BIOLOGÍA -...

Biología

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Secretaría de Educación Jalisco

Dirección General de Educación Permanente

Dirección de Educación Comunitaria

Bachillerato de Educación para Adultos

BIOLOGÍA

BEA. Bachillerato de Educación para Adultos

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5 INTRODUCCIÓN

6

MÓDULO I. La Biología como ciencia de la vida.

6 7 9

1. ¿Qué es la Biología? 2. Ciencias que auxilian a la Biología 3. Ramas de la Biología

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MÓDULO II. Características y componentes de los seres vivos.

12 15

1. Características de los seres vivos 2. Componentes de los seres vivos

21

MÓDULO III. La Célula, unidad de vida.

21 22 24 29 34

1. La Célula. 2. Características de la células y sus componentes químicos 3. Partes de la Célula 4. Tipos de reproducción celular 5. La Genética: La Ciencia de la Herencia

44

MÓDULO IV. El metabolismo de los seres vivos, evolución y biodiversidad.

44 51 61

1. Metabolismo 2. Evolución 3. Biodiversidad

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MÓDULO V. Principios estructurales y funcionales de los seres humanos y otros organismos del reino animal.

71 74 75 76 79 82 83 89

1. Sistema Esquelético y Muscular 2. Aparato Digestivo 3. Sistema Circulatorio 4. Sistema Respiratorio 5. Sistema Urinario 6. Sistema Nervioso 7. Sistema Endocrino 8. Aparato Reproductor

93 MODULO VI. Las Plantas, organismos complejos. 93 96

1. Características Generales de las Plantas 2. Reproducción de la Plantas

103 BIBLIOGRAFÍA

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Como toda ciencia, la biología puede parecer un tema complejo de entender para muchas personas. Por eso, es nuestra intención tratar de presentar esta información de forma que cualquiera pueda entenderla. Para ello, obviaremos en lo posible términos científicos y los sustituiremos por términos más coloquiales. Así, el mayor número de personas podrán obtener provecho de la información. Entrando en tema, queremos establecer que la biología pretende mostrar al interesado la enorme diversidad de seres vivos que existen en la naturaleza. Trata de explicarnos cómo estos han logrado sobrevivir a través de los siglos gracias a las adaptaciones especiales que han realizado sobre sí mismos para poder acoplarse al medio ambiente. También, nos ayuda a comprender los fenómenos evolutivos por los que los seres vivos han tenido que atravesar para asegurar su existencia (supervivencia del más apto) y, a través de serios estudios, nos permite tener una clara visión de cómo se relacionan los seres vivos con su ecosistema. Llegado a este punto, es apropiado mencionar que en cualquier ciencia es necesario aplicar el método científico, pero en la biología esto adquiere especial importancia, a tal punto que puede decirse que es primordial. El Método Científico se ha constituido en la base fundamental para elaborar el complejo volumen de información que constituye la Ciencia Biológica. De esa manera, se ha obtenido una gran cantidad de información referente a los organismos unicelulares (en su mayoría, estos seres sólo pueden ser observados a través de microscopios), la estructura de las células y de los diversos tipos de tejidos. También es posible acceder a gran cantidad de información vital sobre las plantas y los animales. Igualmente, existe a nuestra disposición un valioso y extenso registro sobre la evolución de los seres vivos y sus relaciones con sus ecosistemas


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¿QUÉ ES LA BIOLOGÍA?

MODULO I

Biología, es la ciencia de la vida, que trata del estudio de los seres vivos. En sentido etimológico, biología significa estudio de la vida (bios = vida y logos = estudio). El término biología se acuña durante la Ilustración por parte de dos autores (Lamarck y Treviranus) que, simultáneamente, lo utilizan para referirse al estudio de las leyes de la

vida. El neologismo fue empleado por primera vez en Francia en 1802, por parte de Jean-Baptiste Lamarck en su tratado de Hidrogeología. Ignoraba que, en el mismo año, el naturalista alemán Treviranus había creado el mismo neologismo en una obra en seis tomos titulada Biología o Filosofía de la naturaleza viva: "la biología estudiará las distintas formas de vida, las condiciones y las leyes que rigen su existencia y las causas que determinan su actividad."

No obstante, a pesar de la reciente acuñación del término, la biología tiene una larga historia como disciplina. Esta ciencia estudia los seres vivos: su clasificación, organización, constitución química, funcionamiento, capacidad reproductiva y su interacción con el medioambiente. Es la ciencia que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno.

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CIENCIAS QUE AUXILIAN A LA BIOLOGÍA

De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta. La biología es una disciplina científica que abarca un amplio espectro de campos de estudio que, a menudo, se tratan como disciplinas independientes. Todas ellas juntas, estudian la vida en un amplio rango de escalas. La vida se estudia a escala atómica y molecular en biología molecular, en bioquímica y en genética molecular. Desde el punto de vista celular, se estudia en biología celular, y a escala pluricelular se estudia en fisiología, anatomía e histología. Desde el punto de vista de la ontogenia o desarrollo de los organismos a nivel individual, se estudia en biología del desarrollo. Cuando se amplía el campo a más de un organismo, la genética trata el funcionamiento de la herencia genética de los padres a su descendencia. La ciencia que trata el comportamiento de los grupos es la etología, esto es, de más de un individuo. La genética de poblaciones observa y analiza una población entera y la genética sistemática trata los linajes entre especies. Las poblaciones interdependientes y sus hábitats se examinan en la ecología y la biología evolutiva. Un nuevo campo de estudio es la astrobiología, que estudia la posibilidad de la vida más allá de la Tierra.

La biología ha sido construida sobre las matemáticas, la física y la química, y se relaciona estrechamente con la geografía.

1. La clasificación taxonómica trabaja con conjuntos. El número “e” surgió del crecimiento exponencial. El ciclo celular es una sucesión de fases. Los patrones de herencia mendeliana son algebraicos. Un electrocardiograma se describe con geometría analítica. La estadística es elemental en ecología. El potencial de membrana se explica con ecuaciones diferenciales. El análisis dinámico de genes apagados (0) y genes encendidos (1) se procesa con base en el sistema binario. La biología es intensamente matemática. El cuerpo humano está constituido por cerca de 100 billones de células. El cerebro humano está formado por aproximadamente 1 millón de columnas neocorticales, conteniendo cada una cerca de 10 mil neuronas y 30 millones de sinapsis. La biología es un área que genera cantidades enormes de datos, muchos más de los que es posible procesar y analizar, por aplicación de metodologías de alto producto total en experimentos


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automatizados. La genómica, la bioinformática, la proteómica y la biología de sistemas son especialidades de reciente surgimiento.

EJEMPLO DE CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA

2. La física es un fundamento de la biología. La luz solar es la fuente final de energía para todas las formas de vida en la Tierra. El cloroplasto transforma la energía luminosa en un gradiente de protones, y luego en energía química que cualquier organismo puede procesar. Los cambios de estado subyacen al ciclo del agua. La gravedad orienta el crecimiento de raíces y tallos, causa el peso de los organismos, la caída de hojas, frutos, lluvia… Las propiedades eléctricas de los aminoácidos son determinantes en la conformación y la función de las proteínas. La vida media de radioisótopos se utiliza para determinar la antigüedad de fósiles y estratos rocosos.

3. La química es otro fundamento de la biología. Los elementos que constituyen una célula son esencialmente hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno, calcio, fósforo, cloro, potasio, azufre… El metabolismo celular es el conjunto de todas las reacciones químicas de síntesis y degradación que ocurren en la célula. El ATP es la molécula portadora de energía en la célula. El ADN es la molécula portadora de la información genética. La expresión genética se refiere a todos

los procesos por los cuales una célula convierte información genética en proteínas.

4. La biología tiene también una relación estrecha con la geografía. Cada año, millones de mariposas Monarca migran desde Canadá y Estados Unidos de América a los bosques de coníferas de Michoacán, México, en donde la temperatura es cercana a 0 ºC en invierno. Estos tres países tienen en común poseer extensos bosques de coníferas, los cuales están

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LAS RAMAS DE LA BIOLOGÍA

adaptados a climas fríos. La atmósfera, la litosfera y la hidrosfera son fuentes abundantes de los elementos que constituyen a la célula. Los fósiles comúnmente son descubiertos en rocas sedimentarias, las cuales se forman por acumulación y compactación de materiales provenientes de la erosión de otras rocas. La contaminación ambiental es un ejemplo adecuado para mostrar algunas relaciones interdisciplinarias.

El objetivo de la biología es, entonces, el estudio de la vida de los seres vivos o los fenómenos relacionados a ellos, procurando, a través de variados métodos, comprender las causas del comportamiento de los seres vivos, estableciendo las leyes que controlan tales mecanismos.

El propósito de la biología es muy amplio, se puede reducir a los siguientes fines:

1. Conocer la constitución de la materia viva;

2. Estudiar la organización de los distintos seres vivos;

3. Estudiar las funciones que éstos realizan;

4. Seguir el proceso de su evolución;

5. Llegar al conocimiento de su origen.

Al perseguir estos fines, la biología da lugar a una serie de ramas, que le sirven como auxiliares en su continua investigación. Son las ramas biológicas, cada día más numerosas.

Anatomía: estudia la estructura interna de los individuos.

Bacteriología: estudia las bacterias.

Biofísica: estudia el estado físico de la materia viva.


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Bioquímica: estudia las reacciones químicas de los seres vivos.

Botánica: estudia las plantas.

Citología: estudia los tejidos.

Ecología: estudia los ecosistemas.

Embriología: estudia cómo se desarrollan los óvulos fecundados.

Etología: estudia el comportamiento de los animales.

Evolución: estudia cómo han ido variando las especies a lo largo del tiempo.

Fisiología: estudia las funciones orgánicas de los seres vivos.

Fitogeografía: estudia la distribución de las plantas en la tierra.

Genética: estudia cómo se heredan los caracteres biológicos.

Histología: estudia los tejidos.

Micología: estudia los hongos.

Microbiología: estudia los organismos microscópicos.

Morfología: estudia la estructura de los seres vivos.

Ornitología: estudia a las aves.

Paleoecología: estudia los ecosistemas del pasado.

Paleontología: estudia los restos de vida en el pasado.

Taxonomía: estudia la clasificación de los seres vivos.

Virología: estudia los virus.

Zoogeografía: estudian la distribución de los animales en la tierra.

Zoología: estudia los animales.

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Responde las siguientes preguntas:

1. ¿Qué estudia la Biología? ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

2. ¿Cuáles son las ciencias que auxilian a la Biología? ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

3. Menciona por lo menos 5 ramas de la Biología.

______________________________________________________________

______________________________________________________________

4. ¿Cuál es la influencia de la Biología en tu vida? ______________________________________________________________ ______________________________________________________________


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CARACTERISTÍCAS DE LOS SERES VIVOS

MODULO II

Los seres vivos son organismos que nacen, se nutren, respiran, se desarrollan, crecen, se reproducen y mueren. Lo no vivo no tiene la capacidad de hacer nada de esto, no sigue este ciclo continuo y ordenado de cambios.

Para distinguir con mayor facilidad algo vivo de algo que no lo está, resulta útil saber que existen ciertas características que sólo poseen los seres vivos, y son las que se indican a continuación:

Nutrición. Los seres vivos se alimentan de sustancias nutritivas del medio ambiente. En su interior circulan líquidos que transportan los nutrientes y otros elementos indispensables para la vida. También tienen la capacidad de almacenar en algunas partes de sus cuerpos y de desechar lo que no necesitan .

Respiración. Posibilita que los nutrientes que hay en los alimentos se transformen en la energía que permite a los seres realizar todas sus funciones.

Desarrollo. Como consecuencia de la alimentación y de diversas reacciones que se efectúan en el interior de sus organismos, al asimilar los nutrientes, los seres vivos se transforman y se desarrollan durante toda su vida. Algunas de estas reacciones permiten que se conserven sus cuerpos y que se reparen cuando resulta necesario, por ejemplo, el

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ser humano, para desarrollarse, produce más sangre, más músculos y más piel; sus órganos internos cambian de tamaño y de funciones.

Las plantas son seres vivos que crecen durante toda su vida.

Los animales crecen en determinados periodos, pero se desarrollan toda la vida.

Reproducción. Los seres vivos se multiplican y producen otros seres vivos semejantes a ellos: los huevos de aves generan aves, las semillas de frijol producen plantas de frijol y las personas dan vida a otras personas. Mediante sus descendientes, dan continuidad a su existencia en la Tierra.

Irritabilidad. Los seres vivos reaccionan a estímulos del medio ambiente como el frío, el calor, la humedad, la luz, el sonido, el olor y la presencia de otros seres vivos. Cuando estos factores varían su intensidad, provocan diferentes respuestas en las plantas y animales.


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La pupila se abre para compensar la falta de luz y se cierra ante una luz intensa.

Adaptación. Los seres vivos enfrentan las condiciones poco favorables que les plantea el ambiente en el que viven. Cuando se producen cambios en su entorno, como un incendio, una helada, una sequía u otro fenómeno que les amenaza, los seres vivos tienden a trasladarse a otros lugares o a adaptarse a la nueva situación.

El color del cuerpo es una de las respuestas de adaptación, que permite a muchos seres vivos confundirse con el entorno para cazar mejor y para no ser cazados

La adaptación es un proceso de cambios complejos que se producen poco a poco; frecuentemente tardan muchas generaciones, hasta que se perfeccionan. Los

organismos que no logran adaptarse, mueren y con ellos se extingue la posibilidad de dejar descendientes.

Movimiento. Los seres vivos se mueven; muchos de ellos son capaces de cambiar de lugar y cambiar la posición de sus cuerpos para buscar alimento, protegerse, defenderse y buscar bienestar.

Muchos animales se mueven de diferentes maneras: caminan, corren, nadan, se arrastran, vuelan, pero hay otros que no se mueven, tal es el caso de algunos organismos marinos como el coral, la anémona, las esponjas, entre otros. Las plantas, aunque no se trasladan a otros lugares, sí tiene cierto movimiento, por ejemplo: algunas giran sus hojas y sus flores hacia la luz o para atrapar insectos con los que se alimentan, sin embargo, este movimiento se debe realmente a una reacción de un estímulo del ambiente, es decir, a la irritabilidad.

Éstas son las principales características de los seres vivos. Sólo los organismos que pueden realizar todas estas funciones, tienen vida. La materia inorgánica, sin vida, no

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COMPONENTES DE LOS SERES VIVOS

realiza esas funciones. Componentes de la naturaleza no vivos, como el agua, el aire, la tierra, una roca, el Sol, los planetas y las estrellas, no se alimentan, no se reproducen, no reaccionan al ambiente como lo hacen las plantas y los animales.

Los alimentos están compuestos fundamentalmente por proteínas, hidratos de carbono, lípidos, vitaminas, minerales y agua. Estas son las mismas clases de sustancias que forman nuestro cuerpo.

Estos componentes pueden ser usados en el cuerpo de un ser vivo para las siguientes funciones:

Constructiva o estructural: los componentes son aprovechados como materiales para la construcción de nuevas células, para el crecimiento del cuerpo o reemplazo de partes dañadas.

Energética: los componentes son utilizados como fuente de energía para llevar a cabo las funciones del organismo.

Reguladora: los componentes proporcionan materiales que proporcionan materiales que controlan diferentes funciones del organismo.

Todos los seres vivos están constituidos, cualitativa y cuantitativamente por los mismos elementos químicos. De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes de los seres vivos.

Esto confirma la idea de que la vida se ha desarrollado sobre unos elementos concretos que poseen unas propiedades

físico-químicas idóneas acordes con los procesos químicos que se desarrollan en los seres vivos.


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Se denominan elementos biogenésicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos.

Atendiendo a su abundancia, más no a su importancia, se pueden agrupar en dos

categorías para su estudio y clasificación:

Macroelementos o bioelementos primarios.

Microelementos o bioelementos secundarios.

Macroelementos o bioelementos primarios. (C,H,O,N). Son elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 96% de la masa total. Las

propiedades físico-químicas que los hacen

idóneos son las siguientes:

Forman entre ellos enlaces covalentes,

compartiendo electrones. El Carbono, Nitrógeno y Oxígeno,

pueden compartir más de un par de electrones,

formando enlaces dobles y triples, lo cual les

dota de una gran versatilidad para el enlace

químico. Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlace covalente. Por lo

que dichos enlaces son muy estables. A causa de la configuración tetraédrica de

los enlaces del carbono, los diferentes

tipos de moléculas orgánicas tienen

estructuras tridimensionales diferentes.

Esta conformación espacial es responsable

de la actividad biológica. Las combinaciones del Carbono con otros

elementos, como el Oxígeno, el

Hidrógeno, el Nitrógeno, etc., permiten la

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aparición de muchos grupos funcionales que dan lugar a las diferentes familias de

sustancias orgánicas.

Estos presentan características físicas y químicas distintas y dan a las moléculas

propiedades específicas, lo que aumenta las posibilidades de crear nuevas moléculas

orgánicas por reacción entre los diferentes grupos.

Microelementos o elementos secundarios.

Los encontramos formando parte de todos los seres vivos, y en una porción del 4.5%.

Azufre: Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina), presentes en todas la

proteínas. También en sustancias como la

coenzima A.

Fósforo: forma parte de los nucleótidos de

los ácidos nucléicos, de coenzimas y

fosfolípidos, esenciales de las membranas

celulares. Son sales minerales abundantes

en los seres vivos.

Magnesio: Forma parte de la clorofila, y en

forma iónica actúa como catalizador, junto

con las enzimas, en muchas reacciones químicas del organismo.

Calcio: Forma el carbonato de calcio de los huesos. En forma iónica interviene con la

contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso.

Sodio: Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y

la contracción muscular.

Potasio: Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción

nerviosa y la contracción muscular.


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Cloro: Anión más frecuente; necesario para mantener el

balance de agua en la sangre y fluido intersticial.

Hierro: Esencial para la síntesis de la clorofila, catalizador

en reacciones químicas y forma parte de los citocromos

de la respiración celular, y en la hemoglobina para el

transporte de oxígeno.

