BIOLOGIA-TRILCE

CULUKD

1

Capítulo

iNirauoacN

Máquina exprim idora para juego de naranja (Así de compleja es una célula, para cumplir una función aparentemente insignificante)

La palabra BIOLOGÍA fue acuñada por el científico francés Jean Baptista de Lamarck (Juan Bautista Ftedro Antonio, conde de Lamarck), para reunir un conjunto de conocimientos que se remontan a la época de Aristóteles, el cual es considerado el Padre de la Biología. Con el devenir del tiempo, se han ido incrementando los conocimientos relacionados con los seres vivos

al punto que hoy en día es una de las ciencias naturales con mayor repunte e importancia en la

comunidad científica. El término BIOLOGÍA, deriva de dos voces griegas: bio= vida y logos= estudio o tratado. Entonces podemos concluir que la BIOLOGÍA es la ciencia de los seres vivos Ciencia que se encarga de estudiar a los diversos organismos, tomando en cuenta todos los pormenores desde el grado de evolución hasta el rol que cumple dentro de la Tierra. Así mismo, hay que resaltar que está tácitamente incluido el hombre como materia de estudio, donde se contem­ plar sus tejidos órganos funcionamiento, etc; en pala^rg&'friás sencillas la Anatomía Humana. El presente libro tiene como finalidad contri^iSr al desarrollo intelectual de nuestra juventud y de igual forma aportar al engrandecimiento de nuestra sociedad y por consiguiente de nuestro país.

Origen de la vacuna

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CtiLUfcD

¿PO R Q U É SE ESTUDIA LA B IO LO G ÍA ? Existe una razón que tiene primacía sobre todas las demás : conocernos mejor a nosotros mismos y conocer mejor el mundo en que vivimos. El hombre es un animal. En ciertos aspectos difiere ligeramente de otros animales Sin embargo, en otros la diferencia están profunda como para ocupar una posición única en el mundo. Aunque es debatible si el hombre posee algunos atributos no presentes en algún grado en otros animales, está perfectamente establecido que el hombre presenta algunos de ellos en grado mucho más alto.

Uno de estos es la curiosidad.

Homo Sapiens es el "hombre que

conoce". Es el hombre siempre ávido de saber. Así, estudiamos biología, por las mismas razones por las cuales estudiamos física, matemática, historia, literatura y arte; esto es, para adquirir conocimientos sobre otros aspectos de nuestra vida y de nuestro mundo. Deberíamos también anotar que ciertas carreras profesionales productivas y retributivas pueden edificarse sobre el conocimiento de la biología. Los laboratorios del mundo demandan más hombres para realizar muchos nuevos descubri­ mientos. También se necesita a menudo hombres y mujeres que apliquen sus conocimientos de biología a actividades tan prácticas como la medicina, la investigación agrícola, la zootecnia, la ingeniería ambiental, las industrias alimentarias, etc. Todo ciudadano podrá participar más efectivamente en una democracia si puede pronunciarse y votar inteligente­ mente sobre cuestiones que impliquen tanto principios biológicos como el bienestar humano. El uso de aditivos alimenti­ cios, drogas, insecticidas, radiación, técnicas de ingeniería genética y medidas de control de la población, son justamente algunos de los diversos medios por los cuales nuestras vidas pueden ser modificadas por el conocimiento biológico. Aunque no se conoce cuando se originó el estudio de la biología, el hombre primitivo debió tener algún conoci­ miento racional de los animales y de las plantas que le rodeaban. Su propia supervivencia dependía de la certeza con laque reconociese el carácter no venenoso de las plantas que le sirviesen como alimento, aa como del conocimiento de los hábitos de los animales predadores

Los registros arqueológicos indican que, incluso antes del desarrollo de la civilización, los

hombres habían domesticado prácticamente a todos los animales susceptibles de serlo y habían desarrollado un sistema agrícola suficientemente estable y eficiente para satisfacer las necesidades de un elevado número de personas que iniciaban una vida en comunidad. Está claro que una buena parte de la historia de la biología tiene una fecha anterior al tiempo en el que el hombre comenzó a escribir y a dejar registros culturales. Con la creación de las universidades en los siglos XII y XIII y el surgir del Renacimiento en los agios XV, XVI y comienzos del XVIII, la Biología emprendió un gran desarrollo y se enriqueció de estas circunstancias *

Observación directa de los fenómenos biológicos

*

Descubrimientos geográficos y con ellos el conocimiento de una flora y fauna desconocidos en Europa.

