BIOLOGÍA| Subáreas | Temas | 1. Aspectos generales | 1.1 El carácter científico y metodológico.1.2 Relación biologíatecnología-sociedad en México y en el mundo. | 2. La evolución. | 2.1 Origen de la vida.2.2 Evolución orgánica.2.3 Teorías de la evolución. | 3. La célula: unidad de la vida | 3.1 Introducción: origen y teoría celular, instrumentos de la biología.3.2 Características generales de la célula: fisiología, estructuras y procesos metabólicos.3.3 Semejanzas y diferencias entre células procariotas y eucariotas.3.4 Moléculas presentes en las células: función de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.3.5 Procesos fisiológicos, transporte molecular a través de la membrana celular y su incidencia en aspectos metabólicos (fotosíntesis, fermentación, reproducción, nutrición. | 4. Materia viva y procesos. | 4.1 Biología molecular: moléculas inorgánicas, orgánicas y elementos biogenésicos.4.2 Metabolismo.4.3 Niveles de organización estructural del cuerpo humano. | 5. Genética y herencia. | 5.1 Introducción a la genética y la herencia, conceptos e importancia de su estudio.5.2 Herencia mendeliana y teoría cromosómica.5.3 Bioética.5.4 Herencia molecular: moléculas de la herencia, estructura y función del ADN y del ARN5.5 Aplicaciones de la genética, reproducción y su relación con la herencia.5.6 Biotecnología, técnicas de ADN recombinante y sus aplicaciones en medicina. Agricultura, industria, ecología y ganadería. Uso y manejo de transgénicos y en el cultivo de tejidos. | 6. Ecología | 6.1 Ecología de población, comunidad y ecosistema6.2 Interacción de los seres vivos con suambiente.6.3 Estructura y procesos en el ecosistema.6.4 comunicación y desarrollo6.5 Recursos naturales6.6 El desarrollo humano y sus repercusiones en el ambiente.6.7 Problemas ambientales | 1. Aspectos generales. La biología. Estudia a los seres vivos. Es una ciencia de conocimientos ordenados de todos los fenómenos naturales, y sus relaciones recíprocas. 1.1 El carácter científico y metodológico. La biología se considera científica, porque nos explica los procesos de la naturaleza para saber en qué mundo estamos, metodológica, por utilizar el método científico, donde la observación, y la experimentación son los pasos esenciales. Y el inevitable uso del método científico para formular las leyes e hipótesis de todo investigador. El conocimiento científico se adquiere a partir de la experimentación y el razonamiento y sigue un método, se refiere a hechos objetivos y demostrables mediante la observación y la experimentación. El conocimiento científico tiene diferentes características: a. Debe ser verdadero o cierto, es decir, que explica algún fenómeno de la naturaleza por medio de la experimentación, comprueba esta explicación. b. Debe ser general, es decir, se universalizan los resultados obtenidos. 1.2 Relación biología-tecnología-sociedad en México y en el mundo. El avance tecnológico como medio de control biológico. La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medioambiente y medicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica,genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos. 2. La evolución. Evolución se refiere a todos los cambios que han originado la diversidad de los seres vivientes en la Tierra, desde sus orígenes hasta el presente. La evolución depende directamente de las leyes genéticas y se considera como un principio de orden en la naturaleza. 2.1 Origen de la vida. EL ORIGEN QUÍMICO DE LA VIDA Hoy en día la teoría aceptada para explicar el origen de la vida es la que se basa en la hipótesis química expuesta por el ruso A. Oparin y el inglés Haldane en 1923. Cuando la Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años, era una inmensa bola incandescente en la que los distintos elementos se colocaron según su densidad, de forma que los más densos se hundieron hacia el interior de la Tierra y formaron el núcleo, y los más ligeros salieron hacia el exterior formando una capa gaseosa alrededor de la parte sólida, la protoatmósfera, en la que había gases como el metano, el amoníaco y el vapor de agua. Estos gases estaban sometidos a intensas radiaciones ultravioletas (UV) provenientes del Sol y a fuertes descargas eléctricas que se daban en la propia atmósfera, como si fueran gigantescos relámpagos; por efecto de estas energías esos gases sencillos empezaron a reaccionar entre sí dando lugar a moléculas cada vez más complejas; al mismo tiempo la Tierra empezó a enfriarse, y comenzó a llover de forma torrencial y estas lluviasarrastraron las moléculas de la atmósfera hacia los primitivos mares que se iban formando. Esos mares primitivos estaban muy calientes y este calor hizo que las moléculas siguieran reaccionando entre sí, apareciendo nuevas moléculas cada vez más complejas; Oparin llamó a estos mares cargados de moléculas el CALDO NUTRITIVO o SOPA PRIMORDIAL. Algunas de esas moléculas se unieron constituyendo unas asociaciones con forma de pequeñas esferas llamadas COACERVADOS, que todavía no eran células. La evolución química subsiguiente consiste en la unión de los protobiontes, unos con otros, por afinidad electroquímica. Los protobiontes se unen unos a otros formando vesículas con membrana continua. Esas vesículas complejas reposan en los suelos húmedos o en el fondo de charcas poco profundas. Las fisuras y huecos del suelo llenos de substancias químicas quedan bajo las biomembranas formando microambientes semejantes al cito sol de las células modernas. Una vez fusionados, algunos protobiontes se convierten en Arqueobiontes al poseer configuraciones moleculares aptas que pueden experimentar la fase biótica gracias a sucesivos cambios químicos estructurales en las biomembranas que les permita incorporar polipéptidos y glucopéptidos que promueven cambios en los campos magnéticos que causan la formación de gradientes electroquímicos y que conducen al establecimiento del campo electrodinámico que permite la biotransferencia de energía a través de partículas con alta densidad de energía. De esta manera se sintetizan los biontes o seres vivientes La incorporación al cito sol de moléculas de proteínas, carbohidratos, y otras moléculas complejas facilita la formación de estructuras moleculares complejas especializadas en la transferencia de energía desde el medio circundante; por ejemplo, moléculas de ATP Sintetiza, nucleótidos de ARN, moléculas cortas de ARN, NADP, ADP, etc. Las pequeñas cadenas de ARN son sintetizadas por las mismas proteínas auto catalíticas con afinidad bioquímica por los nucleótidos haciendo las veces de topoisomerasas que transfieren la información de sus secuencias de aminoácidos hacia las moléculas de ARN codificador. Este proceso continuó hasta que apareció una molécula que fue capaz de dejar copias de sí misma, es decir, algo parecido a reproducirse; esta molécula sería algo similar a un ÁCIDO NUCLEICO. Los coacervados que tenían el ácido nucleico empezaron a mantenerse en el medio aislándose para no reaccionar con otras moléculas, y finalmente empezarían a intercambiar materia y energía con el medio, dando lugar a primitivas células. Estas primeras células se extenderían por los mares, dando comienzo un proceso que aún sigue funcionando hoy en día, el proceso de EVOLUCIÓN BIOLÓGICA, responsable de que a partir de seres vivos más sencillos vayan surgiendo seres vivos cada vez más complejos, y que es la causa de la gran diversidad de seres vivos que han poblado y pueblan actualmente la Tierra, lo que hoy llamamos la BIODIVERSIDAD. Los seres vivos que han existido y existen en la actualidad son muy diferentes en cuanto a complejidad, aspecto, modo de vida, etc., independientemente de cuál haya sido el origen de la vida; sin embargo hay una serie de rasgos que son comunes a TODOS los seres vivos, extinguidos o vivientes, aunque sean de diferentes ESPECIES; estos rasgos son: todos los seres vivos están formados por la misma materia, a la que llamamos MATERIA ORGÁNICA todos los seres vivos realizan las mismas funciones, la nutrición, la relación y la reproducción, más o menos igual todos los seres vivos están formados por una (SERES UNICELULARES) o varias células (SERES PLURICELULARES). El conjunto de todos los seres vivos que existen hoy en día junto con el medio donde viven forman lo que llamamos la BIOSFERA, que abarca desde el suelo y parte de los océanos, hasta la zona más baja de la atmósfera, aunque no es una capa continua, ya que en algunos lugares la densidad de seres vivos es muy alta, y en otros apenas existe vida. 2.2 Evolución orgánica. LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS OCURRE POR LA CONFLUENCIA DE TRES COMPONENTES INTERDEPENDENTES DETERMINANTES: SELECCIÓN NATURAL- es el conjunto de modificaciones en el ambiente de los organismos, graduales o repentinas, las cuales provocan una adaptación (morfológica, fisiológica o etológica) para su persistencia en ciertas áreas. Incluye un conjunto de presiones externas e internas que provocan una tensión dentro de una comunidad específica afectando a cada individuo. Los óptimos genes propicios sobrevivirán a esas presiones, y los menos adecuados desaparecerán. Pero, en muchas ocasiones los genes para la conducta de cooperación en grupo favorecen la supervivencia de los "débiles". Si un individuo posee una combinación propicia de alelos, entonces esos alelos serán transmitidos a su progenie, de tal manera que los alelos favorables aparecerán en una proporción mayor en las generaciones siguientes. NEUTRALIDAD- este concepto se refiere a la presencia de genes que determinan características fenotípicas nuevas, las cuales se acumulan en el caudal genético de la población, sin actuar favoreciendo a los genes en la supervivencia del individuo, ni contribuyendo para su exterminio. Ejemplo presencia de pezones en machos de mamíferos. ESTRUCTURACIÓN- ocurren cambios estructurales que propician una ventaja funcional sobre aquellos individuos que carecen de esas modificaciones. De esta manera, los cambios estructurales que conducen a una variación en la función, transfiere al individuo hacia otra línea evolutiva, incrementando también su habilidad para ocupar otros nichos ecológicos, o para ser movidos entre varios nichos de acuerdo con sus requisitos para sobrevivir. Un ejemplo de Estructuración es la posición erecta y locomoción bípeda de los seres humanos la nueva postura los calificó para habitar en áreas más abiertas y menos limitadas en recursos. No impidió que los individuos pudieran seguir habitando en su nichos ecológicos previos, así se amplió el mundo del Homo sapiens. 2.3 Teorías de la evolución. Evolución es un proceso que implica variación, reproducción, herencia y selección. Variación se refiere a cambios en el genotipo individual que podría o no expresarse en el fenotipo de ese individuo. La evolución no es posible sin variación. Reproducción es una función de los sistemas vivientes que permite la producción de entidades nuevas que podrían o no compartir los cambios genotípicos de sus antepasados. Evidentemente, laevolución es imposible sin reproducción. Herencia biológica es la aptitud de transferir la información genética de entidades preexistentes a sus descendientes. La evolución biológica es irrealizable sin herencia. Selección es el sistema de variaciones en el medio externo o interno que proporciona situaciones de tensión para los individuos, las poblaciones, las comunidades, la biota, etc. La evolución puede ocurrir sin selección a través de radiación estocástica. LA EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS Una vez que la vida surge sobre la Tierra, se nos plantea un nuevo interrogante: ¿cómo a partir de una sola célula han podido aparecer todas las especies tan diferentes que existen hoy día Teorías preevolutivas Hasta el s. XIX se pensó que los seres vivos eran inmutables y que habían existido siempre de la misma manera, sin sufrir cambios, fijos, lo cual originó una corriente de ideas agrupadas bajo el término FIJISMO. G. Cuvier pensó que las especies aparecían sobre la Tierra y se mantenían durante mucho tiempo sin sufrir ningún cambio hasta que se producía una gran catástrofe que las hacía desaparecer, tras lo cual aparecían nuevas especies que volvían a desaparecer en otra catástrofe y así sucesivamente, surgiendo el CATASTROFISMO. | G. Cuvier | TEORÍAS EVOLUTIVAS En la misma época, J.B. de Lamarck (1744-1829según Lamarck las especies actuales provenían de especies primitivas, hoy extinguidas, que habrían sufrido modificaciones sucesivas; esta nueva idea recibió el nombre de EVOLUCIONISMO. Para Lamarck estas transformaciones se debían a que cuando cambiaban las condiciones ambientales, que escogerá aquellas combinaciones genéticas más favorables para ese medio. Wallace (1823-1913) introdujeron los conceptos de VARIABILIDAD DE LAS POBLACIONES y SELECCIÓN NATURAL. Darwin y Wallace se encontraron con el problema de explicar por qué existía esa variedad de individuos y por qué había rasgos que sí se heredaban. que es la responsable de la mezcla de genes y alelos en los individuos | | el número de individuos de la población. es lo que llamaba la HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS. todo depende de que las mutaciones originen alelos o genes nuevos. lo que llamamos MICROEVOLUCIÓN. pudiendo incluso extinguirse las especies anteriores. por supuesto. Hoy en día la teoría más aceptada es el NEODARWINISMO propuesto por T. o grupos de seres vivos nuevos. y que estos caracteres diferentes sean seleccionados por implicar una . la selección natural. ya que existen otras que son también muy importantes: | la reproducción sexual. C. que impliquen la existencia de caracteres muy diferentes a los preexistentes. apareciendo especies nuevas. provocan cambios graduales en los individuos que terminan por dar lugar a la aparición de nuevas especies. cada uno de los cuales se adapta de diferente manera a un ambiente determinado. pudiendo desaparecer la especie de la que provienen. las migraciones. de forma que los que viven mejor tienen más descendientes. La selección natural. ya que si la población es muy pequeña los cambios genéticos se dan más deprisa (deriva genética) | | los movimientos de individuos. la variabilidad nos explica que en una población perteneciente a una especie determinada hay una gran variedad de individuos diferentes. aunque no son la única fuerza evolutiva que actúa. y por eso se pueden heredar ciertos caracteres. que es la idea de evolución darwiniana vista a la luz de la genética. completamente diferentes. Dobzhanzky. loque llamamos MACROEVOLUCIÓN. ayudada por otras fuerzas evolutivas tales como las MUTACIONES genéticas. | MICROEVOLUCIÓN Y MACROEVOLUCIÓN A veces la selección natural actúa favoreciendo alelos que dan lugar a mayores cambios en las poblaciones. y esto repercute en la cantidad de descendientes que pueden tener. Darwin (1809-1882) y A. ya que se transmiten a través de los genes de una generación a otra.losseres vivos desarrollaban caracteres que les ayudaban a vivir mejor (ADAPTACIÓN AL MEDIO) y luego esos caracteres se transmitían a sus descendientes. que son las responsables de la mayoría de la variabilidad genética de las poblaciones. que son algunas de las ideas más importantes del proceso evolutivo. ya que cuando publicaron sus obras no se conocían aún los trabajos de G. lo cual permite explicar que la variedad de individuos en una especie se debe a que poseen diferente información genética. Este proceso que permite prosperar a los mejor adaptados al tiempo que elimina a los inadaptados se llama SELECCIÓN NATURAL. de tal forma que unos se adaptan mejor (viven mejor) que otros. por lo que con el tiempo pueden surgir especies nuevas parecidas a las anteriores. haciendo que esos individuos mejor adaptados produzcan más individuos y su EFICACIA BIOLÓGICA sea mayor. Este proceso de transformación gradual de una especie en otra nueva recibe el nombre de EVOLUCIÓN BIOLÓGICA o DARWINIANA. Mendel sobre la herencia de los caracteres. que alteran el conjunto de genes y alelos de la población | | y. FUERZAS EVOLUTIVAS La principal fuerza evolutiva son las mutaciones genéticas. | | A finales de siglo. es la unidad de función y es la unidad de origen. Unidad fisiológica: Realiza todas las funciones vitales. Theodor Schwann. lo que llamamos especiación. Es importante hacer notar que el estudio de la célula fue posible gracias al microscopio. fisiológica y genética de los seres vivos. MathiasSchleiden y Rudolph Virchow. Todos los seres vivos están formados por células.1 Introducción: origen y teoría celular. Cada célula se constituye como un verdadero organismo dotado de vida y actividad propio. produce la energía necesaria para que esto suceda. cuarto pequeño) es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. celda. según los darwinistas y neodarwinistas. además de contar con las estructuras que hacen posible la ocurrencia de estas dos funciones. mientras que los pluricelulares poseen un número mayor de ellas. Si consideramos lo anterior. instrumentos de la biología. se dice que está viva. si la materia metaboliza y se autoperpetúa por sí misma. los organismos unicelulares son los que poseen una sola célula. 