Manganeso: Interviene en la fotolisis del agua, durante el

proceso de fotosíntesis en las plantas.

Yodo, Iodo: Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el

metabolismo.

Flúor: Forma el esmalte dentario y de los huesos.

Cobalto: Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de hemoglobina.

Silicio: Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en

las gramíneas.

Cromo: Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.

Zinc: Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo.

Litio: Actúa sobre los neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuadas

puede prevenir estados depresivos.

Molibdeno: Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los

nitratos por parte de las plantas.

Níquel: Importante para el buen funcionamiento del páncreas.

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Cobre: Interviene en la fotosíntesis, contribuye a la formación de glóbulos rojos y al

mantenimiento de vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunológico y huesos.

Boro: En las plantas es esencial para el mantenimiento de la estructura de la pared celular

y de las membranas.

Vanadio: Regulador del metabolismo de los lípidos.

Estaño: Importante para el crecimiento capilar, mejora el

funcionamiento del sistema inmunológico y de los reflejos.

Selenio: Es un antioxidante, estimula el sistema

inmunológico e interviene en el funcionamiento de la glándula tiroides.

Completa la siguiente tabla:

CARACTERISTICAS DE LOS SERES VIVOS UTILIDAD


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Contesta las siguientes preguntas:

1. ¿Cuáles de los elementos que conforman a los seres vivos tienen más importancia

y porque?

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

2. Según la gráfica ¿cual es elemento que más abunda en los seres vivos?

_______________________________________________________________________

3. Menciona por lo menos 5 microelementos que forman parte de los seres vivos,

haciendo también referencia a su función.

MICROELEMENTO FUNCIÒN

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LA CÉLULA

MODULO III

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.

La aparición del primer organismo vivo sobre la Tierra suele asociarse al nacimiento de la


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CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS Y COMPOSICIÒN QUÌMICA

primera célula. Si bien existen muchas hipótesis que especulan cómo ocurrió, usualmente se describe que el proceso se inició gracias a la transformación de moléculas inorgánicas en orgánicas bajo unas condiciones ambientales adecuadas; tras esto, dichas biomoléculas se asociaron dando lugar a entes complejos capaces de autorreplicarse.

Existen posibles evidencias fósiles de estructuras celulares en rocas datadas en torno a 4 o 3,5 miles de millones de años (giga-años o Ga.). Se han encontrado evidencias muy fuertes de formas de vida unicelulares fosilizadas en microestructuras en rocas de la formación Strelley Pool, en Australia Occidental, con una antigüedad de 3,4 Ga. Se trataría de los fósiles de células más antiguos encontrados hasta la fecha. Evidencias adicionales muestran que su metabolismo sería anaerobio y basado en el sulfuro.

Puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser humano. Las células suelen poseer un tamaño de 10 μm(micras) y una masa de 1 ng (nanogramo), si bien existen células mucho mayores.

Existen dos grandes tipos celulares: las procariotas (que comprenden las células de arqueas y bacterias) y las eucariotas (divididas tradicionalmente en animales y vegetales, si bien se incluyen además hongos y protistas, que también tienen células con propiedades características).

Hay células de formas y tamaños muy variados. Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o μm (1 μm es igual a una millonésima de metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un

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ejemplo espectacular). Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30 μm de longitud, forma poligonal y pared celular rígida. Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 μm de diámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada.

Pese a las muchas diferencias de aspecto y función, todas las células están envueltas en una membrana —llamada membrana plasmática— que encierra una sustancia rica en agua llamada citoplasma. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos. El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (término que proviene de una palabra griega que significa cambio). Todas las células contienen información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN); esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casi idénticas) demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales y las primeras que aparecieron sobre la Tierra.

En los organismos vivos no hay nada que contradiga las leyes de la química y la física. La química de los seres vivos, objeto de estudio de la bioquímica, está dominada por compuestos de carbono y se caracteriza por reacciones acaecidas en solución acuosa y en

un intervalo de temperaturas pequeño. La química de los organismos vivientes es muy compleja, más que la de cualquier otro sistema químico conocido. Está dominada y coordinada por polímeros de gran tamaño, moléculas formadas por encadenamiento de subunidades químicas; las propiedades únicas de estos compuestos permiten a células y organismos crecer y reproducirse. Los tipos principales de macromoléculas son las proteínas, formadas por

cadenas lineales de aminoácidos; los ácidos nucléicos, ADN y ARN, formados por bases nucleotídicas, y los polisacáridos, formados por subunidades de azúcares.

Entre las células procarióticas y eucarióticas hay diferencias fundamentales en cuanto a tamaño y organización interna. Las procarióticas, que comprenden bacterias y cianobacterias (antes llamadas algas verdeazuladas), son células pequeñas, entre 1 y 5 μm de diámetro, y de estructura sencilla; el material genético (ADN) está concentrado en una región, pero no hay ninguna membrana que separe esta región del resto de la célula. Las células eucarióticas, que forman todos los demás organismos vivos, incluidos protozoos, plantas, hongos y animales, son mucho mayores (entre 10 y 50 μm de longitud) y tienen el


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PARTES DE LA CÉLULA

material genético envuelto por una membrana que forma un órgano esférico conspicuo llamado núcleo. De hecho, el término eucariótico deriva del griego ‘núcleo verdadero’, mientras que procariótico significa ‘antes del núcleo’.

1. Nucléolo: Es una región del núcleo que se considera una estructura supramacromolecular, puesto que no posee membrana. La función principal del nucléolo es la producción y ensamblaje de los componentes ribosómicos. El nucléolo es aproximadamente esférico y está rodeado por una capa de cromatina condensada. El nucléolo, es la región heterocromática más destacada del núcleo. No existe membrana que separe el nucléolo del nucleoplasma.

Los nucléolos están formados por proteínas y ADN ribosomal (ADNr). El ADNr es un componente fundamental ya que es utilizado como molde para la transcripción del ARN ribosómico, para incorporarlo a nuevos ribosomas. La mayor parte de las células tanto animales como vegetales, tienen uno o más nucléolos, aunque existen ciertos tipos celulares que no los tienen. En el nucléolo además tiene lugar la producción y maduración

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de los ribosomas, y gran parte de los ribosomas se encuentran dentro de él. Además, se cree que tiene otras funciones en la biogénesis de los ribosomas.

El nucléolo se fragmenta en división (aunque puede ser visto en metafase mitótica). Tras la separación de las células hijas mediante citocinesis, los fragmentos del nucléolo se fusionan de nuevo alrededor de las regiones organizadoras nucleolares de los cromosomas.

2. El núcleo celular: Es un orgánulo membranoso que se encuentra en las células eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas para formar los cromosomas. El conjunto de genes de esos cromosomas se denomina genoma nuclear. La función del núcleo es mantener la integridad de esos genes y controlar las actividades celulares regulando la expresión génica. Por ello se dice que el núcleo es el centro de control de la célula.

Las principales estructuras que constituyen el núcleo son la envoltura nuclear, una doble membrana que rodea completamente al orgánulo y separa s contenido del citoplasma, además de contar con poros nucleares que permiten el paso a través de la membrana para la expresión genética y el mantenimiento cromosómico.

Aunque el interior del núcleo no contiene ningún subcompartimento membranoso, su contenido no es uniforme, existiendo una cierta cantidad de cuerpos subnucleares compuestos por tipos exclusivos de proteínas, moléculas de ARN y segmentos particulares de los cromosomas. El mejor conocido de todos ellos es el nucléolo, que principalmente está implicado en la síntesis de los ribosomas. Tras ser producidos en el nucléolo, éstos se exportan al citoplasma, donde traducen el ADN.

3. Los ribosomas: Son complejos macromoleculares de proteínas y ácido ribonucleico (ARN) que se encuentran en el citoplasma, en las mitocondrias, en retículo endoplasmático y en los cloroplastos. Son un complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido a su reducido tamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el microscopio electrónico se observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones. Bajo el microscopio óptico se observa que son los responsables de la basofilia que presentan algunas células. Están en todas las células (excepto en los espermatozoides). Los ribosomas no se definen como orgánulos, ya que no existen endomembranas en su estructura.


292

4. La vesícula: Es un orgánulo que forma un compartimento pequeño y cerrado, separado del citoplasma por una bicapa lipídica igual que la membrana celular.

Las vesículas almacenan, transportan o digieren productos y residuos celulares. Son una herramienta fundamental de la célula para la organización del metabolismo.

Muchas vesículas se crean en el aparato de Golgi, pero también en el retículo endoplasmático.

5. El retículo endoplasmático rugoso (RER), también llamado retículo endoplasmático granular, ergastoplasma o ergatoplasma, es un orgánulo propio de la célula eucariota que participa en la síntesis y el transporte de proteínas en general.

El retículo endoplasmático rugoso está formado por una serie de canales o cisternas que se encuentran distribuidos por todo el citoplasma de la célula. Son sacos aplanados por los que circulan todas las proteínas de la célula antes de ir al Aparato de Golgi. Existe una conexión física entre el retículo endoplasmático rugoso y el retículo endoplasmático liso

El término rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo en las microfotografías electrónicas, la cual es resultado de la presencia de múltiples ribosomas adheridos en su superficie, sobre su membrana.

Está ubicado junto a la membrana nuclear y se une a la misma de manera que pueda introducirse el ARN mensajero que contienen la información para la síntesis de proteínas.

6. El aparato de Golgi: Es un orgánulo presente en todas las células eucariotas excepto los glóbulos rojos y las células epidérmicas. Pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular. Está formado por unos 80 dictiosomas (dependiendo del tipo de célula), y estos dictiosomas están compuestos por 4 o 6 cisternas (sáculos) aplanadas rodeados de membrana que se encuentran apilados unos encima de otros, y cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y distribución de lisosomas y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular. Debe su nombre a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina en 1906 junto a Santiago Ramón y Cajal.

7. El citoesqueleto es un entramado tridimensional de proteínas que provee soporte interno en las células, organiza las estructuras internas de la misma e interviene en los

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fenómenos de transporte, tráfico y división celular. En las células eucariontas, consta de microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos, mientras que en las procariotas está constituido principalmente por las proteínas estructurales FtsZ y MreB. El citoesqueleto es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula, facilita la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los flagelos), y desempeña un importante papel tanto en el tráfico intracelular (por ejemplo, los movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular.

Luego del descubrimiento del citoesqueleto a principios de los años 80 por el biólogo Keith Porter, el Dr. Donald Ingber consideró que desde un punto de vista mecánico, la célula se comportaba de manera similar a estructuras arquitectónicas denominadas estructuras de tensegridad.

8. El Retículo Endoplasmático Liso: Es un orgánulo celular formado por cisternas, tubos aplanados y sáculos membranosos que forman un sistema de tuberías que participa en el transporte celular y en la síntesis de triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. También dispone de enzimas destoxificantes, que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas. A diferencia del retículo endoplasmático rugoso, carece de ribosomas adosados a su membrana. En realidad los retículos endoplasmáticos lisos tienen diferentes variantes funcionales que sólo tienen en común su aspecto y la ausencia de ribosomas.

9. Las mitocondrias: Son los orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular. Actúan, por lo tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes metabólicos (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos). La mitocondria presenta una membrana exterior permeable a iones, metabolitos y muchos polipéptidos. Eso es debido a que contiene proteínas que forman poros llamados porinas o VDAC (canal aniónico dependiente de voltaje), que permiten el paso de moléculas de hasta 10 kD y un diámetro aproximado de 20 Å.

10. La vacuola: Es un orgánulo celular presente en plantas y en algunas células protistas eucariotas. Las vacuolas son compartimentos cerrados o limitados por membrana plasmática que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos. La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas. El orgánulo no posee una forma definida, su estructura varía según las necesidades de la célula.

Las vacuolas que se encuentran en las células vegetales son regiones rodeadas de una membrana (tonoplasto o membrana vacuolar) y llenas de un líquido muy particular llamado jugo celular.


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La célula vegetal inmadura contiene una gran cantidad de vacuolas pequeñas que aumentan de tamaño y se van fusionando en una sola y grande, a medida en que la célula va creciendo. En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa muy estrecha apretada contra la pared celular.

11. El citoplasma: Es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota, se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática.1 2 Consiste en una emulsión coloidal muy fina de aspecto granuloso, el citosol o hialoplasma, y en una diversidad de orgánulos celulares que desempeñan diferentes funciones.

Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de estos. El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células.

El citoplasma se divide en ocasiones en una región externa gelatinosa, cercana a la membrana, e implicada en el movimiento celular, que se denomina ectoplasma; y una parte interna más fluida que recibe el nombre de endoplasma y donde se encuentran la mayoría de los orgánulos.3 El citoplasma se encuentra en las células procariotas así como en las eucariotas y en él se encuentran varios nutrientes que lograron atravesar la membrana plasmática, llegando de esta forma a los orgánulos de la célula.

El citoplasma de las células eucariotas está subdividido por una red de membranas (retículo endoplasmático liso y retículo endoplasmático rugoso) que sirven como superficie de trabajo para muchas de sus actividades bioquímicas.

El retículo endoplasmático rugoso está presente en todas las células eucariotas (inexistente en las procariotas)4 y predomina en aquellas que fabrican grandes cantidades de proteínas para exportar. Es continuo con la membrana externa de la envoltura nuclear, que también tiene ribosomas adheridos.

12. Los lisosomas: Son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso (RER) y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular.

13. Los centriolos: Son una pareja de estructuras que forman parte del citoesqueleto, semejantes a cilindros huecos. Los centriolos son orgánulos que intervienen en la división celular, siendo una pareja de centriolos un diplosoma sólo presente en células animales. Los centriolos son dos estructuras cilíndricas que, rodeadas de un material proteico denso llamado material pericentriolar, forman el centrosoma o COMT (centro organizador de

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TIPOS DE REPRODUCCIÓN CELULAR.

microtúbulos) que permiten la polimerización de microtúbulos de dímeros de túbulina que forman parte del citoesqueleto. Los centriolos se posicionan perpendicularmente entre sí.

14. Los cloroplastos: Son los orgánulos celulares que en los organismos eucariontes fotosintetizadores se ocupan de la fotosíntesis. Están limitados por una envoltura formada por dos membranas concéntricas y contienen vesículas, los tilacoides, donde se encuentran organizados los pigmentos y demás moléculas que convierten la energía luminosa en energía química, como la clorofila.

El término cloroplastos sirve alternativamente

para designar a cualquier plasto dedicado a la fotosíntesis, o específicamente a los plastos verdes propios de las algas verdes y las plantas

Todo organismo vivo tiene la necesidad de reproducir su cuerpo celular o sus células ya sea para su crecimiento, para recambiar sus estructuras o por la simple reproducción.

La división celular puede ser de modo que se conserve en las células hijas el numero de cromosomas presentes en la célula madre (dotación diploide). Sin embargo, también, puede ser reduccional, o sea, cuando dos células hijas se dotan de una carga cromosómica reducida a la mitad (dotación haploide) respecto a la célula madre.


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El primer tipo de división conocido tiene el nombre de mitosis y se desarrolla en todas las células de la estirpe directa y en las que siguen la línea original durante su crecimiento. El segundo tipo de división, denominado meiosis, se realiza solamente en las células germinales cuando éstas producen los gametos (espermatozoides y óvulos), que llevan entonces una dotación haploide de cromosomas. Cuando los gametos femenino y masculino se fusionan, en el momento de la fecundación, producirán nuevamente una célula con la dotación cromosómica diploide, típica de la especie a que pertenecen: de esta célula derivará posteriormente todo el organismo.

REPRODUCCIÓN POR MITOSIS

La mitosis comprende seis fases principales: Interfase, Profase, Prametafase, Metafase, Anafase y Telofase. La célula, en el estadio de reposo (interface), presenta un núcleo en el cual la sustancia cromática es poco coloreable y se encuentra en estado casi difuso. Al comienzo de la profase empiezan a individualizarse los cromosomas, cada uno de los cuales se presenta en forma de un filamento dividido longitudinalmente, con lo cual se forman dos cromatidios (o cromatidas) que se mantienen unidos por un centrómetro único. A medida que progresa la profase, los cromosomas se diferencian cada vez más, se contraen y se tiñen mejor, adquiriendo formas típicas. Su contracción, que los hace más visibles, se debe a un proceso de

espiración y de deshidratación.

En este momento, desdoblados en sus dos cromatidios, los cromosomas se dirigen hacia la zona ecuatorial o media de la célula en la cual se están produciendo otras transformaciones celulares: en efecto, desaparece la membrana nuclear, el centriolo se divide en dos y empieza a aparecer el áster o filamentos estrellados.

Los dos centriolos, por acción de fuerzas de repulsión, se dirigen uno a cada polo de la célula, y arrastran y completan los filamentos asterales, formando el huso. Cada cromosoma se adhiere mediante el propio centrómeto a las fibras de huso y en este momento tiene lugar el desdoblamiento del propio centrómero, con lo cual cada cromatido se hace independiente.

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Hasta ese momento de la mitosis los dos cromatidios se mantenían juntos por un centromero único; ahora con el desdoblamiento de éste, cada cromatidio adquiere individualidad propia y forma un nuevo cromosoma. Así se inicia el anafase: la migración de estos cromosomas a los dos polos opuestos. Sigue a este estado la telofase, que se caracteriza por un adelgazamiento de la célula en la zona ecuatorial, cada vez más profundo, hasta dividir la célula en dos nuevas células, cada una de las cuales tiene una dotación cromosómica igual a la de la célula madre.

REPRODUCCIÓN POR MEIOSIS

En muchos organismos, la meiosis puede dar origen a células haploides especiales, denominadas esporas (o meiósporas), de las cuales se origina un organismo distinto del que ha producido la propia espora y que se llama gametófito; de éste se originarán, a veces después de un periodo de tiempo largo, los gametos, sin meiosis, y de su unión se produce el esporófito diploide, capaz, tras un cierto tiempo, de experimentar la meiosis y producir, por tanto, nuevas esporas, cerrando el ciclo.

