30 de noviembre de 2012

ADN: la molécula de la herencia

Un poco de historia:

Alrededor de 1870, el bioquímico suizo Friedrich Miescher, investigando los glóbulos blancos obtenidos del pus de unos vendajes, encontró que en el núcleo de las células se hallaba una sustancia a la que llamó nucleína. Posteriormente, halló la misma sustancia en los espermatozoides del salmón. Su descubrimiento no alcanzó demasiada repercusión en su época, pero las investigaciones continuaron. Para comienzos del siglo XX, ya se sabía que los cromosomas estaban formados por proteínas y esa sustancia descubierta por Miescher, rebautizada como ácido nucleico, y que los cromosomas eran a responsables de la herencia; la duda era si la información estaba contenida en el ácido nucleico o en las proteínas.Phoebus Levene, en 1920, identificó que el ADN estaba constituido por nucleótidos, compuestos por un grupo fosfato, una molécula dedesoxirribosa y una base nitrogenada, de las cuales había cuatro:adeninatiminacitosina y guanina. Numerosos científicos continuaron investigando; para 1952 se sabía que: el ADN es la molécula de la herenciatodas las células del organismo tienen la misma cantidad de ADN, excepto los gametos, que tienen exactamente la mitad, y que la cantidad de adenina es igual que la de timina, así como la cantidad de citosina es igual a la de guanina. La preocupación por ese entonces estaba en el mecanismo de transmisión hereditaria y en la duplicación del ADN. Maurice WilkinsRosalind Franklin obtienen imágenes de la molécula por difracción de rayos X, en las cuales se sugiere una forma helicoidal. James Watson y Francis Crick, quienes por su lado estaban tratando de descifrar la estructura de la molécula de ADN, en 1953, publican los resultados de su trabajo: la molécula de ADN es en realidad una doblehélice, y consta de dos cadenas enroscadas como si fuera una escalera de caracol.
Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel de Medicina en 1962 (Rosalind Franklin no fue galardonada dado que falleció en 1958).  
La investigación acerca de la molécula de la herencia continúa hasta hoy; en la actualidad,se ha llegado a descifrar el genoma de diferentes especies, entre ellas la nuestra (el Proyecto Genoma Humano llevó años de investigación por parte de científicos de varios países), y la manipulación genética es cada vez más frecuente, tanto es así que los organismos modificados genéticamente forman parte de nuestra alimentación diaria.

Y al final... ¿Qué es el ADN?

El ácido desoxirribonucleico es la molécula que contiene la información de las características de cada individuo, de cada especie, capaz de autoduplicarse y de ese modo pasar de una generación a la siguiente.

En las células, la molécula de ADN no se encuentra "desenrollada", sino que está unida a proteínas, y muestra distintos grados de compactación, según la fase del ciclo en que se encuentre la célula.

Estructura de la molécula: 

Está formada por dos hebras o cadenas de nucleótidos. Cada uno de ellos está compuesto por: 
  • Un grupo fosfato
  • Una pentosa (monosacárido de 5 carbonos), llamada desoxirribosa
  • Una base nitrogenada, de las cuales existen cuatro: las purinas ADENINA y GUANINA, y las pirimidinas TIMINA y CITOSINA
En verde, el grupo fosfato; en azul, la pentosa; en rojo, la base nitrogenada (en este caso, citosina) 

Se numeran los átomos de carbono de la pentosa, comenzando por el que se enlaza con la base nitrogenada, al que se designa con el número 1', y se continúan numerando en sentido horario hasta el número 5', que enlaza con el fosfato:

El grupo fosfato de un nucleótido se une a la pentosa de otro, y esa pentosa se une con otro grupo fosfato... formando así una larga cadena de fosfato-pentosa, con bases que “sobresalen”.


  • Las dos cadenas son antiparalelas u opuestas porque se enfrenta el extremo 5' de una con el extremo 3' de la otra
  • Las bases nitrogenadas se enlazan por puentes de hidrógeno
  • Siempre se enlazan  Adenina con Timina (A=T) y Citosina con Guanina (C=G); nuestro ADN contiene unos ¡3.000.000.000 de pares de bases! 
  • Las dos cadenas se enroscan entre sí formando una doble hélice
  • Cada 10 pares de bases, la molécula da un giro 



En el siguiente enlace, Noticia del ADN

Estructura celular


Uno de los enunciados de la Teoría Celular postula que todos los seres vivos están formados por células. Sabemos, además, que existen seres formados por una sola célula, es decir, unicelulares, como las bacterias y los protozoarios, y seres pluricelulares, esto es, formados por varias células, como por ejemplo las plantas y los animales.

