Las enzimas son proteínas que actúan como biocatalizadores, acelerando las reacciones químicas dentro de la célula sin transformarse ellas mismas en una molécula diferente. Las células transforman la energía que toman del entorno en energía química, la que les permite realizar trabajos químicos, mecánicos u otros.
Las reacciones químicas para su inicio requieren siempre de un aporte de energía llamada energía de activación. Las enzimas son un tipo especial de proteínas que aceleran las reacciones químicas tanto en el medio intracelular como en el medio extracelular. Esta aceleración se debe a la capacidad que tienen las enzimas en disminuir la energía de activación (Ea) de la reacción química, es decir, permiten que una reacción ocurra en un breve período de tiempo. La energía de activación (Ea) representa la energía mínima necesaria que deben alcanzar los reactantes (sustratos) para su transformación en productos (Figura 1).
Figura 1. Las enzimas aceleran las reacciones químicas disminuyendo la energía de activación.
Propiedades de las enzimas:
Son altamente específicas.
Son de naturaleza proteica.
Aceleran las reacciones químicas.
Actúan en pequeñísimas cantidades.
No modifican el equilibrio de la reacción (se alcanza en menor tiempo).
Tienen una acción específica (actúan sobre un determinado sustrato).
Permanecen inalteradas al final de la reacción, por lo que son reutilizables.
Son sintetizadas por ribosomas libres o adheridos a membranas.
En los animales se dan distintos sistemas de respiración. Estos sistemas presentan distintos grados de complejidad, dependiendo del tipo de animal, de sus necesidades energéticas y del medio en el que vive.
Los animales diblásticos, como las esponjas, o las medusas, no desarrollan estructura respiratoria alguna, debido a que son animales sencillos, que realizan el intercambio de gases de todas sus células con el medio acuático que las rodea. En animales triblásticos aumenta el número de capas celulares y aumentan los problemas para realizar el intercambio de gases con todas las células del cuerpo. Sin embargo, la mayoría de los gusanos planos son capaces de efectuar el intercambio de gases sin necesidad de un sistema específico de respiración, debido al escaso número de células que componen su cuerpo.
La mayor parte de los animales están constituidos por un número tan elevado de células que resulta imposible que todas ellas puedan realizar el intercambio gaseoso con el medio que los rodea. Por ello, es necesaria la presencia de un sistema respiratorio que capture el oxígeno suficiente para todas las células del cuerpo, recoja el dióxido de carbono liberado y se expulse fuera del animal.
Los tipos de sistemas respiratorios que podemos encontrar entre los distintos animales son la respiración cutánea, branquial, traqueal y pulmonar.
Los animales vertebrados tienen las siguientes características generales:
Simetría bilateral (cuerpo dividido en dos lados simétricos, izquierdo y derecho).
El sistema digestivo es un tubo abierto, con boca y ano, y glándulas anejas (hígado y páncreas).
La respiración es por branquias en los acuáticos y pulmones en los terrestres.
Sistema circulatorio cerrado (la sangre nunca sale de los vasos), con un corazón y vasos sanguíneos.
La excreción de los productos de desecho se realiza por los riñones.
Tienen un esqueleto interno formado por huesos que protege el sistema nervioso (encéfalo y médula espinal).
Tienen reproducción sexual. Pueden ser vivíparos, que paren crías vivas, u
ovíparos, aquellos que ponen huevos, u ovovivíparos, se reproducen por huevos que se abren dentro de la hembra.
CLASIFICACIÓN
Los animales vertebrados se dividen en cinco grupos: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.
Los peces son la clase que surge y vive en el medio acuático. Los anfibios son los primeros en conquistar el medio terrestre, aunque siguen muy vinculados al agua para su reproducción. Anfibios, reptiles, aves y mamíferos constituyen los tetrápodos.
Las células se reproducen duplicando tanto su contenido nuclear como el citoplasmático y luego dividiéndose en dos. La etapa o fase de división posterior es el medio fundamental a través del cual todos los seres vivos se propagan.
En especies unicelulares como las bacterias y las levaduras, cada división de la célula única produce un nuevo organismo. En especies pluricelulares se requieren muchas secuencias de divisiones celulares para crear un nuevo individuo; la división celular también es necesaria en el cuerpo adulto para reemplazar las células perdidas por desgaste, deterioro o por muerte celular programada.
El ciclocelular comprende el conjunto de procesos que una célula debe realizar para cumplir la replicación exacta del ADN y la segregación (separación o división) de los cromosomas replicados en dos células distintas.