TIPOS DE MEIOSIS

El proceso meiótico llevas las células del estado diploide al haploide (gametogénesis), pero no tiene lugar en todos los organismos en la misma fase del ciclo biológico. De ahí que existan varios tipos de meiosis: la cigótica, la esporogènica y la gamética. En algunas algas unicelulares, dos células haploides se fusionan para formar una sola célula diploide (zigoto), la cual se dividirá pronto por meiosis, dando origen a las células haploides, de las cuales se obtendrán varias generaciones haploides. Estos organismos se denominan haplobiotes. MEIOSIS CIGÓTICA


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Si se asciende por la escala taxonómica de los vegetales, al llegar el ciclo biológico de los musgos se observa que estos organismos nacen de una espora haploide, que, al caer al suelo, crea un complejo de filamentos (protonema), del cual germinan unos pequeños tallos provistos también de hojitas. La parte más visible de los musgos,

MEIOSIS ESPOROGÈNICA (ESPORÁDICA) lo que se conoce normalmente como "planta", es, pues, haploide (gametófilo). En ella se originarán, dentro de órganos especiales denominados, respectivamente, anteridios y arquegonios, los gametos masculinos y femeninos. De la unión de estos se obtendrán células diploides que, al germinar, originarán la parte diploide de la planta (esporófilo), representada por una pequeña urna situada o bien en el ápice de los tallitos o lateralmente. En la urna (esporangio) maduraran por meiosis esporas que serán, por tanto, haploides, de cada una de las cuales nacerá un nuevo gametófito. MEIOSIS GAMÉTICA

En los vegetales pteridofitos de una espora haploide que cae sobre el suelo germina el prótalo, organismo de dimensiones muy pequeñas, de forma variable y vida breve, que produce anteridos y arquegonios, en los cuales se forma, respectivamente, gametos masculinos y femeninos. De la unión de estos gametos se formará una célula duploide que dará origen al esporófito, la parte más vistosa y externa de la planta. Puede afirmarse que los briófitos y pteridófitos son organismos haplodoplobiontes, pues en ellos se alternan una fase haploide y otra diploide, con la única diferencia de que en los primeros la fase hapliode, el gametófilito, es más grande que el esporófito, mientras que

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en los segundos, el gametófito está bastante más reducido, en especial en las angiospermas, limitándose a unas pocas células del polen y de la nucela. Estas plantas pueden considerarse diplobiontes, como los animales, pues las esporas se dividen y dan rápidamente origen a los gametos.

FASES MEIÓSICAS

En la meiosis se diferencian las mismas fases que en la mitosis, pero la profase es más lenta y presenta algunas variantes en el comportamiento de los cromosomas. En primer lugar, en el núcleo, que pasa del estado de reposo al de fase activa de división, los cromosomas son largos y filamentosos, pero únicos y no desdoblados como en la mitosis (fase leptótena); a continuación, los dos cromosomas homólogos, uno de origen materno y otro de origen paterno, se aparean, de manera que se dan tantas parejas de cromosomas como pares característicos tenga la especie (fase cigótena)

Una vez realizado el apareamiento, cada cromosoma de la pareja se divide en dos cromatidios, pero el centrómero es aún único (fase diplótena)

Como en la mitosis, también en la meiosis tiene lugar el desdoblamiento de los cromosomas, pero, mientras que en la primera el desdoblamiento se realiza ya durante la fase de reposo, en la meiosis está subordinado al apareamiento de los cromosomas homólogos, que es un paso muy importante, a fin de que los gametos puedan ser normales y funcionales. Este apareamiento es estructural, ya que no es un simple apareamiento entre cromosomas paternos y maternos, sino una unión punto por punto de los elementos homólogos de los cromosomas. Este apareamiento se denomina sinapsis y constituye la fase cigótena.

Inmediatamente se sitúan los cromosomas en la placa ecuatorial y en la célula desaparece la membrana nuclear; después se forma el huso del mismo modo que en el proceso mitótico. Luego se efectúa la metafase, con la disposición de los cromosomas en placas ecuatoriales y el centrómero fijado a las fibras del huso, es decir, la migración de los cromosomas a ambos polos de la célula.


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LA GENÉTICA: LA CIENCIA DE LA HERENCÍA

La genética estudia la forma como las características de los organismos vivos, sean éstas morfológicas, fisiológicas, bioquímicas o conductuales, se transmiten, se generan y se expresan, de una generación a otra, bajo diferentes condiciones ambientales.

La genética, pues, intenta explicar cómo se heredan y se modifican las características de los seres vivos, que pueden ser de forma (la altura de una planta, el color de sus semillas, la forma de la flor; etc.), fisiológicas (por ejemplo, la constitución de determinada proteína que lleva a cabo una función específica dentro del cuerpo de un animal), e incluso de comportamiento (en la forma de cortejos antes del apareamiento en ciertos grupos de aves, o la forma de aparearse de los mamíferos, etc.). De esta forma, la genética trata de estudiar cómo estas características pasan de padres a hijos, a nietos, etc., y por qué, a su vez, varían generación tras generación.

LA GENÉTICA MENDELIANA

¿Cuándo surge la genética? La genética surge con los trabajos del monje austríaco Gregor Mendel (1822-1884), quien pasó parte de su vida trabajando con chícharos en su jardín de la abadía de Brno. En esa época, hacia 1866, eran bien conocidos los trabajos del gran naturalista Charles Darwin, quien aportó a la biología la primera teoría que explica cómo han evolucionado los organismos vivos. La intención de Mendel era demostrar; en el terreno experimental, cuál era el origen de las especies, dilema que durante el siglo XIX atrajo la atención de muchos naturalistas del mundo. Sin embargo, Mendel no logró explicar el origen de las especies con sus trabajos, pero sí logró generalizar algunos principios acerca de cómo se heredan los caracteres de los individuos de generación en generación.

A Mendel le gustaba mucho el trabajo experimental y las matemáticas (y por fortuna su meticulosidad permitió que sus notas se convirtieran posteriormente en memorias), y adoptó la idea de un método de análisis de poblaciones, en lugar de analizar a individuos

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particulares. Mendel seleccionó correctamente las plantas que habría de usar en sus experimentos. Esta selección le tomó dos años de cruzamientos controlados en las plantas de chícharos Pisum sativum, Pisum quadratum y Pisum umbellatum, las cuales cumplían con ciertas condiciones que las hacían más prácticas que otras: flor grande, de fecundación cruzada (es decir, que una planta es normalmente polinizada por otra), y fáciles de emascular (extraer los estambres que son las partes masculinas de la planta y que contienen los granos de polen o células germinales masculinas). Así, después de dos años de trabajos de selección, escogió solamente 22 variedades de chícharos.

Mendel pensaba, que con el control del tipo de cruzas entre los diferentes individuos, se podría rastrear la herencia de ciertas características durante varias generaciones y, con esto, establecer los principios que explican su herencia o transmisión. Mendel eligió deliberadamente características simples con formas claramente perceptibles y no intermedias, por ejemplo, el tipo de la semilla era liso o rugoso, la planta tenía un tallo alto o enano, etc. Haciendo estas cruzas durante varias generaciones Mendel pudo explicar la forma de transmisión de los caracteres. Sus investigaciones sobre estos patrones de la herencia en las plantas de jardín lo llevaron a suponer la idea de la herencia de partes. ¿Qué significa esto? Mendel se dio cuenta de que al estudiar ciertas características como el color de la flor el tamaño del tallo, el tipo de semilla o la forma y textura de ésta, las contribuciones paternas (del padre y de la madre) se expresaban con desigualdad. Si estos rasgos o características de cada planta se heredan como elementos o partes, entonces cada planta recibe un elemento de cada progenitor, uno del padre y otro de la madre. Esta herencia de partes significa que cada progenitor contribuye con un elemento, y por lo tanto que la cría tiene pares de elementos. A estos elementos Mendel los llamó caracteres diferenciantes porque, precisamente, diferenciaban a las plantas entre sí.

Una de las primeras observaciones de Mendel al hacer sus cruzas entre plantas fue que diferían según el carácter; por ejemplo, al cruzar una planta de tallo alto con una de tallo corto, los hijos, es decir; la primera generación, presentaban una de las dos características de los padres, y la otra aparentemente desaparecía. Al cruzar a estos hijos entre sí para obtener una segunda generación, Mendel notó que el carácter que había desaparecido


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reaparecía en una proporción constante: por cada tres plantas de tallo largo aparecía una con tallo corto (3:1). De aquí Mendel sugirió que aquel carácter que aparecía en la primera generación de forma uniforme dominaba, o era dominante sobre aquel que desaparecía en apariencia, y a este segundo carácter le denominó recesivo.

La primera generalización que obtuvo de sus datos (ahora conocida como la primera ley de Mendel) se refería a la separación o segregación de los elementos durante la formación de los gametos (que son las células germinales, óvulos y espermatozoides en los animales, y óvulo y polen en las plantas). Su segunda generalización (o segunda ley de Mendel) se refería a la herencia independientemente de los pares de elementos, es decir; el que una planta tenga el tallo largo o corto (un par de elementos) es independiente de si su semilla es lisa o rugosa (otro par de elementos), y a su vez, es independiente de si la flor es blanca o amarilla, etc.

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TEORÍA CROMOSÓMICA DE LA HERENCIA

Durante los años siguientes a los que Mendel anunció sus leyes no se conocía lo suficiente del comportamiento de los cromosomas como para establecer una relación entre éstos y las leyes de Mendel e interpretarlas en términos de las divisiones celulares que tienen lugar en el desarrollo de las células que forman los gametos (meiosis).

Hacia finales del siglo XIX se había logrado estudiar los cambios que ocurren en la meiosis y su posible relación con la herencia; en particular se destacan los trabajos de Augusto Weismann, pues aunque resultaron equivocados a este respecto, señalaron la importancia de relacionar a los cromosomas con la herencia de los caracteres. Fue después de la revalorización de las leyes de Mendel, que en 1903 Sutton logra aplicar la primera y la segunda leyes de Mendel al comportamiento de los cromosomas durante la meiosis.

Si los cromosomas son los portadores de los elementos hereditarios o genes, entonces podemos suponer que cuando los cromosomas se separan, llevando a los genes consigo, cada elemento del par pasa a células diferentes, y que, por lo tanto, cada célula lleve sólo un elemento del par, el de la madre o el del padre. Este comportamiento satisface la primera ley de Mendel.

Ahora, si tenemos dos factores o genes y uno se encuentra en un par de cromosomas (digamos, el gene que determina si la semilla es lisa o rugosa), mientras que otro factor (digamos, el gene que determina si el tallo es largo o corto) se halla en otro par de cromosomas, y durante la división celular meiótica éstos se separan azarosamente, es decir, independientemente uno del otro, entonces la distribución de estos cromosomas y sus posteriores combinaciones debidas a la casualidad de la fertilización nos explican la segunda ley de Mendel, y así, el hecho de que una planta tenga la semilla lisa o rugosa será independiente del hecho de si su tallo es largo o corto.

Gracias al redescubrimiento de estas leyes y su aplicabilidad para tratar los problemas de la herencia se comienza a desarrollar la genética moderna. Del establecimiento de líneas de investigación que utilizaban las leyes de Mendel y partían de la concepción de la herencia de partes es que se pudo demostrar que este tipo de herencia, la mendeliana, era universal.


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LAS LEYES DE MENDEL

Las tres leyes de Mendel explican y predicen cómo van a ser los caracteres físicos (fenotipo) de un nuevo individuo. Frecuentemente se han descrito como «leyes para explicar la transmisión de caracteres» (herencia genética) a la descendencia. Desde este punto de vista, de transmisión de caracteres, estrictamente hablando no correspondería considerar la primera ley de Mendel (Ley de la uniformidad). Es un error muy extendido suponer que la uniformidad de los híbridos que Mendel observó en sus experimentos es una ley de transmisión, pero la dominancia nada tiene que ver con la transmisión, sino con la expresión del genotipo. Por lo que esta observación mendeliana en ocasiones no se considera una ley de Mendel. Así pues, hay tres leyes de Mendel que explican los caracteres de la descendencia de dos individuos, pero solo son dos las leyes mendelianas de transmisión: la Ley de segregación de caracteres independientes (2ª ley, que, si no se tiene en cuenta la ley de uniformidad, es descrita como 1ª Ley) y la Ley de la herencia independiente de caracteres (3ª ley, en ocasiones descrita como 2ª Ley).

1ª Ley de Mendel: Ley de la uniformidad

Establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado carácter, los descendientes de la primera generación serán todos iguales entre sí fenotípica y genotípicamente e iguales fenotípicamente a uno de los progenitores.

2ª Ley de Mendel: Ley de la segregación

Conocida también, en ocasiones como la primera Ley de Mendel, de la segregación equitativa o disyunción de los alelos. Esta ley establece que durante la formación de los gametos y cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética del gameto filial. Es muy habitual representar las posibilidades de hibridación mediante un cuadro de Punnett.

Mendel obtuvo esta ley al cruzar diferentes variedades de individuos heterocigotos (diploides con dos variantes alélicas del mismo gen: Aa), y pudo observar en sus experimentos que obtenía muchos guisantes con características de piel amarilla y otros (menos) con características de piel verde, comprobó que la proporción era de 3:4 de color amarilla y 1:4 de color verde (3:1).

Según la interpretación actual, los dos alelos, que codifican para cada característica, son segregados durante la producción de gametos mediante una división celular meiótica. Esto significa que cada gameto va a contener un solo alelo para cada gen. Lo cual permite

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que los alelos materno y paterno se combinen en el descendiente, asegurando la variación.

Para cada característica, un organismo hereda dos alelos, uno de cada pariente. Esto significa que en las células somáticas, un alelo proviene de la madre y otro del padre. Éstos pueden ser homocigotos o heterocigotos.

En palabras del propio Mendel:

"Resulta ahora claro que los híbridos forman semillas que tienen el uno o el otro de los dos caracteres diferenciales, y de éstos la mitad vuelven a desarrollar la forma híbrida, mientras que la otra mitad produce plantas que permanecen constantes y reciben el carácter dominante o el recesivo en igual número. "

Gregor Mendel

3ª Ley de Mendel: Ley de la recombinación independiente de los factores

En ocasiones es descrita como la 2ª Ley. Mendel concluyó que diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no existe relación entre ellos, por lo tanto el patrón de herencia de un rasgo no afectará al patrón de herencia de otro. Sólo se cumple en aquellos genes que no están ligados (en diferentes cromosomas) o que están en regiones muy separadas del mismo cromosoma. Es decir, siguen las proporciones 9:3:3:1.

En palabras del propio Mendel:

“Por tanto, no hay duda de que a todos los caracteres que intervinieron en los experimentos se aplica el principio de que la descendencia de los híbridos en que se combinan varios caracteres esenciales diferentes, presenta los términos de una serie de combinaciones, que resulta de la reunión de las series de desarrollo de cada pareja de caracteres diferenciales. Gregor Mendel

HERENCIAS INFLUIDAS POR EL SEXO Y LIMITADAS AL SEXO

En las herencias limitadas al sexo pueden estar comprometidas mutaciones de genes con cromosomas autosómicos cuya expresión solamente tiene lugar en órganos del aparato reproductor masculino o femenino. Un ejemplo es el defecto congénito septum vaginal transverso, de herencia autosómica recesiva, o la deficiencia de 5 α reductasa que convierte a la


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testosterona en dihidrotestosterona que actúa en la diferenciación de los genitales externos masculinos, por lo que su ausencia simula genitales femeninos cuando el niño nace.

Una mutación puede estar influida por el sexo, esto puede deberse al efecto del metabolismo endocrino que diferencia a machos y hembras. Por ejemplo, en humanos la calvicie se debe al efecto de un gen que se expresa como autosómico dominante, sin embargo en una familia con la segregación de este gen solo los hombres padecen de calvicie y las mujeres tendrán su cabello más escaso después de la menopausia. Otro ejemplo puede ser la deficiencia de la enzima 21 hidroxilasa que interviene en el metabolismo de los glucocorticoides. Cuando esta enzima está ausente, la síntesis de glucocorticoides se desplaza hacia la formación de testosterona y esta hormona está comprometida en la embriogénesis de los genitales externos del varón, por lo que su presencia anormal en el desarrollo de un feto femenino produce la masculinización de los genitales femeninos, mientras que en el caso de un feto varón, solo incrementa el desarrollo de los masculinos. Una anormalidad de este tipo, permitirá sospechar un diagnostico clínico más rápidamente en una niña, basado en el examen de los genitales del recién nacido, que en un niño.

ESTRUCTURA GÉNICA DEL CROMOSOMA Y

Por tener un solo cromosoma X, a los individuos de sexo masculino no se les pueden aplicar los términos "homocigoto" o "heterocigoto" para genes ubicados en este cromosoma y ausentes en el cromosoma Y. Ya sean genes que expresen el carácter dominante o recesivo, si están situados en el cromosoma X, los varones siempre lo expresarán y al individuo que lo porta se le denomina homocigoto.

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De lo anterior se deduce que, puesto que las hembras tienen un solo tipo de cromosoma sexual, el X, sus gametos siempre tendrán la dotación cromosómica 23, X, mientras los masculinos pueden portar una X, dando lugar a un individuo femenino (XX), o una Y, con lo que se originaría un individuo masculino (XY). Debido a esto se dice que las mujeres son homogaméticas (todos sus gametos tienen igual constitución) y que los hombres son heterogaméticos (tienen gametos 23, X y 23, Y).

EL ADN: LA MOLÉCULA DE LA HERENCIA

Los genes están compuestos por ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN almacena la información genética y, por tanto, tiene una función fundamental en los fenómenos de la reproducción y de la trasmisión de caracteres hereditarios.

El ADN se encuentra en el núcleo de las células eucariontes, muy compacto, asociado a proteínas básicas y constituyendo una estructura que conocemos como cromatina. En las células procariontes es una sola molécula de doble hélice circular.

Cuando la célula entra en división, el ADN se condensa para adquirir la forma clásica de los cromosomas. Por eso se afirma que el material genético se organiza en cromosomas. Un cromosoma está formado por una sola molécula de ADN duplohelicoidal; un gen es un segmento de ADN cromosómico que codifica, es decir, organiza los componentes de una proteína.