*

Interés de la sociedad. En el Renacimiento cobraron enorme importancia la anatomía y fisiología humana.

EN EL SIG LO X V II Destacan :

c.dfé'

H A N S y Z A C H A R IA S JA NSEN. ^ 0 ^ Aunque se ha atribuido a Galileo G alféí (1564 - 1642) el descubrimiento del microscopio compuesto, hay que esperar hasta finales del siglo XVI, concretamente a 1590, para la puesta a punto de un primer modelo comercial de microscopio compuesto, dedicado a los "Gabinetes de Curiosidades y fabricado por los hermanos Jansen, Hans y Zacharíaa Los jansen asociaron en tubos telescópicos dos lentes convergentes llegando a obtener imágenes aumentadas hasta aproximadamente 150 veces FR A N C E S C O R E D I. En 1668, este investigador italiano desautorizó la hipótesisde la generación espontánea. Demostró mediante un experimento que las larvas de mosca presentes en la carne en descomposición procedían de los huevos que habían sido puestos previamente y no surgía de la nada en condiciones adecuadas como se sospechaba hasta entonces Aún aa, ia polémica se mantuvo hasta bien entrada la segunda mitad del siglo XIX, cuando los hallazgos de Pasteur pusieron punto final a la discusión. falleció en 1697.

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Francesco Redi

CliLUKP

R O B E R T H O O K E (1 6 3 3 - 1703). Hooke es considerado como el descubridor de la célula. En su obra (Micrographia o r some phyáological descriptions o f bodies made by magnifying glasses (1665), Hooke describe las observaciones que realizó usando un microscopio compuesto cuyas lentes eran obtenidas por fusión de hilos de vidrio y se encontraban sujetas a un armazón de plomo. Este microscopio disponía de un estativo de madera, en macro y micromètrico y con un sistema de aumento de la intensidad al interponer agua por un agujero lateral.

Hooke realizó finos cortes en bloques de corcho,

observando la existencia de una estructura en forma de panal y que denominó (o celdillas). Es evidente que el término de Hooke para referirse a esas oquedades era sustancialmente diferente al concepto actual, ya que Hooke no concibió esas células como unidades constructivas de los seres vivos, para lo que habría que esperar casi doscientos años más hasta el establecimiento de Teoría celular. A N T O N VAN L EEÚ W EN H O EK . El siguiente hito en la Historia de la Biología Celular es la figura de Antón van Leeuwenhoek (1632 - 1723). Aunque Leeuwenhoek usaba un microscopio ampie, la mayor realidad de las lentes por él pulidas (se piensa que disponía de técnicas para corregir aberraciones y obtener una iluminación óptima, secretos que se llevó a la tumba), y una mentalidad abierta, que le convirtió en uno de los primeros corresponsales de la Roya Society fundada pocos años antes en Londres, le ayudaron a descubrir, realizando una descripción detallada, numerosos tipos celulares tanto eucarióticos como procarióticoa En los dibujos de sus más de 400 cartas (algunas con la ayuda de su amigo Reginer van der Graaf), son fácilmente reconocibles m ohos (1673), protozoos (1675) y bacterias (1683). Leeuwenhoek describió tam bién por prim era vez los espermatozoides, los glóbulos rojos, la estructura de la piel, la estriación del músculo esquelético y la estructura tubular de la dentina. Varios miembros de la Royal Society pudieron repetir susobservacionesy con ello se admitió la existencia de seres microscópicos, unicelulares, con vida independiente y que eran ubicuos en el agua, suelo, cuerpos, etc. También a él se le considera el primer usuario de un agentecolorante histológico al emplear en 1714 una solución de azafrán en vino para facilitar la observación del músculo esquelético. Leeuwenhoek llegó a reunir unos 250 miscroscopios, con los que usando distancias focales muy cortas conseguía 275 aumentos, aunque por supuesto también con distorsiones y aberraciones cromáticas