3. Especiación Cuando una población cambia su información genética por mutaciones. la combina por la reproducción sexual. Teoría celular | Quienes postularon la Teoría celular formaron parte de este grupo y entre ellos podemos mencionar a Robert Hooke. René Dutrochet. Unidad Morfológica: Porque sola o en conjunto forma a los seres vivos: unicelulares o pluricelulares. las características hereditarios de padres a hijos. Estas reacciones hacen posible la fabricación de nuevos materiales para crecer. según los "saltacionistas" del equilibrio puntuado. podemos decir que la célula es nuestra unidad estructural.mejor adaptación al medio. el cual se inventó entre los años 1550 y 1590. B. 3. y la selección natural favorece las nuevas combinaciones genéticas. se requirió de poco más de doscientos años y el esfuerzo de muchos investigadores para lograrlo. La materia viva se distingue de la no viva por su capacidad para metabolizar y autoperpetuarse. Hooke no vio . repararse y autorregularse. La célula: Unidad de la vida Una célula (del latíncellula. tiene vida y es la responsable de las características vitales de los organismos. o es rápido y brusco. Unidad Genética: Transmite mediante los cromosomas. C. diminutivo de cellam. asimismo.mientrasque otros opinan que lo hizo ZacchariasJannsen hacia 1590. La célula es el nivel de organización de la materia más pequeño que tiene la capacidad para metabolizar y autoperpetuarse. Llegar a estas conclusiones no fue trabajo fácil. A. con el tiempo esa población dejará de pertenecer a su especie y se convertirá en una especie nueva. por lo tanto. además es la unidad biológica. reproducirse. finalmente es lo que postula la Teoría celular moderna. Es la parte más pequeña de la materia que tiene vida. Los conceptos de materia viva y célula están estrechamente ligados. esto. morfológica. cuando en 1665 hacía observaciones microscópicas de un trozo de corcho. A Robert Hooke se le menciona porque fue el primero en utilizar la palabra "célula". Este proceso es lento y gradual. algunos dicen que lo inventó Giovanni Farber en 1550. En la célula ocurren todas las reacciones químicas que nos ayudan a mantenernos como individuos y como especie. un botánico de origen alemán. es la unidad de función. llegaba a la conclusión de que todos los tejidos vegetales estaban formados por células. Si consideramos lo anterior. ordenadas de manera semejante a las celdas de una colmena.células tal y como las conocemos actualmente. donde se encuentran sumergidas las proteínas. La Teoría Celular. es decir. porque de ella depende nuestro funcionamiento como organismo y es la unidad de origen porque no se puede concebir a un organismo vivo si no está presente al menos una célula. otro alemán. Theodor Schwann y MathiasSchleiden son considerados los fundadores de la Teoría Celular Moderna 3. esto indica que sólo pasan algunas sustancias (moléculas) a través de ella. puede resumirse en cuatro proposiciones: 1. todos los organismos están compuestos de células. él utiliza la palabra célula. Al año siguiente. Como estructura dinámica. Está compuesta por dos sustancias orgánicas:proteínas y lípidos. Rudolf Virchow al hacer estudios sobre citogénesis de los procesos cancerosos llega a la siguiente conclusión: "las células surgen de células preexistentes" o como lo decía en su axioma "ommnicellula e cellula". Los fosfolípidos están dispuestos formando una doble capa (bicapa lipídica). Aísla y protege a la célula del ambiente externo . Para 1838 MathiasSchleiden. ya que todos los seres vivos están formados por células. Es una membrana semipermeable o selectiva. Es una estructura dinámica. Por sus aportaciones. 2. él observó que el corcho estaba formado por una serie de celdillas. Las tres partes básicas de toda célula son: la membrana plasmática. tal como se la considera hoy. específicamente fosfolípidos. 3. para referirse a cada una de estas celdas. podemos decir que la célula es nuestra unidad estructural. Esto quiere decir que incorpora nutrientes al interior de la célula y permite el paso de desechos hacia el exterior. el citoplasma. René Dutrochet fue el primero en establecer que la célula era la unidad básica de la estructura. que todos los organismos están formados por células. Las células provienen tan solo de otras células preexistentes. Finalmente. permite el paso de ciertas sustancias e impide el paso de otras.2 Características generales de la célula: fisiología. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de organismo. en 1858. estructuras y procesos metabólicos. 4. Las células contienen el material hereditario. Membrana Celular o plasmática | La membrana celular o plasmática La membrana celular se caracteriza porque: Rodea a toda la célula y mantiene su integridad. Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma poros y canales Funciones de la membrana celular Regula el paso de sustancias hacia el interior de la célula y viceversa. En principio. el zoólogo Theodor Schwann extendió las conclusiones de Schleiden hacia los animales y propuso una base celular para toda forma de vida. Imagen observada por Robert Hooke En 1824. y el núcleo. está formado por agua. tenemos el caso de la glucosa. Esta molécula se transforma primero en el citoplasma y posteriormente en el interior de la mitocondria. Al liberar la energía. las mitocondrias son fundamentales para la obtención de la energía. una externa y lisa. Poseen su propio material genético llamado DNA plastidial. Por ejemplo. que van a ser transformadas o desintegradas para liberar energía. capaces de aumentar la superficie en el interior de la mitocondria. Los organelos celulares Son pequeñas estructuras intracelulares. Esta energía no es ocupada directamente. Poseen su propio material genético llamado DNA mitocondrial. etcétera. es: ATP | ----------------> ADP + P + Energía | Cloroplastos: son organelos que se encuentran sólo en células que están formando a las plantas y algas verdes. enzimas. el cual vuelve a la mitocondria para transformarse nuevamente en ATP. que solo están presentes en ciertas células de determinados organismos. Con ese fin. Contiene un conjunto de estructuras muy pequeñas.El citoplasma Se caracterizaporque: Es una estructura celular que se ubica entre la membrana celular y el núcleo. Cada una de ellas realiza una determinada función. De almacenamiento. Mitocondrias: en los organismos heterótrofos. delimitadas por una o dos membranas. Los cloroplastos son los . llamadas organelos celulares. el ATP queda como ADP (adenosindifosfato). Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias. Funciones del citoplasma Nutritiva. distintas sustancias como proteínas. Estructural. Son organelos de forma elíptica. La formación del ATP puede representarse mediante la siguiente reacción química: | Energía | | ADP + P + ----------------> ATP (P = fosfato) | Esta reacción permite almacenar la energía. y en su interior se encuentra la clorofila (pigmento verde) y otros pigmentos. o disueltas. sino que se almacena en una molécula especial llamada ATP (adenosintrifosfato). de liberación de energía. hasta CO2 (anhídrido carbónico). El ATP se difunde hacia el citoplasma para ser ocupado en las distintas reacciones en las cuales se requiere de energía. están delimitados por dos membranas. La función de la mitocondria es producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizarla célula. la gran mayoría se encuentra en todas las células. y en él se encuentran en suspensión. Está constituido por una sustancia semilíquida. utiliza la energía contenida en ciertas moléculas. En tanto. H2O (agua) y energía. que presenta pliegues. líquidos. En el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva. hidratos de carbono. permitiendo la vida de la célula. Son más grandes que las mitocondrias y están rodeados por dos membranas una externa y otra interna. y otra interna. sales minerales. Químicamente. a excepción de algunos. Por la función que cumple cada organelo. el proceso inverso. El citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de sus movimientos. organelos fundamentales en los organismos autótrofos. Existen dos tipos de retículo. participan directamente en el proceso de división o reproducción celular. Es el encargado de distribuir las proteínas fabricadas en este último. cuyo fin es construir el cuerpo celular. constituyendo polirribosomas. Esto significa que. Lisosomas: es un organelo pequeño. clorofila 6CO2 +6H2O + Energía----------------> glucosa + 6O2 | Ribosomas:son pequeños corpúsculos. como gránulos independientes. Los lisosomas están directamente asociados a los procesos de digestión intracelular. agua. Conformados por un grupo de nueve túbulos ordenados en círculos. Para que esta se realice. pueden estar asociados a la pared externa de otro organelo celular.y animales. El otro tipo es el liso. Además. En condiciones normales. Así se forma. agua y energía solar. hay una serie de bolsitasmembranosas llamadas vesículas. Vacuolas: son vesículas o bolsas membranosas. sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. En ellos ocurre la fotosíntesis. El aparato de Golgi existe en las células vegetales -dictiosoma. llamado mitosis. También. se puede degradar proteínas. Su función es la de almacenar -temporalmentealimentos. además. Uno es el llamado rugoso. lípidos. aquellos capaces de fabricar su propio alimento. hidratos de carbono. En su interior. etcétera. Actúa muy estrechamente con el retículo endoplasmático rugoso. contiene ciertas sustancias químicas llamadas enzimas -que permiten sintetizar o degradar otras sustancias-.Esta molécula le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos. en la superficie externa de su membrana van adosados ribosomas. Alrededor de estos sacos. que han dejado de funcionar en la célula. algunas proteínas que forman parte de ciertas membranas de distintas estructuras de la célula. adiciona cierta señal química a las proteínas. Su función consiste en transportar proteínas que fueron sintetizadas por los ribosomas y. desechos y otros materiales. los lisosomas degradan membranas y organelos. es decir. . regular ciertas actividades metabólicas. se requiere de CO2. en ésta última son más numerosas y más grandes. el oxígeno que pasa hacia la atmósfera. Están formados por membranas muy delgadas y comunican el núcleo celular con el medio extracelular -o medio externo-. llamado retículo endoplasmático rugoso. o formando grupos. ya sea dentro o fuera de la célula. presentes en la célula animal y vegetal. En los ribosomas tiene lugar la síntesis de proteínas. Centríolos: están presentes en las células animales. de forma esférica y rodeado por una sola membrana. Retículo endoplasmático: corresponde a un conjunto de canales y sacos aplanados. que se encuentran libres en el citoplasma. que ocupan una gran porción del citoplasma. también. que determina el destino final de éstas. gracias a las enzimas que están en el interior. Aparato de Golgi: está delimitado por una sola membrana y formado por una serie de sacos membranosos aplanados y apilados uno sobre otro. En la gran mayoría de las células vegetales no existen. etcétera. Carece de ribosomas y está asociado a ciertas reacciones relacionadas con la producción de sustancias de naturaleza lipídica (lípidos o grasas). regula el funcionamiento de todos los organelos celulares. tiene una única molécula . Está constituida por una capa doble de fosfolípidos y proteínas. protozoos. representadas por el núcleo. a través de una membrana llamada membrana doble nuclear o carioteca. Existen células que tienen un núcleo bien definido y separado del citoplasma. | La célula eucariotaEl término eucariota hace referencia a núcleoverdadero. | membrana citoplasmática | Funciona como una barrera de permeabilidad. y centriolos | pared celular | Es una estructura rígida que envuelve la membrana citoplasmática. y animales | Estructuras | pared celular. es decir. Ésta presenta poros definidos.que no tienen un núcleo definido ni determinado por una membrana. se encuentran ligados a la superficie del retículo endoplasmático rugoso y libres en el citoplasma de la célula. Cuando la célula se reproduce. | Estructuras especializadas. | ribosomas | Son pequeñas partículas formadas por proteínas y ácido ribonucleico (ARN). incluyendo a las eubacterias (donde se encuentran la mayoría de las bacterias) y las archaeas (archaeabacteria). las cuales pueden estar organizadas de diferentes formas. membrana citoplasmática. Esas estructuras son utilizadas para la locomoción o para mover substancias a lo largo de la superficie celular. plantas superiores. Ocupar una posición central en la célula. se les denomina células eucariontes. ácido desoxi-ribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN). Este tipo de células se denominan procariontes. hongos. | Poseen pared celular. | Son mayores y más densos. lisosomas. ribosomas. Células La célula procariotaLos miembros del mundo procariota constituyen un grupo heterogéneo de organismos unicelulares muy pequeños. responsable de la forma de la célula y de su protección contra la lisis osmótica. Hay otras células -en las bacterias y en ciertas algas unicelulares. inclusiones y nucleoide. es denominada nucleoide. | región nuclear | El área nuclear. En el interior del núcleo se pueden encontrar: Núcleo plasma o jugo nuclear. funcionando como lugar de síntesis proteica. Como en los procariotas constituyen el lugar de la síntesis proteica. El nucléolo tiene la información para fabricar las proteínas. donde está contenida toda la información genética propia de cada ser vivo. A estas células con núcleo verdadero. mitocondria. la cromatina se condensa y forma unas estructuras llamadas cromosomas.3 Semejanzas y diferencias entre células procariotas y eucariotas. retículo endoplasmático. cloroplastos. formado por proteínas. que permitenel intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma. Los organismos eucariotas incluyen algas. Nucléolo: cuerpo esférico. Estar delimitado por la membrana carioteca. formadas por ADN. | | | Muchos tipos de células eucariotas poseen flagelos y cilios en la membrana plasmática. complejo de Golgi.El núcleo En la célula eucarionte el núcleo se caracteriza por: Ser voluminoso. aunque sean más simples que las de las células procariotas. confiriendo al citoplasma una apariencia granular. Esto indica que los componentes nucleares están mezclados con el citoplasma. La función del núcleo es dirigir la actividad celular. ambos compuestos orgánicos. separando el lado de dentro del lado de fuera de la célula. Material genético: está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas. 3. suceden en el núcleo. moléculas de DNA doble pequeñas y circulares. PROTEÍNAS Las proteínas son esenciales en la química de la vida. está ligado a la membrana plasmática. Describir las funciones de las proteínas equivale a describir en términos . proteínas y ácidos nucleicos. Los organismos vagamente relacionados tienen proteínas que difieren en forma más marcada. cantidad y especie de proteínas que determina el funcionamiento y la apariencia de la célula. La región nuclear de los Eucariotas está envuelta por una membrana nuclear. | Es típicamente mayor y estructuralmente más compleja | 3. así que el crecimiento. las proteínas varían un poco de una especie a otra. está conectada al retículo endoplasmático. Poseen mecanismos de replicación independientes del DNA cromosómico. El ARN ribosómico es producido por uno o más cuerpos esféricos denominados nucléolos. se ocupa de la especializada función de transportar oxígeno.4 Moléculas presentes en las células: función de carbohidratos. Se cree que el grado de diferencia depende de las relaciones evolutivas. que se encuentra en los glóbulos rojos o eritrocitos. lípidos. replicación de ADN y síntesis de ARN. es decir. con forma esférica u oval.Los pasos clave de la información biológica. Sólo individuos genéticamente idénticos (gemelos idénticos o cepas de organismos cultivados en relación muy estrecha) presentan proteínas idénticas.La membrana nuclear es estructuralmente semejante a la membrana plasmática. Una célula muscular difiere de otras en virtud de su gran contenido de proteínas contráctiles. las proteínas en las células de un perro varían un poco con respecto a las de un zorro o a las de un coyote. denominadas plásmidos.larga y circular de DNA doble. Los elementos proteínicos constitutivos de cada célula son la clave de su estilo de vida. como la miosina y la actina. Funciones biológicas de las proteínas Gracias a su gran hetereogeneidad estructural. | Presencia de un núcleo verdadero en esta última. a las que se debe. Así. de manera que el complemento de cada una de ellas (determinado por las instrucciones de los genes) es el principal factor de las diferencias que median entre una especie y otra. tolerancia a los metales tóxicos. Cada tipo celular posee una distribución. en