prepara para dividirse, la cromatina comienza a espiralarse, se acorta y se hacen evidentes los cromosomas en forma de bastones.


ADN, genes y proteínas.

El ADN es la clave de la herencia, su estructura le permite llevar consigo un código de instrucciones que dirige y regula la síntesis de enzimas y otras proteínas específicas.
La porción de ADN que tiene como función codificar la secuencia de aminoácidos de una cadena de polipéptidos es el gen.
Los genes: son unidades hereditarias que se encuentran en los cromosomas del núcleo de la célula; se transmiten de padres a hijos otorgándoles a las nuevas generaciones características comunes que identifican su especie.


Replicación del ADN.

Durante muchos años se ha tratado de explicar la presencia de los ácidos nucleicos y su importancia para las células; pero recién en 1953, el científico Francis Crick y el científico James Watson descubrieron la estructura del ADN; ellos demostraron que las moléculas estaban formadas por 2 cadenas de nucleótidos enfrentadas por las bases nitrogenadas y dispuestas en doble hélice, como una escalera caracol que va curvándose a medida que se asciende. Este modelo permitió explicar la replicación o autoduplicación de las moléculas de ADN.
Cuando la molécula de ADN comienza a autoduplicarse, las 2 cadenas de nucleótidos se separan como un “cierre de pantalón” y cada una de ellas sirve como molde para la formación de una nueva molécula de ADN. A medida que las 2 cadenas se van separando, los sitios libres son ocupados por nucleótidos de desoxirribosa. En este proceso interviene un complejo de enzimas, entre las que se destaca la ADN polimerasa, responsable de agregar nucleótidos complementarios a la cadena molde, de comprobar la secuencia de nucleótido sea la correcta, en caso de detectar errores en la secuencia, repararlos. La enzima ADN helicasa es la encargada de abrir la doble hélice para que comience la replicación.
La replicación del ADN e semiconservativa, esto significa que las nuevas moléculas de ADN están formadas por una cadena completa de ADN viejo y una cadena completa de ADN nuevo.

El núcleo controla la síntesis de proteínas.

Para la creación de nuevas células necesitan obtener la materia que las forma. Una parte fundamental de esta “materia prima” son las proteínas.
La importancia de las proteínas para los seres vivos está dada por la cantidad y variedad de funciones que cumplen: forman parte de la “estructura” del cuerpo del organismo, permiten el transporte y almacenamiento de O2, actúan en la defensa del organismo, constituyen las hormonas, posibilitan la realización de reacciones químicas necesarias para el mantenimiento de la vida, etc. Cada proteína es específica para cada organismo. Por eso cuando ingerimos carne de vaca, estamos ingiriendo las proteínas propias de la vaca. Pero qué sentido tiene comerlas. La respuesta está en la materia prima, los aminoácidos, que necesitamos para fabricar nuestras proteínas.
Una vez que se ha realizado la digestión del alimento y los nutrientes llegan a las células, en cada individuo ocurre un proceso muy particular que es la creación o síntesis de sus propias proteínas específicas a partir de los aminoácidos que formaban parte de las proteínas ingeridas.
El ADN que está en el núcleo es el que contiene las instrucciones para crear las proteínas que el organismo necesita, pero los aminoácidos para sintetizar las proteínas se encuentran en el citoplasma.


Síntesis de proteínas en las células eucariotas.

El proceso de síntesis de proteínas puede ser dividido básicamente en 2 pasos:
1. La transcripción, mediante la cual la información del ADN se copia el ARN;
2. La traducción mediante la cual la información del ARN se traduce en una secuencia de aminoácidos que se unen para formar una determinada proteína.
En la síntesis de proteínas intervienen 3 tipos de ARN: el ARN mensajero (ARNm), el ARN de transferencia (ARNt), el ARN ribosómico (ARNr).

Transcripción.
Durante la transcripción, la información de la molécula de ADN se transcribe a las cadenas de ARN mensajero. En este proceso, en el que interviene una serie de enzimas, la doble cadena de ADN se desenrolla parcialmente permitiendo que se copien las cadenas de ARNm. Una vez formadas las cadenas de ARNm salen del núcleo y se dirigen a los ribosomas, en el citoplasma.

El código genético.
La molécula de ADN está conformada por la combinación de 4 tipos de nucleótidos distintos, que se simbolizan con las iniciales de sus bases nitrogenadas: A, T, C y G. Estos 4 nucleótidos son las “letras” a través de las cuales el ADN escribe sus mensajes.
Imaginen que la cadena de ARNm es una cadena de palabras, y cada palabra está formada por 3 letras, y que cada letra simboliza un nucleótido. Cada palabra formada por 3 nucleótidos, se denomina codón. Los codones se forman durante la transcripción, como el complemento de un grupo de 3 nucleótidos o trinucleótido del ADN.
Cada “palabra” de 3 letras o codón, del ARNm especifica un aminoácido determinado. Este sistema de 3 palabras constituidas por 3 nucleótidos, que determina la secuencia de aminoácidos de las proteínas, es el código genético.

Traducción.
El ARN de transferencia es el encargado de captar los aminoácidos en el citoplasma y llevarlos hasta los ribosomas. Cada molécula de ARNt tiene un trinucleótido, denominado anticodón, que es complementario de un codón del ARNm.
El ARN ribosómico es el componente de los ribosomas; como sabemos los ribosomas son organelas donde se sintetizan las proteínas.


Cambios en la información genética.

Las células u organismos que sufren cambios hereditarios en su información genética, proceso denominado mutación. Los genes son duplicados y trasmitidos a cada nueva generación con gran fidelidad, pero algunas veces actúan diversos factores que producen cambios en la secuencia de nucleótidos que modifican la información.

Tipos de mutaciones.
La replicación de ADN no es perfecta. Cuando las cadenas de ADN se están copiando a sí mismas dentro del núcleo, hay gran cantidad de nucleótidos sueltos; algunas veces, un nucleótido equivocado se une en una secuencia incorrecta y queda fijado antes de que pueda ser extraído por la enzima correspondiente; de esta manera el nucleótido produce un cambio, o sea, una mutación. Sin embargo, las mutaciones ocurridas durante el proceso de replicación son menos frecuentes que las que ocurren durante la transcripción y traducción.
Una mutación en un organismo unicelular se trasmite a las células hijas en el momento de la división celular.
Los organismos pluricelulares pueden sufrir mutaciones en las células somáticas, o células del cuerpo, y en las gametas, o células sexuales. Una célula somática que ha sufrido ha mutación puede trasmitir la mutación de la células hijas al dividirse por mitosis.
Las mutaciones en las gametas se transmiten a la descendencia cuando produce la fecundación.