EN EL SIG LO X V III Destacan : CARL VO N LINNEO . i stand as químicas que se encuentran en la estructura del ser viviente, a la vez que también se encarad© -explicar sus diferentes transformacionea 4. Ciencias Biogénicas : EstuSran el origen y evolución de los seres vivoa a) Ontogenia : Se ocupa del ser vivo desde el momento de su concepción pasando a través de los diferentes estadios hasta su completo desarrollo. b) Filogenia : Estudia el origen remoto a través del tiempo de cada especie de seres vivientea c) Genética : Estudia la transmisión de los caracteres hereditarioa así como también estudia las anomalías que en este proceso pueden ocurrir. 5 . Ciencias Biotáxicas : Se encargan del ordenamiento de los seres vivos con respecto a otroa estableciéndoles una ubicación determinada. a) Taxonomía : Clasifica a los seres vivos según el grado de complejidad estructural. b) Biogeografia : Se encarga de la distribución de los seres vivos en la tierra. c)

Paleontología : Estudio de los seres orgánicos cuyos restos o vestigios se encuentran fósilea

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6 . C ie n c ia s E c o ló g ic a s : a) Ecología : Estudio de las diferentes interreiaciones que existen entre los seres vivos y el medio en que viven, as como la influencia que ejercen entre ellos

EL M É TO D O C IE N T ÍF IC O El método científico es una buena manera de recopilar información y comprobar ideas. Es la forma en que un científico trata de hallar respuestas a sus interrogantes sobre la naturaleza. A pesar de que el procedimiento puede variar, el método científico consta de los siguientes pasos generales : (1) hacer observaciones; (2) formular hipótesis; (3) someter a prueba las hipótesis (experimentación y resultados) y (4) llegar a conclusiones. El método científico es lo que distingue a la ciencia de los otros campos de estudio.

LA O BSER VA C IÓ N Un científico debe cuidar que sus opiniones y emociones no influyan en lo que observa (cuota de amor). Una idea u opinión que influya en la observación es una ¡dea viciada porque es parcial o prejuiciada. Fbr ejemplo, puede que un científico le tenga miedo a las serpientes y, por esta razón, sempre le parecerá agresivo el comportamiento de las serpientes La "observación" del científico sobre el comportamiento agresivo de las serpientes está viciada porque su prejuicio influye en ella. Las observaciones de un científico, además de ser exactas, deben también constar en un registro escrito, película, cinta magnetofónica, archivo electromagnético o en otra forma. Esa información constituye la matriz de datos del experimen­ to.

H IP Ó T E S IS Una observación, o una serie de observaciones, muy a menudo lleva a un científico a hacer una o más preguntas Fbr ejemplo : con relación a los murciélagos que cazan durante la noche, un científico puede preguntarse : ¿En qué forma detectan los murciélagos en la noche, los pequeños insectos que cazan?. Para contestar esta pregunta, el científico puede leer acerca de los murciélagos y su comportamiento. Si no encuentra la respuesta en los escritos de otros científicos debe hacer observaciones adicionales muy cuidadosas acerca de los murciélagos Después que se ha formulado la pregunta, el científico la contesta formulando una hipótesis Una h ip ó te s is es una posble respuesta a una pregunta acerca de la naturaleza, basada en observaciones lecturas y los conocimientos de un científico. ¿Qué hipótesis puedes formular acerca de la forma en que los murciélagos cazan de noche?. Una hipótesis es que usan su vista al cazar de noche. El siguiente paso en el método científico es probar la hipótesis

E X P E R IM E N TA C IÓ N Y R E S U L T A R É Es la prueba científica de una hipqrgsá!§ Un científico debe diseñar un experimento para probar la hipótesis que propone. Un experimento incluye, generalmente, dos grupos sobre los que se van a hacer observaciones. A uno se le llama el grupo control.

El otro es el grupo experimental.