En lo que respecta a la división o reproducción del núcleo celular (segunda etapa del ciclo celular), existen dos variantes, dependiendo del tipo de célula que deba dividirse o reproducirse: la mitosis y la meiosis.
La gametogénesis es la formación de gametos por medio de la MEIOSIS a partir de células germinales. Mediante este proceso el material genético de cada célula se reduce a la mitad. Así, el número de cromosomas que existe en las células germinales se reduce de diploide (doble) a haploide (único).
Si el proceso tiene como resultado producir espermatozoides se le denomina espermatogénesis. Este proceso se desarrolla en las testículos, aunque la maduración final de los espermatozoides se produce en el epidídimo. La espermatogénesis (transformación de espermatogonias hasta espermatozoides) tiene una duración aproximada de 64 a 75 días y consta de varias etapas.
Las espermatogonias permanecen en mitosis durante 16 días, dando lugar a los espermatocitos primarios. Estos invierten 24 días en completar la primera meiosis y dar lugar a los espermatocitos secundarios que tardarán horas en convertirse en espermátides. Las espermátides se diferencian, empleando otros 24 días en este proceso.
Las espermátidas se convierten en espermatozoides: se produce una reducción del citoplasma, el núcleo se alarga y se sitúa en la cabeza del espermatozoide, las mitocondrias se colocan en el cuello y los centriolos originan un flagelo o cola. Antes de salir por el pene para realizar la fecundación, pasan por el epidídimo del testículo, donde se realiza la espermiohistogénesis y obtienen el acrosoma, una especie de casco hecho de enzimas (vital para la fecundación) y una capa que lo protege del pH de la vagina (glicolema), la cual desaparecerá antes de llegar al óvulo para lograr entrar en él con la fuerza del acrosoma. El proceso que incluye la serie de cambios que experimentan las espermátidas para su transformación en espermatozoide se denomina espermiogénesis.
Cuando termina todo el proceso, los espermatozoides presentan zonas bien diferenciadas: la cabeza, el cuello y la cola. La cabeza, contiene los cromosomas de la herencia y lleva en su parte anterior un pequeño saliente o acrosoma, cuya misión es perforar las envolturas del óvulo. En el cuello o segmento se localiza el centrosoma y las mitocondrias, que garantizan el aporte energético. La cola o flagelo es el filamento que se encarga de generar la movilidad que le permite al espermatozoide "moverse" hasta el óvulo para poder fecundarlo.
Los espermatozoides son células haploides, con la mitad de los cromosomas que una célula somática, son móviles y muy diferenciadas. La reducción en ellas se produce mediante una división celular, la meiosis, donde una célula diploide (2n) experimentará dos divisiones celulares sucesivas sin un paso de duplicación del ADN entre dichas divisiones, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n).
Si el resultado son óvulos se denomina ovogénesis. Este proceso se produce a partir de una célula diploide y se forman como productos una célula haploide funcional (el óvulo) y tres células haploides no funcionales (los cuerpos polares).
Las células del organismo poseen una dotación genética compuesta por 46 cromosomas. Las células germinales poseen sólo 23. Al unirse tras la fecundación un ovocito con 23 cromosomas y un espermatozoide con 23 cromosomas darán lugar a un EMBRIÓN con células de 46 cromosomas.
Existen numerosas diferencias entre el ADN y el ARN. Las más importantes se refieren a la presencia de diferentes glucosas en las moléculas de ambas. Ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN. De aquí vienen sus nombres:
ADN : Ácido desoxirribonucleico
ARN : Ácido ribonucleico
1 – A pesar de que el ADN y el ARN consisten en unidades repetidas de nucleótidos, como hemos visto antes, la diferencia está en la glucosa. Por lo demás, el ARN tiene una gama mucho más amplia de ácidos nucleicos, unas 4 veces más grande comparado con el ADN. Esta singularidad del ARN le confiere una mayor capacidad para asumir diferentes formas y funciones.
2 – El ADN lleva a cabo la parte más importante, que es la de seleccionar el código genético que se va a transmitir a la siguiente generación, y el ARN va a ser el encargado de transmitir dicho código, digamos que el ADN lo escribe y el ARN lo transporta. El ADN funciona en dos fases y el ARN en una sola fase, pero los dos son de una importancia crítica para la evolución y ambos se necesitan el uno del otro.
3 – La desoxirribosa en el ADN contiene enlaces CH por lo que es más estable y reacciona menos en condiciones alcalinas. El ADN resulta muy difícil de atacar por enzimas u otras sustancias perjudiciales. En cambio, la diferencia con la ribosa, es que es más reactiva con enlaces C-OH y no es tan estable en condiciones alcalinas, lo que le confiere una gran vulnerabilidad a los ataques de enzimas o la exposición a rayos ultravioletas.