Mutaciones puntuales y cromosómicas.
Las mutaciones son modificaciones genéticas que consisten, en última instancia, en cambios en la secuencia de nucleótidos. Estas mutaciones pueden ser puntuales, es decir que afectan a un único gen, o cromosómicos, que implican grandes modificaciones del material genético.
Las mutaciones puntuales se deben, generalmente, a un cambio en el orden de la secuencia de un nucleótidos o a la pérdida de un nucleótido.
Entre las mutaciones cromosómicas podemos mencionar: deleciones, duplicaciones, traslocaciones e inversiones.
1. Las deleciones implican la pérdida de un fragmento de cromosoma.
2. En las duplicaciones un segmento de cromosoma aparece duplicado por error.
3. La traslocación ocurre cuando un segmento de cromosoma se fragmenta y se introduce en un cromosoma diferente.
4. La inversión ocurre cuando una secuencia de ADN se fragmenta y se vuelve a insertar en el cromosoma, pero en sentido inverso.

Fragmento mutagenéticos.
Se consideran factores mutagenéticos, o mutágenos, a todos aquellos factores o acciones que aumentan la probabilidad de que una mutación ocurra. Otros factores que pueden influir y producir cambios genéticos son la acción de ciertas sustancias químicas, las radiaciones de rayos X y los rayos ultravioletas.




Multiplicación Celular: Mitosis.

El proceso de división celular implica la previa duplicación de ADN o material genético que será trasmitido a las células hijas.
Existen 2 tipos de división celular: la que realiza la mayoría de las células, o división mitótica, que es el proceso por el cual la célula se divide en 2 células hijas que heredan la misma cantidad de cromosomas que la célula progenitora; y la división meiótica, un tipo esencial de división celular que tiene lugar durante la formación de las células sexuales, por medio de la cual las células hijas heredan solo la mitad del n° de cromosomas de la célula madre.
La división celular mitótica comprende la mitosis, o división del núcleo, y la citonecis, o división del citoplasma.
Los organismos unicelulares utilizan la mitosis como la principal forma de reproducción; los organismos pluricelulares la utilizan para crecer y para reparar tejidos dañados.
El proceso de la mitosis se puede llevar a cabo gracias a la autoduplicación del ADN.
En los organismos procariotas el proceso de división celular es más simple que en los eucariotas, la única molécula de ADN del procariota se autoduplica, la célula se divide en 2 y cada una hereda una réplica de la molécula de ADN original.

Organización del material genético.

La cromatina y los cromosomas.
La cromatina presente en el núcleo es como un conjunto de finas hebras sin forma definida, semejante a un ovillo de hilo. La cromatina está integrada por moléculas de ADN y proteínas denominadas histonas, que se agrupan formando unidades globulares sobre las que se arrolla el ADN.
La cromatina presenta este aspecto cuando la célula descansa. Pero antes de comenzar la división celular, se condensa y enrolla adquiriendo forma de cuerpos compactos, llamados cromosomas. Cromatinas y cromosomas contienen la misma composición y la distinción entre ellos se debe sólo al grado de condensación o empaquetamiento del material genético. Los diferentes grados de condensación corresponden a distintos momentos del ciclo celular.

Cromosomas.

Los cromosomas tienen aspecto alargado o de bastón. Antes de comenzar la división celular, el ADN se autoduplica, por eso los cromosomas presentan forma de letra X, ya que están constituidos por filamentos idénticos llamados cromátidas, que resultan de la replicación del ADN. Ambas cromátidas se encuentran unidas en una zona específica por una constricción o estrechamiento denominado centrómetro. El centrómetro cumple una función importante en la división celular.

Constancia en el n° de cromosomas de las especies.

Las diferentes especies poseen un n° fijo y específico de cromosomas. El n°, la forma y el tamaño de los cromosomas pueden ser fácilmente individualizados y contados; esto ocurre durante la metafase, una de las etapas de la mitosis.
El n° de cromosomas entre una especie y otra es variable. El ser humano, por ejemplo, posee 46 cromosomas, es decir 23 pares de cromosomas homólogos; el perro 39 pares.

La reproducción de las células eucariotas.

Ciclo celular.
En la vida de la célula hay 2 etapas diferentes, una etapa de división celular en la que se lleva a cabo la mitosis, y otra de crecimiento y preparación para la división celular denominada interfase. Ambas etapas constituyen el ciclo celular.

Interfase.

Durante la interfase, la célula crece y se prepara para la reproducción. En esta etapa, e material genético se encuentra disperso formando la cromatina. En la interfase se replica el ADN, se sintetizan las proteínas que serán utilizadas durante la división celular, y se elaboran las organelas que formarán parte de las células hijas.


Mitosis.

Durante este proceso el núcleo de la célula se divide y da origen a 2 nuevos núcleos con la misma información genética y el mismo número de cromosomas que el núcleo original. La división celular se completa con la citonecis, o división del citoplasma.
No todas las células realizan mitosis, alguna permanecen siempre en forma de interfase.
El objeto de la mitosis en organismos pluricelulares es el crecimiento, desarrollo o reposición de tejidos o células perdidas o destruidas.
Las especies unicelulares utilizan la mitosis como u mecanismo de reproducción asexual.
La mitosis es un proceso continuo y dinámico, en el cual los cambios no suceden de forma abrupta. Sin embargo, para la mejor comprensión de este proceso se lo ha divido en varias etapas o fases: profase, metafase, anafase y telofase.

Interfase.
El nucleólo y la membrana celular se distinguen y los cromosomas están en forma de cromatina.
Profase.
En la profase se hacen visibles los cromosomas individuales. Cada cromosoma está formado por 2 cromátidas unidas entre sí por un estrechamiento denominado centrómetro.
Los cromosomas se condensan y la membrana nuclear ya no es visible.
Metafase.
Los cromosomas gruesos y enrollados, cada uno con 2 cromátidas, se alinean en la placa de la metafase.
Anafase.
Los cromátidas de cada cromosoma se separan y se mueven hacia los polos.
Telofase.
Los cromosomas están en los polos y son cada vez más difusos. La membrana nuclear se vuelve a formar. El citoplasma se divide.
Citoquinesis.
La división en 2 células hijas se completa.