El grupo experimental difiere del grupo control,

se conoce como el

fa c to r variable. Mientras se realiza un experimento deben anotarse las observaciones exactas Fbr ejemplo, al tratar de determinar si los ratones necesitan vitamina C. Una vez anotados los datos deben organizarse y analizarse.

Hoy en día, los científicos cuentan con programas

especializados que reducen notablemente el tiempo que toma esta tarea.

C O N C L U S IO N E S Y TEO RÍAS La información que se obtiene de un experimento se estudia con el fin de determinar si confirma o no la hipótesis original, si la confirma se concluye que la hipótesis es válida. Una teoría es una explicación de algo en la naturaleza y que la evidencia ha apoyado repetidas veces La teoría de la relación entre los gérmenes y las enfermedades, por ejemplo, dice que ciertas enfermedades son causadas por unos organismos muy pequeños (gérmenes o microbios). Dice, también, que una enfermedad se puede transmitir de una

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persona a otra por medio de estos organismos. Una teoría sirve, generalmente, como base para experimentación adicional. La teoría de que los microbios causan enfermedades resultó en el desarrollo de las vacunas. En ciencia, una teoría es una explicación que tiene un alto grado de confiabilidad. Las teorías científicas pueden cambiar.

En algunos casos, aparecen nuevas teorías que las sustituyen.

En otros casos, se encuentran nuevos datos que

obligan a modificarlas. Así por ejemplo la teoría que trata de explicar la estructura y función del DNA se ha modificado varias veces. Además de teorías, la ciencia tiene leyes o principios. Una ley científica es una descripción de algún aspecto de la naturaleza. Fbr ejemplo, la ley de Alien dice que algunas partes del cuerpo de un animal, como lasorejas, son más pequeñas en los climas fríos que en los climas cálidos. Un conejo que vive en la región polar tiene las orejas más cortas que un conejo que vive en el desierto. Una ley no explica el por qué de un aspecto de la naturaleza como sí lo hace una teoría; una ley sólo describe algún aspecto.

OBSERVACIÓN Las moscas rondan la carne que está en un recipiente abierto; luego algunas larvas aparecen en la carne.

¿COMO SUCEDIÓ ESTO?

i< HIPÓrrESis

Las moscas producen las larvas; si se mantienen a ejadasde la carne se evitara la aparición de éstas.

EXPERIMENTACION Obtención de dos recipientes y dos piezas idénticas de carne. Colocar la carne en cada recipiente

variable experimental la gasa impide el acceso a las moscas

CZZ3 Carne

Carne ___________ LC

Larvas

£EÉ?LTAD O S varíate© Experimental la gasa impide el acceso a las moscas y Larvas

Carne

Gasa

Carne

CONCLUSIÓN La generación espontánea en la carne no se presenta cuando se cubre el recipiente, probablemente las moscas son la fuente de las larvas.

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NIVELES D E O R G A N IZA C IÓ N D E LA MATERIA S¡ se desea tener una línea jerárquica de las diferentes manifestaciones de la materia (inerte y viva), es conveniente explicar de la expresión más sencilla hasta la más compleja, quedando entonces de la siguiente manera: 1.

Q uím ico * *

Atóm ico : La materia está constituida por átomos, ej: C, H, O, N, Al, Zn M o le c u la r: Una molécula resulta de la interacción de átomos iguales ( 0 2, 0 3) o diferentes (H20, C 0 2) a través de diversos enlaces.

2.

S u bcelular *

M acrom olecular:

La reunión de moléculas más sencillas da origen a las macromoléculas, como los ácidos

nucleicos (ADN, ARN), las proteínas (hemoglobina, miosina).

Inmunoglobulina (anticuerpo)

*

Asociación o complejo supramolecular:

De la reacción entre macromoléculas del mismo tipo se obtienen

supram oléculas homogéneas (pared celular: celulosa), si fueran tipo s diferentes resultan supram oléculas heterogéneas (membrana celular: glucoproteínas, glucolípidos).

DiversidgéF&e virus - 0

^

----------

C u b ie rta p ro te ín ic a d e la c a p s ó m e ra

P ro te ín a g p 120 d e la c u b ie rta

T ra n s c rlp ta s a in v e rs a B ic a p a d e líp id o s

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3.