4 – Tanto el ADN como el ARN son ácidos nucleicos, pero tienen algunas diferencias básicas. Tal y como hemos explicado antes, el ADN agrupa sus proteínas en forma de hélices pero a pares, siendo una doble cadena, mientras que el ARN, forma una hélice simple.
5 – La misión final del ADN es la de llevar a cabo el almacenamiento a largo plazo y la trasferencia al futuro vástago de la información genética. El ARN, por otra parte, realiza la función de mensajero entre el ADN y los ribosomas.
6 – El ADN se encuentra siempre en el núcleo, en cambio el ARN puede encontrarse tanto en el núcleo como en el citoplasma.
Resulta curioso saber que los rasgos de una persona están directamente relacionados con el ADN y el ARN. No cabe duda de que ambos son decisivos para la propia evolución de las especies y forman parte de la clave de la vida.
Es todo cambio en la información hereditaria. Es decir será una mutación todo cambio que afecte al material genético: ADN, cromosomas o cariotipo. Las mutaciones pueden producirse tanto en células somáticas como en células germinales, en estas últimas tienen mayor transcendencia. Las mutaciones sólo son heredables cuando afectan a las células germinales. Si afectan a las células somáticas se extinguen por lo general con el individuo, a menos que se trate de un organismo con reproducción asexual. Las mutaciones pueden ser: naturales (espontáneas) o inducidas (provocadas artificialmente con radiaciones, sustancias químicas u otros agentes mutágenos).
CLASES
Según la extensión del material genético afectado se distinguen los siguientes tipos de mutaciones:
1) Génicas
2) Cromosómicas estructurales
3) Cromosómicas numéricas o genómicas
Mutaciones génicas
Las mutaciones génicas son alteraciones en la secuencia de nucleótidos de la estructura del ADN denominada GEN.
Estas alteraciones pueden producirse por diversas causas, y afectar a un par o unos cuantos pares de bases.
Mutaciones cromosómicas
Las mutaciones cromosómicas son alteraciones en el número de genes o en el orden de estos dentro de los cromosomas.
Estas pueden ser estructurales o numéricas
Mutaciones cromosómicas estructurales
Son los cambios en la morfología y/o organización de cromosomas sin variar su número.
Mutaciones numéricas o genómicas
Dan lugar al aumento o reducción del número de cromosómas
Las causas pueden ser las radiaciones ultravioletas, altas temperaturas, radiaciones ionizantes, compuestos químicos, y a veces por errores en la replicación y/o reparación del ADN.
GEN: Es un segmento de ADN que es capaz de sintetizar una proteína.
GENOMA: Juego completo de cromosomas con sus respectivos genes.
GENOTIPO: Constitución genética de un organismo o célula. Puede estar referido a un solo rasgo o al total de los rasgos del individuo.
FENOTIPO: Propiedades observables del individuo debido al genotipo y al ambiente. Es decir es la manifestación detectable de un determinado genotipo.
CARIOTIPO: Conjunto de cromosomas que caracterizan a una especie determinada clasificados por su morfología y tamaño.
HOMOCIGOTO: Individuo que tiene lod dos genes iguales para una misma caracteristica.
HETEROCIGOTO: Individuo que tiene genes diferentes para la misma caracteristica.
DOMINANTE: es el gen que se manifiestan en el fenotipo en el hetericigoto. Es el gen que impide la manifestación de otro.
RECESIVO: es el gen que se manifiestan en el fenotipo sólo en estado de homocigosis, es decir cuando los dos alelos de un individuo son iguales; pero son enmascarados en los heterocigotos por el gen dominante.
LINEAPURA: individuos que generacion tras generacion conservan sus caracteres identicos a sus progenitores.
AUTOFECUNDACIÓN: Proceso de reproducción sexual donde los gametos masculinos de un individuo se fecundan con los óvulos del mismo individuo.
ALELO: cada una de las posibles formas alternativas de un gen dado. Un organismo diploide tiene siempre dos alelos de cada gen, que pueden ser iguales en los homocigotos o diferentes en los heterocigotos.
P: generacion progenitora
F1: Primera generacion filial
F2: Segunda generación filial
GREGORIO MENDEL
(Johann Gregor Mendel; nace en Heizendorf, hoy Hyncice, actual República Checa, 1822 - 1884) Biólogo austriaco. Su padre era veterano de las guerras napoleónicas y su madre, la hija de un jardinero. Tras una infancia marcada por la pobreza y las penalidades, en 1843 Johann Gregor Mendel ingresó en el monasterio agustino de Königskloster, cercano a Brünn, donde tomó el nombre de Gregor y fue ordenado sacerdote en 1847. Residió en la abadía de Santo Tomás (Brünn) y, para poder seguir la carrera docente, fue enviado a Viena, donde se doctoró en matemáticas y ciencias (1851).