Citocinesis.

El paso siguiente a la división del núcleo consiste la citocinesis, o división del citoplasma. Como producto de la mitosis y la citocinesis se forman 2 células con igual número de cromosomas que la célula madre.

Consecuencias de la multiplicación celular.

En los organismos unicelulares el proceso de multiplicación celular equivale a reproducción del organismo completo. En cambio en los pluricelulares sirve para el crecimiento.
Muchas células se dividen activamente, pero hay otras que rara vez se dividen, y otras que carecen de la capacidad de dividirse.
Existen sustancias químicas que inhiben la división celular o bien la aceleran.
En ciertas especies la división celular y el crecimiento de los organismos continúan durante muchos años (los árboles), pero los animales crecen hasta cierta edad. Pero lo que no cesa es la reproducción celular necesaria para regenerar tejidos o heridas, en caso de que el organismo lo necesite.

Diferenciación celular.

Los cromosomas se encuentran formados por genes.
Gracias a la ciencia, hoy conocemos una característica de la información genética de las células; todas las células del cuerpo de un organismo, salvo las células sexuales, conservan la dotación completa de los genes que tenía la célula huevo que les dio origen. El óvulo fertilizado, o huevo, tiene la capacidad de producir cualquier célula del cuerpo del organismo adulto, a esta capacidad la denominamos totipontencialidad. Cuando una célula se ha especializado, decimos que se ha diferenciado. Las células tienen la misma información genética, pero para convertirse en una célula de la piel, o en una célula nerviosa ,etc. Debemos fijarnos en la regulación de la expresión de los genes. Cada gen se expresa sintetizando una determinada proteína. La regulación de los genes implica dejar expresar algunos e impedir que otros lo hagan. De este modo, aunque todas las células tengan todos los genes, la regulación hace que sólo se expresen los genes que sintetizan la proteína que ese tejido u órgano necesita. Diversos mecanismos actúan como reguladores de la expresión de un gen, por ejemplo, otros genes, tejidos vecinos, células vecinas.


Clonación.

Las células que integran el embrión tienen la capacidad de transformarse en cualquier tipo de célula. A medida que el embrión se desarrolla, las células se van diferenciando hasta adquirir su forma y estructuras definitivas, una célula del pelo será muy diferente de una célula muscular.
A veces la diferenciación es irreversible, por ejemplo los glóbulos rojos, sin núcleo no pueden volver atrás en su diferenciación. Bajo ciertas condiciones, algunas células diferenciadas pueden “desdiferenciarse” y ser capaces de dar origen a otros tipos celulares.
Si se toman células diferenciadas de una parte de una planta, como la raíz o el tallo, se las separa y se las coloca en un medio nutritivo adecuado, funciona como una célula embrionaria y generar una nueva planta asexualmente. Este proceso se denomina clonación y es utilizado para obtener células u organismos con idéntica información genética que su ancestro (clones), mediante multiplicación asexual.



Meiosis y reproducción.

Reproducción sexual y asexual.

Muchos organismos pueden reproducirse en forma sexual y asexual. La mayoría de los organismos unicelulares se reproducen de forma asexual. En este caso, la información genética de las hijas es idéntica a la de su progenitor. Algunos organismos multicelulares también se reproducen asexualmente (algunas plantas).
La reproducción asexual está relacionada con el mecanismo de división mitótica. Se caracteriza por la presencia de un único progenitor, el que se divide y origina uno o más individuos con idéntica información. En este tipo de reproducción no intervienen células sexuales o gametas, y casi no existen diferencias entre los progenitores y sus descendientes, las ocasionales diferencias son causadas por mutaciones.
En la reproducción sexual la información genética de los descendientes está conformada por el aporte genético de ambos progenitores mediante fusión de las células sexuales o gametas; es decir, la reproducción sexual es fuente de variedad genética.
En la reproducción ocurren 2 fenómenos importantes: la meiosis y la fecundación. La meiosis es la división de la célula por el cual se forman las células sexuales o gametas. La división meiótica permite que las gametas hereden sólo la mitad del número de cromosomas de cada progenitor.
En los seres humanos, la meiosis tiene lugar en los testículos del hombre y en los ovarios de la mujer. Al unirse las gametas forman la célula huevo, o cigota, proceso denominado fecundación.

Células haploides y diploides.
El número de cromosomas es característico de cada especie. Por lo general, en las células del cuerpo los cromosomas se encuentran de a pares. Las células del cuerpo de los seres humanos son 23 pares de cromosomas, es decir, 46 cromosomas en total. Las gametas sexuales tienen la mitad del número de cromosomas que las células corporales, en el ser humano, 23. Es decir, tienen un sólo cromosoma de cada par. A las células que tienen la dotación completa de cromosomas, o sea, los 2 cromosomas de cada par, se las denomina diploides y se las simboliza 2n, a las que tienen sólo uno de los cromosomas de cada par se las denomina haploides y se las simboliza n.
Las células del cuerpo, o somáticas, de los seres humanos son diploides y las gametas sexuales, haploides.
Los organismos que tienen células corporales haploides se denominan haplontes, los que tienen células corporales diploides y las gametas son las únicas células haploides se denominan diplontes, como los seres humanos. Algunos organismos como los helechos y los musgos, alternan una generación haplonte con una diplonte, y se las denomina haplodiplontes.
Por medio de la división celular mitótica, o mitosis, se originan células con el mismo número de cromosomas que la célula original. Una célula 2n, o diploide, por división mitótica da origen a dos células 2n.
La meiosis es un tipo de división celular por la cual se originan células con la mitad del número de cromosomas que la célula original, es decir, por la división meiótica una célula 2n origina cuatro células n.


Meiosis.