El modelo de la doble hélice de la molécula de ADN le permite una peculiaridad única que distingue a esta sustancia de cualquier otra: el ADN puede duplicarse de forma idéntica a sí mismo.


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Esta duplicación permite la trasmisión exacta a la descendencia del material genético que mantiene los rasgos característicos de la especie.

Un cambio en este mecanismo provoca lo que se llama mutación.

Se conoce como código genético al conjunto de normas de organización, según las cuales la información

genética está almacenada o codificada en el ADN; se copia o transcribe a un ARN mensajero (ácido ribonucleico) mediante un proceso llamado transcripción y, finalmente, sirve en el desarrollo de traducción para la síntesis de alguna proteína. Después, las proteínas así formadas se encargan de los procesos específicos en las células, como catalizadores de reacciones y material para la construcción celular en procesos químicos y metabólicos, entre otras cosas.

El ARN mensajero, es el ácido ribonucleico que contiene la información genética procedente del ADN para utilizarse en la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos. El ARN mensajero es un ácido nucléico.

1. ¿Qué es la Célula?

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2. ¿Cuáles son las partes de la Célula?

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3. ¿Cuál es la diferencia entre una Célula animal y una Célula vegetal?

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4. ¿Cuáles son los tipos de reproducción celular?

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5. ¿Qué es la genética?

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6. ¿Quién realizo los primeros experimentos genéticos y que utilizo para elaborarlos?

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7. ¿Qué es un cromosoma?

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8. ¿Qué es el ADN?

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9. ¿Qué es el ARN?

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METABOLISMO

MODULO IV

Cada vez que das un mordisco a un bocadillo o un sorbo a un batido de frutas, tu cuerpo tiene que trabajar duro para procesar los nutrientes que has ingerido. Mucho después de que dejes el plato limpio como una patena y digieras los alimentos, los nutrientes que habrás ingerido se convertirán en los componentes básicos y combustible que necesita tu cuerpo para funcionar y crecer. Tu cuerpo obtiene la energía que necesita de los alimentos a través de un proceso denominado metabolismo.

El metabolismo es un conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células del cuerpo. El metabolismo transforma la energía que contienen los alimentos que ingerimos en el combustible que necesitamos para todo lo que hacemos, desde movernos hasta pensar o crecer. Proteínas específicas del cuerpo controlan las reacciones químicas del metabolismo, y todas esas reacciones químicas están coordinadas con otras funciones corporales. De hecho, en nuestros cuerpos tienen lugar miles de reacciones metabólicas simultáneamente, todas ellas reguladas por el organismo, que hacen posible que nuestras células estén sanas y funcionen correctamente.

El metabolismo es un proceso constante que empieza en el momento de la concepción y termina cuando morimos. Es un proceso vital

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para todas las formas de vida -no solo para los seres humanos. Si se detiene el metabolismo en un ser vivo, a este le sobreviene la muerte.

He aquí un ejemplo de cómo funciona el proceso del metabolismo en los seres humanos -y empieza con las plantas. En primer lugar, las plantas verdes obtienen energía a partir de la luz solar. Las plantas utilizan esa energía y una molécula denominada clorofila (que les proporciona su color verde característico) para fabricar azúcares mediante el agua y el dióxido de carbono. Este proceso se denomina fotosíntesis,

Podemos decir que la fotosíntesis es el proceso que mantiene la vida en nuestro planeta. Las plantas terrestres, las algas de aguas dulces, marinas o las que habitan en los océanos realizan este proceso de transformación de la materia inorgánica en materia orgánica y al mismo tiempo convierten la energía solar en energía química. Todos los organismos heterótrofos dependen

de estas conversiones energéticas y de materia para su subsistencia. Y esto no es todo, los organismos fotosintéticos eliminan oxígeno al ambiente, del cual también depende la mayoría de los seres vivos de este planeta

Cuando las personas y los animales ingieren plantas (o, si son carnívoros, ingieren carne de animales que se alimentan de plantas), incorporan esa energía (en forma de azúcar), junto con otras sustancias químicas fundamentales para fabricar células. El siguiente paso consiste en descomponer el azúcar a fin de que la energía producida pueda ser distribuida a todas las células del cuerpo, las cuales la utilizarán como combustible.

Después de ingerir un alimento, unas moléculas presentes en el sistema digestivo denominadas enzimas descomponen las proteínas en aminoácidos, las grasas en ácidos grasos y los hidratos de carbono en azúcares simples (como la glucosa). Aparte del azúcar, el cuerpo puede utilizar tanto los aminoácidos como los ácidos grasos como fuentes de energía cuando los necesita. Estos compuestos son absorbidos


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por la sangre, que es la encargada de transportarlos a las células. Una vez en el interior de las células, intervienen otras enzimas para acelerar o regular las reacciones químicas necesarias pata "metabolizar" esos compuestos. Durante este proceso, la energía procedente de los compuestos se puede liberar para que la utilice el cuerpo o bien almacenar en los tejidos corporales, sobre todo en el hígado, los músculos y la grasa corporal.

De este modo, el metabolismo es una especie de malabarismo en el que intervienen simultáneamente dos tipos de actividades: la fabricación de tejidos corporales y la creación de reservas de energía, por un lado, y la descomposición de tejidos corporales y de reservas de energía para generar el combustible necesario para las funciones corporales, por el otro:

El anabolismo, o metabolismo constructivo, consiste en fabricar y almacenar: es la base del crecimiento de nuevas células, el mantenimiento de los tejidos corporales y la creación de reservas de energía para uso futuro. Durante el anabolismo, moléculas simples y de tamaño reducido se modifican para construir moléculas de hidratos de

carbono, proteínas y grasas más complejas y de mayor tamaño.

El catabolismo, o metabolismo destructivo, es el proceso mediante el cual se produce la energía necesaria para todas las actividades. En este proceso, las células

descomponen moléculas de gran tamaño (mayoritariamente de hidratos de carbono y grasas) para obtener energía. La energía producida, aparte de ser el combustible necesario para los procesos anabólicos, permite calentar el cuerpo, moverlo y contraer los músculos. Cuando descomponen compuestos químicos en sustancias más simples, los productos de desecho liberados en el proceso son eliminados al exterior a través de la piel, los riñones, los pulmones y los intestinos.

Varias hormonas fabricadas por el sistema endocrino se encargan de controlar la velocidad y el sentido (“ana” o “cata”) del metabolismo. La tiroxina, una hormona producida y segregada por la glándula tiroidea, desempeña un papel fundamental en la determinación de la velocidad a la que se producen las reacciones químicas del metabolismo en el cuerpo de una persona.

Biología

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Otra glándula, el páncreas, secreta o segrega hormonas que ayudan a determinar si la principal actividad metabólica del cuerpo en un momento dado será anabólica o catabólica. Por ejemplo, después de una comida principal generalmente predomina el anabolismo sobre el catabolismo porque el hecho de comer aumenta la concentración de glucosa -el principal combustible del cuerpo- en sangre. El páncreas capta la mayor concentración de glucosa y libera la hormona insulina, que indica a las células que aumenten sus actividades anabólicas.

El metabolismo es un proceso químico complejo, por lo que no es de extrañar que mucha gente tienda a simplificarlo, concibiéndolo meramente como algo que determina la facilidad con que nuestro cuerpo gana o pierde peso. Es aquí donde entran en juego las calorías. Una caloría es una unidad que mide cuánta energía proporciona al cuerpo un alimento en concreto. Una barrita de chocolate tiene más calorías que una manzana, lo que significa que aporta al cuerpo más energía -y a veces más de la que este necesita. Del mismo modo que un coche almacena la gasolina en el depósito hasta que la necesita para alimentar al motor, el cuerpo almacena calorías -principalmente en forma de grasa. Si llenas excesivamente el depósito de gasolina de un coche, esta desbordará el depósito y se derramará sobre la calzada. Del mismo modo, si una persona ingiere demasiadas calorías, estas "se desbordarán" en forma de exceso de grasa corporal.

La cantidad de calorías que quema una persona en un día está influida por la cantidad de ejercicio físico que hace, la cantidad de grasa y músculo que contiene su cuerpo y su metabolismo basal. El metabolismo basal es una medida de la velocidad a la que una persona “quema" energía, en forma de calorías, en estado de reposo, es decir, mientras descansa. El metabolismo basal puede desempeñar un papel en la tendencia de una persona a ganar peso. Por ejemplo, una persona con un metabolismo basal lento (es decir, que quema pocas caloría mientras duerme) tenderá a ganar más peso que una persona de la misma talla con un metabolismo basal promedio que coma la misma cantidad de alimento y haga la misma cantidad de ejercicio.

¿Qué factores influyen en el metabolismo basal de una persona? Hasta cierto punto, el metabolismo basal se hereda -se transmite de padres a hijos a través de los genes. Pero a veces los problemas de salud pueden repercutir sobre el metabolismo basal (ver más


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adelante). Pero, de hecho, una persona puede modificar hasta cierto punto su metabolismo basal de varias formas diferentes. Por ejemplo, si una persona empieza a hacer más ejercicio, no solo quemará más calorías directamente a través de la actividad física sino que el hecho de estar más en forma también acelerará su metabolismo basal. El metabolismo basal también está influido por la composición corporal -las personas que tienen más músculo y menos grasa suelen tener un metabolismo basal más rápido.

Problemas que pueden afectar al metabolismo

La mayor parte del tiempo el metabolismo funciona eficazmente sin que ni siquiera tengamos que pensar en ello. Pero a veces el metabolismo de una persona puede provocar bastantes estragos en forma de trastorno metabólico. En sentido amplio, un trastorno metabólico es cualquier afección provocada por una reacción química anómala en las células del cuerpo. La mayoría de trastornos metabólicos obedecen bien a la existencia de concentraciones anómalas de enzimas u hormonas en sangre o bien a problemas en el funcionamiento de esas enzimas u hormonas. Cuando determinadas sustancias químicas no se pueden metabolizar o se metabolizan de forma defectuosa, esto puede provocar una acumulación de sustancias tóxicas en el cuerpo o una deficiencia de sustancias necesarias para el funcionamiento normal del cuerpo; ambas situaciones pueden provocar síntomas graves.

Entre las enfermedades y trastornos metabólicos más frecuentes se incluyen los siguientes:

Hipertiroidismo. El hipertiroidismo se debe a una glándula tiroidea excesivamente activa. Esta glándula segrega una cantidad excesiva de tiroxina, lo que acelera el metabolismo basal. Provoca síntomas como pérdida de peso, aceleración de la frecuencia cardiaca, hipertensión arterial, ojos saltones e hinchazon en el cuello provocada por el agrandamiento de la glándula tiroidea (bocio). Esta enfermedad se puede controlar mediante medicación, cirugía o radioterapia.

Hipotiroidismo. El hipotiroidismo se debe a una glándula tiroidea inexistente o poco reactiva y suele ser consecuencia de un problema evolutivo o de una enfermedad que destruye la glándula tiroidea. Esta glándula segrega una cantidad insuficiente de tiroxina, lo que ralentiza el metabolismo basal. Cuando el hipotiroidismo no se trata puede provocar problemas cerebrales y de crecimiento. El hipotiroidismo ralentiza los procesos corporales y provoca fatiga, descenso de la frecuencia cardíaca, ganancia de peso excesiva y estreñimiento. Los jóvenes a quienes les diagnostican este trastorno se pueden tratar con hormona tiroidea administrada por vía oral (por boca) a fin de que tengan una concentración normal de esta hormona en el cuerpo.

Biología

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Errores congénitos del metabolismo. Algunas enfermedades metabólicas se heredan. Estas enfermedades se conocen como errores congénitos del metabolismo. Al poco tiempo de nacer un bebé, se evalúa si padece muchas de esas enfermedades metabólicas. Los errores congénitos del metabolismo a veces pueden provocar problemas graves si no se controlan a través de la dieta o con medicación desde muy pronto. Ejemplos de este tipo de trastornos incluyen la galactosemia (los bebés que nacen con este problema no tiene suficiente cantidad de una enzima encargada de descomponer el azúcar de la leche, denominado galactosa) y la fenilcetonuria (este trastorno está provocado por un defecto en la enzima encargada de descomponer el aminoácido fenilalanina, necesario para el crecimiento normal y la fabricación de proteínas). Los jóvenes pueden necesitar seguir una dieta especial y/o tomar medicamentos para controlar problemas metabólicos de nacimiento.

Diabetes tipo 1. La diabetes tipo 1 ocurre cuando el páncreas no produce o secreta suficiente insulina. Los síntomas de esta enfermedad incluyen orinar en exceso, tener mucha sed y mucha hambre y perder peso. A la larga, esta enfermedad puede provocar problemas renales, dolor provocado por lesiones neuronales, ceguera y enfermedad cardiovascular. Los jóvenes que padecen diabetes tipo 1 necesitan inyectarse insulina regularmente y controlarse la concentración de azúcar en sangre a fin de reducir el riesgo de desarrollar problemas de salud a consecuencia de la diabetes.

Diabetes tipo 2. La diabetes tipo 2 ocurre cuando el cuerpo no responde a la insulina con normalidad. Los síntomas de este trastorno son parecidos a los de la diabetes tipo 1. Muchos jóvenes y niños que desarrollan este tipo de diabetes tienen sobrepeso, que se cree que desempeña un papel importante en su menor reactividad a la insulina. Algunas personas pueden tratarse eficazmente con cambios dietéticos, ejercicio y medicación por vía oral, pero en otros casos son necesarias las inyecciones de insulina. Controlar la concentración de azúcar en sangre reduce el riesgo de desarrollar los mismos problemas de salud a largo plazo asociados a una diabetes tipo 1 no tratada o mal controlada.


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Contesta las siguientes preguntas de acuerdo a lo estudiado en este tema.

1. ¿Qué es el metabolismo?

_________________________________________________________________________

2. Explica el proceso de la fotosíntesis

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Cuál es la función de las enzimas?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Menciona y explica brevemente los 2 tipos de actividades del metabolismo

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. ¿Qué es una caloría?

_________________________________________________________________________

6. ¿Qué es el metabolismo basal?

_________________________________________________________________________

7. Menciona las enfermedades y trastornos metabólicos más frecuentes

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Biología

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EVOLUCIÒN

La Evolución, es el 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 estadio a otro.

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.

¿Cómo se da 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, la de la selección natural, para explicar el mecanismo de la evolución. La


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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.

MECANISMOS DE SELECCIÓN

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.

Biología

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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.

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.


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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. Este aislamiento o especiación se realiza de varias formas.

TIPOS DE PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN

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. Muchos de los fósiles de vertebrados son proporcionales a su esqueleto, de los cuales es posible deducir la postura y el modo de locomoción. De las rugosidades en los huesos, indicadoras de la inserción de los músculos, los paleontólogos pueden deducir la posición y tamaño de los músculos, y de aquí el contorno del cuerpo. Gracias a esos datos se han logrado reconstrucciones de cómo eran estos animales en vida.

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

Biología

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diferenciándose. Todos los cordados son semejantes porque descienden de los mismos antepasados y conservan su tipo de organización. A partir de estos antepasados fueron apareciendo las distintas categorías, como, por ejemplo, las clases de las aves, reptiles, etc. A su vez, estos nuevos individuos continúan diferenciándose y dan origen a las categorías inferiores hasta llegar a la especie, en que las semejanzas de todos los individuos agrupados en ella son máximas. Cada categoría taxonómica significa, por tanto, un grado de parentesco.

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. Las semejanzas externas entre las aletas del pez y las de la ballena se explican fácilmente como una adaptación funcional a la natación. A estos órganos se les llama análogos. Por el contrario, las aletas de las ballenas y las extremidades del resto de los mamíferos son órganos homólogos. Igualmente existen casos ilustrativos. Las semejanzas profundas entre los organismos son las homológicas y no las analógicas, de manera que sólo sobre aquellas es posible establecer una clasificación natural.

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. El número de casos de órganos vestigiales es inmenso; sólo en


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el hombre se han catalogado casi un centenar. Entre los más conocidos está el apéndice vermiforme, que no tiene utilidad. En cambio, en otros mamíferos está mucho más desarrollado y actúa como un saco para que los fermentos puedan influir sobre la celulosa y otras sustancias. Otro caso curioso son los músculos que permiten mover las orejas. Este movimiento es de gran utilidad a algunos mamíferos, pues mediante él pueden localizar con mayor precisión de dónde vienen los sonidos. En el hombre estos músculos están atrofiados. Otro caso muy corriente de órganos rudimentarios son las llamadas muelas del juicio, que en el hombre aparecen muy tarde o nunca, y frecuentemente mal formadas, pero que en otros primates son totalmente funcionales.

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.

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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. Otro dato es el hecho de que muchos organismos de la misma especie o especies muy parecidas presentan un área de distribución discontinua, y están separados a veces por enormes distancias, como por ejemplo muchas especies de árboles que se encuentran indistintamente en Asia y en la costa occidental de América del Norte. Sólo se explica este hecho si suponemos que ambas zonas estuvieron

conectadas en el pasado y que estas especies tenían un área de distribución continua, mientras que en la actualidad han quedado confinadas en dos localizaciones muy distantes.

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. Los datos acerca de


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relaciones evolucionistas pueden obtenerse por similitudes y diferencias funcionales y químicas, así como similitudes y diferencias morfológicas. Miles de pruebas con diferentes animales han revelado la semejanza fundamental entre las proteínas sanguíneas de los mamíferos. El "parentesco sanguíneo" más allegado al ser humano es el de los grandes monos; después, por orden de alejamiento, los monos del Viejo Mundo, los del Nuevo Mundo de cola prensil y, luego, los tarsioideos.

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. La única diferencia notable entre el hombre y los primates a nivel genético es que el hombre tiene 23 pares de cromosomas y los primates

24. La selección e intercruzamiento de los animales domésticos y de los vegetales cultivados durante los últimos milenios nos proporcionan modelos de cómo obran las fuerzas evolutivas. Todas las variedades de perros en la actualidad descienden de una o pocas especies de perro salvaje, a pesar de que varían en muchos aspectos.

Biología

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Contesta lo siguiente con lo aprendido.