C itologico * *

C elular : La célula pasa a ser la unidad fundamental de la vida, como estructura y funcionamiento de todo ser vivo. La evolución ha desarrollado a la célula procariótica (bacterias) y la eucariótica (ej: célula animal y vegetal). Tisular: Se define como tejido a la reunión de células con el mismo origen,

morfológicamente comunes y

fisiológicamente iguales (ej: tejido epitelial, tejido meristemático). 4.

5.

O rgánico *

Organológico: La reunión de tejidos da formación a los diversos órganos de un animal (corazón, riñón) o de una

*

planta (raíz, tallo). Sistèm ico: Sistema es el conjunto de órganos con funciones particulares, ej: sistema nervioso.

*

Individual: El conjunto de sistemas constituye un individuo.

Ecológico *

Poblacionai: Se dice que una población es aquella reunión de individuos de la misma especie, con un determi­ nado espacio y tiempo de vida.

*

Comunidad: Resulta de la reunión de diversas poblaciones de especies diferentes, de igual forma en un tiempo y espacio determinado.

*

Ecosistema: Consiste en la interacción entre el espacio vital: biotopo y la comunidad biòtica: biocenosis.

*

Biosfera: Se denomina así al espacio terrestre: litosfera; espacio aéreo: atmósfera; espacio acuático: hidrosfera. Fbr lo tanto, la litosfera, atmósfera e hidrosfera, en conjunto, constituyen la biosfera.

*

Ecosfera: Es la reunión total de todos los ecosistemas.

V IR U S I.

IN T R O D U C C IÓ N Desde que se tiene referencia del hombre conformando poblaciones, se sabe que hemos sucumbido ante diversas enfermedades, generalmente de tipo BACTERIANAS, VIRÓSICAS o VIRALES (provocadas por VIRUS) son las que nos interesan en este momento, no tanto las enfermedades que pueden causar, si no el AGENTE en sí, cómo es su organización, su composición química, sus tipos de propagación o replicación, etc.

II.

IM P O R TA N C IA Los VIRUS como organizaciones moleculares, son de gran importancia en los aspectos : *

B IO M É D IC O S : La infección mediada por estos ANTÍGENOS promueven una serie de síntomas y signos de infección, que en muchos casos termina en ia muerte del individuo. Algunas enfermedades no son exclusivas del hombre, es decir pueden presentarse tanto en el hombre, como en otros animales, como es el caso de la GRIPE. Desde este punto de vista, los VIRUS, suelen^ix'Sgentes dañinos; aunque por otro lado, actualmente se utiliza o manipula genéticamente para la tra n sfe ^jS i^d e algunos GENES a ciertas cepas de bacterias, las cuales al multipli­ carse, replican dichos genes queutaegb se manifestarán sintetizando las proteínas respectivas a las cuales se a inducido.

*

E C O N Ó M IC O S : En el sentido de la pérdida de vidas humanas productivas económicamente, por enfermedades como la VIRUELA (ya exterminada sobre la tierra). En el caso de virus vegetales, como es la enfermedad denom inada: MOSAICO DEL TABACO, que provocó grandes pérdidas a finales del siglo XIX, o tipos de cánceres en animales como los pollos, por medio del virus del SARCO­ MA de ROUS. etc.

III.

D E F IN IC IÓ N A los virus se les puede definir de muchas maneras, ejemplo : *

Los VIRUS son considerados AGREGADOS SUPRAMOLECULARESdetipo HETERÓGENO NUCLEOPROTEICO.

*

Fbrción mínima de materia con capacidad infectiva.

*

Organizaciones moleculares parásitas.

*

Parásitos celulares obligados, etc.

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IV.

ESTRUCTURA VIRAL Como se indicó anteriormente, ios VIRUS están constituidos por una cubierta de PROTEÍNAS, denominada CAPSIDE, que contiene a un tipo de ÁCIDO NUCLEICO (ADN o ARN) que vendría a ser el MATERIAL GENÉTICO. A . C Á P S ID E Es una envoltura externa que contiene : proteínas, lípidos, giúcidos y vestigios de metales.