La miosis es una división celular asociada a la reproducción sexual en la que el número de cromosomas de las células hijas se reduce a la mitad, por eso decimos que es una división reduccional.
La meiosis ocurre en los órganos sexuales y es el mecanismo que permite la formación de gametas o células sexuales.
La meiosis consta de algunos pasos muy similares a los que suceden en la mitosis, pero presenta algunas diferencias muy importantes.
Así como ocurre en la división mitótica, la miosis también está precedida por un período llamado interfase durante el cual se duplica el material genético. Antes de iniciar este proceso de división mitótica, el material genético se condensa formando los cromosomas. Como dicho material esta duplicado, los cromosomas adquieren forma de X debido a que están formados por 2 cromátidas; las 2 cromátidas hermanas se encuentran unidas por un centrómetro. Cada cromosoma con sus 2 cromátidas idénticas posee otro cromosoma par, u homólogo. Cada uno de los cromosomas homólogos proviene de uno de los progenitores y ambos poseen información del mismo tipo y se asemejan en forma y tamaño.

Etapas de la meiosis.
La meiosis comprende 2 divisiones nucleares llamadas meiosis I y II. Tanto la meiosis I como la meiosis II pueden ser divididas en etapas o fases.

Meiosis I.
La meiosis I comienza con la profase I. en esta fase se condensa la cromatina y se organiza en cromosomas, también comienza a organizarse los microtúbulos formando los husos que parten desde los polos, desaparece la envoltura nuclear y el nucléolo.
El apareamiento de los cromosomas homólogos es el hecho más importante que ocurre en esta etapa. Como cada cromosoma está duplicado, es decir, posee 2 cromosomas hermanas idénticas, el par de cromosomas homólogos apareados se denomina tétrada. Una vez apareados, comienza el entrecruzamiento o “crosing-over” entre cromátidas.
El entrecruzamiento es un proceso que puede ocurrir en toda la extensión de cada cromátida y consiste en el intercambio de segmentos cromosómicos semejantes entre las cromátidas de pares homólogos.
Como producto de este intercambio, las cromátidas de un mismo cromosoma dejan de ser idénticas, es decir, ya no contienen la misma información porque cada uno intercambió parte de ella con una de las cromátidas del cromosoma homólogo. Es por este entrecruzamiento que la profase I se convierte en uno de los pasos más importantes de la meiosis, ya que se produce una recombinación del material genético de los progenitores (de donde proviene cada uno de los cromosomas homólogos).
Terminada la profase I comienza la metafase I en la que terminan de formarse los husos acromáticos y los pares de cromosomas homólogos enfrentados se alinean en el plano ecuatorial de la célula.
La anafase I se inicia con la separación de los cromosomas homólogos que se dirigen, cada uno, hacia un polo celular, como si los husos se tironean desde el centrómetro. Los cromosomas homólogos se distribuyen al azar, en forma independiente.
La última etapa de la meiosis I es la telofase I, en la cual los cromosomas homólogos, finalmente, alcanzan los polos. En esta etapa comienzan a formarse dos núcleos que poseen la mitad de información genética que poseía la célula original, aunque aún tienen información duplicada ya que cada cromosoma posee dos cromátidas.

Meiosis II.
Antes de iniciarse la meiosis II puede existir o no una fase denominada interfase II. En ella se desorganizan temporalmente los cromosomas para luego condensarse de nuevo e iniciar la profase II. En esta última suceden dos cosas, primero se desintegran los núcleos, luego comienzan nuevamente la formación de los husos.
Se inicia la metafase II en la que se ordenan los cromosomas en la línea ecuatorial y terminan de ordenarse los microtúbulos de los husos.
En la etapa siguiente, o anafase II, las cromátidas hermanas se separan en dirección a los polos siguiendo a los husos.
Por último, se alcanza la telofase II en la que se forman de nuevo las membranas nucleares alrededor de cada uno de los cuatro grupos de cromosomas formados por una sola cromátida cada uno, dando origen a cuatro núcleos haploides. Finalmente, la citocinesis, o división citoplasmática, hace que se separe el resto del contenido celular con sus organelas lo que da lugar a la formación de las 4 células hijas haploides.


Relación entre meiosis, fecundación y formación de la célula huevo.

Las gametas poseen un número de cromosomas haploides (n), es decir, con la mitad del número de cromosomas que tenía la célula progenitora.de la unión de las gametas haploides mediante la fecundación resulta nuevamente una célula (cigota) con un número diploide (2n) de cromosomas. Es decir que en la cigota vuelve a establecerse l información genética diploide característica de la especie, con una mitad del material genético proveniente del macho y el otro de la hembra.
Una vez, reconstruido el número diploide de cromosomas en el proceso de fecundación, comienza el desarrollo del embrión a través de sucesivas divisiones mitóticas de las células somáticas (¿?). si no existiera la meiosis, la fecundación llevaría a una duplicación sucesiva del material genético a través de las generaciones. Esto significa, que si habría una mutación, este error genético lo tendrían las generaciones.


Comparación entre mitosis y meiosis.

Tanto la meiosis como la mitosis son divisiones celulares, y entonces, ambas dan origen a un mayor número de células. Si bien la meiosis cuenta consta de pasos similares a los de la mitosis, ambos procesos poseen diferencias muy importantes:
La mitosis consiste en una única división nuclear, mientras que en la meiosis ocurren 2 divisiones nucleares sucesivas.
-La mitosis da lugar a 2 células hijas, es decir cada célula diploide da lugar a 2 células hijas también diploides. En la meiosis, de cada célula diploide se originan 4 células haploides.
-En la primera división meitótica, o meiosis I, ocurre el alineamiento de los cromosomas homólogos (esto no ocurre en la mitosis, ya que en ella se alinean los cromosomas en el centro, pero no de a pares). Luego ocurre el apareamiento de las cromátidas formando las “tétradas” y el entrecruzamiento, o “crossing-over”, con recombinación del material genético, procesos que también están presentes en la división mitótica.
-En las células hijas producidas por mitosis, la información genética es idéntica a la de la célula original en cuanto al tipo de información y a la cantidad de cromosomas. Algo muy distinto ocurre con las células hijas producidas por meiosis. En primer lugar, las células hijas tienen la mitad del número de cromosomas de la célula original; y, en segundo lugar, en la meiosis hay recombinación de material genético por el proceso de entrecruzamiento, o “crossing-over”.
-Debido a que la meiosis da como resultado células con la mitad del material genético, sólo se da en células diploides, mientras que la mitosis se da en células diploides y haploides.