1. ¿Qué es la evolución?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Quién hizo la contribución más significativa a la teoría de la evolución?

_________________________________________________________________________

3. Completa los siguientes cuadros:

MECANISMOS DE SELECCIÓN CARACTERÌSTICAS

Selección Natural

Mutaciones

Radiación Adaptativa

Especiación


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TIPOS DE PRUEBAS DE LA EVOLUCIÓN CARACTERÍSTICAS

Registro Fósil

Pruebas Taxonómicas

Anatomía Comparada

Órganos Vestigiales

Pruebas Embriológicas

Pruebas Biogeográficas

Pruebas Bioquímicas

Pruebas Genéticas

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BIODIVERSIDAD

Se le llama biodiversidad al conjunto de todos los seres vivos y especies que existen en la tierra y a su interacción.

La gran biodiversidad es el resultado de la evolución de la vida a través de millones de años, cada organismo tiene su forma particular de vida, la cual está en perfecta relación con el medio que habita. El gran número de especies se calculan alrededor de 30 millones; esta cifra no es exacta debido a que no se conocen todas las especies existentes en nuestro planeta.

Tipos de Seres Vivos

Según el tipo de lugar donde viven los seres vivos se pueden clasificar en:

Organismos Acuáticos: Son todos aquellos que viven y se desarrollan dentro del agua, ésta puede ser dulce o salada y se pueden encontrar en lagos, ríos, etc.

Organismos Terrestres: Son los que viven y se desarrollan en la superficie sólida de la tierra, ya sea dentro del suelo, sobre él o sobre otros organismos. Los de costumbres aéreas también se consideran terrestres.

Según la forma de obtener energía necesaria para realizar sus funciones, los seres vivos se clasifican en:

Organismos Autótrofos: Son aquellos que producen sus alimentos, aprovechan la energía del sol para transformarla en energía química y así producen sus alimentos. Lo integran todos los vegetales y algas.


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Organismos Heterótrofos: Son todos aquellos que no pueden fabricar sus propios alimentos. No pueden aprovechar la energía luminosa y por lo tanto obtienen la energía de los alimentos que consumen, es decir, de aquellos fabricados por los vegetales; entre ellos están los hongos y todos los animales.

Según el tipo de respiración, los seres vivos se clasifican en:

Organismos Aerobios: El oxígeno se puede encontrar en el aire o en el agua, a los organismos que utilizan el oxígeno para realizar su respiración de les llama Organismos Aerobios. Los peces y algas toman el oxígeno del agua, todos los demás vegetales y animales lo toman del aire.

Organismos Anaerobios: Son aquellos que viven donde no existe oxígeno y su respiración es anaeróbica; entre ellos tenemos a las bacterias y levaduras que descomponen substancias y aprovechan la energía liberada para realizar sus funciones vitales.

Según el número de células que conforman a un organismo se clasifican en:

Seres Unicelulares: Constituidos por una sola célula, en general se les llama microorganismos y son seres vivos que cumplen con todas las funciones vitales como crecer, reproducirse, alimentarse, reaccionar ante estímulos del medio ambiente, etc. Como ejemplos tenemos a las bacterias, algunas algas microscópicas, algunos hongos, protozoarios, etc.

Seres Coloniales: Muchos seres vivos nunca existen en forma aislada en la

naturaleza, las agrupaciones son muy variadas y pueden estar constituidas por seres de la misma especie o bien en algunas ocasiones por diferentes especies. Los individuos están unidos unos con otros en íntima relación anatómica y si se separan mueren; como ejemplos tenemos a las esponjas, a los corales, algunas colonias de algas microscópicas llamadas volvox.

Seres Pluricelulares: Son todos aquellos formados por millones de células y pueden ser terrestres o acuáticos, animales o vegetales.

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a. Vegetales Son todos aquellos organismos capaces de producir su propio alimento. Generalmente son de color verde debido a un pigmento llamado clorofila, gracias a la cual aprovechan la energía luminosa para transformarla en energía química.

Vegetales Acuáticos: Entre ellos encontramos a las algas multicelulares que presentan un rizoide (raíz), así como estructuras llenas de aire para permitir su flotación y carecen de vasos conductores.

Vegetales terrestres: Presentan raíz cuya función es fijar y absorber, tienen vasos conductores, cutícula para proteger a la planta de la deshidratación.

Plantas con flores - Fanerógamas o Angiospermas.

Plantas sin flores.- Criptógamas o Gimnospermas.

b. Animales: Son todos aquellos organismos que no pueden fabricar su propio alimento, por lo tanto, para obtener su energía necesaria para realizar sus funciones vitales consumen vegetales, ya sea en forma directa o indirecta, alimentándose de otros animales que a su vez consumen vegetales. La mayoría de los animales presentan desplazamiento (movimiento), a excepción de los corales.

Animales Acuáticos: Conjunto de animales que nadan activamente, entre ellos están los peces, pulpos, calamares, tiburones, mamíferos marinos, etc.

IMPORTANCIA DE LA BIODIVERSIDAD

Existe una interdependencia muy estrecha entre todos los seres vivos y entre los factores de su hábitat, por lo tanto, una alteración entre unos seres vivos modifica también a su hábitat y a otros habitantes de ahí. La pérdida de la biodiversidad puede acarrear nuestra desaparición como especie.

La pérdida de la biodiversidad equivale a la pérdida de la calidad de nuestra vida como especie y, en caso extremo, nuestra propia extinción.

Razones que provocan pérdida de la biodiversidad.-

Todas las especies se han adaptado a su medio y si este cambiara simplemente perecerían.

El motivo de la desaparición de las especies es la alteración o desaparición de su hábitat.


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La mayoría de las veces la alteración del medio la provoca el hombre: La tala inmoderada obliga a sus habitantes a emigrar o a morir.

La agricultura no planificada origina la desaparición de las especies que habitaban en esos renglones antes de ser desmontadas, al igual que la contaminación, la

urbanización, la cacería y el tráfico de especies.

CLASIFICACION DE LOS SERES VIVOS

Los humanos hemos clasificado a los seres vivos teniendo la facultad cognoscitiva a un nivel excepcional dentro del reino animal.

Clasificar es agrupar a los seres que nos rodean con base en sus semejanzas y diferencias.

Los seres vivos se clasifican en:

SERES VIVOS

Autótrofos Heterótrofos

Semejanza

Diferencia

Se alimentan para vivir

Producen su propio alimento

Se alimentan para vivir

No producen su propio alimento

Semejanza

Diferencia

Están formados por células

Tienen células con cloroplastos porque realizan la fotosíntesis.

Están formados por células

Ninguna de sus células posee cloroplastos porque no realizan la fotosíntesis

Los criterios de clasificación son las bases que se tienen en cuenta para encontrar semejanzas y diferencias entre los seres que los rodean y así agruparlos.

Clasificar es ordenar las cosas u objetos que nos rodean con un criterio determinado en base a semejanzas y diferencias. Todos los tipos de clasificación pueden incluirse en dos grupos, según el criterio en el que se fundamentan y se han desarrollado sistemas de clasificación que consisten en agrupar a los animales en clases de acuerdo a categoría precisa.

Biología

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a. Criterios extrínsecos.- Toman en cuenta las semejanzas y diferencias externas de los seres vivos, es decir, el lugar donde habitan, tamaño, forma, color; estas clasificaciones son de tipo convencional debido a que son elaboradas con base en la experiencia o costumbres.

b. Criterios intrínsecos.- Son las características esenciales de un ser vivo como cantidad de células, manera de alimentarse, parentesco evolutivo, aspectos a nivel bioquímico o fisiología.

Los trabajos de Linneo:

Karl Von Linné (Carlos Lineo 1707 – 1778), físico químico que publicó un libro llamado "Sistemas Naturales" en donde agrupa a las plantas de acuerdo a la disposición de los órganos sexuales. Dicha clasificación se considera artificial debido a que no toma en cuenta las relaciones evolutivas de los seres vivos.

Estableció lo que se conoce como Nomenclatura binomial o binaria en donde se establece el nombre científico para cada especie, éste debe estar formado por las siguientes características: dos nombres, 1° género, 2° especie, ambos escritos en latín (latinizados) La primera letra del género con mayúscula, la primera de la especie con minúscula y ambos subrayados.

Canis familiaris (perro)

El sistema Lineano se ha conservado en cuanto al agrupamiento de las especies en categorías taxonómicas cada vez más amplias. Todas las especies vivientes han evolucionado a partir de otras preexistentes y por lo tanto, se pueden establecer categorías no sólo con base en semejanzas morfológicas, sino también al parentesco evolutivo.

Niveles Taxonómicos:

Taxonomía.- Conjunto de técnicas y procedimientos para ordenar y agrupar a los seres vivos en grupos afines o taxones.

Sistemática.- Se encarga de agrupar a los seres vivos de acuerdo a criterios de semejanzas y diferencias y relaciones evolutivas. Establece árboles genealógicos:

Reino.- Conjunto de phyla

Phylum.- Conjunto de clase

Clase.- Conjunto de órdenes similares.

Orden.- Conjunto de familias relacionadas


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Familia.- Reúne a los géneros con grandes semejanzas.

Género.- Conjunto de especies muy cercanas entre sí.

Especie.- Es la unidad fundamental de clasificación y se define como conjunto de organismos que poseen antepasados comunes anatómicos o fisiológicos similares.

Robert Whittaker, biólogo estadounidense, propuso que los seres vivos se pueden clasificar en cinco reinos:

Reino Mineral

Es la sustancia sólida, natural, homogénea, de origen inorgánico, de composición química definida. Poseen una disposición ordenada de átomos de los elementos de que está compuesto, y esto da como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras. Si el mineral ha sido capaz de crecer sin interferencias, pueden generar formas geométricas características, conocidas como cristales.

Reino Protista

Constituido por organismos unicelulares y pluricelulares, algunos autores los clasifican dentro del reino animal, habitan en ríos, lagos, océanos, algunos son parásitos, uno de los más importantes son los protozoarios de acuerdo a su locomoción o forma de desplazarse se divide en flagelados y ciliados.

Reino Fungi

Pluricelulares, unicelulares

Procariontes, eucariontes.

Biología

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Forman esporas para poder dispersarse y reproducirse, son heterótrofos, existen hongos, aerobios y anaerobios.

Carecen de pigmentos como la clorofila.

Tienen importancia médica porque provocan enfermedades en otros seres vivos, animales o plantas, por ejemplo; en las cosechas algunos producen medicamentos como la penicilina. También tienen importancia alimenticia porque muchas son fuente de alimento; los hongos habitan en muchos lugares, pero por lo general en donde existe mucha humedad, en lugares oscuros y templados, están formados por organismos pluricelulares.

Reino Plantae

Está formado por organismos unicelulares, pluricelulares, eucariontes, autótrofos, presentan pigmentos como la clorofila, generalmente son terrestres y algunos son acuáticos como las algas. Tienen gran importancia debido a que son los que proporcionan el oxígeno a todos los seres vivos, asimismo son una importante fuente alimenticia y participan en las cadenas alimenticias.

Existe otro tipo de plantas, entre ellas, el musgo que tiene importancia ecológica. En orden evolutivo existe otro grupo muy importante como son los helechos que también tienen importancia en el sentido dentro de los ecosistemas. Existe un grupo que se llama gimnospermas y entre ellos se encuentran los pinos o aquellas plantas que producen conos, pinas, etc. Finalmente como una adaptación evolutiva de todas las plantas surge un tipo de plantas que son aquellas que presentan flor en alguna época de su vida, se les denomina Angiospermas.

Reino Animal

Tiene una gran biodiversidad debido a que se encuentran organismos desde microscópicos unicelulares hasta pluricelulares; entre ellos podemos mencionar, por origen evolutivo, las esponjas, corales, estrellas de mar, crustáceos, erizos, pulpos, calamares, medusas, un grupo muy importante como son los artrópodos (insectos, arácnidos y crustáceos), para finalmente tener a los animales con columna vertebral como los peces cartilaginosos como tiburones y mantarayas.

Existen así mismo bacterias que son importantes para todos los seres vivos llamadas que son fijadoras del N2 nitrógeno.

Ciclo del Nitrógeno

Cianobacterias.- Son organismos unicelulares que habitan las aguas oceánicas y continentales; la mayoría posee clorofila y por lo tanto son autótrofos. Dentro de este


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grupo se encuentran las algas, la mayoría microscópica y tienen una gran importancia alimenticia.

1. Tifoidea

Tétanos (Clostridium tetani)

Botulismo (Clostridium botulinium)

Neumonía (Klebsilla neumoniae)

2. Enfermedades importantes y medio económico: 3. Importancia industrial.- Fabricación de queso, yoghurt, lactobacilos-yoghurt. 4. Importancia ecológica.- Debido a que se encuentra un grupo muy importante que

es el de las bacterias fijadoras del nitrógeno, también se encuentran bacterias desintegradoras de materia orgánica.

Contesta lo siguiente:

1. ¿Que es la Biodiversidad? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Completa las tablas:

SERES VIVOS

TIPOS CARACTERÍSTICAS

Organismos Acuáticos

Organismos Terrestres

Organismos Autótrofos

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Organismos Heterótrofos

Organismos Aerobios

Organismos Anaerobios

Organismos Unicelulares

Organismos Pluricelulares

REINO CARACTERÍSTICAS

MINERAL

PROTISTA

FUNGI

VEGETAL

ANIMAL


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MODULO V

El hombre es un animal vertebrado que pertenece al grupo de los mamíferos. El hombre como todos los seres vivos, nace, crece, nota los cambios que se producen a su alrededor, se reproduce y muere.

Todos los actos que los seres vivos realizan para vivir se llaman funciones vitales. Las funciones vitales pueden resumirse en tres: función de nutrición, función de relación y función de reproducción.

FUNCION DE NUTRICION: Tanto el ser humano como los animales se nutren tomando oxigeno del aire por medio de los pulmones, tomando alimentos y transformándolos en el aparato digestivo y distribuyéndolo lo nutrientes por todo el cuerpo por medio de la sangre.

FUNCION DE RELACION: El hombre y los animales se relacionan con los demás seres vivos por medio de los sentidos y el aparato locomotor. Así percibe lo que pasa a su alrededor, nota los cambios, se desplaza.

FUNCION DE REPRODUCCION: Al igual que el hombre, los animales se reproducen para conservar la especie, el hombre como los otros animales mamíferos nacen del vientre de su madre (vivíparos), a diferencia de los ovíparos que nacen de un huevo.

El hombre, así como los animales realizan sus funciones vitales por medio de órganos y aparatos. En los cuerpos de estos seres vivos hay muchos órganos. Los ojos, los pulmones, el corazón, el estómago, los músculos, etc., son órganos.

El conjunto de órganos que realizan una función forman un aparato o un sistema. Por ejemplo, el aparato digestivo está formado por la boca, el esófago, el estómago, los intestinos y el ano. El sistema circulatorio por el corazón, venas y arterias.

Biología

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SISTEMA ESQUELÉTICO Y MUSCULAR

Los hombres pueden diferenciarse por su estatura, color de piel, sexo. Pero todos los hombres son capaces de pensar, de progresar y de transmitir sus conocimientos. Esta es la mayor diferencia entre el hombre y los animales.

Esqueleto es una armazón sólida que sirve de sostén y de protección de las partes delicadas, estructurado por cartílago Articular, tejido esponjoso, médula, tejido compacto y periostio.

Las Articulaciones se dividen en tres clases: Articulaciones móviles gozan de movimientos amplios, semi móviles son de movimientos poco extensos e inmóviles no poseen movimiento. Los huesos se clasifican en largos, planos y cortos. Medula ósea roja: del hueso en desarrollo. Medula ósea amarilla: ordinaria predominan las células grasas.

Endostio: Tejido que tapiza la cavidad medular de un hueso.

Periostio: Tejido conjuntivo, cubre todos los huesos y puede formarlos.

Los músculos se agrupan en tres grupos: Lisos que son de movimiento involuntario, Estriado que son los músculos voluntarios, se hallan bajo control y Cardiaco que se encuentra sólo en el corazón y es involuntario.

La gran mayoría de los animales posee una armazón sólida que le sirve de sostén y a la vez de protección de las partes delicadas, esa armazón generalmente dura y mineralizada recibe el nombre de esqueleto.

El esqueleto está constituido por un conjunto de piezas duras de forma variada, llamadas huesos los huesos del cuerpo humano son 207. Este número puede variar. Todos los huesos están compuestos por tejido óseo, el tejido óseo puede ser compacto y esponjoso, el tejido compacto es macizo y muy duro, el tejido esponjoso es blando y frágil.

Los huesos de la cabeza forman una especie de caja ósea, el CRÁNEO, constituido por ocho huesos que se sueldan entre sí por medio de SUTURAS, que son uniones que no permiten el movimiento. La función del cráneo es la de proteger el encéfalo.


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Los huesos de la cara también conforman el cráneo. Cuando masticamos, movilizamos el único hueso móvil de la cabeza, el MAXILAR INFERIOR O MANDÍBULA.

Al esqueleto del tronco podemos movilizarlo para recoger un objeto del suelo o desplazarnos, ampliar el tórax en una inspiración profunda, etc.

Éste comprende un eje flexible, la COLUMNA VERTEBRAL, que forma una especie de "jaula", y la CAJA TORÁXICA, con las COSTILLAS y el ESTERNÓN. En su interior se alojan órganos importantes, como el corazón y los pulmones.

La columna vertebral está formada por 33 huesos pequeños, las VÉRTEBRAS, que permiten la realización de movimientos diversos como inclinar la cabeza cuando asentimos, elevar el mentón, etc.

Numerosos músculos, que se fijan a las vértebras, posibilitan dichos movimientos. Otros se insertan en las costillas exteriormente, provocando una dilatación de la caja torácica en los movimientos de inspiración.

Un hueso está estructurado por:

Cartílago Articular en la parte superior, tejido esponjoso inmediatamente por debajo médula, rodea a todo el hueso el tejido compacto, tejidos compactos en el centro del hueso, y el periostio limitando con el tejido esponjoso inferior.

Articulaciones móviles: Gozan de movimientos amplios.