gran parte su apariencia y su capacidad de contracción. y posee poros nucleares que permiten la entrada y salida de substancias.Este núcleo es generalmente la mayor estructura celular. La proteína llamada hemoglobina. que las de aquellos entre los cuales se establece una relación evolutiva más estrecha. por lo que se considera que cada organismo es único. desde el punto devista bioquímico. que contienen todas la información hereditaria. no contienehistonas. que contiene en su interior moléculas de ADN organizadas en cromosomas. y no se encuentra rodeado por una membrana nuclear. separando el citoplasma del núcleo. Las bacterias pueden contener además del cromosoma. etc. La ventaja de poseer un plásmido es que puede contener genes de resistencia a los antibióticos. moléculas especiales que regulan miles de reacciones químicas distintas que ocurren en los seres vivos. y está envuelto por una membrana doble denominada membrana nuclear. La mayor parte de las proteínas son específicas de cada especie. Algunas son enzimas. síntesis de enzimas. Algunas proteínas apenas son diferentes aún entre individuos de una misma especie.la restauración y el mantenimiento del organismo dependen del abastecimiento adecuado de esas sustancias. Tamaño | Son generalmente mucho más pequeñas y más simples. las proteínas asumen funciones muy variadas. Estas macromoléculas se emplean como componentes estructurales de las células y tejidos. durante el proceso de la visión. En los tejidos de sostén (conjuntivo. Función de transporte. etc. de neurotransmisores. Los fenómenos de transducción (cambio en la naturaleza físicoquímica de señales) están mediados por proteínas. las inmunoglobulinas se encargan de reconocer moléculas u organismos extraños y se unen a ellos para facilitar su destrucción por las células del sistema inmunitario Función de movimiento. En los vertebrados superiores. a su vez. constituyen una reserva de aminoácidos para el futuro desarrollo del embrión. La superficie celular alberga un gran número de proteínas encargadas del reconocimiento de señales químicas de muy diverso tipo (figura de la izquierda). la gliadina del grano de trigo y la hordeína de la cebada. óseo. Podemos destacar las siguientes: Función enzimática. La gran mayoría de las proteínas son enzimas. Todas las funciones de motilidad de los seres vivos están relacionadas con las proteínas. la rodopsina de la retina convierte (o mejor dicho. una serie de proteínas llamadas endonucleasas de restricción se encargan de identificar y destruir aquellas moléculas de DNA que no identifica como propias (en color blanco en la figura de la derecha). Función estructural. de virus. en todo momento. En muchos casos. la contracción del músculo resulta de la interacción entre dos proteínas. Función hormonal. o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio). Algunas hormonas son de naturaleza proteica. Las células poseen un citoesqueleto de naturaleza proteica que constituye un armazón alrededor del cual se organizan todos sus componentes. De esta forma el organismo se asegura de que la célula. Las hormonas son sustancias producidas por una célula y que una vez secretadas ejercen su acción sobre otras células dotadas de un receptor adecuado. Muchas proteínas se unen al DNA y de esta forma controlan la transcripción génica. de anticuerpos. Los transportadores biológicos son siempre proteínas. de bacterias. las fibras de colágeno forman parte importante de la matriz extracelular y son las encargadas de conferir resistencia mecánica tanto a la tracción como a la compresión Función de defensa. En bacterias. la lactoalbúmina de la leche. y que dirige fenómenos tan importantes como el transporte intracelular o la división celular. como la insulina y el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas segregadas por la hipófisis como la hormona del crecimiento. Reconocimiento de señales químicas. Existen receptores hormonales. El movimiento de la célula mediante cilios y flagelos está relacionado con las proteínas que forman los microtúbulos Funciones de reserva. Estos biocatalizadores reciben el nombre de enzimas. Las distintas fases del ciclo celular son el resultado de un complejo mecanismo de regulación desempeñado por proteínas como la ciclina Otras funciones. En los seres vivos son esenciales losfenómenos de transporte.moleculares todos los fenómenos biológicos. transduce) un fotón luminoso (una . bien para llevar una molécula hidrofóbica a través de un medio acuoso (transporte de oxígeno o lípidos a través de la sangre) o bien para transportar moléculas polares a través de barreras hidrofóbicas (transporte a través de la membrana plasmática). La ovoalbúmina de la clara de huevo. La propiedad fundamental de los mecanismos de defensa es la de discriminar lo propio de lo extraño. los ligandos que reconoce el receptor ( hormonas y neurotransmisores) son. cartilaginoso) de los vertebrados. La gran mayoría de las reacciones metabólicas tienen lugar gracias a la presencia de un catalizador de naturaleza proteica específico para cada reacción. Funciones reguladoras. Así. la actina y la miosina. tenga todas las proteínas necesarias para desempeñar normalmente sus funciones. de naturaleza proteica. Así. incluyendo la adhesión de ellas con sus vecinas y el transporte de proteínas a los destinos intracelulares apropiados y otros hacen parte de sustancias celulares importantes como son los ácidos nucleicos y como cofactores que contienen vitaminas. CARBOHIDRATOS * 1. Monosacáridos * 1. Mucopolisacáridos o Glucosaminoglucanos Son compuestos orgánicos que contienen carbono. el material hereditario de las células.2.1. ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosómico (ARNr). Los carbohidratos como los azúcares y los almidones generalmente se utilizan por los organismos como fuentes de energía.2. Polisacáridos * 1. El ADN forma genes. Disacáridos * 1. donde tiene lugar la síntesis de proteínas.2. etc.1. El ARN está asociado a la transmisión de la información genética desde el núcleo hacia el citoplasma. DISACÁRIDOS Los monosacáridos.2.señal física) en un impulso nervioso (una señal eléctrica) y un receptor hormonal convierte una señal química (una hormona) en una serie de modificaciones en el estado funcional de la célula. Químicamente se definen como aldehídos o cetonas. si se unen de 3-20 monosacáridos resulta un oligosacárido y cuando se unen numerosas unidades de monosacáridos. y muchos de ellos contienen estos elementos en la relación de Cn(H2O)n. quitinas. en especial la glucosa y sus derivados.C=O ) en un carbón primario se denominan aldosas y si esa función está en un carbono secundario. Si en su molécula contienen la función carbonilo ( . plantas. Hay tres tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm). constituyen un polisacárido como por ejemplo los almidones. que actúan en el proceso de síntesis de proteínas. etc. tienen un lapso de vida muy . hidrógeno y oxígeno. Otro aspecto que se debe tener en cuenta para la clasificación y estructura de los monosacáridos es el número de carbonos que presenta la molécula tal como se resume en el siguiente cuadro: No. pectinas.1.4. CARBONOS FUNCIÓN | 3 CARBONOS | 4 CARBONOS | 5 CARBONOS | 6 CARBONOS | ALDOSA | Aldotriosa | Aldotetrosa | Aldopentosa | Aldohexosa | CETOSA | Cetotriosa | Cetotetrosa | Cetopentosa | Cetohexosa | Los azúcares más sencillos son las triosas compuestas por tres átomos de carbono. Además. mientras que los otros como las celulosas. entre ellas se reconocen a la dihidroxiacetona (cetotriosa) y al gliceraldehído (aldotriosa) los cuales son el resultado de la degradación de la hexosas. proceso al cual está estrechamenterelacionado. celulosas.1. ESTRUCTURA DE LOS MONOSACÁRIDOS Son losazúcares más simples.1.3. pectinas y quitinas tienen función estructural en células individuales y aún en organismos completos como hongos. y contiene instrucciones para la producción de todas las proteínas que el organismo necesita. algunos polisacáridos y polímeros más cortos de azucares actúan como marcadores para una variedad de procesos de reconocimiento en las células. en su nombre incluyen la terminación osa. dentro de ellos se clasifican los azúcares simples o monosacáridos en donde n es un número entero de 3 a 7. bacterias artrópodos. se denominan cetosas.2. ACIDOS NUCLEICOS En las células se encuentran dos variedades de ácidos nucleicos: el ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN). Si se unen dos monosacáridos forman un disacárido. hidrógeno y oxígeno. Ella reduce la viscosidad y con ello aumenta la permeabilidad del tejido. unidos entre sí por enlaces glucosídicosß(1--› 3) y los disacáridos mediante enlaces ß(1--› 4).acetil glucosamina.1. el líquido sinovial y la gelatina de Wharton del cordón umbilical. El ácido hialurónico se encuentra como componente principal de la sustancia fundamental del tejido conectivo. la heparina. El ácido hialurónico es un mucopolisacárido ácido formado por la repetición de un disacárido formado por el ácido glucurónico y la N.3 Calorías por gramo ( una caloría con C mayúscula equivale a 1000 calorías.corto dentro de la célula ya que la mayoría de ellos se degradan por hidrólisis para liberar su energía química utilizada en las diferentes reacciones celulares.1. Todos los glucosaminoglucanos con excepción del ácido hialurónico tienen azúcares sulfatados. especialmente el heparan sulfato que está en estrecha asociación con el límite externo de la membrana plasmática.3.1. Se hidrata fácilmente y de él dependen los cambios en la viscosidad y la permeabilidad de la sustancia fundamental del tejido conectivo. Lípidos Derivados Los lípidos son un grupo amplio y heterogéneo de compuestos insolubles en agua. LÍPIDOS * 1. elkeratosulfato y el dermatán sulfato. el termino Caloría se usa para medir el contenido energético . ya que pueden suministrar cerca de 9. los enlaces resultantes serán alfa (a ) o beta ( ß ) según la posición del -OH en el primer azúcar. En los organismos vivos cumplen diversas funciones como las que se citan a continuación: * son reservas energéticas y se utilizan como combustibles biológicos importantes. Las cadenas de carbohidratos de los glucosaminoglucanos existen como repeticiones de disacáridos en los cuales uno de los dos azúcares es siempre la N-acetilglucosamina o Nacetilgalactosamina. pero solubles en solventes orgánicos no polares como el éter.3. azúcares sulfatados. son el resultado de la uniónde más de 10 unidades de azúcares sencillos (generalmente la glucosa) mediante enlaces glucosídicos. Lípidos Simples * 1.constituyendo el humor acuoso del ojo. En su molécula ellos contienen carbono. entre los más comunes se pueden citar: el ácido hialurónico. Los glucosaminoglucanos son de aspecto amorfo. tan viscosos como las secreciones mucosas. MUCOPOLISACÁRIDOS O GLUCOSAMINOGLUCANOS Son polímeros de monosacáridos que poseen unidades de azúcares modificados como aminoazúcares.2. Lípidos Complejos * 1.3. o se unen mediante enlaces glucosídicos (C-O-C) por síntesis de deshidratación para formar disacáridos y polisacáridos. el condroitín sulfato A. POLISACÁRIDOS Son los carbohidratos más abundantes. La enzima que hidroliza los enlaces del ácido hialurónico es la hialuronidasa presente en los espermatozoides para facilitar la entrada al óvulo y en los estafilococos para invadir el tejido conectivo. y la presencia de grandes cantidades de grupos carboxilo y sulfato hacen de estos polímeros moléculas fuertemente ácidas. La mayoría de estos compuestos se encuentran combinados con proteínas para formar proteoglucanos en la matriz extracelular. el cloroformo o el benceno. pero este último en menor proporción respecto al carbono y al hidrógeno que en los carbohidratos.acetil derivados. 3 o 4 del segundo monosacárido formando una molécula de agua. El enlace glucosídico se forma entre el hidroxilo ( este aporta un -H ) del carbono 1 del primer monosacárido con el -OH del carbono 2. azúcares ácidos y N.1. y por ello tiene influencia importante en el intercambio de material entre las células de los tejidos y el plasma sanguíneo. entre otros se pueden citar el almidón y la celulosa (en plantas) y el glucógeno (en animales).3. * Constituyen sistemas aislantes contra choques térmicos. Para ello. • Transporte activo: cuando la célula utiliza ATP como fuente de energía para hacer atravesar la membrana a una sustancia en particular. Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable. Los mecanismos que permiten a las sustancias cruzar las membranas plasmáticas de las células son esenciales para la vida y la comunicación de las células. hidrógeno y oxígeno. esfingomielinas. siempre que sean lipófilas. la membrana celular presenta una permeabilidad selectiva. * sirven como componentes estructurales de las membranas biológicas en donde contribuyen a la formación de compartimentos con respuestas bioquímicas específicas. LÍPIDOS SIMPLES que incluyen Grasas verdaderas saturadas (sólidas). Para posibilitar este intercambio. De los anteriores grupos sólo las grasas y los aceites cumplen un papel importante como almacenes de energía. Los lípidos se clasifican en tres grupos principales: 1. el medio donde vive la célula y el medio interno celular. las prostaglandinas y las vitaminas liposolubles. LÍPIDOS DERIVADOS. de estructura similar a las grasas pero además contienen fósforo y nitrógeno. eléctricos y químicos a nivel de la hipodermis o en cubiertas de órganos internos. reproducción. 2. fermentación. * otros pueden ser hormonas que participan en el control de procesos metabólicos * además sirven como precursores de otros compuestos complejos como lipoproteínas. 3.1 Calorías de azúcares y proteínas * forman cubiertas aislantes en la superficie de plantas y de animales para evitar infecciones y mantener el equilibrio hídricoen ellos. A los cerebrosidos y gangliósidos también se les conoce como glicolípidos. incluyen los lípidos que no se clasifican en los anteriores grupos como la familia de los esteroides. transporte molecular a través de la membrana celular y su incidencia en aspectos metabólicos (fotosíntesis. Transporte pasivo Los mecanismos de transporte pasivo son: • Difusión simple • Osmosis • Ultrafiltración • Difusión facilitada Difusión Simple . cerebrósidos y gangliósidos). 3. aceites insaturados (líquidos) y ceras los cuales tienen estructura similar y en su molécula solamente poseen carbono. sabemos que la bicapa lipídica de la membrana celular actúa como una barrera que separa dos medios acuosos.5 Procesos fisiológicos. pero regula el paso de moléculas no lipófilas. carotenoides. la célula dispone de dos procesos: • Transporte pasivo: cuando no se requiere energía para que la sustancia cruce la membrana plasmática. vitaminas liposolubles etc. nutrición. ya que permite el paso de pequeñas moléculas. Mecanismos de intercambio o deTransporte celular | Transporte a través de membrana celular Conociendo la estructura celular. glicoproteínas. los esfingolípidos (ceramidas. LÍPIDOS COMPLEJOS comprenden los fosfolípidos o fosfoglicéridos. comparada con 4.de los alimentos). sólo el agua puede atravesarla. Algunas sustancias iónicas también pueden cruzar la membrana plasmática por difusión. dióxido de carbono. Si la concentración de agua es mayor (o. dado que la membrana celular es semipermeable. el agua entra en el hematíe con lo que este se hincha. Ejemplo de endocitosis. La ósmosis puede entenderse muy bien considerando el efecto de las diferentes concentraciones de agua sobre la forma de las células. cuando en una parte de la solución la concentración de las moléculas es más elevada. K+. glicerina. Si los hematíes son llevados a una solución que contenga menos sales (se dice que la solución es hipotónica). urea. la difusión a través de estos es mucho más lenta que a través de la bicapa fosfolipídica. el agua y algunos solutos pasan a través de una membrana por efecto de una presión hidrostática. En condiciones normales. es decir.Las moléculas en solución están dotadas de energía cinética y. tienen movimientos que se realizan al azar.9% de NaCl) es isotónico para los hematíes. El movimiento es siempre desde el . etc. esta debe estar rodeada de una solución isotónica. Debido al pequeño tamaño de los canales. pudiendo eventualmente estallar (este fenómeno se conoce con el nombre de hemolisis. disolviendose en la capa de fosfolípidos. la concentración de solutos es menor) de un lado de la membrana que la del otro lado. esteroides. La difusión consiste en la mezcla de estas moléculas debido a su energía cinética cuando existe un gradiente de concentración. Ver: PSU: Biología. Osmosis Es otro proceso de transporte pasivo. el suero salino normal (0. Ultrafiltración En este proceso de transporte pasivo. por tanto. pero empleando los canales constituidos por proteínas integrales llenas de agua. HCO3. Al ser la concentración de agua mayor en la solución hipotónica. Ca++. alcoholes de pequeño peso molecular atraviesan la membrana celular por difusión. vitaminas liposolubles. si los hematíes se llevan a una solución hipertónica (con una concentración de sales superior a la del hematíe) parte del agua de este pasará a la solución produciéndose el fenómeno de crenacióny quedando los hematíes como "arrugados". La membrana de las células es una membrana semipermeable ya que permite el paso del agua por difusión pero no la de iones y otros materiales. lo que es lo mismo. Para mantener la forma de un célula. mediante el cual. La presión osmótica es la presión necesaria para prevenir el movimiento neto del agua a través de una membrana semipermeable que separados soluciones de diferentes concentraciones. La difusión tiene lugar hasta que la concentración se iguala en todaslas partes y será tanto más rápida cuanto mayor sea la energía cinética (que depende de la temperatura) y el gradiente de concentración y cuanto menor sea el tamaño de las molécula Algunas sustancias como el agua. Pregunta 07_2010. Algunos ejemplos notables son el Na+. un disolvente –el agua en el caso de los sistemas biológicos– pasa selectivamente a través de una membrana semipermeable. El movimiento del agua a través de la membrana semipermeable genera un presión hidrostática llamada presión osmótica. el oxígeno. existe una tendencia a que el agua pase al lado donde su concentración es menor. lo que quiere decir que la concentración de agua de esta solución es la misma que la del interior de la célula. Por el contrario. por ejemplo un hematíe. la energía derivada del ATP directamente empuja a la sustancia para que cruce la membrana. vitaminas.. Esta sustancias. aminoácidos y monosacáridos. no pasan a través de las membranas de los capilares y son retenidas en la sangre. Las proteínas y grandes moléculas como hormonas. Tipos de gradientes de concentración. lacreatinina. etcétera) pasen a través de las membranas de los capilares microscópicos de los glomérulos para ser eliminadas en la orina. Cl-. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos. una hormona producida por el páncreas. disminuyendo su concentración en la sangre. Hay dos tipos de transporte activo: Transporte activo primario: en este caso. Para estos casos. De esta forma. Ca++. con la ayuda de una proteina transportadora. etc. El ejemplo más característico es la bomba de sodio potasio (Na+/K+). y el gradiente de concentración exterior --> interior favorece la difusión de la glucosa. La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende: • del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana • del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana • de la rápidez con que estas proteínas hacen su trabajo La insulina. un proceso que consume energía y que requiere del concurso de proteínas integrales que actúan como "bombas" alimentadas por ATP. permitiendo el paso del azúcar. Esta presión hace que el agua y algunas moléculas pequeñas (como la urea. para el caso de moléculas pequeñas o iones y el transporte grueso específico para moléculas de gran tamaño como proteínas y polisacáridos e incluso células enteras como bacterias y hematíes. En el primer paso. También mueve los iones K+ desde el exterior hasta el .área de mayor presión al de menos presión. que mantiene una baja concentración de Na+ en el citosol extrayéndolo de la célula en contra de un gradiente deconcentración.Esto explica el porqué la ausencia o disminución de la insulina en la diabetes mellitus aumenta los niveles de glucosa en sangre al mismo tiempo que obliga a las células a utilizar una fuente de energía diferente de este monosacárido. las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas. facilita la difusión de la glucosa hacia el interior de las células. pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada. modificando la forma de las proteínas de transporte (bomba) de la membrana plasmática. Difusión facilitada Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Transporte activo Por este mecanismo pueden ser transportados hacia el interior o exterior de la célula los iones H+ (bomba de protones) Na+ y K+ (bomba de sodio-potasio). I. Transporte activo y otros procesos activos Algunas sustancias que son necesarias en el interior de la célula o que deben ser eliminadas de la misma no pueden atravesar la membrana celular por ser muy grandes. La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo humano en los riñones y es debida a la presión arterial generada por el corazón. por llevar una carga eléctrica o porque deben vencer un gradiente de concentración. la glucosa se une a la proteína transportadora. sales. la naturaleza ha desarrollado el transporte activo. una kinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. y esta cambia de forma. sino que la membrana se repliega creando una vesículapinocítica. Las vesículas endocíticas se originan en dos áreas específicas de la membrana: • Los "hoyos recubiertos" ("coatedpits") son invaginaciones de la membrana donde se encuentran los receptores. la sustancia a transportar es una gotita o vesícula de líquido extracelular. proteínas y otras células cruzan las membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso: Endocitosis: es el proceso mediante el cual la sustancia es transportada al interior de la célula a través de la membrana. a veces moléculas extrañas utilizan los receptores para penetrar en el interior de la célula. De esta forma hay un tráfico constante de membranas entre la superficie de la célula y su interior. Endocitosis mediante un receptor. la célula crea proyecciones de la membrana y el citosol llamadas pseudópodos que rodean la partícula sólida. mientras que el ligando se fusiona con un liposoma siendo digerido por las enzimas de este último. Fagocitosis | Transporte grueso Algunas sustancias más grandes como polisacáridos. Así. los pseudópodos se fusionan formando una vesícula alrededor de la partícula llamada vesícula fagocíticao fagosoma. Todas las células poseen cientos de estas bombas por cada mµ2 (milimicra cuadrada) de membrana. • Los cavéolos son invaginaciones tapizadas por una proteína especializada llamada caveolina. En este caso. Los glóbulos blancos constituyen el ejemplo más notable de células que fagocitan bacterias y otras sustancias extrañas como mecanismo de defensa . Esta bomba debe funcionar constantemente ya que hay pérdidas de K+ y entradas de Na+ por los poros acuosos de la membrana. Una vez que el contenido de la vesícula ha sido procesado. Una vez formada la vesícula endocítica está se une a otras vesículas para formar una estructura mayor llamada endosoma. y parece que juegan diversos papeles: La superficie de los cavéolos dispone de receptores que pueden concentrar sustancias del medio extracelular. llamada ligando. Aunque este mecanismo es muy específico. Una vez rodeada. Se conocen tres tipos de endocitosis: • Fagocitosis: en este proceso. no se forman pseudópodos. Dentro del endosoma se produce la separación del ligando y del receptor: Los receptores son separados y devueltos a la membrana. | • Pinocitosis: en este proceso. El material sólido dentro de la vesícula es seguidamente digerido por enzimas liberadas por los lisosomas. Esta bomba actúa como una enzima que rompe la molécula de ATP y también se llama bomba Na+/K+-ATP'asa. la membrana de la vesícula vuelve a la superficie de la célula. con la salvedad de que la invaginación de la membrana sólo tiene lugar cuando una determinada molécula. el HIV (virus de la inmunodeficiencia adquirida o del sida) entra en las células de los linfocitos uniéndose a unas glicoproteínas llamadas CD4 que están presentes en la membrana de los mismos. Pinocitosis | • Endocitosis mediante un receptor: este es un proceso similar a la pinocitosis. se une al receptor existente en la membrana. .interior de la célula pese a que la concentración intracelular de potasio es superior a la extracelular. Ca.´ En los organismos vivos se encuentran moleculasinorganicas que se caracterisan generalmente por no tener carbon. Mn. enzimas (por ejemplo.1 Biología molecular: moléculas inorgánicas. Transcitosis: el doble proceso endocitosis-exocitosis. Transcitosis Es el conjunto de fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula. la membrana de la vesícula secretora se fusiona con la membrana celular liberando el contenido de la misma. para ser vertidas al medio extracelular. las células son capaces de eliminar sustancias sintetizadas por la célula. Mo y Al (sólo están presentes en grupos . Por este mecanismo las células liberan hormonas (por ejemplo. * Primarios: están formados por C. K. AGUA: compuesto quimicoinorganicomas importante. Implica el doble proceso endocitosisexocitosis.Se utilizanpara transportar material desde el exterior de la célula hasta el interior mediante un proceso llamado transcitosis. las enzimas digestivas) o neurotransmisores imprescindibles para la transmisión nerviosa. B. La materia viva está constituida por unos 70 elementos. Su molecula de agua esta formada por dos atomos de hidrogeno. O. para mantener la membrana plasmática y que quede asegurado el mantenimiento del volumen celular. H. orgánicas y elementos biogenésicos. Clasificación de los bioelementos. I. | 4. Zn. como el caso de bioxido de carbono. Es propio de células endoteliales que constituyen los capilares sanguineos. Esto ocurre. Cr. la insulina). por ejemplo. transportándose así las sustancias desde el medio sanguineo hasta los tejidos que rodean loscapilares. * Secundarios: están formados por Na. en las células planas endoteliales que tapizan los capilares sanguíneos. En toda célula existe un equilibrio entre la exocitosis y la endocitosis. Se encuentra formado por sales. Materia viva y procesos. Cu. P y S que constituyen el 99% de la materia viva y son los componentes fundamentales de las biomoléculas. Bioelementos. Exocitosis | Durante la exocitosis. o bien sustancias de desecho. Están implicados en el proceso de envío de señales intracelulares: la unión de un ligando a los receptores de los cavéolos pone en marcha un mecanismo intracelular de envío de señales. F. Li. Las principales moleculasinorganicas presentes en los seres vivos son el agua y las sales minerales. 4. SALES MINERALES: principal fuente de bioelemetos secundarios. Mediante este mecanismo. Estos elementos se llaman bioelementos o elementos biogénicos. como el agua pero se encuentran algunas con presencia de carbono. Exocitosis Es el mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática. Mg y Cl. Ni y Co (aparecen en la mayoría de los organismos) y Si. N. * Oligoelementos: están formados por el Fe. la centrifugación y ladecantación se separan las biomoléculas de un ser vivo. BiomoléculasInorgánicas: * Agua * Sales minerales BiomoléculasOrgánicas: * Glúcidos * Lípidos * Proteínas * Ácidos nucleicos o nucleótidos El agua. Constituyen menos del 0. * Elevado calor específico. * Tipo de tejido u órgano: dado que las reacciones biológicas se llevan a cabo en un medio acuoso. * Edad del individuo: las estructuras biológicas de los organismos jóvenes presentan una proporción de agua mayor que las de los individuos de más edad.1% y son esenciales para desempeñar procesos bioquímicos y fisiológicos. 2) Debido a la existencia de puentes de hidrógeno. * Estado líquido del agua a temperatura ambiente.Cuando se aplica calor al agua. Los elementos biogénicos se unen por enlaces químicos para formar las moléculas constituyentes de los organismos vivos. que quedan así rodeados por moléculas de agua. Esto da lugar a un proceso de disolución en el que la molécula de agua se dispone alrededor de losgrupos polares del soluto. Mediante la filtración. parte de la energía .Es la sustancia química más abundante en la materia viva. Biomoléculas.Es la capacidad de unirse a moléculas de otras sustancias.Esta propiedad controla las deformaciones citoplasmáticas y permite que el agua actúe como esqueleto hidrostático en las células vegetales. que se denominan biomoléculas o principios inmediatos. * Capilaridad o fuerzas de adhesión. Esto permite que el agua ascienda por conductos estrechos (acción capilar) y la penetración en algunas sustancias como las semillas (imbibición). * Elevada tensión superficial. Propiedades y funciones del agua 1) Poder disolvente. El agua se encuentra en la materia viva en tres formas: * Agua circulante (sangre. llegando a desdoblarlos en aniones y cationes. * Líquido incompresible. los tejidos con una gran actividad bioquímica contienen una proporción de agua mayor que los más pasivos. Esto se denomina solvatación iónica. tejido conjuntivo) * Agua intracelular (citosol e interior de los orgánulos celulares) La cantidad de agua presente en los seres vivos depende de tres factores: * Especie: los organismos acuáticos contienen un porcentaje muy elevado de agua mientras que las especies que viven en zonas desérticas tienen un porcentaje muy bajo. la destilación. el agua se puede interponer entre los iones de las redes cristalinas de los compuestos iónicos.Esto quiere decir que la superficie ofrece resistencia a romperse y actúa como una membrana elástica. Una forma de medir la capacidad de una sustancia para disolver compuestos iónicos consiste en calcular el valor de su constante dieléctrica. como función de amortiguación mecánica y como líquido lubricante. Debido a la polaridad de su molécula.concretos).Gracias a esto el agua actúa como medio de transporte de las sustancias. Puede formar puentes de hidrógeno con otras moléculas no iónicas. savia) * Agua intersticial (entre las células. Funciones de las sales minerales 1) Constitución de estructuras de sostén y protección duras. Se observa el paso del disolvente desde la disolución más diluida (hipotónica) hacia la más concentrada (hipertónica) a través de la membrana. la entrada excesiva de agua producirá un hinchamiento. mantiene estable la temperatura corporal. ya que al evaporarse tomando energía térmica del medio provoca el enfriamiento del conjunto.La extensión de una película de agua sobre una superficie biológica provoca su refrigeración. mientras que la disolución hipotónica se concentra al perderla. * Densidad. la célula pierde agua y disminuye de volumen. espículas de algunas esponjas y estructura de sostén en algunos vegetales (gramíneas). Cuando el agua pasa a la disolución hipertónica.Destacan: * Hidrólisis : una molécula de agua lleva a cabo la rotura de una molécula orgánica (procesos digestivos). se hacen isotónicas. fosfolípidos y agar-agar). el tampón bicarbonato y las proteínas. * Elevado calor de vaporización. esqueleto externo de corales. es decir. * Plasmólisis: si la concentración del medio intracelular es menor que la extracelular. . El proceso continúa hasta que ambas igualan su concentración. * Carbonato cálcico: caparazones de algunos protozoos marinos.Intervienen los sistemas tampón. generan potenciales eléctricos y mantienen la salinidad. Estos dos procesos pueden producir la muerte celular. Los más comunes son el tampón fosfato. y estructuras duras (espinas de erizos de mar. * Asociadas a moléculas orgánicas (fosfoproteínas. 3) Sistemastampón. Para evitar el paso de agua sería necesario aplicar una presión (presión osmótica). * Turgencia: si la concentración del medio intracelular es mayor que la extracelular.El agua alcanza un volumen mínimo y la máxima densidad a los 4ºC.comunicada se emplea en romper los puentes de hidrógeno (desnaturalización de las biomoléculas). Sales minerales. * Condensación : las moléculas sencillas se unen para obtener otras mayores.Para pasar del estado líquido al gaseoso es necesario que los puentes de hidrógeno se rompan. 4) Reacciones enzimáticas. dientes y huesos). moluscos y artrópodos. * Fotosíntesis : proporciona H+ para realizar la síntesis de moléculas orgánicas. buffer o amortiguadores que actúan como aceptores o dadores de H+ para compensar el exceso o el déficit de estos iónes en el medio y mantener constante su pH. ésta se diluye. 5) Mantenimiento del pH en estructuras y medios biológicos. 2) Funciones fisiológicas y bioquímicas. * Fosfato cálcico: esqueleto de vertebrados.3) Ionización del agua. es decir. * Disueltas (dan lugar a aniones y cationes):Éstas intervienen en la regulación de la actividad enzimática y biológica. de la presión osmótica y del pH en los medios biológicos. 