Generalmente una

cápside está constituido por la repetición de un solo tipo de proteínas o capsómeros, las cuales al reunirse originan tres tipos de cápsides : -

Icosaèdri co Helicoidal

-

Complejo

A. 1. Icosaédrico : De forma poliédrica de 20 caras triangulares, 12 vértices y 30 aristas Ejemplo : Virus de la poliom ielitis el poliovirus A.2 . Helicoidal : De forma cilindrica donde las proteínas se disponen en hélice protegiendo al material genético. Ejemplo : Virus del mosaico del tabaco (VMT), virus de la rabia. A .3. Complejo : Es típico de los virus que atacan a las bacterias : bacteriófagos. Presentan una cápside icosaédrica y una cola para inyectar el ácido nucleico. Ejemplo : El bacteriófago T - 2 el bacteriófago T - 4. B. M ATERIAL G EN ÉTIC O El ácido nucleico que puede presentar un VIRUS, es bien el ADN o el ARN, nunca los dos juntos Cualquiera fuera el ácido nucleico, esta molécula consta de una sola cadena, ya sea abierta o circular. NO TA : Existe un grupo de VIRUS, como ios responsables de la : rabia, la gripe, la hepatitis, la viruela, que presentan una envoltura tipo membranosa sobre la cápside, al parecer la obtienen cuando salen de las células que han parasitado.

V.

C A R A C TE R ÍS T IC A S A. S O N C R ISTALES O R G Á N IC O S : La CRISTALIZACIÓN es una form a especial de mantenerse en estado latente en la naturaleza. Esto ocurre cuando escapan de la célula infectada y no encuentran otra cercana. B. S O N TER M O SEN SIB LES : Conocida su naturaleza NUCLEOPROTEICA las altas temperaturas desestabilizan tanto a sus proteínas capsoméricas como ai matjg$k$jenético, inhabilitándolo de una próxima infección. C. S O N ALTA M EN TE M U TA N TES

M aterial genético al igual que la de cualquier organismo está sujeto a

cam bioso modificaciones de la irfi$rmación, lo cual conlleva a adoptar nuevas propiedades D . S O N U L T R A M IC R O S C O P IO S ; Los VIRUS en su gran mayoría son bastante pequeños generalmente con un diámetro menor de 0,25 n m. Salvo el VIRUS de la viruela, que puede ser visto al microscopio óptico, los demás son extremadamente pequeños.

VI.

En una célula infectada, las acumulaciones en citoplasma son notorias.

F IS IO L O G ÍA VÍR IC A : Se sabe que los VIRUS carecen de funciones que le permitan desarrollar alguna actividad debido a que no cuentan con la materia y energía requerida para estos procesos, en pocas palabras NO realizan METABOLISMO. Esto conlleva a una pregunta, los VIRUS se reproducen?. En realidad si consideramos que NO son SERES VIVOS, no podríamos hablar de este evento como tal, pero sí de una REPLICACIÓN o MULTIPLICACIÓN VIRAL siempre expensas de una célula huésped. Esto se cumple por medio de dos procesos denominados : -

c ic l o l ìt i c o

-

CICLO LISOGÉNICO

y

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1. C IC L O L ÍT IC O (Lisis : destruir) : Este mecanismo necesita de una célula hospedera que le facilite material y energía al VIRUS para sintetizar sus nuevos ácidos nucleicos y sus capsómeros. Este ciclo presenta seis fases : a) Adsorción b) Inyección c) Replicación del genoma d) Síntesis de capsómeros e) Ensamblaje de los nuevos VIRUS f)

Lisis o liberación

a) Adsorción : Consiste en la llegada del VIRUS a la célula huésped posándose sobre ella y realizando dos procesos : *

Reacción química : Se unen por medio de las proteínas de ambos.