Articulaciones semimóviles: Son articulaciones de movimientos poco extensos. Son las que unen dos cuerpos vertebrales entre sí.

Las dos caras que se articulan son ligeramente cóncavas y están revestidas por una lámina delgada de tejido cartilaginoso.

Un disco intervertebral une ambas caras. Los ligamentos interóseos permiten la flexión y extensión de la columna vertebral.

Articulaciones inmóviles: Estas articulaciones no tienen ningún movimiento. Se encuentran en la cabeza ósea. La articulación de parietal con el del lado opuesto o el frontal se denomina sutura porque ambos huesos presentan en reborde, unas superficies de saliencias dientes que encajan entre sí.

El aparato muscular tiene un gran número de músculos, pero se pueden agrupar en 3 grupos: lisos, estriado y cardiaco

Biología

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Músculo liso

Es el músculo involuntario. Está compuesto de células con forma de huso con un núcleo central, que carecen de estrías transversales aunque muestran débiles estrías longitudinales. Su movimiento o contracción lo determina el sistema nervioso vegetativo. Se localiza en la piel, órganos internos, aparato reproductor, grandes vasos sanguíneos y aparato excretor. El músculo liso humano, también llamado músculo visceral o involuntario, está constituido por células delgadas con forma de huso. Controladas por el sistema nervioso autónomo, las células del músculo liso ayudan a formar la estructura de la piel, los vasos sanguíneos y los órganos internos.

Tejido muscular esquelético o estriado

Son los músculos voluntarios, es decir los que se hallan bajo control. Está compuesto por fibras largas rodeadas de una membrana celular, el sarcolema. Las fibras son células fusiformes alargadas que contienen muchos núcleos y en las que se observa con claridad estrías longitudinales y transversales. Están inervados

a partir del sistema nervioso central. La mayor parte de los músculos esqueléticos están unidos a zonas del esqueleto mediante inserciones de tejido conjuntivo llamadas tendones. Las contracciones del músculo esquelético permiten los movimientos de los distintos huesos y cartílagos del esqueleto. Forman la mayor parte de la masa corporal de los vertebrados. El músculo estriado es aquél que se relaciona con el esqueleto y el movimiento. El tejido muscular estriado, junto con el tejido muscular liso, permanece libre de infecciones debido a su abundante riego sanguíneo. La mayoría de los problemas musculares se deben al esfuerzo excesivo y a la sobrecarga, más que a las infecciones.

Músculo cardiaco

Forma la mayor parte del corazón de los vertebrados. Las células presentan estriaciones longitudinales y transversales imperfectas y difieren del músculo esquelético sobre todo en la posición central de su núcleo y en la ramificación e interconexión de las fibras. Su control es involuntario. Está inervado por el sistema nervioso vegetativo, aunque los impulsos procedentes de él sólo aumentan o disminuyen su actividad sin ser responsables de la contracción rítmica característica del miocardio vivo. El mecanismo de la contracción cardiaca se basa en la generación y trasmisión automática de impulsos.


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APARATO DIGESTIVO

Es un conjunto de estructuras que hacen posible la de gradación de los alimentos en sustancias más simples que pueden ser transportadas, incorporadas y utilizadas por las células.

Estructuras del sistema digestivo:

La boca.

En ella los dientes trituran, destrozan y mastican los alimentos convirtiéndolos en un bolo que pasara al esófago y luego al estómago donde luego se realizará la digestión.

El esófago

Está ubicado a continuación de la cavidad bucal y su formar corresponde a un tubo alargado y hueco de paredes musculares. Cumple la función de conducir el alimento hacia el estómago. El movimiento de los alimentos en el esófago y recibe el nombre de movimiento peristáltico.

El estómago

Está dividido en fondo, cuerpo y antro. EN él se realiza la fase principal de la digestión, allí se dan los movimientos necesarios para mezclar los alimentos con los jugos gástricos.

Las glándulas anexas

El hígado y el páncreas son glándulas anexas al tubo digestivo. Se trata de dos vísceras cuya función digestiva principal es fabricar una serie de jugos que contribuyen a que la digestión se realice en forma eficiente.

El páncreas es un órgano complejo. Mide unos 15 cm de longitud, 4 de ancho y unos 2 cm de espesor. Sus funciones exocrinas son producir enzimas y bicarbonato de sodio.

El hígado es uno de los órganos más voluminosos. Se ubica en el costado superior derecho de la cavidad abdominal, cubriendo parcialmente al estómago. Es uno de los órganos que cumple más funciones en el organismo, algunas de las cuales son:

Biología

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SISTEMA CIRCULATORIO

— Producir y secretar la bilis, sustancia que hace soluble las grasas, facilitando la digestión.

— Almacenar glucosa, en la forma de glucógeno, un hidrato de carbono más complejo. — Almacenar hierro y vitaminas. — Sintetizar muchas proteínas presentes en la sangre.

— Detoxificar medicamentos y venenos que ingresan al cuerpo. — Eliminar glóbulos rojos viejos. — Participar en el metabolismo de grasas, hidratos de carbono y proteínas.

El intestino delgado

Situado en la cavidad abdominal, un tubo alargado y hueco con paredes más delgadas que las del estómago. Es la estructura más larga del sistema digestivo. Se divide en tres partes: duodeno, yeyuno e íleon.

El intestino grueso

Se ubica en la cavidad abdominal. Al inicio de él se encuentra el apéndice con forma de tubo hueco más ancho, más corto y de paredes más gruesas que el que el intestino delgado. Tiene aproximadamente 1 metro de largo y sus tramos reciben el nombre de, ciego, colon y recto.

Ingestión. Entrada de los alimentos en nuestro cuerpo.

Digestión. Es la transformación de los alimentos en sustancias nutritivas simples.

Absorción Es el paso de las sustancias nutritivas a la sangre.

Defecación. Expulsión de los residuos alimenticios al exterior.

El sistema circulatorio es una estructura relativamente cerrada que se compone de corazón, arterias y venas.

Corazón. Situado en el centro y a la izquierda del tórax, está dividido en cuatro cavidades: dos derechas (aurícula y ventrículo) y dos izquierdas (aurícula y ventrículo). Las aurículas y ventrículos están comunicadas entre sí a través de válvulas: tricúspide para las


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derechas y mitral para la izquierda. En condiciones normales las cavidades derechas e izquierdas no se comunican entre ellas.

La sangre es expulsada desde el ventrículo izquierdo hacia la arteria aorta, desde donde se reparte al resto del organismo por las diferentes ramificaciones arteriales.

Una vez que los diferentes tejidos y órganos del cuerpo han sido oxigenados y nutridos, esta sangre menos oxigenada es recogida por las venas y enviada a la aurícula derecha, desde donde pasa al ventrículo derecho. Desde éste, es expulsada por la arteria pulmonar hacia los pulmones, dónde se oxigena de nuevo, pasando desde las venas pulmonares hasta la aurícula izquierda, y de esta al ventrículo izquierdo iniciándose así de nuevo el ciclo. La función del

corazón es bombear la sangre que le llega procedente de las venas hacia las arterias para distribuirla por el organismo.

El sistema circulatorio es la estructura anatómica que abarca tanto al sistema cardiovascular que conduce y hace circular la sangre, como al sistema linfático, que conduce la linfa. La sangre es un tipo de tejido conjuntivo especializado, con una matriz coloidal líquida y una constitución compleja. Tiene una fase sólida (elementos formes, que incluye a los glóbulos blancos, los glóbulos rojos y las plaquetas) y una fase líquida, representada por el plasma sanguíneo. La linfa es un líquido transparente que recorre los vasos linfáticos y generalmente carece de pigmentos.

La linfa se produce tras el exceso de líquido que sale de los capilares sanguíneos al espacio intersticial o intercelular, siendo recogida por los capilares linfáticos que drenan a vasos linfáticos más gruesos hasta converger en conductos que se vacían en las venas subclavias.

Su función principal es la de pasar nutrientes (tales como aminoácidos, electrolitos y linfa), gases, hormonas, células sanguíneas, etc. a las células del cuerpo, recoger los desechos metabólicos que se han de eliminar después por los riñones, en la orina, y por el aire exhalado en los pulmones, rico en dióxido de carbono (CO2). Además, defiende el cuerpo de infecciones y ayuda a estabilizar la

Biología

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SISTEMA RESPIRATORIO

temperatura y el pH para poder mantener la homeostasis.

Tipos de sistemas circulatorios

Existen dos tipos:

Sistema circulatorio cerrado: Consiste en una serie de vasos sanguíneos por los que, sin salir de ellos, viaja la sangre. El material transportado por ella llega a los tejidos a través de difusión. Es característico de anélidos, moluscos cefalópodos y de todos los vertebrados, incluido el ser humano.

Sistema circulatorio abierto: La sangre bombeada por el corazón viaja a través de todos los vasos sanguíneos, con lo cual irriga directamente las células, regresando luego por distintos mecanismos. Este tipo de sistema se presenta en muchos invertebrados, entre ellos los artrópodos, que incluyen a los crustáceos, las arañas y los insectos; y los moluscos no cefalópodos, como caracoles y almejas. Estos animales tienen uno o varios corazones, una red de vasos sanguíneos y un espacio abierto grande en el cuerpo llamado hemocele.

La función del Sistema Respiratorio es

incorporar oxígeno al organismo; para que al

llegar a la célula se produzca la

"combustión" y poder así "quemar" los nutrientes y liberar energía. De ésta

combustión quedan desechos, tal como el dióxido de carbono, el

cual es expulsado al exterior a través del

proceso de espiración (proceso llevado a cabo

por el sistema respiratorio).


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Órganos del Sistema Respiratorio

Nariz: Posee dos orificios llamados nares. Dentro de los nares, encontramos a los cilios, que sirven para oler. También están las fosas nasales que están separadas por el tabique.

La función de la nariz es humedecer, calentar y purificar el aire inspirado.

Tráquea: Está situada en las primeras seis vértebras cervicales. Es un órgano común al aparato digestivo y al respiratorio ya que conduce al alimento desde la boca al esófago, por otro lado conduce el aire procedente de las fosas nasales a la laringe. Es un conducto semicircular de 12 centímetros de largo formado por 20 anillos cartilaginosos. Su superficie está revestida con una película de moco, en el cual se adhieren partículas de polvo que atravesaron las vías respiratorias superiores.

Además, este moco actúa como bactericida.

Laringe: Tiene forma de tubo y sus paredes están reforzadas por cartílago. En el interior se hallan las cuerdas vocales por lo que se considera a la laringe "el órgano productor de sonido". Además es un órgano móvil ya que se mueve con la fonación, la voz y la deglución.

Bronquios: Son las diversas ramificaciones del interior del pulmón, terminan en los alvéolos pulmonares que tienen a su vez unas bolsas más pequeñas o vesículas pulmonares, están rodeadas de una multitud de capilares por donde pasa la sangre y se purifica y se realiza el intercambio gaseoso.

Alvéolos: Son pequeños sacos en donde se produce la hematosis, proceso en cual los glóbulos rojos absorben oxígeno y se liberan del dióxido de carbono.

Pulmones: Son dos masas esponjosas de color rojizo rodeados del pleura, situadas en el tórax a ambos lados del corazón, el derecho tiene tres partes o lóbulos; el izquierdo tiene dos partes. Contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos.

Diafragma: Es un músculo que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal, al contraerse permite la entrada de aire a los pulmones.

El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Luego, pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la tráquea.

A la mitad de la altura del pecho, la tráquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez, en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos.

Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre.

Al inspirar y espirar realizamos ligeros movimientos que hacen que los pulmones se expandan y el aire entre en ellos mediante el tracto respiratorio.

Biología

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SISTEMA URINARIO

El diafragma hace que el tórax aumente su tamaño, y es ahí cuando los pulmones se inflan realmente. En este momento, las costillas se levantan y se separan entre sí.

En la espiración, el diafragma sube, presionando los pulmones y haciéndoles expulsar el aire por las vías respiratorias. Es cuando las costillas descienden y quedan menos separadas entre sí y el volumen del tórax disminuye.

La orina está compuesta aproximadamente de 95% agua. Las principales excretas de la

orina humana son la urea, el cloruro de sodio y el ácido úrico.

La eliminación de la orina es realizada a través del sistema urinario. Los órganos que

componen el sistema urinario son los riñones y las vías urinarias.

Las vías urinarias comprenden el uréter, la

vejiga y la uretra.

Nuestros tejidos reciben de la sangre las

sustancias nutritivas, en la sangre son

abandonados todos aquellos compuestos

químicos tóxicos que en ellos se forman como

resultado del complejo fenómeno de la nutrición.

Tales sustancias son dañinas y deben ser eliminadas para no intoxicar el organismo y

poner la vida en peligro. La mayor parte de estos productos es eliminada por el trabajo del

aparato urinario, solamente una parte mínima es eliminada por las glándulas sudoríparas

mediante el sudor.

El aparato urinario tiene la tarea de separar de la sangre las sustancias nocivas y de

eliminarlas bajo la forma de orina. Se compone de dos riñones que filtran la sangre y son

los verdaderos órganos activos en el trabajo de selección de las sustancias que serán

rechazadas, desde allí es que se conduce a través de las vías urinarias, la orina hasta la


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vejiga, que es el reservorio de temporal de estos desechos y luego desde allí es expulsada

hacia fuera. Conjuntamente con las sustancias rechazadas, el aparato urinario filtra y

elimina también agua. La eliminación de agua es necesaria sea porque las sustancias de

rechazo están disueltas en el plasma, que está constituido, en su mayor parte de agua, sea

porque también la cantidad de agua presente en la sangre y los tejidos debe ser

mantenida constante.

El agua entre en la composición de todos los tejidos y de la sustancia intercelular (que

llena los espacios entre las células): ella es la constituyente universal de todos los

“humores” del organismo y tiene la tarea esencial de servir como “solvente” de todas las

sustancias fisiológicamente activas.

El agua entra en el organismo con los alimentos y las bebidas, en parte se forma en el

propio organismo por efecto de las reacciones químicas que allí tienen lugar. Después de

haber realizado sus importantes funciones, el agua debe ser eliminada y así, como antes

había servido de vehículo a las sustancias nutritivas, ahora sirve de vehículo a las

sustancias rechazadas.

Nuestra sangre contiene muchas sustancias que no necesitamos y algunas pueden

hasta ser peligrosas (agua en exceso, sales minerales, células muertas o alteradas y

residuos de actividades celulares. Por esto deben ser eliminadas.

Como está constituido el sistema urinario

Los componentes del sistema urinario son:

dos riñones, dos uréteres, la vejiga y la

uretra.

Los riñones son los principales órganos

del sistema. Situados en la cavidad

abdominal, en la región lumbar, uno a

cada lado de la columna vertebral y

rodeados por un tejido grasoso, los

riñones son órganos en forma de haba, de

color rojo oscuro.

Biología

347

El lado cóncavo esta vuelto hacia la columna vertebral, esto es porque en ese lado es

donde entran y salen los vasos sanguíneos de los cuales la arteria renal y la vena renal son

los más importantes. Los riñones extraen los productos residuales de la sangre a través de

millones de pequeños filtros denominados nefrones, que son la unidad funcional de los

riñones. Cada nefrón presenta dos partes principales, la capsula glomerular (o cápsula de

Bowman) y los túmulos renales. Los túbulos renales son identificados como túbulo

contorcido proximal, asa néfrica (asa de Henle) y túbulo contorcido distal. En el interior de

la cápsula glomerular penetra una arteriola (ramificación de la arteria renal) que se

ramifica, formando un enmarañado de capilares llamado glomérulo renal.

La cápsula glomerular continúa en el túbulo contorcido proximal, que se prolonga en una

asa en forma de U llamada asa néfrica. Desde esa asa sigue otro túbulo contorcido, el

distal. El conjunto de estos túbulos forma los túbulos renales.

La orina se forma en los nefrones básicamente en dos etapas: la filtración glomerular y la

reabsorción renal. Es en la cápsula glomerular que ocurre la filtración glomerular, que

consiste en el desborde de la parte del plasma sanguíneo del glomérulo renal hacia la

cápsula glomerular. El líquido desbordado se llama filtrado. Ese filtrado contiene

sustancias útiles al organismo como agua, glucosa, vitaminas, aminoácidos y sales

minerales diversas. Pero también contiene sustancias tóxicas o inútiles al organismo,

como la urea y el ácido úrico.

De la cápsula glomerular, el filtrado pasa hacia los túbulos renales. El proceso en que

existe el retorno hacia la sangre de las sustancias útiles para el organismo se llama

reabsorción renal y ocurre aquí, en los túbulos renales. Esas sustancias útiles que retornan

a la sangre son retiradas del filtro por las células de los túbulos renales. De allí pasan hacia

los vasos capilares sanguíneos que envuelven esos túbulos

De los nefrones, los residuos recogidos son enviados a través de los uréteres hacia la

vejiga. Los uréteres son dos tubos musculosos y elásticos que salen desde cada uno de los

riñones y finalizan en la vejiga. La vejiga es un saco musculoso, muy elástico, con un radio

aproximado de 30 centímetros, donde la orina (residuos filtrados) se acumula

Este reservorio está ligado a un canal – la uretra – que se abre al exterior por el meato

urinario y su base está rodeada por el esfínter uretral, que puede permanecer cerrado y

resistir la voluntad de orinar.


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SISTEMA NERVIOSO

El sistema nervioso, junto con el sistema endocrino integra y controla las numerosas funciones que permiten que el animal y el humano regulen su ambiente interno y reaccionen a su ambiente externo o lo encare. La unidad funcional del sistema nervioso es la “neurona”, que consiste en el cuerpo celular que contiene el núcleo, la maquinaria metabólica, en dendritas para recibir estímulos, y en un axón que retransmite estímulos a otras células.

El sistema nervioso se divide en dos partes: el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico. El sistema nervioso está constituido por la médula espinal y el encéfalo.

La médula espinal es un cordón blanco brillante que se desprende de la base del encéfalo y recorre la columna vertebral, en la prolongación inferior del bulbo raquídeo, mide unos 45 o 50 cms de longitud y pesa entre 26 y 30 grs., está alojada en el interior del conducto vertebral que forman las vertebras y ciertos ligamentos.