4) Mantenimiento de concentraciones osmóticas adecuadas.Los procesos biológicos dependientes de la concentración de soluto en agua se denominan osmóticos y tienen lugar cuando dos disoluciones de diferente concentración separadas por una membrana semipermeable que no deja pasar el soluto pero sí el disolvente.Las sales minerales se pueden encontrar en los seres vivos de tres formas: * Precipitadas (constituyen estructuras sólidas): * Silicatos: caparazones de algunos organismos (diatomeas). Además el agua tiene una función termorreguladora. los riñones (micción). Ácidos grasos y glicerol procedentes de los lípidos. Estas acciones están reguladas por hormonas como la tiroxina o la insulina. Normalmente sudamos para eliminar el calor. mientras que en una sesión de ejercicio lo hace la catabólica. la piel (sudor) y los pulmones (respiración). El metabolismo permite al organismo crecer y funcionar. que son: Célula: mínima unidad que forma parte de un ser vivo. los lípidos en ácidos grasos y glicerol y los carbohidratos en azúcares simples. Esto se realiza a través del intestino grueso (defecación). En este proceso se producen sustancias de desecho que deben de ser eliminadas hacia el exterior. después de comer predomina la actividad anabólica. Durante ciertos momentos del día el organismo tiene una actividad en la que predomina el anabolismo o el catabolismo. en distintos niveles. mantener los tejidos del cuerpo y crear reservas. Principales procesos metabólicos: -Digestión de los alimentos y absorción de nutrientes.3 Niveles de organización estructural del cuerpo humano. . . De esta manera se forman los tejidos como la piel. Por ejemplo. Todos estos compuestos son transportados por la sangre a las células donde se producen los procesos metabólicos que proporcionarán la energía corporal. la cual será utilizada o almacenada para su posterior utilización en los músculos.Eliminación de los productos de desecho. Las enzimas permiten transformar (desnaturalizar) las proteínas en aminoácidos. . como para generar calor para mantener la temperatura corporal adecuada o proporcionar energía que permitirá dar fuerza a los músculos o para realizar las funciones vitales.Circulación de la sangre. . El catabolismo es necesario tanto para permitir los procesos anabólicos. Fases del metabolismo: Anabolismo. Produciéndose una serie de cambios químicos que transforman a los nutrientes en energía o en materialpara la construcción o reparación del propio organismo. 4. Cuando los alimentos son ingeridos. Comienza después de la absorción de nutrientes. una vez digeridos los alimentos.2 Metabolismo. El organismo cuenta con termorreguladores como la constricción (para aumentarla) o la dilatación (para disminuirla) de los vasos sanguíneos. Los procesos catabólicos suponen la destrucción de los compuestos en sustancias más simples. Tiene la función de crear nuevas células. hígado o tejido adiposo. son sometidos a una serie de cambios químicos que permitirán proporcionar la energía que elorganismo necesita para poder funcionar. Los organismos pluricelulares presentan una determinada organización de sus células.4. Este tipo de proceso se conoce también como metabolismo constructivo. Los alimentos constituyen el material adecuado que permitirá a los procesos de creación de nuevos tejidos y el almacenamiento de sustancias de reserva. Catabolismo.Regulación del calor corporal. La energía producida por el proceso catabólico genera el calor necesario para mantener la temperatura corporal. principalmente en forma de grasa. Tiene la función de descomponer los tejidos corporales y las sustancias de reserva para producir la energía que el organismo necesita.Se puede definir como el conjunto de cambios físicos y químicos que se producen dentro del cuerpo humano que proporcionan energía adecuada para los procesos vitales y para la síntesis de nuevos materiales. los músculos y se regeneran los nervios. Incluye: Aminoácidos provenientes de las proteínas. Glucosa procedente de los carbohidratos. Salvo para las células reproductivas y muy pocas excepciones (como pueden ser los glóbulos rojos de la sangre). El locus de un gen es la región del cromosoma donde se localiza el gen considerado. en la descendencia. Por ejemplo. las células contienen la información genética del organismo por duplicado. ¿Qué es la genética? La genética es la base de dos particularidades básicas de la naturaleza que relacionan a descendientes y progenitores: Poseen características o rasgos parecidos. de una determinada característica en particular. y normalmente se refiere a él con la abreviatura "n". citoplasma y núcleo. Reproductor. La variabilidad genética viene dada porlas diferentes combinaciones posibles de los alelos de cada gen. etcétera. Un gen es la unidad básica funcional de la herencia. En esta definición. corazón. Todo el largo del cromosoma puede dividirse en miles de esas unidades funcionales.Tejido: conjunto de células que tienen características y funciones similares y con un mismo origen. 5. el término "variación" se refiere a variación genética. el material genético se organiza en series de estructuras alargadas en forma de fibra llamadas cromosomas. esto significa que contiene la información genética que es transmitida y que genera la expresión. esto es el rango de posibles valores para una característica que es influida por la herencia. Cuando éstas sedividen. ya que tiene dos propiedades únicas: El ADN puede servir como modelo para la producción de réplicas de sí mismo. Por ejemplo: se habla de Sistema Digestivo. El gen está compuesto por un material llamado ácido desoxirribonucleico o ADN. Por ejemplo: pulmón. conceptos e importancia de su estudio. cada una responsable de una característica en particular. en cerdos: n = 18. Aunque las células de diferentes tejidos puedan parecer distintas. en la especie humana: n = 23. Genética y herencia. Esta es la molécula sobre la que se cimienta la vida. El ADN puede actuar como un transportador de información: los genes contienen toda la información necesaria para producir un nuevo individuo.1 Introducción a la genética y la herencia. contienen estructuras similares. La mejora genética . Los genes están situados a lo largo de los cromosomas. cada cromosoma tiene un equivalente con la misma longitud y forma (excepto para la pareja de cromosomas que determinan el sexo) y contiene información genética para la misma característica(alelos). Material Genético Todos los organismos están compuestos de multitud de células. Sistemas: resultado de la unión de varios órganos. Organismo: es un ser vivo formado por un conjunto de sistemas. La herencia es la transmisión de las características desde los padres a los hijos a través del material genético. Nervioso. y en vacas: n = 30. Esta transmisión tiene lugar en el momento de la reproducción. Los alelos son las posibles variantes de cada gen.estómago. La genética es la ciencia que estudia la variación y la transmisión de características de una generación a otra. como una membrana plasmática. El núcleo de cada célula contiene el material genético. 5. Renal. Esos cromosomas son los dos miembros de un mismo par. Circulatorio. Órgano: conjunto de tejidos unidos y coordinados para cumplir una función específica. uno derivado de la madre y el otro del padre. No son idénticos a ellos. que trabajan armónicamente. los cuales funcionan de una forma coordinada para desempeñar un rol determinado. En las células del cuerpo. El número de pares de cromosomas es específico para cada especie. etcétera. denominado fertilización. En un sentido más general. ej. ¿Cómo se transmite el material genético? Los cimientos de la genética moderna fueron asentados por los estudios de un monje agustino. Sin embargo. de la madre. La mitad de los cromosomas del cigoto provienen del padre y la otra mitad. en el siglo XIX.) de dos padres genéticamente diferentes. Esta célula es llamada cigoto. En este caso. . el fenotipo normalmente continúa inalterable durante su existencia (p. F2 = segunda generación. como pétalos blancos o púrpuras. éste se mantiene constante a lo largo de toda la vida y es inalterable por los factores medioambientales. Cruzó guisantes padres con diferentes características y por un simple recuento. para crear las células que participan en la reproducción. Mendel estudió con guisantes que poseían diferentes características. El genotipo es esencialmente una característica permanente del organismo. vainas verdes o amarillas y semillas redondas o rugosas. el fenotipo cambia continuamente a lo largo de la vida del individuo en respuesta a factores medioambientales. Aun así. condujo a: Demostrar la existencia de unidades de herencia (genes). del billón de espermatozoides depositados en el tracto reproductivo femenino durante el coito se unirá con el óvulo. Fertilización Tan sólo uno. Gregorio Mendel. los cromosomas se unen en pares para reconstruir una célula genéticamente completa (60 cromosomas). Genotipo y Fenotipo El genotipo de un organismo representa el gen o el grupo de genes responsable para cada característica en particular. Todos los óvulos tienen el cromosoma X. y cada célula nueva contiene el par de cromosomas idénticos a la célula original.actúa de manera que tiende a fijar los alelos más deseables o interesantes. pero el espermatozoide puede tener el cromosoma Y o X. es lo que puede ser observado o medido. Explicar el mecanismo de transmisión de esos genes.. . se produce un tipo de división celular diferente en los órganos reproductores. el genotipo describe todo el grupo de genes heredados por un individuo. Cuando solamente uno o unos pocos genes son responsables de una característica. El registro cuidadoso de la frecuencia de esas características en las generaciones siguientes (F1 = primera generación. para algunas características. el número de células en los diferentes órganos del cuerpo se incrementa por medio de divisiones celulares. y es el primer paso en el desarrollo de un nuevoindividuo. Los testículos y los ovarios que producen gametos por medio de una división celular especial denominada meiosis.. La multitud de divisiones celulares que se desencadenan para la formación del embrión conservarán el número de cromosomas (mitosis) y la información que portan. Los gametos (espermatozoides en el macho y óvulos en la hembra) contienen solamente un miembro de cada par de cromosomas. De esta forma. ¿Cómo son transmitidos los cromosomas? División celular Durante el crecimiento de un organismo. el fenotipo da una buena indicación de la composición genética del individuo. El fenotipo es el valor tomado por una característica. Durante este proceso. determinó la frecuenciade las características de los padres en la descendencia y la descendencia con una característica intermedia (pétalos de color rosado). tallos largos o cortos. el color del pelo). este tipo de células contiene solamente 30 cromosomas. Durante la división celular para formar las células reproductivas. en otras palabras. Durante este tipo de división (mitosis) el ADN se duplica. Hay una diferencia importante entre genotipo y fenotipo. Gen que sólo se manifiesta en ausencia de un alelo dominante. Si en el proceso de fertilización el espermatozoide implicado posee un cromosoma Y. el resultado será una cría macho. En la actualidad.). incluidos el citoplasma celular. Unidad estructural y funcional de transmisión genética. · Homocigoto (raza pura). Tampoco podemos olvidar que gracias a los estudios que realiza la genética también se han inventado y descubierto métodos para controlar las enfermedades que antes eran mortales y poco a poco disminuir la frecuencia de estas. Así.cada miembro del par de cromosomas va incluido dentro de gametos separados. Término utilizado para indicar las distintas formas que puede presentar un determinado gen. Características observables. Conceptos básicos de herencia biológica. Llevó a cabo sus experimentos con plantas de guisante . También se conoce como genotipo la dotación genética del individuo para un determinado carácter. Conjunto de genes que posee un individuo. es decir. · Gen o alelo recesivo. estructural o fisiológica presente en un ser vivo y transmisible a la descendencia.Se da cuando uno de los alelos muestra una dominancia parcial. · Gen o alelo dominante. · Alelos. Se denomina ambiente al medio donde se encuentra un genotipo.2 Herencia mendeliana y teoría cromosómica. Es el resultado de la interacción de un genotipo con un determinado ambiente. que con un resultado favorable hacen la vida del ser humano más fácil. poseen idéntica capacidad para expresarse. es decir. el 50% de los espermatozoides llevará el cromosoma X. donde se realizan diversos estudios. Se da cuando los dos alelos implicados en un carácter son equipolentes. únicamente aparece en el fenotipo si se encuentra en homocigosis o en hemicigosis. la descendencia que recibe dos cromosomas X se desarrollará como hembra La genética nos permite entrar al terreno experimental. · Genotipo. 5. · Herencia intermedia. · Carácter hereditario. etc. Se le representa con una letra minúscula. El individuo heterocigótico para ese carácter presenta un fenotipo intermedio. En los híbridos se manifiestan ambos genes. Se encuentran en cromosomas homólogos ocupando el mismo locuso lugar. Característica morfológica. Se representa con una letra mayúscula (A). debido a que gracias a esta ciencia se han podido modificar distintas anomalías que presenta el ser vivo gracias a la herencia de sus antecesores y las cuales en algunos casos. y el otro 50% llevará el cromosoma Y. correspondiente a la del dominante (a). Los genotipos de individuos homocigóticos para un determinado carácter serán AA y aa. El genotipo del heterocigótico será Aa. expresión del genotipo. ·Gen. se sabe que un gen es un fragmento de ADN que lleva codificada la información para la síntesis de una determinada proteína. Individuo que posee dos alelos idénticos para el mismo carácter. es decir. Las leyes de Mendel Es universalmente reconocido que la genética como ciencia nace con los trabajos de Gregor Mendel (1822-1884). · Heterocigótico (híbrido). Cuando elgen dominante no deja manifestarse al otro gen llamado recesivo. hormonas. los hacen que no puedan vivir de forma normal. · Codominancia. otros genes y las características del medio externo (nutrientes. · Herencia dominante. Individuo que tiene dos alelos distintos para el mismo carácter. · Fenotipo. Gen cuya presencia impide que se manifieste la acción de otro alelo distinto para el mismo carácter. con el mismo genotipo y fenotipo. lo cual se denomina retrocruzamiento. los gametos que formen tras la meiosis serán de un mismo tipo (A o a). Por ejemplo. Su fenotipo es igual al de uno de los padres (si la herencia es dominante) ointermedio entre ambos parentales (si la herencia es intermedia). ambos homocigóticos (razas puras) para un carácter. para obtener una generación de híbridos a la que llamó primera generación filial (F1). Primera ley de Mendel: Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación filial (F1). Los parentales son razas puras (AA o aa) y. Cuando se cruzan entre sí los individuos de la primera generación filial (o bien se autofecunda uno de ellos). se realiza al azar. que es recesivo y determina el color verde.que cultivaba en el huerto del convento donde vivía. La fecundación entre estos gametos. llamada F2. que es dominante sobre (a). En la transmisión de más de un carácter se observa que estos se transmiten . a las cuales denominó generación parental (p). en proporciones de 25 %. que determina el color amarillo. al formarse los gametos. La metodología de Mendel consistió en: · Utilizar razas puras de cada uno de los caracteres seleccionados. debido a la separación (segregación) de los alelos implicados en el carácter estudiado. AA. Aa y aa. todos los descendientes de la primera generación filial son idénticos entre sí. por tanto. para dar origen a la F2. · Realizar cruces experimentales mediante hibridación entre razas puras que diferían en un carácter. · Autofecundar las plantas de la F1 para así obtener una segunda generación. 50 % y 25 % respectivamente. Cruzamiento prueba o retrocruzamiento. Como los individuos de la F1 son heterocigóticos dan lugar a dos tipos de gametos: la mitad portan el alelo A y la otra mitad el a. obteniendo gran cantidad de datos que fueron analizados cuantitativamente. el individuo problema será probablemente homocigótico. Si todos los descendientes presentan el fenotipo dominante. Los gametos se unen en la fecundación para dar origen a los individuos integrantes de la F1. podemos afirmar rotundamente que individuo problema es heterocigótico. Se utiliza en los casos de herencia dominante para averiguar si un individuo que presenta carácter dominante es homocigótico (AA) o heterocigótico (Aa). si en la descendencia aparece algún individuo con el carácter recesivo. el color de la semilla del guisante está controlado por un par de genes que forman una pareja de alelos: uno (A). Tercera ley de Mendel: Ley de la independencia de los factores hereditarios. Al cruzar individuos distintos. Consiste en cruzar al individuo problema(el que presenta el carácter dominante) con otro individuo de genotipo homocigótico recesivo (aa). · Repetir las experiencias para todos y cada uno de los caracteres seleccionados. se obtiene una descendencia no uniforme. y genotipos diferentes. en proporción 3 a 1. que genéticamente serán híbridos o heterocigotos y de fenotipo amarillo. de tal manera que se pueden obtener combinaciones distintas que determinen fenotipos amarillos y verdes. Por el contrario. Segunda ley de Mendel: Ley de la segregación de los caracteres antagónicos en la segunda generación filial (F2). * 1 verdes-rugosos. Los fenotipos obtenidos en la F2 se encuentran en la proporción: 9:3:3:1 * 9 amarillos-lisos. con los debates sobre los derechos de las futuras generaciones. y a la ética de los nuevos avances en biomedicina). En la actualidad abarca los aspectos tradicionales de la ética médica e incluye la ética ambiental. Las líneas puras (parentales) serán. en 1902. en este caso. comprobó experimentalmente esta hipótesis y elaboró la denominada teoría cromosómica de laherencia. Al. Se trata de respetar laintegridad física y psicológica de la vida humana. Los loci para los distintos genes se encuentran situados linealmente a lo largo de los cromosomas. se obtienen combinaciones nuevas. pues cada progenitor de la generación P produce n solo tipo de gameto (AL) y (al). y por tanto. Los alelos se encuentran en los loci de los cromosomas homólogos. en cuanto que tal conducta se examina a la luz de los valores y de los principios morales". * 3 verdes-lisos. propusieron que la separación de los cromosomas durante la meiosis era la base para explicar las leyes de Mendel. Los genes y los cromosomas Sutton y Boveri. * 3 amarillos-rugosos. Teoría cromosómica de la herencia En la época en que Mendel realizó sus experimentos. Los cuatro principios de la bioética. Es relevante ante el avance de la ciencia y la tecnología. Pretenden dar contenido al esbozo moral que supone la declaración del valor y dignidad de la persona.independientemente. 