Reproducción sexual y variabilidad.

La reproducción asexual, muy común en la naturaleza, es una forma efectiva de generar un gran número de organismos en poco tiempo y es una fuente de constancia genética. Sin embargo, la reproducción sexual constituye el proceso el proceso de mayor importancia en lo que respecta a la variabilidad genética.
La variabilidad genética de la reproducción sexual se debe a:
1-La combinación de la información genética de los dos progenitores. Mediante la reproducción sexual se combina la información genética de dos células sexuales diferentes, una proviene del padre y otra de la madre, en una célula huevo, o cigota.
2-el entrecruzamiento o “crossing-over”, entre los cromosomas homólogos hace que cada una de las cuatro cromátidas de cada par de homólogo, al intercambiar segmentos de información con otra, se convierta en una cromátida diferente de la original y diferente de su cromátida hermana, generando nuevas combinaciones de información;
3- el hecho de que los cromosomas homólogos se distribuyan al azar en la anafase I es otro importante factor de variabilidad. Durante la metafase I cada miembro del par de cromosomas homólogos se ubique al azar a uno u otro lado de la línea ecuatorial. Esto determina que en la fase siguiente, la anafase I, cuando los cromosomas homólogos se separan y migran hacia los polos, originen núcleos compuestos por cromosomas paternos y maternos.
Como consecuencia de la variabilidad genética, los organismos de una misma especie tienen diferentes características. En algunos casos estas características afectan la capacidad de supervivencia de los individuos, permitiendo que algunos descendientes se adapten mejor que otros a determinadas exigencias del ambiente. Este proceso de variabilidad genética y supervivencia de los mejor adaptados a las exigencias del ambiente puede producir cambios a lo largo del tiempo en la constitución genética de una población y ser el origen de nuevas especies.
Otras características distintivas entre los individuos de una misma especie son neutras, no perjudican ni benefician a los individuos en cuanto a su capacidad de adaptación y supervivencia.

Gametogénesis.

Las gametas son células especializadas que intervienen en la reproducción sexual de los seres vivos. En el proceso de generación de gametas se denomina gametogénesis, y en los animales ocurre dentro de las gonadas. Las gonadas masculinas de los vertebrados son los testículos y las femeninas, los ovarios. Las gametas femeninas de los animales se denominan óvulos y las masculinas espermatozoides.

Espermatogénesis y ovogénesis.

A la producción de gametas masculinas en los animales se denomina espermatogénesis. El proceso se inicia en el órgano reproductor masculino (testículo) en el que se encuentran las células diploides llamadas espermatogonias, que al dividirse por mitosis dan lugar a los a los espermatocitos primarios. Estos crecen y sufren la 1° división meiótica que da lugar a los espermatocitos secundarios, los que sufren la 2° división meiótica que genera las células espermatidas, con un número haploide de cromosomas. Por último, cada espermatida sufre una transformación en la que disminuye el contenido citoplasmático y surge una cola o flagelo, con lo cual se origina el espermatozoide.
En la ovogénesis, o producción de gametas femeninas, sucede un proceso similar. Células especiales llamadas ovogonias, presente en el ovario, u órgano reproductor femenino comienzan a sufrir sucesivas mitosis hasta generar células diploides denominadas ovocitos primarios. Estos crecen acumulando sustancias nutritivas hasta que sufren la 1° división meiótica que da lugar a 2 células de tamaño muy diferente. La mayor es la denominada ovocito secundario y la pequeña, primer corpúsculo polar. El ovocito secundario sufre la 2° división meiótica para volver a generar una célula aploide pequeña, llamada segundo corpúsculo polar, y una célula aploide grande llamada óvulo.


Capitulo 10
Los seres vivos y la reproducción.
Los seres vivos se auto perpetuán.
Los seres vivos tienen 2 características fundamentales, una es la de autoconstruirse, y la otra es la de auto perpetuarse, es decir, la de producir seres semejantes a ellos mismos.
Las formas de hacerlo son muy diversas. Por lo que es posible encontrar seres vivos como los peces, que tienen un montón de huevos, con el fin de asegurarse que algunos lleguen a ser adultos. Y también podemos encontrar las ballenas que tienen una cría por cada etapa reproductiva.
Muchas plantas, además de reproducirse sexualmente, se reproducen asexualmente mediante brotes, tallos rastreros, raíces subterráneos, etc. Algunos organismos pueden regenerar partes del cuerpo (como las estrellas de mar), y otros se dividen asexualmente numerosas veces originando una gran cantidad de descendientes, como las levaduras.

Reproducción Asexual.
Los organismos originados por reproducción asexual poseen la misma información genética que el progenitor. Básicamente, es posible diferenciar los siguientes tipos de reproducción asexual:
Fisión Binaria: llamada también división celular simple. Consiste en la división del organismo unicelular en 2 células, el proceso comienza con la división del núcleo por mitosis seguida por citocinesis.
Fisión Múltiple: la célula se divide varias veces generando numerosos microorganismos. Cada nuevo organismo tiene un núcleo y un citoplasma similar al del progenitor.
Brotación o Gemación: en el organismo se origina un brote o gema, que crece hasta desprenderse y formar un nuevo individuo.
Regeneración: algunos seres vivos, como las estrellas de mar, pueden reconstruir partes de sus cuerpos luego de haberlas perdido.
Formación de esporas: algunos organismos, como el hongo del pan (Rhizopus), se reproducen asexualmente mediante la producción de células germinales llamadas esporas.
Multiplicación vegetativa de plantas: las plantas pueden reproducirse en forma asexual a partir de alguna de sus partes, como las raíces el tallo o las hojas.
-Cuando el tallo crece horizontalmente sobre la superficie del suelo se denomina estolón, como ocurre, por ejemplo, con las frutillas, y cuando crece por debajo de la tierra, se denomina rizoma, como ocurre con los pastos; de los rizomas y estolones nacen raíces adventicias y nuevas plantas.
-Los tubérculos, como la papa, son tallos subterráneos engrosados que poseen yemas que originan nuevos individuos. Los bulbos, son tallos subterráneos formados por muchas capas de hojas concéntricas, llamadas catáfilas, que rodean la yema que dará origen a un nuevo individuo.
-Algunas plantas, se multiplican mediante propágulos. De las hojas viejas crecen raicillas y pequeñas hojas que dan origen a nuevas plantas, las que finalmente se separan de la hoja original.
-Algunas especies se reproducen en forma vegetativa a partir de los brotes que crecen de las raíces, como ocurre con ciertas especies de álamos que llegan a formar verdaderos bosques a partir de la reproducción asexual de raíces.