El encéfalo es la porción dilatada que se haya por encima de la médula espinal, está contenida en la cavidad craneal y se une a la médula espinal a nivel de la primera vértebra cervical, pesa unos 1400 gramos, y tiene la consistencia de un queso semiblando. El encéfalo recibe impulsos nerviosos procedentes de la médula espinal y de los nervios craneales que se dirigen directamente hacia él desde los ojos, el oído interno, u otros sitios del cuerpo.

Aunque los conocimientos de la estructura y función del encéfalo aumentan rápidamente, muchos piensan que jamás se llegará a entenderlo todo. Sin embargo, sus funciones son esenciales, no sólo para la integración y control de una multitud de actividades fisiológicas que ocurren en todo el cuerpo. También para los procesos que identificamos como mente, conciencia, percepción e interpretación de la información proveniente del ambiente externo, pensamiento, memoria y la variedad de evasiones que caracterizan la experiencia humana. La asociación de un estímulo con otro con la memoria y la acción coordinada del cuerpo necesarias para la irritabilidad adecuada, dependen de los circuitos que sigan los impulsos nerviosos del cerebro.

Biología

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SISTEMA ENDOCRINO

En lo funcional, el sistema nervioso difiere del endocrino en su capacidad para responder rápidamente, pues el impulso nervioso puede recorrer todo el organismo en cuestión de milisegundos. Las hormonas, en cambio, se mueven a una velocidad menor, por medio del torrente sanguíneo y es característico que susciten respuestas más lentas pero duraderas.

El sistema nervioso se encarga de las funciones de control del organismo. Es capaz de recibir e integrar innumerables datos procedentes de los distintos órganos

sensoriales para lograr una respuesta del cuerpo, el sistema nervioso se encarga de controlar las actividades rápidas. Además, es el responsable de las funciones intelectivas, como la memoria, las emociones o las voliciones. Su constitución anatómica es muy compleja, y las células que lo componen, a diferencia de las del resto del organismo, carecen de capacidad regenerativa. La constitución anatómica es:

Sistema Nervioso Central, Cerebro, Cerebro anterior, Telencéfalo, Neocortex, Ganglios Basales, Sistema Límbico, Diencéfalo, Tálamo, Hipotálamo, Cerebro medio, Médula Espinal, Cerebro Posterior, Cerebelo, Protuberancia, Bulbo raquídeo, Sistema nervioso periférico, Somático, Autónomo, Simpático y Parasimpático.

El Sistema Endocrino se refiere al conjunto de órganos que tienen como función producir y secretar hormonas al torrente sanguíneo. Las hormonas, en su defecto, son sustancias liberadas por una glándula u órgano que tienen como finalidad regular las actividades de la célula en otras zonas del organismo. Luego de


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ser liberadas en el medio interno, actúan en él provocado una respuesta fisiológica a cierta distancia de donde fueron segregadas.

Para que las hormonas provoquen una respuesta fisiológica, se unen a unos receptores que se encuentran en la superficie o dentro de las células, a las cuales se les denominan células blanco o dianas.

Las hormonas, según su composición bioquímica y mecanismo de acción, se clasifican en:

Proteicas: las cuales están compuestas por cadenas de aminoácidos y derivan de la hipófisis, paratiroides y páncreas. Por su composición bioquímica, sus receptores se encuentran en la membrana donde comienza a producirse una serie de reacciones que dan lugar a unos productos bioquímicos que actúan como segundo mensajeros.

Esteroideas: son derivadas del colesterol y por ende, pueden atravesar la célula y unirse con su receptor que se encuentra en el citoplasma de la célula blanco o diana. Este tipo de hormona es secretado por la corteza suprarrenal y las gónadas.

Aminas: las cuales son secretadas por la glándula tiroides y de la médula suprarrenal, y su receptor se encuentra en el núcleo de la célula.

Las Glándulas son órganos cuya función es la de fabricar productos especiales expensas de los materiales de la sangre. Según su función se dividen en:

Glándulas endocrinas: son aquellas que producen mensajeros químicos llamados hormonas que ayudan a controlar como a regular partes, sistemas, aparatos y hasta órganos individuales del cuerpo. Los órganos endocrinos también se denominan glándulas sin conducto o glándulas endocrinas, debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguíneo.

Estas glándulas forman el sistema endocrino que no tiene una localización anatómica única, sino que está disperso en todo el organismo en glándulas endocrinas y en células asociadas al tubo digestivo.

Glándulas exocrinas: Se refiere a las que no poseen mensajeros químicos sino que estos envían sus secreciones por conductos o tubos -que son receptores específicos- como por ejemplo los lagrimales, axilas o tejidos cutáneos.

Glándulas holocrinas: son aquellas donde los productos de secreción se acumulan en los cuerpos de las células, luego las células mueren y son excretadas como la secreción de la glándula. Constantemente se forman nuevas células para reponer alas perdidas. Las glándulas sebáceas pertenecen a este grupo.

Glándulas epocrinas: Sus secreciones se reúnen en los extremos de las células glandulares. Luego estos extremos de las células se desprenden para formar la secreción. El núcleo y el citoplasma restante se regeneran luego en un corto período de recuperación. Las glándulas mamarias pertenecen a este grupo.

Biología

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Glándulas unicelulares: las glándulas unicelulares (una célula) están representadas por células mucosas o coliformes que se encuentran en el epitelio de recubrimiento de los sistemas digestivos, respiratorio y urogenital. La forma de las células mucosas es como una copa y de ahí el nombre de células caliciformes. El extremo interno o basal es delgado y contiene el núcleo. Una célula caliciforme puede verter su contenido poco a poco y retener su forma, o vaciarse rápidamente y colapsarse. Otra vez se llena y se repite el ciclo. Periódicamente estas células mueren y son remplazadas.

Glándulas multicelulares: las glándulas multicelulares presentan formas variadas. Las más simples tienen forma de platos aplanados de células secretoras o son grupos de células secretoras que constituyen un pequeño hueco dentro del epitelio y secretan a través de una abertura común.3

Las glándulas que componen el sistema endocrino del cuerpo humano son:

La Hipófisis. Es una glándula que tiene forma de pera y se encuentra en una estructura ósea llamada "silla turca", localizada debajo del cerebro. Esta glándula es la encargada de producir muchas hormonas que controlan a la mayoría de las glándulas endocrinas del organismo, recibiendo el nombre de "hormona principal".

La hipófisis es controlada a su vez por el hipotálamo, que es una región que se encuentra por encima de la hipófisis. La misma está formada por dos lóbulos: el anterior (adenohipófisis) que es controlada por el hipotálamo mediante la segregación de sustancias parecidas a las hormonas, que llegan hasta los vasos sanguíneos que conectan


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a las dos zonas; y el lóbulo posterior (neurohipófisis) que igualmente es controlado por el hipotálamo mediante impulsos nerviosos.

El lóbulo anterior o adenohipófisis produce hormonas que estimulan la función de otras glándulas endocrinas, por ejemplo, la adrenocorticotropina, hormona adrenocorticotropa o ACTH, que estimula la corteza suprarrenal; la hormona estimulante de la glándula tiroides o tirotropina (TSH) que controla el tiroides; la hormona estimulante de los folículos o foliculoestimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH), que estimulan las glándulas sexuales; la prolactina, que, al igual que otras hormonas especiales, influye en la producción de leche por las glándulas mamarias; la hormona somatotropa (STH), que mantiene en actividad el cuerpo lúteo y estimula la producción de leche en la mujer; también actúa en la producción de la hormona del crecimiento o somatotropina, que favorece el desarrollo de los tejidos del organismo, en particular la matriz ósea y el músculo; y una hormona denominada estimuladora de los melanocitos, que estimula la síntesis de melanina en las células pigmentadas o melanocitos.

El lóbulo posterior de la hipófisis o neurohipófisis, secreta las hormonas oxitocina y antidiurética, ambas secretadas por el hipotálamo y almacenadas en la hipófisis. La primera se encarga de las contracciones uterinas durante el parto y estimula la expulsión de leche de las mamas; y la segunda controla el agua excretada por los riñones y ayuda a mantener la presión arterial elevada.

Tiroides. Es una glándula que se encuentra por debajo del cartílago tiroides, tiene forma de mariposa y ambos lóbulos están unidos por una estructura llamada istmo. Esta glándula secreta las hormonas tiroxina y la Triyodotironina que influyen en la maduración y el desarrollo de los tejidos, en la producción de energía y de calor, en el metabolismo (transformación) de nutrientes, en las funciones mentales, cardíacas, respiratorias, sexuales y reproductivas4. También secreta una hormona denominada calcitonina, que disminuye los niveles de calcio en la sangre e inhibe su reabsorción ósea.

Paratiroides. Son dos pares de glándulas que se encuentran al lado de los lóbulos del tiroides y su función consiste en regula los niveles sanguíneos de calcio y fósforo y estimula la reabsorción de hueso.

Páncreas. Es un órgano que cumple con funciones exocrinas, ya que secreta enzimas hacia al duodeno en el proceso digestivo; y funciones endocrinas porque libera insulina y glucagón. Ambas provienen específicamente de los islotes del páncreas o islotes de Langerhans de las células y . La primera actúa sobre el metabolismo de los hidratos de carbono, proteínas y grasas, aumentando la tasa de utilización de la glucosa y favoreciendo la formación de proteínas y el almacenamiento de grasas; y el segundo aumenta de forma transitoria los niveles de azúcar en la sangre mediante la liberación de glucosa procedente del hígado.

Suprarrenales. Cada una de estas glándulas está formada por una zona interna denominada médula y una zona externa que recibe el nombre de corteza. Ambas se localizan sobre los riñones. La médula suprarrenal produce adrenalina, llamada

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también epinefrina, y noradrenalina, que afecta a un gran número de funciones del organismo. Estas sustancias estimulan la actividad del corazón, aumentan la tensión arterial, y actúan sobre la contracción y dilatación de los vasos sanguíneos y la musculatura. La adrenalina eleva los niveles de glucosa en sangre (glucemia). Todas estas acciones ayudan al organismo a enfrentarse a situaciones de urgencia de forma más eficaz. La corteza suprarrenal elabora un grupo de hormonas denominadas glucocorticoides, que incluyen la corticosterona y el cortisol, y los mineralocorticoides, que incluyen la aldosterona y otras sustancias hormonales esenciales para el mantenimiento de la vida y la adaptación al estrés. Las secreciones suprarrenales regulan el equilibrio de agua y sal del organismo, influyen sobre la tensión arterial, actúan sobre el sistema linfático, influyen sobre los mecanismos del sistema inmunológico y regulan el metabolismo de los glúcidos y de las proteínas. Además, las glándulas suprarrenales también producen pequeñas cantidades de hormonas masculinas y femeninas.

Gónadas. Se refiere a los testículos y ovarios o glándulas sexuales como se les conoce comúnmente.

Específicamente, los ovarios son los órganos de la reproducción femenina Son estructuras pares con forma de almendra situadas a ambos lados del útero. Los folículos ováricos producen óvulos, o huevos, y también segregan un grupo de hormonas denominadas estrógenos, necesarias para el desarrollo de los órganos reproductores y de las características sexuales secundarias, como distribución de la grasa, amplitud de la pelvis, crecimiento de las mamas y vello púbico y axilar. Otra hormona segregada por los ovarios es la progesterona que ejerce su acción principal sobre la mucosa uterina en el mantenimiento del embarazo. También actúa junto a los estrógenos favoreciendo el crecimiento y la elasticidad de la vagina. Los ovarios también elaboran una hormona llamada relaxina, que actúa sobre los ligamentos de la pelvis y el cuello del útero y provoca su relajación durante el parto, facilitando de esta forma el alumbramiento.

Por otra parte, los testículos son cuerpos ovoideos pares que se encuentran suspendidos en el escroto. Las células de Leydig de los testículos producen una o más hormonas masculinas, denominadas andrógenos. La más importante es la testosterona, que estimula el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios, influye sobre el crecimiento de la próstata y vesículas seminales, y estimula la actividad secretora de estas estructuras. Los testículos también contienen células que producen gametos masculinos o espermatozoides5.

Metabolismo Hormonal

La liberación de las hormonas depende de los niveles en sangre de otras hormonas y de ciertos productos metabólicos bajo influencia hormonal, así como de la estimulación nerviosa. La producción de las hormonas de la hipófisis anterior se inhibe cuando las producidas por la glándula diana particular, la corteza suprarrenal, el tiroides o las gónadas circulan en la sangre. Por ejemplo, cuando hay una cierta cantidad de hormona


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tiroidea en el torrente sanguíneo la hipófisis interrumpe la producción de hormona estimulante del tiroides hasta que el nivel de hormona tiroidea descienda. Por lo tanto, los niveles de hormonas circulantes se mantienen en un equilibrio constante. Este mecanismo, que se conoce como homeostasis o realimentación negativa, es similar al sistema de activación de un termostato por la temperatura de una habitación para encender o apagar una caldera.

La administración prolongada procedente del exterior de hormonas adrenocorticales, tiroideas o sexuales interrumpe casi por completo la producción de las correspondientes hormonas estimulantes de la hipófisis, y provoca la atrofia temporal de las glándulas diana. Por el contrario, si la producción de las glándulas diana es muy inferior al nivel normal, la producción continua de hormona estimulante por la hipófisis produce una hipertrofia de la glándula, como en el bocio por déficit de yodo.

La liberación de hormonas está regulada también por la cantidad de sustancias circulantes en sangre, cuya presencia o utilización queda bajo control hormonal. Los altos niveles de glucosa en la sangre estimulan la producción y liberación de insulina mientras que los niveles reducidos estimulan a las glándulas suprarrenales para producir adrenalina y glucagón; así se mantiene el equilibrio en el metabolismo de los hidratos de carbono. De igual manera, un déficit de calcio en la sangre estimula la secreción de hormona paratiroidea, mientras que los niveles elevados estimulan la liberación de calcitonina por el tiroides.

La función endocrina está regulada también por el sistema nervioso, como le demuestra la respuesta suprarrenal al estrés. Los distintos órganos endocrinos están sometidos a diversas formas de control nervioso. La médula suprarrenal y la hipófisis posterior son glándulas con rica inervación y controladas de modo directo por el sistema nervioso. Sin embargo, la corteza suprarrenal, el tiroides y las gónadas, aunque responden a varios estímulos nerviosos, carecen de inervación específica y mantienen su función cuando se trasplantan a otras partes del organismo. La hipófisis anterior tiene inervación escasa, pero no puede funcionar si se trasplanta.

Se desconoce la forma en que las hormonas ejercen muchos de sus efectos metabólicos y morfológicos. Sin embargo, se piensa que los efectos sobre la función de las células se deben a su acción sobre las membranas celulares o enzimas, mediante la regulación de la expresión de los genes o mediante el control de la liberación de iones u otras moléculas pequeñas. Aunque en apariencia no se consumen o se modifican en el proceso metabólico, las hormonas pueden ser destruidas en gran parte por degradación química. Los productos hormonales finales se excretan con rapidez y se encuentran en la orina en grandes cantidades, y también en las heces y el sudor.

Trastornos de la Función Endocrina

Las alteraciones en la producción endocrina se pueden clasificar como de hiperfunción (exceso de actividad) o hipofunción (actividad insuficiente). La hiperfunción de una glándula puede estar causada por un tumor productor de hormonas que es benigno o, con

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APARATO REPRODUCTOR

menos frecuencia, maligno. La hipofunción puede deberse a defectos congénitos, cáncer, lesiones inflamatorias, degeneración, trastornos de la hipófisis que afectan a los órganos diana, traumatismos, o, en el caso de enfermedad tiroidea, déficit de yodo. La hipofunción puede ser también resultado de la extirpación quirúrgica de una glándula o de la destrucción por radioterapia.

La hiperfunción de la hipófisis anterior con sobreproducción de hormona del crecimiento provoca en ocasiones gigantismo o acromegalia, o si se produce un exceso de producción de hormona estimulante de la corteza suprarrenal, puede resultar un grupo de síntomas conocidos como síndrome de Cushing que incluye hipertensión, debilidad, policitemia, estrías cutáneas purpúreas, y un tipo especial de obesidad. La deficiencia de la hipófisis anterior conduce a enanismo (sí aparece al principio de la vida), ausencia de desarrollo sexual, debilidad, y en algunas ocasiones desnutrición grave. Una disminución de la actividad de la corteza suprarrenal origina la enfermedad de Addison, mientras que la actividad excesiva puede provocar el síndrome de Cushing u originar virilismo, aparición de caracteres sexuales secundarios masculinos en mujeres y niños. Las alteraciones de la función de las gónadas afectan sobre todo al desarrollo de los caracteres sexuales primarios y secundarios. Las deficiencias tiroideas producen cretinismo y enanismo en el lactante, y mixedema, caracterizado por rasgos toscos y disminución de las reacciones físicas y mentales, en el adulto. La hiperfunción tiroidea (enfermedad de Graves, bocio tóxico) se caracteriza por abultamiento de los ojos, temblor y sudoración, aumento de la frecuencia del pulso, palpitaciones cardiacas e irritabilidad nerviosa. La diabetes insípida se debe al déficit de hormona antidiurética, y la diabetes mellitus, a un defecto en la producción de la hormona pancreática insulina, o puede ser consecuencia de una respuesta inadecuada del organismo.

Es un conjunto de diferentes órganos encargado de la función vital de la reproducción. La condición de función vital es debida no a un solo individuo sino al conjunto de la especie. Un individuo puede no tener hijos y no se muere


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Por ello. Pero si ningún individuo de la especie tuviera hijos la especie desaparecería. Por eso es una función vital. La reproducción humana es una reproducción sexual: necesita de una célula sexual masculina (espermatozoide) y una célula sexual femenina (óvulo).

El aparato reproductor es el conjunto de órganos encargados de la reproducción. El aparato

reproductor masculino se encarga de producir las células sexuales masculinas, los espermatozoides. El aparato reproductor femenino se encarga de producir las células sexuales femeninas, los óvulos, y además se encarga de guardar y desarrollar el nuevo ser hasta el momento del parto.