LA CÉLULA ES LA MÍNIMA UNIDAD ESTRUCTURAL DE LOS SERES VIVOS CAPAZ DE CUMPLIR FUNCIONES VITALES.
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Ahora bien, existen básicamente dos tipos celulares:

La célula procariota (del griego “antes del núcleo”) es aquella que no posee núcleo definido, por lo que su material genético se encuentra disperso en el citoplasma; este tipo de célula tampoco posee organelos membranosos. Las células procariotas son más primitivas y de organización más sencilla (se habrían originado hace unos 3.600 millones de años). Presentan células procariotas las arqueas y las bacterias.
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La célula eucariota (del griego “núcleo verdadero”) es aquella cuyo material genético se encuentra aislado del citoplasma por una membrana nuclear, así como presenta numerosos organelos membranosos. Las células eucariotas son más evolucionadas y complejas (habrían aparecido hace unos 1.500 a 2.000 millones de años). Son eucariotas las células de protistas, hongos, plantas y animales.

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Esquema de célula procariota
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Fotografía de célula procariota (Bacillus polymixa)
Imagen extraída de www.nani.com.vn/PRODUCT.html
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Esquema de una célula eucariota

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Células epiteliales de la mucosa bucal
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Al observar una célula eucariota animal al microscopio óptico, podemos reconocer su estructura básica: membrana plasmáticacitoplasma y núcleo.
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La membrana plasmática es el límite entre la célula y el medio; entre otras funciones, recubre y protege a la célula y regula el intercambio de sustancias entre la célula y el medio (tiene permeabilidad selectiva). Más adelante en el curso estudiaremos la composición, estructrua y funciones de la membrana. 
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El citoplasma es todo el material comprendido entre la membrana plasmática y la membrana nuclear; contiene agua, sales minerales y moléculas orgánicas, en particular proteínas. En el citoplasma se encuentran los organelos, pequeñas estructuras -generalmente sólo visibles con microscopio electrónico- que poseen diferentes formas y funciones.
Estos son algunos ejemplos de organelos citoplasmáticos:

  • Ribosomas: presentes también en célula procariota, en la eucariota pueden aparecer solos o asociados con el retículo endoplasmático rugoso. Su función es la síntesis de proteínas.

  • Retículo endoplasmático (RE): puede ser rugoso (con ribosomas) o liso (sin ellos). Es un sistema de "canales" membranosos interconectados. En el RE se sintetizan proteínas, lípidos y otros compuestos, y se distribuyen a diversas partes de la célula.

  • Aparato de Golgi: es un conjunto de sacos membranosos que se origina a partir del RE; produce y modifica distintas sustancias, las empaqueta y las exporta (las secreta) a través de la membrana plasmática. 

  • Lisosomas: son pequeñas vesículas membranosas que contienen enzimas, por lo que se ocupan de la digestión celular. 

  • Mitocondrias: son organelos que poseen una doble membrana; en ellas ocurre la producción de energía a partir de moléculas orgánicas, en el proceso de respiración celular.

  • Cloroplastos: organelos de gran tamaño, que al igual que las mitocondrias, poseen una doble membrana; se encuentran presentes sólo en célula vegetal. En su interior se encuentra la clorofila (pigmento verde capaz de captar la energía lumínica) y en ellos ocurre el proceso de fotosíntesis. 
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El núcleo funciona como el centro de control de las actividades celulares, dado que en él se encuentra el material genético, la cromatina (ADN asociado a proteínas); además, dentro del núcleo se encuentran uno o más nucleolos, que son los encargados de sintetizar los ribosomas. El núcleo se encuentra aislado del citoplasma por una membrana que permite el intercambio entre ambos compartimientos celulares.


28 de noviembre de 2012

Los Seres Vivos: unidad y diversidad



Tipos de Seres Vivos.-
1.             Organismos Acuáticos: Son todos aquellos que viven y se desarrollan dentro del agua, ésta puede ser dulce o salada y se pueden encontrar en lagos, ríos, etc.
Organismos Terrestres: Son los que viven y se desarrollan en la superficie sólida de la tierra, ya sea dentro del suelo, sobre él o sobre otros organismos. Los de costumbres aéreas también se consideran terrestres.
2.             Según el tipo de lugar donde viven los seres vivos se pueden clasificar en:
Organismos Autótrofos: Son aquellos que producen sus alimentos, aprovechan la energía del sol para transformarla en energía química y así producen sus alimentos. Lo integran todos los vegetales y algas.
Organismos Heterótrofos: Son todos aquellos que no pueden fabricar sus propios alimentos. No pueden aprovechar la energía luminosa y por lo tanto obtienen la energía de los alimentos que consumen, es decir, de aquellos fabricados por los vegetales; entre ellos están los hongos y todos los animales.
3.             Según la forma de obtener energía necesaria para realizar sus funciones, los seres vivos se clasifican en:
4.            Según el tipo de respiración, los seres vivos se clasifican en:
Organismos Aerobios: El oxigeno  se puede encontrar en el aire o en el agua, a los organismos que utilizan el oxígeno para realizar su respiración de les llama Organismos Aerobios. Los peces y algas toman el oxígeno del agua, todos los demás vegetales y animales lo toman del aire.
Organismos Anaerobios: Son aquellos que viven donde no existe oxígeno y su respiración es anaeróbica; entre ellos tenemos a las bacterias y levaduras que descomponen substancias y aprovechan la energía liberada para realizar sus funciones vitales.