5. al. y el papel de la meiosis y de los gametosen la transmisión hereditaria. aL. Este lugar se denomina locus (en plural loci)."el estudio sistemático de la conducta humana en el área de las ciencias de la vida y del cuidado sanitario. que consta de los siguientes puntos: Los factores que determinan los factores hereditarios (genes) se localizan en los cromosomas.3 Bioética. una planta con guisantes amarillos y lisos (AALL) y una con guisantes verdes y rugosos (aall). Tomas Morgan. así como su localización en los cromosomas. Para obtener la F2 de una forma cómoda. por esta razón existe un par para cada carácter. en 1905. no hacer daño al paciente. se hace un cuadro de doble entrada (denominado Punnett) con estos gametos. los individuos de la generación F1 generan cuatro tipos de gametos diferentes: AL. Cada gen ocupa un lugar determinado en un cromosoma concreto. desarrollo sostenible. . se desconocía lo que eran los genes. algunas de las cuales no están presentes en los parentales. Ni Mendel ni los descubridores de sus leyes pudieron encontrar un mecanismo citológico preciso que explicara correctamente los resultados obtenidos. En cambio. ya que cada par de alelos se transmiten de forma independiente de los otros. La F1 es uniforme. Principio de no maleficencia Ante todo. y el de ayudar a otros (especialmente a los más desprotegidos) a alcanzar mayores cotas de bienestar. que aparentemente juegan un rol protector y que en conjunto con el ADN constituyen la cromatina nuclear. cosmovisiones y deseos. Principio de beneficencia Se trata de la obligación de hacer el bien. Principio de justicia Consiste en el reparto equitativo de cargas y beneficios en el ámbito del bienestar vital. cultura. También se puede usar este principio (junto con el de justicia) para reforzar la obligación moral de transferir tecnologías a países desfavorecidos con objeto de salvar vidas humanas y satisfacer sus necesidades básicas.porque muchas técnicas pueden acarrear daños o riesgos. No es lícito imponer a otro nuestra propia idea del bien. Este principio impone límites al de autonomía. evitando la discriminación en el acceso a los recursos sanitarios. De aquí se deriva el consentimiento libre e informado de la ética médica actual. Este hecho esfundamental para permitir la duplicación (“replicación”) del ADN.. 5. Este principio positivo de beneficencia no es tan fuerte como el negativo de evitar hacer daño. las histonas. Principio de autonomía o de libertad de decisión Se puede definir como la obligación de respetar los valores y opciones personales decada individuo en aquellas decisiones básicas que le atañen vitalmente. que se mantienen unidas por la existencia de puentes de hidrógeno. Un ejemplo actual sería evaluar el posible daño que pudieran ocasionar organismos genéticamente manipulados. etc. | Las moléculas de ADN son considerablemente más grandes que las de ARN. pero además poseen una estructura doble. este principio viene matizado por el respeto a la autonomía del paciente. Las dos cadenas se enfrentan por las bases. ya que pretende que la autonomía de cada individuo no atente a la vida. ya que cada una de las cadenas sirve de molde para que se produzca la cadena complementaria respectiva. El ADN (y las histonas asociadas) se dispone en forma helicoidal y parcialmente enrollada mientras la célula está en actividad normal. libertad y demás derechos básicos de las otras personas. No se puede buscar hacer un bien a costa de originar daños: por ejemplo. junto con el azúcar desoxirribosa y el fosfato. Las moléculas de los ácidos nucleicos están formadas por cadenas de nucleótidos. el "bien" de la experimentación en humanos (para hacer avanzar la medicina) no se puede hacer sin contar con el consentimiento de los sujetos. El ARN contiene las mismas bases púricas (A y G). ya que están constituidas por dos cadenas que son complementarias entre sí. pero en cuanto a las bases pirimídicas el Uracilo (U) reemplaza a la timina. pero la complementariedad proviene de que siempre una base púrica (de mayor dimensión) se enfrenta con una base pirimídica y que el acoplamiento siempre enfrenta a A con T y a G con C.4 Herencia molecular: moléculas de la herencia. y menos sometiéndolos a riesgos desmedidos o infligiéndoles daños: el principio de beneficencia apoya el concepto de innovar y experimentar para lograr beneficios futuros para la humanidad. estructura y función del ADN y del ARN Nucleótidos: subunidades de los ácidos nucleicos El ADN contiene las bases púricas Adenina (A) y Guanina (G) y las bases pirimídicas Citosina (C) y Timina (T). o el intento de una terapia génica que acarreara consecuencias negativas para el individuo. según sus propios intereses y valores. a sus valores. pero . salud. Supone el derecho incluso a equivocarse a la hora de hacer uno mismo su propia elección. La mayor parte de la energía química de las células se almacenan en enlaces de fosfato (ATP) ricos en energía. El trifosfato de adenosina (ATP). medicina. Los tres tipos principales de ARN (mensajero. estructuras que contienen ARN y proteínas y que constituyen el lugar físico en el que se desarrolla la síntesis de las moléculas proteicas. dando lugar a los cromosomas. En lo que respecta a la especie humana. Esta codificación recibe el nombre de código genético. que tiene lugar en los ribosomas. lista para liberarse cuando el grupo fosfato se transfiere a otra molécula. vegetales o microorganismos. además del reemplazo de la desoxirribosa por la ribosa y de T por U.. ribosa y tres fosfatos tiene una importancia destacada como fuente de energía para las células. La energía que se libera es biológicamente utilizable y puede transferirse a otras moléculas. Este proceso ocurre naturalmente en el núcleo. Estos enlaces reciben tal nombre porque liberan una gran cantidad de energía cuando se someten a hidrólisis. industria. ya sean éstas animales. el dinucleótido de adenina y nicotinamida (NAD) es muy importante como receptor y donador de hidrógeno y electrones en funciones biológicas de oxidacióny reducción en las células. los nucleótidos intervienen en otras importantes funciones de las células. pero el ARNm pasa alcitoplasma a través de los poros nucleares y se encuentra con los ribosomas. la genética ha proporcionado herramientas para conocer las enfermedades hereditarias y luchar contra ellas.). ganadería. El ARNm contiene generalmente la información de la secuencia de aminoácidos de una única proteína y obtiene dicha información por el proceso de transcripción. que se señalan por el símbolo ~P. de transferencia y ribosómico) están asociados con el proceso de síntesis de proteínas. que utilizan los conocimientos genéticos para desarrollar nuevas técnicas y mejorar las antiguas en distintos campos (agricultura.5 Aplicaciones de la genética. Aunque . En realidad no existen diferencias estructurales entre la cromatina nuclear y los cromosomas. 5. a través del cual una enzima específica (ARN polimerasa) copia la información contenida en un sector (un gen) de una de las dos cadenas del ADN. reproducción y su relación con la herencia. Por ejemplo. sino que se trata de distintos grados de condensación de la molécula de ADN. Las aplicaciones más conocidas del desarrollo de la genética son la biotecnología y la ingeniería genética.sufre una gran condensación (superenrrollamiento) en el momento de la división celular. es que el ARN está constituido por una cadena única y que sus dimensiones son considerablemente más reducidas que las del ADN. La diferencia esencial entre ADN y ARN. La secuencia de bases del ARNm (que como se dijo es complementaria de la secuencia de bases de un sector de ADN) contiene la información sobre la posición que deben ocupar los aminoácidos en la proteína.. Otros nucleótidos importantes Aparte de su importancia como subunidades de los ácidos nucleicos. Por su parte distintos ADNt son los encargados de reconocer a cada uno de los aminoácidos y ubicarlos en el lugar señalado por el código genético en un proceso conocido como traducción. Los dos fosfatos terminales se unen al nucleótido mediante enlaces "ricos en energía". La biotecnología es la explotación de los recursos biológicos mediante el control o modificación de células. compuesto de adenina. Las células contienen varios dinucleótidos de importancia especial en los procesos metabólicos. El proyecto genoma humano ha descrito todo nuestro ADN y está sirviendo de base para el desarrollo de nuevas técnicas aplicables a todos los seres vivos. Por ejemplo.6 Biotecnología. Agricultura. La manipulación se realiza mediante el uso de herramientas bioquímicas. industria. medicamentos y productos químicos útiles a la humanidad. entre las que destacan las enzimas: por ejemplo. La biotecnología relacionada con el sector de alimentos es la más tradicional. poder antioxidante.esta ciencia es muy moderna. las nucleasas derestricción. cerveza) y lácteos (quesos. la fabricación del pan. las ADN polimerasas resistentes al calor.) . técnicas de ADN recombinante y sus aplicaciones en medicina. invertebrados. que ya realizaban los antiguos egipcios. la transcriptasa inversa de retrovirus.) . Todas estas enzimas proceden de bacterias y virus. los más conocidos son los procesos de fermentación en productos panificados. etc. etc. La biotecnología consiste simplemente en la utilización de microorganismos así como de células vegetales y animales para producir materiales tales como alimentos. A nivel básico la biotecnología se puede definir como una técnica que utiliza células vivas. etc. capaces de reconocer y cortar secuencias específicas de ADN (actúan a modo de tijeras). y el ADN sintetizado de manera artificial mediante la unión de ADN de orígenes diferentes se denomina ADN recombinante. 5. la mejora de las razas de animales y la obtención de plantas con mayor producción de frutos. yogures). Organismos transgénicos Mediante un procedimiento muy complejo se consigue introducir un fragmento de ADN (transgén) de un ser determinado. . etc. proteínas. Uso y manejo de transgénicos y en el cultivo de tejidos. en el ADN de otro ser. tras la aparición de la ingeniería genética. La ingeniería genética es una de las herramientas de la biotecnología. ya sea de la misma o de distinta especie.Productos con mayor valor nutricional y organoléptico (nutrientes. una planta o un animal que tiene la información genética normal de su especie.Nuevas fuentes de materias primas (algas.Nuevos alimentos funcionales para la prevención de enfermedades según los diferentes grupos de consumidores (alimentos hipoalergénicos. pero con una nueva información en todas sus células. reúne técnicas y métodos conocidos desde la Antigüedad.Uso de biosensores para control de procesos (PH. etc. ecología y ganadería. Consiste en la manipulación del material genético de células o de virus para conseguir un determinado objetivo.) por medio de la introducción y expresión de genes específicos que incrementan el contenido de sustancias de interés para la industria alimentaria (pigmentos. las ligasas (unen fragmentos de ADN de distintas procedencias). Se crea así una bacteria. para diabéticos. mayor velocidad de reacción) para su utilización en procesos de fermentación en distintos sectores. etc.Enzimas con características específicas (termorresistentes.) . Los aportes que las biotecnologías han realizado en los últimos años a procesos y productos de la industria alimentaria incluyen: . bebidas alcohólicas (vino. que se basa en la manipulación del material genético de las células. A estos organismos cuyo genoma ha sido modificado con genes procedentes de otros seres vivos se les denomina transgénicos. que nos interesa porque tiene una característica especialmente útil. cultivo de tejidos o moléculas derivadas de un organismo como las enzimas para obtener o modificar un producto.) . detección de contaminantes. El término biotecnología se comenzó a usar a finales de la decada de 1970. mejorar una planta o animal o desarrollar unmicroorganismo para utilizarlo con un propósito específico • La biotecnología y los alimentos. la biotecnología tiene diversas aplicaciones. . Esto ha permitido contar con tecnologías más eficientes para el reemplazo de las pruebas serológicas clásicas. factores de coagulación sanguínea. .Nuevos antibióticos. inmunofluorescencia. También puede contribuir a solucionar problemas específicos que afectan a grupos de personas. Entre éstas se encuentran: ▫ Las técnicas de base inmunológica basadas en la reacción antígeno-cuerpo. alterando su composición molecular. A partir de la identificación de sustancias producidas por microorganismos. etc. . es posible incrementar su acción antibiótica. . como es el caso de determinadas alergias o enfermos diabéticos. Una de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnología del ADN es el desarrollo de nuevas técnicas para diagnóstico clínico. como en fibras celulósicas (algodón. En el área de la salud humana. se encuentran aquellos que cumplenuna función de reemplazo de moléculas naturales como en el caso de hormonas.. acabado y fabricación del producto. o reducir el contenido de compuestos tóxicos en productos de consumo habitual en la población. Las inmunoterapias se basan en el control de la respuesta inmune a través de la aplicación de anticuerpos monoclonales para la prevención de enfermedades virales.) ▫ Las técnicas de base genética como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que permite amplificar pequeñas fracciones de ADN para su posterior análisis.Nuevos tratamientos. La biotecnologíay la salud. la uroquinasa.Nutrición y salud. atenuando al menos las carencias nutricionales y mejorando la salud de las personas afectadas. plantas y animales con propiedades antibióticas con relevancia clínica. El uso de enzimas en la industria textil ha tenido un fuerte impacto en los procesos productivos. en el tratamiento de enfermedades autoinmunes y contra el cáncer. lino y cáñamo) y en fibras sintéticas.Biofármacos. citometría de flujo. . y nuevos métodos para el diagnóstico de enfermedades infecciosas y genéticas. La biotecnología y la industria textil. En la industria textil las enzimas se pueden aplicar tanto al tratamiento de fibras proteicas naturales (lana y seda). interferones. para reducir la respuesta inmune evitando el rechazo al trasplante.Entre los biofármacos. los anticuerpos monoclonales y los antígenos para inmunoterapias. Las terapias génicas buscan inhibir la expresión de un gen o la inactivación de su producto o sustituir un gen inactivo por una copia funcional que se exprese y sintetice la proteína necesaria. También se aplican técnicas de ingeniería genética para eliminar o inactivar selectivamente. los genes de virulencia de un agente infeccioso manteniendo la habilidad de provocar una respuesta inmune. el hilado.La biotecnología moderna puede contribuir a paliar los problemas de desnutrición.Vacunas. . Los anticuerpos monoclonales tienen la propiedad de unirse al antígeno de forma muy específica con lo cual los métodos de análisis y diagnóstico desarrollados a partir de ellos son muy precisos (técnica ELISA. tejido. en la producción de hebra.Diagnóstico. etc y medicamentos de diseño como laestreptoquinasa.La tecnología de ADN recombinante han permitido el surgimiento de una nueva generación de vacunas: las vacunas recombinantes y las vacunas de ADN. • La biotecnología y el medio ambiente Las biotecnologías pueden cumplir un . etc. ▫ Plantas con calidad nutricional mejorada: puede implicar el mejoramiento de la calidad de la planta como alimento (por ejemplo modificación en la proporción de nutrientes y vitaminas). etc. compuestos volátiles. etc. etc. la modificación del tiempo de conservación. cobre. Tradicionalmente