En 1854 Mendel se convirtió en profesor suplente de la Real Escuela de Brünn, y en 1868 fue nombrado abad del monasterio, a raíz de lo cual abandonó de forma definitiva la investigación científica y se dedicó en exclusiva a las tareas propias de su función.
El núcleo de sus trabajos –que comenzó en el año 1856 a partir de experimentos de cruzamientos con guisantes efectuados en el jardín del monasterio– le permitió descubrir las tres leyes de la herencia o leyes de Mendel, gracias a las cuales es posible describir los mecanismos de la herencia y que fueron explicadas con posterioridad por el padre de la genética experimental moderna, el biólogo estadounidense Thomas Hunt Morgan (1866-1945).
Las tres leyes descubiertas por Mendel se enuncian como sigue: según la primera, cuando se cruzan dos variedades puras de una misma especie, los descendientes son todos iguales y pueden parecerse a uno u otro progenitor o a ninguno de ellos; la segunda afirma que, al cruzar entre sí los híbridos de la segunda generación, los descendientes se dividen en cuatro partes, de las cuales una se parece a su abuela, otra a su abuelo y las dos restantes a sus progenitores; por último, la tercera ley concluye que, en el caso de que las dos variedades de partida difieran entre sí en dos o más caracteres, cada uno de ellos se transmite de acuerdo con la primera ley con independencia de los demás.
Para realizar sus trabajos, Mendel no eligió especies, sino razas autofecundas bien establecidas de la especie Pisum sativum. La primera fase del experimento consistió en la obtención, mediante cultivos convencionales previos, de líneas puras constantes y en recoger de manera metódica parte de las semillas producidas por cada planta. A continuación cruzó estas estirpes, dos a dos, mediante la técnica de polinización artificial. De este modo era posible combinar, de dos en dos, variedades distintas que presentan diferencias muy precisas entre sí (semillas lisas-semillas arrugadas; flores blancas-flores coloreadas, etc.).
El análisis de los resultados obtenidos permitió a Mendel concluir que mediante el cruzamiento de razas que difieren al menos en dos caracteres, pueden crearse nuevas razas estables (combinaciones nuevas homocigóticas). Pese a que remitió sus trabajos con guisantes a la máxima autoridad de su época en temas de biología, sus investigaciones no obtuvieron el reconocimiento hasta el redescubrimiento de las leyes de la herencia por parte de De Vries, Correns y Seysenegg, quienes, con más de treinta años de retraso, y después de haber revisado la mayor parte de la literatura existente sobre el particular, atribuyeron a Johan G. Mendel la prioridad del descubrimiento.
Las células son la porción más pequeña de materia viva capaz de realizar todas las funciones de los seres vivos, es decir, reproducirse, respirar, crecer, producir energía, etc.
Existen dos tipos de células con respecto a su origen: células animales y células vegetales.
En ambos casos presentan un alto grado de organización con numerosas estructuras internas delimitadas por membranas.
La membrana nuclear establece una barrera entre el material genético y el citoplasma.
Las mitocondrias, de interior sinuoso, convierten los nutrientes en energía necesaria para la actividad celular (respiración celular).
Diferencias entre células animales y vegetales
Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célula vegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa, que se da rigidez.
La célula vegetal contiene cloroplastos, son organelos capaces de sintetizar azúcares a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar (fotosíntesis) lo cual los hace ser autótrofos (producen su propio alimento), y la célula animal no los posee por lo tanto no puede realizar el proceso de fotosíntesis.
Una vacuola única llena de líquido que ocupa casi todo el interior de la célula vegetal, en cambio, la célula animal tiene varias vacuolas y son más pequeñas.
Las células vegetales pueden reproducirse mediante un proceso que da por resultado células iguales a las progenitoras, reproducción denominada asexual. En cambio, las células animales pueden realizar otro tipo de reproducción, conocido con sexual, en el cual, los descendientes presentan características
de los progenitores, pero no son idénticos a él.
"Cada día sabemos más y entendemos menos" Albert Einstein
Hola a tod@s. Por fin tengo hecho mi blog y está es mi primera publicación. Espero poder llegar a dominar esto, ya que lo considero útil para el futuro.
Chicos disfrutemos de esta experiencia maravillosa.