*

Reacción mecánica : Si fueran bacteriófagos clavan sus espinas basales en la pared de la bacteria.

b) Inyección : Es la fase de penetración del ácido nucleico viral hacia el citoplasma de la célula huésped. c)

Replicación del ácido nucleico : El ácido nucleico viral, utiliza nucleótidos y ARN polimerasa del huésped sintetizando ARNm que sintetizará enzimas que destruían al ADN celular impidiendo su normal funciona­ miento de la célula.

d) Síntesis de capsómeros: Formado los capsómeros que constituirán a las cápsides, posteriormente estas estruc­ turas recibirán la llegada del respectivo ácido nucleico viral. e) Ensamblaje de los nuevos VIRUS: H ay que recordar que los nuevos VI RUS que se han formado es el resultado de la actividad fisiológica de la célula huésped. Es decir las proteínas y el ácido nucleico de cada nuevo VIRUS formado ha corrido por cuenta de la célula huésped. f)

Lisis o liberación : Los nuevos VIRUS salen al exterior por dos vías : * Destruyendo a la célula huésped. *

Formando vesículas con membranas de la célula huésped.

2 . C IC L O L IS O G É N IC O : Algunos VIRUS, al infectar a una célula huésped no la destruyen, sino que el ácido nucleico viral se hibridiza con el ADN celular. A estos VIRUS se le conoce como ATENUADOS o PRÓFAGOS y a célula infectada se le denomina LISÓGENA. Estos PRÓFAGOS pueden permanecer latente ^¿.rante varias generaciones celulares, hasta que se produzca un estímulo capaz de "despertar" a los PRÓF^i§3©§ que iniciarán un ciclo lítico. Mientras la célula huésped lleve al PRÓFAGO, será Inmune a otros V I m i s m o tipo : Esta inmunidad se hereda de generación en generación, debido a que se hereda un PI^01=$GO. VII. B A C TER IÓ FA G O S (FA G O ) : Son aquellos VIRUS que exclusivamente infectan a las BACTERIAS. Estructural mente su morfología es de tipo complejo. Su modalidad de infectación es similar al CICLO LÍTICO. Aunque a finales de la década de 1940 se descubrió un FAGO que sorprendentemente incorpora su material genético al ADN del hospedero. La bacteria no manifiesta el ataque viral, inclusive se reproduce llevando cada célula hija una copia de los genes del VIRUS. La probabilidad de la activación espontánea de estos futuros VIRUS puede ser del orden de uno en un millón por generación; pero al exponerse a la luz ultravioleta o a agentes químicos o físicos, puede inducirse la producción en masa de partículas virales C L A S IF IC A C IÓ N Existen diversos criterios para reunir a los VIRUS, haremos mención de las consideraciones generales, como son : 1. Según la célula huésped : a) Bacteriófago b) Micófago

c) Fitófago d) Zoófago

QüJLWO a nJüíü

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2 . Según el tipo de ácido nucleico : a)

Virus ADN (Desoxivirus) Ejemplos : -

Proxivirus

Adenovirus

Herpesvirus

Papo vavi rus

b) Virus ARN (Ribo virus) Ejemplos : Togavirus

Paramixovirus Reovirus

Picornavirus

3. Según el órgano que ataquen : a) Dermotrópico : Causan infecciones o enfermedades cutáneas. Ejemplo : Sarampión, varicela, verruga, viruela. b) Viscerotrópico : Se compromete a los órganos o visceras c)

Ejemplo : Hígado, hepatitis glándulas parótidas : paperas. Neurotrópico : La invasión es a las células nerviosas. Ejemplo : Médula espinal : parálisis infantil

Cerebro : Rabia.

d) Inmunotrópico : Atacan a las células de defensas. Ejemplo : El VIH, responsable del S.I.D.A.

S .I.D .A . (Síndrom e de Inmudeficiencia Adquirida) /.

D E F IN IC IÓ N Enfermedad infecto contagiosa, provocada por el V.I.H. (Virus de la Inmunodeficiencia humana), conduciendo al paciente a la muerte, debido a la destrucción del sistema inmunológico (sistema de defensa).

II.