Reproducción Sexual.

En la reproducción asexual, la gameta masculina fecunda a la gameta femenina y da lugar a la célula huevo. El organismo originado de este modo contiene la información genética proveniente de ambos progenitores, a diferencia de lo que ocurre en la reproducción asexual en la que la información proviene del único progenitor.
En los animales la gameta masculina es el espermatozoide, y la femenina es el óvulo. La gameta masculina de las plantas se denomina la célula espermática y la femenina, ovocélula u oosfera.

Tamaño y forma de las gametas.
En muchas especies de algas las gametas de ambos sexos son del mismo tamaño. Este fenómeno se denomina isogamia. En algunos casos, los progenitores de distinto sexo producen gametas de diferente tamaño, anisogamia.
Cuando la gameta de mayor tamaño es inmóvil, como el óvulo de los seres humanos, el fenómeno se denomina oogamia.

Hermafroditas y unisexuales.
Los organismos que poseen órganos masculinos y femeninos se denominan hermafroditas y lo que poseen órganos de un solo sexo, unisexuales.
Las flores de la plantas pueden ser hermafroditas, con órganos sexuales masculinos y femeninos en la misma flor, o unisexuales, con órganos sexuales de un solo sexo en cada flor.
Cuando en una misma planta hay órganos unisexuales masculinos y flores unisexuales femeninas, la especie es monoica. Cuando las flores unisexuales, masculinas y femeninas se encuentran en diferentes individuos, la especie es dioica.
Al estar los órganos sexuales masculinos y femeninos en un mismo individuo, puede producirse la autofecundación. Este caso, a pesar de que hay un único progenitor, esta reproducción es sexual, ya que hay unión de gametas.

Casos especiales de reproducción sexual.
Conjugación: la reproducción sexual de algunos microorganismos, como los paramecios, implica el intercambio de material genético mediante un mecanismo denominado conjugación.
Partenogénesis: es el proceso reproductivo mediante el cual se genera un nuevo individuo a partir de un óvulo que no ha sido fecundado. Éste comienza a sufrir una serie de divisiones mitóticas hasta generar un nuevo organismo idéntico al progenitor.
Neotenia: es la capacidad que tienen ciertas especies de reproducirse sexualmente en el estado de larva, como ocurre con el axolote.

Reproducción sexual en plantas.

A diferencia de lo que ocurre en los animales, en las plantas es común la alternancia de una generación sexual y otra asexual.
En el helecho, por ejemplo, la unión de gametas sexuales da origen al esporofito, que es la planta más visible. Una vez adultos, el esporofito produce las esporas. Las esporas por sí solas, sin fusionarse con otras células, germinan y dan lugar al gametofito, que es el encargado de producir las gametas sexuales.
A medida que evolucionaron, el esporofito se hizo dominante, como ocurre en los helechos. En las plantas más simples, como los musgos, la generación dominante es el gametofito.
Las flores son los órganos sexuales de las angiospermas. En las plantas con flores, el gametofito se encuentra reducido a pequeñas estructuras dentro de los óvulos y los granos de polen. El esporofito produce las flores que a su vez generan las esporas que se convierten en gametofitos. Los gametofitos representan la generación que produce las gametas o células sexuales.
Para que se origine un nuevo individuo por reproducción sexual tiene que ocurrir el encuentro entre las gametas.
Son muchos los mecanismos para que ambas gametas se encuentren. En el caso de las plantas con flores, el polen es el encargado de producir las gametas masculinas, o células espermáticas. El polen es normalmente dispersado por el viento, el agua o los animales (abejas, picaflores, etc.).
El proceso de polinización por el cual el grano de polen alcanza el aparato reproductor femenino de una flor se produce, en general, gracias a la existencia de colaboradores. Si el que la facilita es el viento, ésta se denomina anemófila, si es el agua, hidrófila, y si es asistida por insectos, entomófila.

Reproducción sexual en animales.
La fecundación se produce por la unión de las gametas y la formación de la célula huevo. En los animales, la fecundación puede ser:
Externa: cuando la unión de las numerosas gametas ocurre fuera del cuerpo de los progenitores, como en el caso de las numerosas especies de peces y anfibios.
Interna: cuando la unión de las gametas se produce en el interior del cuerpo de la hembra, como ocurre en los mamíferos y réptiles. En animales con fecundación interna, el encuentro de las gametas se produce a través de los órganos reproductores femenino y masculino.
Dimorfismo sexual.
Los machos y las hembras de algunos organismos no presentan diferencias morfológicas a simple vista. Como por ejemplo los pingüinos, uno a simple vista no puede diferenciar un macho de una hembra. A la diferencia entre el macho y la hembra de una misma especia se la denomina dimorfismo sexual.
Desarrollo embrionario.
Inmediatamente después de la producida fecundación, comienza una serie de divisiones celulares sucesivas. Esta etapa inicial del desarrollo de un organismo, desde la fecundación del óvulo hasta que sale de la semilla, del huevo o del cuerpo de la madre, se denomina embrión. Según el tipo de desarrollo del embrión de los animales, se diferencian dos grandes grupos: los ovíparos y los vivíparos. En los ovíparos, el embrión se desarrolla dentro de un huevo: en él se encuentran todos los nutrientes que el embrión necesita para desarrollarse.
Los animales vivíparos pueden ser placentarios o marsupiales. El embrión de los vivíparos placentarios se desarrolla dentro del cuerpo de la madre y la nutrición se realiza a través de la placenta, como ocurre en la gran mayoría de los mamíferos. En los vivíparos marsupiales, como el canguro, el desarrollo del embrión se desarrolla dentro de una bolsa o saco especial que posee la madre llamado marsupio.
Entre los animales que se desarrollan dentro de un huevo, los ovíparos son los que tienen fecundación interna y depositan los huevos donde se desarrollan los embriones hasta el momento del nacimiento, como las aves.
Los animales ovovíparos se diferencian de los ovíparos en que los huevos primero permanecen dentro del cuerpo de la madre hasta que se produce la eclosión y los recién nacidos salen del huevo. Esto ocurre, por ejemplo, con los tiburones.
Los ovulíparos también se desarrollan dentro de un huevo, pero su fecundación es externa. La hembra y el macho liberan sus gametas en el agua, éstas se unen y dan origen a los huevos dentro de los cuales se encuentran los embriones, como ocurre con los sapos, las ranas y la mayoría de los peces.
Desarrollo directo e indirecto.
Por ejemplo, un cachorro de perro tiene una forma similar a la que tendrá de adultos; los juveniles nacen como “adultos en miniatura”. Son animales de desarrollo directo. Existen otros animales que de recién nacidos son muy distintos de sus progenitores; nacen como larvas. A lo largo de su desarrollo, las larvas sufren transformaciones denominadas metamorfosis. Los animales que en su ciclo de vida pasan por una fase de larva tienen desarrollo indirecto.