En los mamíferos las crías se alimentan de la leche de las madres durante un tiempo.

REPRODUCCIÓN SEXUAL Y ASEXUAL

En los seres superiores se precisa la colaboración de dos individuos pertenecientes a diferentes sexos, uno masculino y otro femenino. Este tipo de reproducción implica la participación de células especiales denominados gametos generados por cada individuo. Este tipo toma el nombre de reproducción sexual.

Cuando un individuo presenta ambos órganos reproductores (masculino y femenino), se dice que es monoico (hermafrodita), pero si cada individuo tiene un solo tipo de órgano reproductor, se dice que es dioico.

La reproducción sexual implica la participación de células reproductoras o gametos, que frecuentemente son producidos en los órganos sexuales o gónadas. Existen por tanto gónadas masculinas llamadas testículos y gónadas femeninas u ovarios. Los espermatozoides se desplazan en el seno de un líquido producido por el macho que recibe el nombre de esperma o semen; en muchos artrópodos los espermatozoides carecen de flagelos, por lo que son inmóviles; y por el contrario algunos gusanos tienen

espermatozoides con dos flagelos.

Los óvulos son siempre células inmóviles de gran tamaño, debido a la acumulación de sustancias de reservas. La producción de ovocitos disminuye a lo largo de la escala evolutiva animal; algunos ponen millones de óvulos cada año, mientras que otros no pasan de algunas docenas como máximo. En realidad esta diferencia es un mecanismo para compensar los riesgos de desaparición de los ejemplares recién nacidos y está en relación inversa al cuidado de las crías por parte de progenitores. Si los padres protegen a la

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cría, en sus primeros estadios de vida la producción de huevos (ovocitos) será menor, comparada con los huevos que produce un progenitor que no cuide a sus crías.

La gran mayoría de las aves son dioicos con fecundación externa y desarrollo externo de los huevos y del embrión (ovíparos).

La mayoría de las aves desovan en determinadas momentos y estaciones. En algunos condrictios hay sexos separados, gónadas pares; los conductores de las gónadas se abren en la cloaca, la fecundación es interna.

Los conductos de Wolff llevan el esperma procedente de las gónadas del macho, que utiliza un oviducto conduce los óvulos desde el ovario. Los huevos fecundados son incubados en el ovisaco.

La reproducción asexual, es llamada también reproducción vegetativa. Se da sólo en animales cuyas células no están muy diferenciadas, tales como esponjas, hidras, planarias, lombrices de tierra y estrellas de mar.

El proceso de reproducción asexual tiene la ventaja de incrementar el número de individuos, sin necesidad de células gaméticas especializadas. Pero la desventaja de que todos los descendientes son genéticamente idénticos al organismo y por lo tanto no hay variabilidad de una generación a otra.

La reproducción asexual se puede realizar por gemación (en hidras), gemulación (en esponjas) fragmentación (en planarias) o estrobilación (en malaguas).

FECUNDACIÓN

Proceso biológico en el cual se unen ambos gametos para dar lugar a la formación de un cigote. Cuando la fecundación se realiza fuera del organismo, se denomina fecundación externa y si se lleva a cabo en el interior de las vías genitales de la hembra se denomina fecundación interna, cuando hay intercambio de gametos como monoicos insuficientes, la fecundación es cruzada. Para la fecundación interna es necesaria la presencia de órgano copulador en los machos, o la liberación por parte de éstos, de paquetes de espermatozoides denominado espermatóforo (portador de gametos).


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ACTIVIDADES

Responde las siguientes preguntas:

1. ¿Cuál es la función del esqueleto y los músculos? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. ¿Cual es la función del aparato digestivo? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Cual es la función del sistema circulatorio? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. ¿Cuál es la función del sistema respiratorio? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5. ¿Cuál es la función del sistema urinario? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6. ¿Cuál es la función del sistema nervioso? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7. ¿Cuál es la función del sistema endocrino? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8. ¿Cuál es la función del aparato reproductor? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Realiza en tu cuaderno el dibujo de algunos de los Sistemas o Aparatos que fueron motivo de estudio de este tema.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS PLANTAS

MODULO VI

Las plantas son organismos eucariotas autótrofos pluricelulares, se conocen más de 300.000 especies. Evolucionaron a partir de las algas verdes hace mas de 450 millones de

años y su aparición hizo posible la evolución de las distintas especies animales.

Su presencia es esencial porque:

1. Fabrican su propio alimento, (autótrofos) en la fotosíntesis, fabrican materia orgánica a partir de moléculas inorgánicas, utilizando la energía que proporciona del sol. Proporcionan

alimento a los animales, pues estos no pueden producirlo por sí mismos. 2. Producen oxígeno. Al realizar la fotosíntesis como producto secundario se libera oxígeno a la atmosfera. El oxígeno es imprescindible para la respiración de los seres vivos. 3. Intervienen en la regulación del clima. Especialmente los bosques densos, retienen humedad y suavizan el clima. Y con el proceso de la fotosíntesis las plantas reducen el dióxido de carbono de la atmósfera y ayudan a reducir el efecto invernadero. 4. Ayudan en la formación y conservación del suelo. Las raíces disgregan las rocas y colaboran en la formación del suelo, además retienen el suelo y reducen la erosión por lluvia.


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Características que las diferencian de los animales:

1. Los vegetales pueden fabricar su propio alimento mediante la fotosíntesis con los cloroplastos, y a través de las estomas que son unas aberturas al exterior. Los animales no pueden elaborarlo por lo que dependen de las plantas y otros animales heterótrofos. 2. Los vegetales están anclados al suelo. Sin embargo los animales pueden moverse de un sitio a otro.

Pero los dos realizan las mismas funciones básicas de todos los seres vivos: relación, nutrición y reproducción.

Los órganos más comunes de las plantas son:

Raíz: Es la que la fija a la tierra, por donde capta el agua y las sales minerales.

Tallo: Conduce la savia bruta y elaborada por toda la planta.

Hoja: Hacen las funciones de respiración, transpiración y fotosíntesis.

Flor: Hace la función reproductiva.

Fruto: Sirve para proteger la semilla.

Según la presencia de estructuras vasculares las plantas pueden ser:

Plantas no vasculares: Briofitas (musgos). No tienen raíces, tallos ni hojas.

Plantas vasculares: Tienen raíces, tallos y hojas.

Dentro de las vasculares según la presencia de flores las plantas pueden ser:

Criptógamas: Son plantas sin flores (Helechos)

Fanerógamas: Todas las plantas con flores.

Dentro de las fanerógamas según la presencia de frutos son:

Gimnospermas: Sin frutos. Coníferas (pino, abeto, ciprés, cedro).

Angiospermas: Con frutos. 2/3 partes de todas las plantas.

Y las angiospermas según el número de cotiledones pueden ser:

o Monocotiledoneas: -Embriones con un solo cotiledón.

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-Raíces fasciculadas. -Hojas laminadas, largas, sin peciolo y con nervios paralelos. -Ejemplos: Tulipán, gramíneas, esparraguera, palmeras, palmito, drago, yuca, juncáceas.

o Dicotiledóneas: -Embriones con dos cotiledones. -Raíces axomorfas o pivotantes. -Hojas de diferente forma y nervios noparalelos entre sí. -Flores de entre 4 y 5 pétalos. -Ejemplo: Peral, almendro, roble, leguminosas, diferentes árboles forestales.


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REPRODUCCIÓN DE LAS PLANTAS

La reproducción es el proceso por el cual los seres vivos producen células o grupos de células que mediante distintos procesos sexuales o asexuales se desarrollan en un organismo semejante al originario perpetuándose de esa manera la vida y asegurándose la continuidad de la especie en los seres unicelulares y pluricelulares sencillos interviene en la reproducción todo el individuo en las formas pluricelulares más sencillas la reproducción queda limitada

únicamente a un grupo de células ( células germinales) se desarrolla en órganos especializados gónadas mientras que el resto del individuo o soma pierde la capacidad de reproducción, o bien solo lo hace de manera asexual o vegetativa.

TIPOS DE REPRODUCCIÓN:

ASEXUAL

El nuevo individuo se origina a partir de un solo parenteral.

El individuo se origina a partir de una célula o grupo de células que se desarrolla por mitosis, hasta lograr seres semejantes a otro individuo de la especie, como resultado de este hecho estos individuos son auténticos clones del individuo inicial.

En este tipo de reproducción no existe variabilidad genética.

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SEXUAL

El nuevo individuo surge a partir de dos células especiales denominadas gametos que se han originado por meiosis y que proceden de dos parenterales. El nuevo individuo surge de la unión de ambos gametos, que tienen la mitad de la información genética y que origina una célula huevo CIGOTO (2n) que se divide por mitosis hasta originar un individuo semejante a los de su especie.

Existe variabilidad genética que es la base del proceso de la evolución ya que los individuos no son idénticos entre sí ni a sus parenterales. Este tipo de reproducción es el que aparece en la mayoría de los seres pluricelulares.

La reproducción asexual, tiene como finalidad aumentar muy rápido en número de individuos de la especie. Inconveniente: como no existe variabilidad genética, cualquier suceso que afecte a un individuo afecta a toda la población.

Dos grandes tipos:

Multiplicación vegetativa.

Se lleva a cabo a partir de grupos de células meristematicas que constituyen yemas que aparecen sobre el individuo adulto. Tipos:

Gemación: el nuevo individuo se desarrolla a partir de las yemas, mientras que en las menos evolucionadas (musgos) estas células constituyen en los PROPAGULOS.

Fragmentación: el nuevo individuo surge a partir de una parte del vegetal que se divide de manera espontánea en fragmentos (cuando este proceso ocurro por acción del hombre se llama esqueje). Varios tipos:

Tubérculos: Son órganos de la raíz que presentan yemas (patata).

Rizomas. Tallos subterráneos y horizontales con células embrionarias a partir de


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las cuales se forma el tallo y la raíz de la nueva planta (lirio).

Estolones: Son tallos de la planta que crecen horizontalmente que contienen células embrionarias que al desarrollarse forman el nuevo individuo. (Fresa).

Bulbo: Grupos de células embrionarias del tallo protegidas por hojas que acumulan sustancias de reserva y que al plantarse originan una nueva planta.

Esporulación: El nuevo individuo surge a partir de células aplontes o diplontes que no constituyen gametos.

La reproducción sexual representa una gran ventaja para las especies ya que al existir variabilidad genética estas se pueden adaptar mejor al medio ambiente sin que en caso de existir un suceso desfavorable se produzca la extinción de la especie. En los vegetales más evolucionados los órganos reproductores formadores de gametos son muy simples mientras que en las formas menos evolucionadas, plantas con flores, los gametos se desarrollan protegidos por unas hojas especiales que constituyen la flor.

Reproducción de briofitos, la planta presenta un ciclo diploaplonte con alternancia de generaciones alterna el gametofito y el esporofito. Los briofitas igual que los helechos necesitan vivir en sitios húmedos para que le gameto masculino que es flagelado nade hasta el gameto femenino de manera que pueda completar el ciclo. La fase dominante es el gametofito donde aparecen los órganos productores de gametos:

El masculino de forma globosa (anteridio) en el que se originan los gametos masculinos (anterozoides).

El femenino con forma de botella (arquegoniO), en su interior aparece el gameto femenino (oosfera).

El anterozoide nada hasta el arquegonio para juntarse con la oosfera y se forma el zigoto. A partir del cigoto se desarrolla el esporofito (2n) que consta de una cápsula y un pie y que vive a expensas del gametofito. En el interior de la cápsula se forma x meiosis las esporas haploide que al germinar origina una estructura ramificada y microscópica (PROTONEMA) el cual al desarrollarse origina un gametofito que cierra el ciclo.

Ciclo de reproducción de los pteridofitos.

En los helechos la fase dominante es el esporofito donde en la parte inferior de las hojas o frondes se sitúan los esporangios que aparecen formando sacos, en el inferior de cada esporangio y por meiosis se originan las esporas (n), que al germinar forman el gametofito que es una estructura muy pequeñas y con forma de corazón que se llama

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prótalo en cuya cara interior se sitúan anteridios y arquegonios donde se originan los gametos masculinos o anterozoides (flagelados) y la oosfera (femenino) nada hacia el fem; y se produce la fecundación y se origina el cigoto (2n) que al desarrollarse forma el esporofito que cierra el ciclo.

Ciclo reproductor de las espermatofitas.

Las espermatofitas presentan una serie de adaptaciones que les han permitido la conquista de la tierra firme y ser el grupo de mayor éxito evolutivo de este reino. Se independizan en la reproducción en el medio acuático al crear una estructura denominada tubo polínico que pone en contacto directo ambos gametos.

Desarrollan una estructura para la reproducción que consiste en hojas modificadas que constituyen la flor. Crean la semilla la cual protege al embrión hasta que germine la nueva planta. Almacena sustancias de reserva para el embrión y permite que la planta pueda colonizar lugares alejados de donde vive.

En las espermatofitas la fase dominante es el esporofito o planta propiamente dicha mientras que el gametofito constituye una estructura muy pequeña que vive entre los tejidos del esporofito.

En función de la estructura de las flores podemos dividirlo en dos grupos:

de un eje central constituyendo los conos. La flor masculina es muy simple y consta de una escama que es el estambre en cuya parte inferior aparecen los sacos de polen. La femenina consta de una escama que hace las veces de carpelo en cuya parte posterior aparecen dos óvulos desnudos en cuyo interior se forma la oosfera, esta estructura aparece protegida por una escama (BRACTEA).

todas sus partes. La flor es una estructura que está formada por hojas fértiles que se disponen al final de un corto tallo. Típicamente consta de las siguientes partes: Pedúnculo floral: que une la flor al tallo.


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Receptáculo floral: parte terminal ensanchada donde se disponen las hojas florales.

Cáliz: conjunto de hojas generalmente verdes llamadas sépalos que tienen la función de proteger al resto de la flor.

Corola: conjunto de hojas generalmente coloreadas denominadas pétalo que tienen como función atraer a los animales para la polinización.

Androceo: conjunto de hojas fértiles denominadas estambres en cuyo interior se forman los granos de polen

Filamento: hilo delgado que una a la antera con la parte interior

Antera: estructura en dos partes (tecas) en cada una hay dos saco polínicos, dentro células madre de los granos de polen.

Ginefeo: parte femenina que está formada por un conjunto de hojas que adoptan forma de botella (carpelos) en cuyo interior se disponen los óvulos. Los carpelos se diferencian en tres partes: ovario, estigma y estilo.

El ciclo reproductor comienza con la polinización que supone la llegada del grano de polen hasta el estigma de la flor.

Grano de polen: se forma en los granos polínicos de la antera donde se encuentran las células madre, que sufre meiosis originando cuatro células (n) que son las microsporas cada una de esas células va a dividirse pos mitosis en dos que quedaran rodeadas por dos capas protectoras, la itina y la exina, constituyendo en conjunto el grano de polen: núcleo vegetativo y núcleo germinativo.

Saco embrionario: se origina a partir del óvulo que aparece en el ovario, los óvulos constan de varias partes. En el óvulo la célula madre del saco embrionario se divide por meiosis y origina cuatro células haploide tres de las cuales degeneran y la otra se divide por mitosis tres veces originando ocho células que son la oosfera, que será el gameto femenino, a su lado dos sinergidas, en el polo opuesto hay tres (antípoda) en la parte central dos que se fusionan (núcleos secundarios) que son 2n. En las gimnospermas el

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saco embrionario tiene un tegumento formado por una sola capa de células y entre el micrópilo y la oosfera aparece un espacio (saco polínico).

Fecundación: supone la unión del gameto masculino con el gameto femenino. Para ello en las angiospermas el grano de polen germina y produce el tubo polínico en cuyo extremo aparece el núcleo vegetativo y tras él el núcleo germinativo. Este tubo polínico avanza a través de los tejidos del estilo hasta el ovario donde se encuentra el saco embrionario con el gameto femenino, durante su avance desaparece el núcleo vegetativo y el germinativo se divide en dos, los cuales cuando llegan a el saco embrionario uno de ellos se une a la oosfera formando el cigoto mientras que el otro se une a los núcleos secundarios formando el llamado endosperma que es un tejido donde se almacenan sustancias nutritivas para el embrión de la semilla por tanto en las angiospermas la fecundación es doble lo cual lo diferencia de la gimnosperma que es simple y solo se forma el cigoto mientras que los núcleos secundarios darán lugar el endospermo (2n) y muchas veces falta. Una vez que se ha producido la fecundación los componentes del saco embrionario se ha transformado en la semilla que es la estructura de diseminación típica de las espermatofitas. El cigoto formara el embrión que presenta varias partes: el tallito, la

radícula, la yema terminal y hojas embrionarias (cotiledones). El tegumento del saco embrionario forma la pared protectora externa y el endospermo forma el tejido donde se almacenan las sustancias nutritivas de las semillas en algunas especies las sustancias nutritivas se acumulan en las hojas embrionarias de forma que los cotiledones ocupan la mayor parte de la semilla en función de su número las angiospermas se dividen en: monocotiledóneas y dicotiledóneas, al mismo tiempo que el saco embrionario se transforma en la semilla las paredes del ovario se transforman en el fruto que existe en la gimnospermas.


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ACTIVIDADES

Contesta o completa lo siguiente:

1. Menciona 3 caracterìsticas esenciales de las plantas

__________________________________________

__________________________________________

__________________________________________

2. Completa lo siguiente:

TIPO DE PLANTA EJEMPLO

VASCULARES

NO VASCULARES

CRIPTOGAMAS

FANERÓGAMAS

GIMNOSPERMAS

ANGIOSPERMAS

MONOCOTILEDONEAS

DICOTILEDONEAS

3. En una cartulina realiza en equipo el dibujo de una planta y sus partes y otro de una flor y sus partes, ilustren el proceso de reproducción.

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MATERIAL DE TRABAJO RECOLECTADO Y REALIZADO POR:

LCE. ROSA ARACELI CORONADO RODRÍGUEZ

MTRO. ROBERTO RODRÍGUEZ NAVA

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