en el agro se han aplicado técnicas de mejoramiento de cultivos: cruzamiento selectivo entre diferentesvariedades vegetales para obtener nuevas variedades de mayorrendimiento. nuevas variedades (organismos genéticamente modificados). Estos genes codifican pasos de la ruta de síntesis de la . La micropropagación se utiliza principalmente para multiplicar plantas nuevas (creadas por ejemplo por ingeniería genética) o para obtener plantas libres de enfermedades. a bajas temperaturas o en climas con lluvias escasas. de amplio espectro que asociados a sistemas de siembra directa evitan las tareas de labranza que erosionan los suelos. etc. métodos de detección de enfermedades y plagas.) y gaseosos (metanos. de las características organolépticas. plomo. A partir de la modificación genética es posible incrementar su capacidad de degradación de los contaminantes. enzimas. hibridación. Las “biotecnologías blancas” buscan reemplazar las tecnologías contaminantes en procesos industriales disminuyendo a la vez la emisión deresiduos. las técnicas de ingeniería genética permiten saltar las barreras entre especies y obtener plantas mejoradas en sus propiedades agronómicas. Hoy en día. dando lugar a plantas genéticamente iguales a la planta madre) . como el algodón BT y el maíz BT a las que se les ha transferido el gen que codifica para una toxina proveniente de Bacillus thurigiensis que provoca la muerte de las larvas de insectos. pesticidas. ▫ Plantas tolerantes a estrés abiótico que pueden sobrevivir mejor en suelos salinos.).Biorremediación. las tecnologías enzimáticas permiten reemplazar o reducir la utilización de sustancias químicas agresivas con el ambiente en procesos más limpios y seguros.Nuevas variedades. La multiplicación vegetativa puede realizarse por métodos relativamente sencilloscomo la propagación por gajos o por técnicas más complejas como el cultivo in vitro o la propagación por apomixis (propagación por semilla sin fecundación delgameto femenino. . biocidas y biofertilizantes. .Tecnologías más limpias. Consiste en la utilización de microorganismos.) del medio ambiente.Técnicas de cultivo y propagación. Los aportes de la biotecnología al agro incluyen técnicas de cultivo y propagación. • La biotecnología y el agro Las técnicas de ingeniería molecular aplicadas al mejoramiento de cultivos y las biotecnologías incorporadas al manejo agrícola permiten un importante incremento en la productividad y la extensión de las fronteras agrícolas de manera ambientalmente sustentable. el arroz dorado es una variedad de arroz a la que se le han introducido dos genes provenientes del genoma del narciso y otro genbacteriano. la reducción de alérgenos. cianuros. inorgánicos (mercurio. Por ejemplo. . hongos o plantas especializados capaces de degradar desechos peligrosos para remover los contaminantes orgánicos (efluentes y residuos sólidos domésticos e industriales. etc. petróleo. Se conoce como micropropagación al conjunto de técnicas y métodos de cultivo de tejidos utilizados para la multiplicación asexual de plantas. Por ejemplo. ▫ Plantas resistentes a enfermedades y plagas. o en su calidad nutricional o industrial: ▫ Plantas tolerantes a herbicidas.importante rol en el cuidado delambiente desde sus posibilidades de prevenir y remediar los problemasambientales derivados de las actividades productivas. xylanasas) para mejorar la digestibilidad de las mezclas nutricionales para animales. la química. modificación de la relación carne/grasa. Técnicas biológicas aplicadas a ensayos de diagnósticos y vacunas para patologías animales. La transgénesis animal puede tener objetivos diversos como el estudio de enfermedades humanas. feromonas. Entre los animales transgénicos utilizados para la producción de proteínasde interés farmacológico se encuentran ovejas transgénicas que producen la proteína alfa1proteinasa así como los factores de coagulación VII y IXy vacas que producen la hormona de crecimiento humano. éste puede ser clonado para obtener una descendencia importante genéticamente idéntica que producirá también la nueva molécula de interés. integrarse a su genoma. . . como la farmacéutica.) o la producción de moléculas de interés para diferentes industrias. su producción no interfiere con la biología del animal y tanto su impacto ambiental como su costo es muy bajo. la producción de anticuerpos monoclonales humanos para combatir el virus de la hepatitis B (VHB) a partir de células transgénicas de la planta del tabaco. lo que las variedades convencionales de arroz no tienen. cerdos. De esta manera. la alimenticia. La inoculación de las semillas antes de la siembra con bacterias y otros ingredientes permiten aumentar su población y. resistencia a enfermedades. técnicas reproductivas) como a la alimentación y salud de los animales. por su capacidad de producir sustancias con propiedades antimicrobianas. piscicultura. en consecuencia.). la capacidad de fijación de nitrógeno atmosférico. bacterias del género Bacillus y Streptomyces que compiten por los nutrientes con los patógenos u otorgan resistencia a las plantas. como fuente de tejidos y órganos para trasplantes en humanos. Proteínas recombinantes de interés farmacológico se obtienen a partir de la leche de animales transgénicos de granja (ovejas. marcadores de mejora. etc. cabras. Una vez obtenido el animal transgénico. . vacas. etc. . las biotecnologías seaplican tanto a la producción animal (acuicultura. su purificación es relativamente sencilla. Por ejemplo. ▫ Plantas con propiedades nuevas: desarrolladas para trabajar como biofábricas produciendo fármacos. empleo de fitasas exógenas para mejorar la biodisponibilidad de fósforo en las dietas .Biocontrol: Los métodos de control biológico de plagas y enfermedades incluyen la utilización de microorganismos como Azotobacter. . suplementación con enzimas (amilasas.Producción animal. El Bacillus thuringiensis (BT) produce unos cristales constituidos por proteínas que tienen propiedades insecticidas.provitamina A. el mejoramiento del ganado (aumento de la tasa de crecimiento corporal. ser funcional y transmitirse a la descendencia. • La biotecnología y los animales En esta área.Alimentación y salud animal. etc. Organismos Genéticamente Modificados –OGMs-. permitiría paliar en gran medida los problemas de avitaminosis. Estas endotoxinas forman parte de formulaciones comerciales de bioinsecticidas. las proteínas se pueden producir en grandes cantidades. vacunas y plásticos. De esta manera se reduce la necesidad de aplicar fertilizantes nitrogenados evitando la contaminación asociada. betaglucanasas. La ingeniería genética permite modificar genéticamente animales transfiriéndose genes de una especie a otra diferente.Biofertilizantes:Bacterias como Rhizobium (presente en los suelos agrícolas) son utilizadas como biofertilizantes para facilitar la asimilación de nitrógeno en los cultivos de leguminosas. Este arroz con provitamina A. de cualquier especie. El uso de ADN recombinantes puede también tener un impacto perjudicial que un uso inadecuado podría provocar en el ser humano y en el propio planeta. Homo sapiens (Humano). una amiba. una mosca.Un individuo es cualquier ser vivo. Feliscatus (gato). Esta técnica ha sido ampliamente utilizada en el campo de la medicina y ha permitido el desarrollo de importantes avances terapéuticos como por ejemplo la producción de insulina recombinante. población de cedros en Líbano. o ADN recombinado. con mejores características de calidad durante poscosecha y con alto contenido nutricional. una salmonela. etc. El proceso consiste en tomar una molécula de ADN de un organismo. un hongo. etc. un fresno. etc. la hormona del crecimiento. ESPECIE. entre los que se pueden citar: la insulina humana. expresión y producción mediante esta técnica de diversos antígenos. Por ejemplo. para producir proteínas en el tratamiento de una enfermedad genética. Parameciumcaudatum (paramecio). población de ballenas en el Golfo de California. población de encinos en New Braunfels.[2] Permite además la posibilidad de utilizar plantas y alimentos transgénicos.una pulga.Es un conjunto de individuos que pertenecen a la misma especie y que ocupan el mismo hábitat. un naranjo. Por ejemplo. Fraxinusgreggii (fresno). así como microorganismos modificados genéticamente para producir fármacos u otros productos de utilidad para el hombre. una araña. una avestruz.Es un conjunto de individuos que poseen el mismo genoma. Por ejemplo.[4] También ha permitido la clonación. bacterias y herbicidas. interferones. Ecología es la ciencia que se ocupa de las interacciones entre los organismos y su ambiente (sustancias químicas y factores físicos). . planta o una bacteria y en el laboratorio manipularla y ponerla de nuevo dentro de otro organismo. El ADN recombinante es resultado del uso de diversas técnicas que los biólogos moleculares utilizan para manipular las moléculas de ADN y difiere de la recombinación genética que ocurre sin intervención dentro de la célula. un humano. un elefante. Con el uso de ADN recombinante se ha logrado obtener plantas transgénicas resistentes a insectos. hongos. un zacate.1 Ecología de población. Al introducirse este ADN recombinante en un organismo se produce una modificación genética que permite la adición de un nuevo ADN al organismo conllevando a la modificación de rasgos existentes o la expresión de nuevos rasgos. una lombiz de tierra.[6] 6. Esto se puede hacer para estudiar la expresión de un gen. es una molécula de ADN artificial formada de manera deliberada in vitro por la unión de secuencias de ADN provenientes de dos organismos de especies diferentes que normalmente no se encuentran juntos. la obtención de nuevas vacunas o la clonación de animales. la vacuna contra la hepatitis B[5] y la vacuna contra el virus del papiloma humano.[ Aplicaciones El vector quese utiliza contiene secuencias de ADN que al ser replicadas confieren resistencia a antibióticos específicos. POBLACIÓN. un perro. por ejemplo. Genoma es el conjunto de genes que determinan las características fenotípicas de una especie. comunidad y ecosistema INDIVIDUO. 6. sea un virus. un gato.El ADN recombinante. población de amibas en un estanque. La producción de una proteína no presente en un organismo determinado y producidas a partir de ADN recombinante se llaman proteínas recombinantes. una euglena. vacunas o con fines económicos y científicos. ocupando el mismo hábitat. una comunidad de semidesierto. escorpiones. Esta gallina tiene el "derecho" de picotear al resto de las gallinas y aún a los gallos más débiles. El gallo tiene preferencia por una gallina en particular.COMUNIDAD. una de las especies obtiene un beneficio de otra sin causarle daño o alterar el curso de su vida. Ejemplo. Taiga. Por ejemplo. lo cual la convierte en una gallina que domina al resto de las gallinas y a los gallos más débiles que el macho Alfa. cuando menos. las cuales emiten un olor distinguible por otros canes. océanos. El daño o beneficio se obtienen solo de manera indirecta.Unidad ecológica constituída por el conjunto de todos los ecosistemas del planeta Tierra. Bosque tropical lluvioso.2 Interacción de los seres vivos con su ambiente. Y así sucesivamente.Es un conjunto de poblaciones interactuando entre sí. RELACIONES INTERESPECÍFICASLas relaciones interespecíficas son aquellas que acontecen entre miembros de diferentes especies. El ejemplo más común es el de los perros. Es la parte de nuestro planeta habitada por todos los seres vivos. Por ejemplo. Bosque Templado Caducifolio. ECOSISTEMA. mezquites.quienes marcan un territorio a la redonda con respecto al lugar donde habitan mediante descargas de orina. en una población de hormigas. gramíneas. Bosque de Coníferas. 6. puede picotear al resto de los individuos del gallinero. etc. lagos. Dominación Social: Es la estratificación de grupos sociales. Las relaciones interespecíficasneutralesson aquéllas en las cuales no existe un daño o beneficio directo hacia o desde una especie. . También se dice que es una interacción entre una comunidad y el ambiente que le rodea. existen castas distinguidas en reinas. Desierto. el Gallo macho adulto más fuerte ejerce un dominio absoluto sobre el resto de los miembros de la población (gallinero). charcas. escarabajos. BIÓSFERA (BIOSFERA). obreras y machos fértiles.Es un conjunto de comunidades vegetales que ocupan la misma área geográfica. en un gallinero. etc. de acuerdo con la influencia que ejercen sobre el resto de los grupos de una población. cultivo. soldados. Territorialidad: Es la delimitación y defensa de una área definida por un individuo o por un grupo de individuos. o gallina Beta. Por debajo de él están todas las gallinas y el resto de los gallos más débiles que él. lagartijas.Es la combinación e interacción entre los factores bióticos (vivos) y los factores abióticos (inertes) en la naturaleza. La segunda gallina en jerarquía. neutrales o negativas: Las relaciones positivasson en las que. bosque. pueden ser positivas. formada por nopales. Jerarquía Social: Es la estratificación de los individuos de acuerdo con la dominación que ejercen sobre el resto de los individuos de una población. RELACIONES INTRAESPECÍFICASLas relacionesintraespecíficas son las que ocurren entre organismos de la misma especie. A este gallo se le denomina macho Alfa. hasta llegar al paria de esa población. que siempre está relegado a un rincón del gallinero y que se observa herido y desplumado por los picotazos recibidos de los demás miembros del gallinero. Tundra. etc. excepto al gallo Alfa y a la gallina Alfa. Por ejemplo. BIOMA. Por ejemplo. aquél polluelo que come las sobras de la comida. por orden de picotazos. la araña (depredador) y una mosca (presa). Mutualismo: Ocurre cuando un individuo de una especie obtiene un beneficio de otro individuo de diferente especie. los leones y los chitas. Los líquenes surgen por la relación obligada entre un alga y un hongo. En este caso. El individuo que es cazado se llama presa.Ejemplos de depredadores y presas son: el león (depredador) y el ñú (presa). lo cual la hace diferenciarse de lasimbiosis. Los balanos adultos son sésiles. Los peces cirujano se alimentan de los parásitos de la piel de los tiburones y otros peces. La relación ha devenido tan estrechamente en el curso de su evolución que una especie no puede subsistir sin la otra. etc. o sea que permanecen fijos a un sustrato no pudiendo desplazarse de un lugar a otro para buscar alimento. los balanos obtienen el beneficio de transporte gratuito hacia zonas ricas en alimento (plancton) otorgado por las ballenas y otras especies marinas. El caso es extremo porque los individuos no solo no pertenecen a la misma especie. El concepto mutualismo deriva precisamente de la ayuda mutua que pueden brindarse dos individuos que pertenecen a diferentes especies. Competencia: Ocurre cuando dos miembros de diferentes especies pertenecientes a una comunidad tienen las mismas necesidades por uno o más factores del entorno. La relación mutualista no es obligada. Si uno de los simbiontes perece. por ejemplo. El ejemplo clásico de mutualismo es el de los peces cirujano y los tiburones. Las relaciones interespecíficas negativas son las siguientes: Depredación: Es cuando un individuo perteneciente a una especie mata apresuradamente a otra para alimentarse de ella. la . El hongo proporciona suficiente humedad al alga y ésta proporciona alimento al hongo. mientras que la especie que es dañada se llama anfitrión u hospedero.El individuo que mata o caza a otros para comérselos se llama predador o depredador. etc. pero no es una regla general. Cuando la especie que actúa como parásito requiere de una especie intermedia entre ella y el anfitrión final. El caso más conocido de simbiosis corresponde a los líquenes. En este caso.El mejor ejemplo sobre competencia interespecífica es la de dos especiescarnívoras que merodean en la misma área y se alimentan de las mismas especies. sino que tampoco pertenecen al mismo reino. y este a su vez obtiene un beneficio del primero. el pez cirujano obtiene alimento y el tiburón se ve libre de los molestos parásitos. el otro también perecerá al perder el recurso del que se ve beneficiado. las tortugas. Parasitismo: Ocurre cuando una especie obtiene un beneficio de otra provocándole un daño paulatino que no provoca la muerte inmediata a la víctima. la campamocha (depredador) y una mariposa (presa). Las relaciones interespecíficas positivas son las siguientes: Comensalismo: Es cuando un individuo obtiene un beneficio de otro individuo de otra especie sin causarle daño.Por ejemplo. Simbiosis: Se dice que dos organismos son simbiontes cuando ambos pertenecen a diferentes especies y se benefician mutuamente en una relación obligada. los balanos que se adhieren al cuerpo de las ballenas. sino selectiva. Los individuos de la especie que posee ventajas para obtener ese factor del medio ambiente será la que prevalezca. la gallina (depredador) y una lombriz de tierra (presa). Los leones toman ventaja sobre otras especies carnívoras por su tendencia a la cooperación entre los miembros de la población y por su comportamiento social. La lucha no es física.La especie que obtiene un beneficio causando daño paulatino se llama huésped o parásito. Pueden ocurrir encuentros casuales entre dos individuos de una y otra población.Las relaciones interespecíficasnegativasson aquéllas en las cuales una de las especies obtiene un beneficio en detrimento de otras especies. FACTORES ABIÓTICOSLos factores abióticos son los factores inertes del ecosistema. lombriz del cerdo. Los océanos juegan un papel importante en la estabilidad del clima terrestre. ATMÓSFERA La presencia de vida sobre nuestro planeta no sería posible sin nuestra atmósfera actual. anfibios y reptiles). o que es absorbida por las aguas oceánicas permite que ciertas zonas atmosféricas frías se calienten. los productos químicos. Muchos planetas en nuestro sistema solar tienen una atmósfera.especie intermedia se llama reservorio o recipiente. Ésta energía química es encerrada en las substancias orgánicas producidas por las plantas. En esta capa la temperatura disminuye en proporción inversa a la altura. crea las corrientes marítimas. El desplazamiento de la energía en forma de calor. La temperatura mínima al final de la tropósfera es de -50C. Su constitución hace que la atmósfera terrestre sea muy especial. Sin los océanos nuestro planeta estaría excesivamente caliente durante el día y congelado por la noche. o energía en transferencia. la luz regula los ritmos biológicos de la mayor parte de la especies. Esto es válido para todos los organismos. solitaria. y casi todos los fenómenos meteorológicos ocurren en ella. pulgas. 