Estrategias reproductivas de la Artemia salina.
La artemia es un pequeño crustáceo de agua salada.
Las artemias tienen una efectiva táctica reproductiva. Si las condiciones ambientales son propicias, su reproducción es ovovípara y producen larvas llamadas nauplios. Pero si el alimento es escaso y la salinidad del agua es muy grande, hecho que ocurre cuando la laguna comienza a secarse, tienen reproducción ovípara; producen una gran cantidad de pequeños huevos con una especie de cascara protectora que les permite resistir largos períodos de sequía. Cuando las condiciones ambientales vuelven a ser propicias, nacen las larvas nauplios, que se transforman en artemias adultas.

Evolución.
Concepto de especie.
Definir especie es muy difícil, ya que los científicos le dan distintos significados. En paleontología significa organismos que parecían pertenecer a la misma especie, basándose en la morfología externa, como determinadas estrellas de mar, resultaron especies completamente diferentes luego de realizarles análisis moleculares.
El paleontólogo Simpson definió la especie, desde un punto de vista evolutivo, como una línea de descendencia que evoluciona por separado de otras y que tiene su propio rol y tendencia evolutiva.
Luego el biólogo evolucionista la definió, desde un punto de vista biológico, como con grupos de individuos que pueden entrecruzarse y dejar descendencia fértil. Éste es el concepto más aceptado por los biólogos.
Posteriormente, surgió el concepto filogenético, que define la especie como un grupo de organismos con ciertas características evolutivas que son compartidas por todos sus miembros.
Evolución y biodiversidad.
A partir del siglo XVIII, la concepción dominante de las especies era fijista y creacionista. Esto suponía la creencia de que cada forma de vida se había originado de un acto de creación divina y que todas las especies permanecían en el tiempo sin experimentar cambios.
Sin embargo, algunos naturalistas fijaron su atención en la sorprendente diversidad de especies vegetales y animales, así como en el origen y la adaptación de sus estructuras con el fin de cumplir con las funciones vitales.
Fueron los naturalistas del siglo XVIII y los geólogos y biólogos del siglo XIX quienes pusieron su atención en la dimensión temporal de la Tierra. Leclerc, naturalista, (1707-1788)


Trabajo Practico

TRABAJO PRACTICO DE LABORATORIO Nº 1
CULTIVO DE MICROORGANISMOS DEL AMBIENTE


1- INTRODUCCION
¿Por qué es importante lavarse las manos? El lavado de las manos ha sido considerado siempre como una más de las rutinas de la higiene personal, pero estudios realizados dicen que las manos son el vehículo más común de transmitir infecciones. El simple hecho de lavarse las manos con jabón puede impedir la transmisión de diversos patógenos. Los microorganismos abundan por todas partes alrededor nuestro, en ciertas circunstancias enfermamos por que contraemos la infección o podemos propagarla a otras personas. Simplemente el hecho de lavarse las manos con agua y jabón y descontaminarlas con un antiséptico de solución hidroalcoholica, se ha demostrado que reduce en un alto grado el riesgo de infección y transmisión.
¿Qué es lo que eliminamos al hacerlo que podría causarnos enfermedades? El objetivo del lavado de manos es eliminar la inevitable microbiota transitoria.
Las manos son portadoras de dos tipos de flora:
- Habitual: que se encuentra de forma persistente en la mayoría de las personas. No suele ser patógena y es de difícil eliminación con el lavado de fricción mecánica.
- Transitoria: gérmenes implicados en la transmisión de enfermedades, como los gram negativos. Se adquiere por el contacto de la piel con superficies contaminadas. constituida principalmente por microorganismos de los géneros Staphylocococcus, Corynebacterium y Acinetobacter, así como de la familia Enterobacteriaceae y determinadas especies de levaduras pertenecientes sobre todo al género Cándida.
¿Dónde están esos peligrosos microorganismos? La microbiota transitoria es aquella que llega a nuestra piel por el contacto directo con superficies contaminadas, suelo o el aire mismo. Esta microbiota puede estar constituida por bacterias, virus, parásitos u hongos.
¿Cuál es la hipótesis de este trabajo?
Las bacterias son quienes dominaron la Tierra primitiva... y lo siguen haciendo hoy día. Su número excede el de cualquier otro ser vivo y las encontramos prácticamente en cualquier hábitat. Hay del orden de 100.000 bacterias viviendo en cada centímetro cuadrado de nuestra piel y una cucharilla de café llena de tierra puede contener del orden de diez trillones de estos minúsculos seres, únicamente visibles a través del microscopio. A partir de esto la hipótesis es poder comprobar que todo lo que tocamos tiene microorganismos y para ello es necesario cultivarlos en un medio de cultivo para comprobar su existencia.
Es muy difícil estudiar microorganismos en forma individual; lo más práctico es trabajar con poblaciones de los mismos. Para lograr estas poblaciones es necesario disponer de un medio artificial que brinde a los microorganismos todos los requerimientos nutricionales para desarrollarse. Este ambiente artificial se denomina MEDIO DE CULTIVO.
MEDIO DE CULTIVO es toda preparación artificial, sólida, semisólida o líquida que suministra al microorganismo cada una de las sustancias fundamentales, una fuente de energía y condiciones ambientales adecuadas para la síntesis y mantenimiento de su protoplasma.
CULTIVOS: son las poblaciones de microorganismos que se obtienen en los medios de cultivo.