 Según el número de células que conforman a un organismo se clasifican en:
Seres Unicelulares: Constituidos por una sola célula , en general se les llama microorganismos y son seres vivos que cumplen con todas las funciones vitales como crecer, reproducirse, alimentarse, reaccionar ante estímulos del medio ambiente, etc. Como ejemplos tenemos a las bacterias, algunas algas microscópicas, algunos hongos, protozoarios, etc.
Seres Coloniales: Muchos seres vivos nunca existen en forma aislada en la naturaleza, las agrupaciones son muy variadas y pueden estar constituidas por seres de la misma especie o bien en algunas ocasiones por diferentes especies. Los individuos están unidos unos con otros en íntima relación anatómica y si se separan mueren; como ejemplos tenemos a las esponjas, a los corales, algunas colonias de algas microscópicas llamadas volvox.
Seres Pluricelulares: Son todos aquellos formados por millones de células y pueden ser terrestres o acuáticos, animales o vegetales.
a. Vegetales Son todos aquellos organismos capaces de producir su propio alimento. Generalmente son de color verde debido a un pigmento llamado clorofila, gracias a la cual aprovechan la energía luminosa para transformarla en energía química.
Vegetales Acuáticos: Entre ellos encontramos a las algas multicelulares que presentan un rizoide (raíz), así como estructuras llenas de aire para permitir su flotación y carecen de vasos conductores.
Vegetales terrestres: Presentan raíz cuya función es fijar y absorber, tienen vasos conductores, cutícula para proteger a la planta de la deshidratación.
Plantas con flores - Fanerógamas o Angiospermas.
Plantas sin flores.- Criptógamas o Gimnospermas.
b. Animales: Son todos aquellos organismos que no pueden fabricar su propio alimento, por lo tanto, para obtener su energía necesaria para realizar sus funciones vitales consumen vegetales, ya sea en forma directa o indirecta, alimentándose de otros animales que a su vez consumen vegetales. La mayoría de los animales presentan desplazamiento (movimiento), a excepción de los corales.
Animales Acuáticos:Newton.- Conjunto de animales que nadan activamente, entre ellos están los peces, pulpos, calamares, tiburones, mamiferos marinos, etc.
IMPORTANCIA DE LA BIODIVERSIDAD
Se le llama biodiversidad al conjunto de todos los seres vivos y especies que existen en  la tierra y a su interacción.
La gran biodiversidad es el resultado de la evolución de la vida a través de millones de años, cada organismo tiene su forma particular de vida, la cual está en perfecta relación con el medio que habita. El gran número de especies se calculan alrededor de 30 millones; esta cifra no es exacta debido a que no se conocen todas las especies existentes en nuestro planeta.
Existe una interdependencia muy estrecha entre todos los seres vivos y entre los factores de su habitat, por lo tanto, una alteración entre unos seres vivos modifica también a su hábitat y a otros habitantes de ahí. La pérdida de la biodiversidad puede acarrear nuestra desaparición como especie.
La pérdida de la biodiversidad equivale a la pérdida de la calidad de nuestra vida como especie y, en caso extremo, nuestra propia extinción.
Razones que provocan pérdida de la biodiversidad.-
Todas las especies se han adaptado a su medio y si este cambiara simplemente perecerían.
El motivo de la desaparición de las especies es la alteración o desaparición de su hábitat.
La mayoría de las veces la alteración del medio la provoca el hombre: La tala inmoderada obliga a sus habitantes a emigrar o a morir.
La agricultura no planificada origina la desaparición de las especies que habitaban en esos renglones antes de ser desmontadas, al igual que la contaminación, la urbanización, la cacería y el tráfico de especies.
CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Los humanos hemos clasificado a los seres vivos teniendo la facultad cognoscitiva a un nivel excepcional dentro del reino animal.
Clasificar es agrupar a los seres que nos rodean con base en sus semejanzas y diferencias.
Los seres vivos se clasifican en:

SERES VIVOS

Autótrofos
Heterótrofos



Semejanza
Diferencia
Se alimentan para vivir
Producen su propio alimento
Se alimentan para vivir
No producen su propio alimento



Semejanza
Diferencia
Están formados por células
Tienen células con cloropastas porque realizan la fotosintesis.
Están formados por células
Ninguna de sus células posee cloropastas porque no realizan la fotosíntesis

27 de noviembre de 2012

BIENVENIDOS!!!



Este blog está pensado para comunicarme e interactuar con alumnos y profesores del Nivel Medio. En él publicaré documentos, noticias, archivos, imágenes, vídeos, etc. relacionados con las explicaciones dadas en clase. Toda la información será enlazada a otras páginas de Internet, por lo que este blog será solamente una recopilación de información y un recurso para aprender y enseñar la ciencia.
También es para todo el mundo”, para toda persona que quiera visitarlo, aportar ideas, hacer criticas, opinar y conocer lo que hacemos en el aula.
Para orientarme y comenzar a seleccionar los temas para publicar en el blog, me base en los contenidos básicos para  Biología del Diseño Curricular de la Orientación Ciencias Naturales de la Provincia de Córdoba, el cual expongo en el siguiente link:

Diseño Curricular Cs. Naturales - Tomo 4