6. La lista es bastante extensa. ENERGÍA TÉRMICA El calor es útil para los organismos ectotérmicos. piojos. así. . la temperatura. desde los Archaea hasta los Mamíferos. peces. La atmósfera terrestre está formada por cuatro capas concéntricas sobrepuestas que se extienden hasta 80 kilómetros. La capa que se extiende sobre la superficie terrestre hasta cerca de 10 km. Las plantas usan una pequeña cantidad de energía térmica para realizar la fotosíntesis y se adaptan para sobrevivir entre límites de temperatura mínimos y máximos. la energía permanece en la atmósfera y la calienta (efecto invernadero). el vapor de agua atmosférico absorbe y demora la salida de las ondas del calor al espacio exterior. La diferencia de temperaturas entre diferentes masas de agua oceánica. es llamada tropósfera. La divergencia en sus temperaturas permite diferenciar estas capas. La energía luminosa es convertida por las plantas en energía química gracias al proceso llamado fotosíntesis. es decir. La Tropósfera contiene las tres cuartas partes de todas las moléculas de la atmósfera. la vida no existiría sobre la Tierra. aún ellos perecerían si fueran retirados de esos rigurosos ambientes. Aunque existen algunos microorganismos que toleran excepcionalmente temperaturas extremas. dado que constituye el suministro principal de energía para todos los organismos. Esta capa está en movimiento continuo. pero la estructura de la atmósfera terrestre es la ideal para el origen y la perpetuación de la vida como la conocemos.3 Estructura y procesos en el ecosistema. en combinación con los vientos y la rotación de la Tierra. LUZ (ENERGÍA RADIANTE)La luz es un factor abiótico esencial del ecosistema. como la luz. Además de esta valiosa función. ácaros. etc. Es inútil decir que sin la luz.Ejemplos de organismos parásitos: Amibas. Cuando la radiación infrarroja proveniente del Sol penetra en la atmósfera. garrapatas. eso quiere decir que a mayor altura la temperatura será menor. y que las regiones atmosféricas calientes se refresquen. que es liberada desde los océanos. los organismos que no están adaptados para regular su temperatura corporal (por ejemplo. elagua y la atmósfera. larvas de avispas. por ejemplo el bióxido de carbono. En este tipo de reacciones químicas. el Carbono. siendo los más importantes el Fósforo. el Calcio y el Azufre. El agua actúa como un termo regulador del clima y de los sistemas vivientes: Gracias al agua. De los 92 elementos naturales conocidos. esta cualidad del agua permite que los organismos acuáticos vivan relativamente con placidez en un ambiente con temperatura fija. veríamos el Agotamiento de la Capa de Ozono semejante a una depresión profunda sobre la piel de la pelota. Los elementos restantes llegan a formar parte del 4 % de la materia viva. El agua funciona también como termo regulador en los sistemas vivos. La causa de este aumento en la temperatura es la capa de ozono (Ozonósfera). Ésto es posible gracias al calor específico del agua. La mesósfera se extiende desde el límite de la estratósfera (Estratopausa) hasta los 80 km. la transformación de energía luminosa en energía química engendra calor que provoca un mayor movimiento molecular. liberando a la atmósfera los átomos de oxígeno del agua. la temperatura de una masa de agua subirá con una mayor lentitud que otros materiales. el Hidrógeno y el Nitrógeno están presentes en el 96 % de las moléculas de la vida. ésto significa que frente a una elevación de la temperatura en el ambiente circundante. especialmente en animales endodermos (aves y mamíferos). y termina hasta los 50 km de altitud. Agua El agua (H2O) es un factor indispensable para la vida. De estos 25 elementos. Las que carecen de Carbono en su estructura. El ozono absorbe la radiación Ultravioleta que rompe moléculas de Oxígeno(O2) engendrando átomos libres de Oxígeno (O). los cuales se conectan otra vez para construir Ozono (O3). si la temperatura circundante disminuye. las moléculas de agua se usan durante la fotosíntesis. Por este método. la temperatura de esa masa de aguadisminuirá con más lentitud que la de otros materiales. hacia el espacio. En términos biológicos. En el límite superior de la estratósfera. el Potasio. y todos los seres vivos tienen necesidad del agua para subsistir. por ejemplo. mayor temperatura. la temperatura alcanza casi 25 °C. Si nosotros nos imaginamos la capa de ozono como una pelota de fútbol. y el prefijo perteneciente a la capa más baja se coloca antes de la palabra "pausa". dado que detiene las emisiones solares que son mortales para todos los organismos. La siguiente capa es la Estratósfera.Cada límite entre dos capas atmosféricas se llama pausa. por ejemplo. Igualmente. la temperatura aumenta proporcionalmente a la altura. el límite entre la tropósfera y la capa más altainmediata (estratósfera) se llama tropopausa. Así. solamente 25 elementos forman parte de la materia viviente. la cual está formada por un átomo de Oxígeno y dos de Hidrógeno (H2O). como si estuviese un poco desinflada. Aquí. el clima de la Tierra se mantiene estable. La evaporación es el cambio de una substancia de un estado físico líquido a un estado físico gaseoso. ELEMENTOS QUÍMICOS Y AGUA Los organismos están constituidos por materia. Ésta es la razón del aumento en la temperatura de la estratósfera. una molécula de agua. a mayor altura. El agua forma parte de diversos procesos químicos orgánicos. que es de una caloría para el agua (calor específico es el calor -medido en calorías. el Oxígeno. La ozonósfera tiene una influencia sin par para la vida. la cual se extiende desde los 10 km.necesario para elevar la temperatura de un gramo de una substancia en un grado Celsius). Las moléculas que contienen Carbono se denominan Compuestos Orgánicos. Necesitamos 540 calorías para evaporar un gramo de agua. La vida se originó en el agua. se denominan Compuestos Inorgánicos. Por encima de la Estratósfera está la Mesósfera. En este . el cual está formado por un átomo de Carbono y dos átomos de Oxígeno (CO2). podemos considerar como parte de este último carácter a la energía eólica. los puede convertir en recursos extintos. arbustos y árboles. * Consumidores Primarios (herbívoros y/o zooplancton).Finalmente.pájaros (insectívoros). las pesquerías. NIVELES TRÓFICOS EN LOS ECOSISTEMAS (CADENAS DE ALIMENTOS):La energía y losnutrientes pasan por varios niveles alimenticios. hasta los mamíferos. éstos poseen ciclos de regeneración por encima de su extracción. la segunda se refiere a servicios ecológicos. la primera constituye las materias primas. podría cesar. de manera directa o indirecta. Cuándo el agua se evapora desde la superficie de la piel. La suma de todos los niveles tróficos de un ecosistema se llama cadena alimenticia. etc. alimentos. podemos clasificar en Renovables y No renovables. 6. Esto significa que tenemos que elevar la temperatura hasta 100°C para hacer que el agua hierva. Cada uno de esos niveles se llama en Ecología "Nivel Trófico". desde los protistas. competencia que se da por el alimento. estaríamos hablando de la . : Búhos (comedores de serpientes). Es decir. el agua hierve (punto de ebullición). éstos son inagotables y encontramos en abundancia.césped.punto. etc. * Consumidores Secundarios (carnívoros que se alimentan de los consumidores primarios. es decir. por ejemplo: la existencia de bosques.4 Recursos naturales Sabemos que los “Recursos Naturales” son aquellos bienes materiales y servicios que nos proporciona la naturaleza sin sufrir alteraciones por el hombre. minerales. las moléculas de agua arrastran consigo calor. saltamontes (comedores de plantas). Ésto funciona como un sistema refrescante en los organismos. . En un ecosistema sencillo. Las relaciones alimenticias en un ecosistema en conjunto se llaman "Red Alimenticia". el uso excesivo de los mismos. los cuales son muy importantes para la continuidad de la vida. mientras que otros se consideran como flujos. hongos. o sea. La condición de compartir un ambiente engendra una competencia entre las especies. hacemos referencia a los recursos bióticos. Los componentes bióticos de un ecosistema se encuentran en las categorías de organización en Ecología. Podemos decir que la supervivencia de un organismo en un ambiente dado está limitada tanto por los factores abióticos como por los factores bióticos de ese ambiente. el espacio. y algunos animales). FACTORES BIÓTICOSLos factores Bióticos son todos los organismos que comparten un ambiente. o de la superficie de las hojas de una planta. Los recursos naturales de fondo son aquellos que nos brinda la naturaleza. geotérmica. Los individuos deben tener comportamiento y características fisiológicas específicos que permitan su supervivencia y su reproducción en un ambiente definido. y ellos constituyen las cadenas de alimentos en los ecosistemas. se agotan si son empleados oextraídos a una tasa superior a la de su renovación. la generación o regeneración y el ritmo de uso o consumo de estos recursos. Los Componentes Bióticos son toda la vida existente en un ambiente. Al hablar de recursos naturales Renovables. de los herbívoros). ya en los no limitados. porque contribuyen al bienestar y desarrollo. los niveles tróficos son: * Productores (plantas y/o fitoplancton). los factores bióticos y sus productos son reciclados (descompuestos) por los detritívoros (Bacterias. serpientes (comedores de pájaros). * Consumidores Terciarios y Cuaternarios (carnívoros que se alimentan de carnívoros). solar . Según su disponibilidad en el tiempo. éstos son valiosos para nuestra sociedad. La diferencia entre unos y otros está determinada por la posibilidad que tienen los renovables de ser usados una y otra vez. Todo esto nos hace pensar en el cuidado que debe tener el hombre al explotar los recursos que le brinda la naturaleza. El uso abusivo y sin control de éstos es lo que los convierte en agotados. Esto implica que al ser utilizados. La falta de acciones drásticas para frenar el cambio climático y la acelerada pérdida de la biodiversidad pone en peligro el futuro del mundo. no puedan ser regenerados. Algunos de ellos. 6. El uso por humanos puede agotar a muchos recursos renovables pero estos puede reponerse. De igual forma. los minerales y el petróleo constituyen recursos no renovables porque se necesitó de complejos procesos que demoraron largos períodos geológicos para que se formaran. Pero el carbón y el petróleo no pueden reciclarse. como las plantas y animales y sus productos. el suelo. lo que hace que la inclusión del impacto medioambiental sea muy importante en los estudios de desarrollo. Bióticos. la conservación de los complejos naturales típicos. Estos recursos naturales representan.luz solar. y 2. Los recursos naturales son de dos tipos: renovables y no renovables. el suelo. y de las leyes que rigen la conservación de aquel. mientras que otros. el viento. el agua. el viento y el agua pueden ser utilizados como recursos naturales para la producción de energía. manteniendo así un flujo. las mareas. así como la defensa del medio ante la contaminación y la degradación. los minerales. entre otros. socioeconómicas y técnico-productivas dirigidas a la utilización racional de los recursos naturales. por ejemplo: la minería. fuentes de riqueza para la explotación económica. Los recursos naturales también pueden clasificarse por su origen en: 1. Las plantas. En los últimos años el interés por la protección del medio ambiente ha ido en aumento. como es caso de los cultivos agrícolas. Los combustibles fósiles (carbón y petróleo) también se consideran recursos bióticos ya que derivan por descomposición y modificación de materia orgánica. escasos o en vías de extinción. los que se obtienen de la biósfera. toman un tiempo comparativamente más prolongado para renovarse. Sin embargo. La conservación del medio ambiente debe considerarse como un sistema de medidas sociales. están disponibles continuamente y sus cantidades no son afectadas por el consumo humano. Por ejemplo. el aire y minerales metálicos. De estos. Mientras que los recursos naturales No Renovables son generalmente depósitos limitados. etc. los hidrocarburos. los que no derivan de materia orgánica. Los problemas medioambientales . etc. además. Los recursos naturales son los elementos y fuerzas de la naturaleza que el hombre puede utilizar y aprovechar. como el agua y los bosques.6 El desarrollo humano y sus repercusiones en el ambiente. éstos están sometidos a ciclos de regeneración por debajo de los ritmos de extracción o explotación. los animales. etc. los combustibles. Pero la mejor utilización de un recurso natural depende del conocimiento que el hombretenga al respecto. como el suelo. el agua. La aparición de la perspectiva de desarrollo sostenible para la calidad de crecimiento. los minerales metálicos puedereutilizarse a través de su reciclaje.. el aire. Abióticos. siempre que el hombre cuide de la regeneración. los vientos. como la luz solar. constituyen recursos renovables siempre que exista una verdadera preocupación por explotarlos en forma tal que se permita su regeneración natural o inducida por el hombre. Algunos toman poco tiempo de renovación. los animales y las plantas constituyen recursos naturales que el hombre puede utilizar directamente como fuentes para esta explotación. Por otra parte.son de distinto rango y afectan de manera particular a cada país o región. Podemos también citar la creciente pérdida de la biodiversidad y el incremento de los denominados “gases invernadero” como cuestiones a afrontar. los principales problemas derivados de la actividad económica de los países ricos son la reducción de la capa de ozono. la erosión del suelo. a estos se les añade la deforestación del bosque derivada de la explotación abusiva para la obtención de madera o para la producción agrícola y ganadera. Es muy importante unir la lucha contra la pobreza con la mejora ambiental. Además. el saneamiento básico inadecuado. que afecta a un tercio de la humanidad a través de la contaminación. la contaminación del aire en el interior de las viviendas o en las ciudades. sobre todo la más desfavorecida. Si el desarrollo actual se hace a expensas del de las generaciones futuras podremos hablar de crecimiento. se le suman aquellos provocados por la enorme producción y consumo de los países del Norte. el agotamiento de los nutrientes. La calidad del medio ambiente es parte fundamental del concepto de desarrollo humano sostenible. . Pero además.7 Problemas ambientales Entre los problemas que se encuentra el Tercer Mundo relacionados con el medio ambiente destacan la falta de agua potable y su contaminación. que da lugar a la propagación deenfermedades como la malaria y la diarrea. la escasez de agua y la salinización . siendo a la vez causante de problemas medioambientales. A los que se derivan de la pobreza y el subdesarrollo. 6. ya que existe una relación de doble sentido en el que la población de los países en desarrollo sufre el deterioro del medio ambiente. responsable de 25 por ciento de las proyecciones. pero no de desarrollo humano. A estos se les añade la lluvia ácida. y el agotamiento y degradación de la tierra. que afectan al Tercer Mundo. el deterioro grave del medio ambiente atenta contra recursos básicos para gran parte de la población mundial. y la emisión de “gases invernadero”. en especial en el caso de Estados Unidos.