2- MATERIALES NECESARIOS:
Agar: agente gélido más utilizado para medios sólidos o semisólidos, es un hidrocoloide derivado de las algas rojas. El agar es utilizado por sus propiedades físicas únicas (se funde a 100 grados y permanece líquido hasta enfriarse a 40 grados, la temperatura a la que se vuelve gel) y porque no puede ser metabolizado por la mayoría de las bacterias.
Placas de Petri esterilizadas: caja de cristal o de plástico en la que se dispone un
medio de cultivo para hacer crecer bacterias u hongos.
Jabón


Toallas de papel


Marcadores indelebles
Hisopos
3- PROCEDIMIENTO:





PLACA 1
Control negativo - tapada
PLACA 2
Control positivo – destapada
PLACA 3
Moneda
PLACA 4
Suelo

La placa 1 es un control o testigo negativo que muestra que en un medio esterilizado no crecen microorganismos; es decir que provienen de alguna fuente externa.
La placa 2 es de control o testigo positivo, se encuentra destapada y los microorganismos van a provenir del aire, del ambiente. Anotamos el tiempo que permanece abierta.
En la placa 3, con un hisopo deslizado varias veces sobre una moneda, apoyamos sobre la superficie del medio de cultivo.
En la placa 4, procedimos con un hisopo deslizado por el suelo varias veces, a pasar por la superficie de la placa. Todos estos procedimientos lo hicimos debajo de un triangulo formado por la llama de un mechero, para evitar el ingreso de microorganismos del aire y contamine con los de la moneda y el suelo.

Tapamos las placas (rotuladas) y entregamos a la profesora. Ella las incubó en una estufa a 37º C aproximadamente. Luego de una semana se analiza lo siguiente:


PLACA EXPERIENCIA
PLACA 1
Control negativo - tapada
PLACA 2
Control positivo – destapada
PLACA 3
Moneda
PLACA 4
Suelo
Resultados esperados
-
+++
+++
+++

+ : pocas colonias
++ : mediana cantidad de colonias
+++: mucha cantidad de colonias


4- RESULTADOS:


PLACA EXPERIENCIA

PLACA 1
Control negativo - tapada
PLACA 2
Control positivo – destapada
PLACA 3
Moneda
PLACA 4
Suelo
Resultados esperados
Nro. de colonias
-
+++
++
+++

Color/es, formas
-
Amarillo, gris, negro
Rojo, amarillo, gris, en forma de círculos puntos
Blanco, gris, amarillo, negro

Hongos
-
No
No
Si como algodón

Observaciones
Sin olor
Mucho olor
Poco olor
Muchísimo mal olor

5- CONCLUSIONES:

1.- ¿En qué recipiente se obtuvieron el mayor número de colonias?
Se encontraron mayor número de colonias en el recipiente positivo (‘manos sucias, zapatillas, el piso, el billete’).

2.- ¿En qué recipiente obtuvieron el menor número de colonias?
Se encontraron menor número de colonias en el recipiente negativo (‘celular, manos limpias, la moneda’).

3.- ¿Cómo llegaron las colonias hasta allí?
Las colonias las recogimos con el hisopo desde las distintas superficies.

4.- ¿Cómo podrían interpretar la diferencia en la cantidad de colonias entre las secciones ‘antes’ y ‘después’ de lavarse las manos?
Que al lavarse las manos con el jabón, este mata a la mayoría de bacterias, PERO NO LAS MATA A TODAS.

5.- ¿Cómo podrían interpretar la diferencia en la cantidad de colonias entre las placas de control positivo y negativo?
La placa negativa continúo estéril (sin bacterias), y la placa positiva se encontraron muchas cantidades de colonias.

6.- ¿Para que sirve la placa ‘control’?
Sirve para saber si los resultados son creíbles, si el procedimiento esta bien hecho, y para saber el máximo y el mínimo.

7.- ¿Por qué se incuban las placas en un sitio calido?
Porque el calor es un catalizador que aumenta el metabolismo de las bacterias.

8.- ¿Qué pueden decir ahora de la diferencia que existe entre las manos limpias y las sucias?
Se puede decir que en las manos limpias no existe un número elevado de bacterias, sino que su número es muy reducido; en las manos sucias se pueden encontrar todo tipo de bacterias, que pueden llegar a ser enfermedades contagiosas o cualquier tipo de riesgo para la salud.

9.- ¿Qué son los microorganismos oportunistas? Mencionar algunos ejemplos.
Microorganismos oportunistas: que aprovecha para declararse un estado de debilidad. Se aplica en particular a las infecciones.
Bacterias oportunistas: es una bacteria que sólo provoca una enfermedad en el organismo cuando las defensas inmunitarias de éste son deficientes, como en el caso del sida.
Infecciones oportunistas: infecciones que aparecen en personas con sistemas inmunitarios debilitados.
Enfermedades oportunistas: proceso patológico debido a agentes infecciosos que normalmente no afectan al organismo, excepto si sus defensas están disminuidas.

CONCLUSION FINAL:
La conclusión final, es que en todas las superficies se encontraron bacterias.
Las bacterias se encuentran en las superficies de continuo contacto con otras superficies, y también en las de menor contacto, aunque en menor cantidad.
Respecto a las placas, el resultado era esperable, ya que la placa cerrada (positiva), no entro en contacto con el medio, y la placa que quedo abierta (negativa) se expuso al paso de diversas bacterias,
También las distintas superficies hacían la diferencia, ya que era esperable por ejemplo, encontrar más colonias de bacterias en las manos sucias que en las limpias.


CONSECUENCIAS DE LA MALA HIGIENE:
Las consecuencias de la mala higiene son el contagio de distintas enfermedades, que pueden afectar el organismo. Las enfermedades pueden llegar a ser desde un simple resfrío hasta un microbio que afecte el sistema respiratorio.
Otra consecuencia es que esa misma mala higiene se puede contagiar a otra persona, es decir contagiar el virus que lleva consigo.
Por ello es importante lavarse las manos, para prevenir enfermedades que nos perjudiquen, por no hacer una tarea tan simple como puede ser lavarse las manos.

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