ESTRUC TU RA DEL V.I.H. El diámetro aproximado es de I0|xm , presenta una capa externa bilipídica con proteínas incrustadas y a esto una envoltura proteica. El CORE, es una estructura que presenta al ARN, a las enzimas Transcriptasa reversa (invertasa) y a la Integrasa, todo contenido en una capa proteica.

III.

C A R A C TE R ÍS T IC A S D EL V.I.H. Es un virus ARN, que pertenece a la familia RETROVIRUS (su ARN sintetiza ADN), y a la subfamilia LENTIVIRUS.

I V.

VÍA S D E C O N TA G IO A. VÍA SEXUAL : Es la más frecuente. Sa4(érranite al mantener relaciones sexuales con personas promiscuas : homosexuales, bisexuales p ro s titu id o B. VÍA SA N G U ÍN E A ; Generalmeríb entre fármacodependientes que se inyectan; personas que padecen de hemo­ filia por una transfusión con sangre. C. VÍA PERINATAL : (Transplacentarla), ocurre cuando en las mujeres infectadas con V.I.H. transmiten el virus al feto, a través de la placenta. Casos : De cada 4 mujeres infectadas 1 le transmite el virus a su bebé.

V.

M O D O D E A C C IÓ N D EL V.I.H. El V.I.H. presenta una gran afinidad a los receptores CD - 4 de loslinfocitoso macrófagos (célulasdel sistema inmune) la infección ocurre de la siguiente manera : A. El V.I.H. se adhiere al receptor CD - 4 del linfocito T4 , para Inyectar el core, al citoplasma celular. B. Quedan libre el ARN viral y las enzimas : transcriptasa reversa y la integrasa. Ocurre ia transcripción invertida, sintetizándose ADN viral a partir del ARN viral, con ayuda de la transcriptasa reversa. C. Ahora el ADN viral, ingresa al núcleo "hibridizándose" con el ADN viral, dándose inicio a la síntesis de proteínas virales así mismo de ARN virales. D . En el citoplasma, sucede el ensamblaje de las nuevas cápsides y de sus cores todo queda listo para la "salida" de los Iinfocitos por evaginaciones de la membrana celular.

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VI.

S ÍN T O M A S Los síntomas que se mencionarán no todos aparecen en forma simultánea en los individuos infectados por ejemplo: *

Pérdida de peso corporal.

*

Infecciones pulmonares.

*

Trastornos del sistema nervioso y del tubo digestivo.

*

Cansancio inexplicable.

*

Manchas rojas en la piel.

*

Inflamación de los ganglios

VII. A N Á L IS IS C L ÍN IC O S 1. E .L .I.S .A . : Prueba de Inmunoadsorción enzimàtica. Detecta antígenos Anticuerpos 2 . WESTERN B L O T ; Detecta anticuerpos específicos Es una prueba confirmatoria, luego de un E.L.I.S.A. VIII. TRATAMIENTO Lo que se conoce hasta hoy son solamente "paliativos", es decir mantienen al paciente (le alargan la vida). 1. A Z ID O T IM ID IN A (AZT o ZIDOVUDINA), retarda la replicación del VIH. 2 . ddl : Didanosina. 3. ddC : Didesoxicitldina.

Los virus

Cápsida Capsómero

A

B

C

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SER

V IV O

Entendemos por SER VIVO, a toda porción de materia animada, capaz de cumplir diversas interacciones con organizaciones semejantes y/o diferentes y que de manera complementaria lo haga con su medio ambiente (entorno). Todo ser vivo, para ser considerado como tal deberá de presentar las siguientes características:

1.

O rganización

y

com plejidad

Todo organismo por sencillo que fuera está constituido por elementos químicos, los cuales reunidos formarán moléculas que luego por combinaciones específicas, logran form ar estructuras complejas, como pared celular, organelos; otros formarán tejidos, sistemas, etc.

/ /

Glucosa Molécula

Átomo

M etabo lism o Los organismos requieren diversos materiales y FOTOSINTESIS

energía (E') para llevar a cabo lasmúltiplesreacciones

ANABOLISMO

bioquímicas a nivel celular y por consiguiente del organismo. Toda reacción que implique síntesis molecular, se GLUCOSA

denomina: anabolismo, mientras que las reacciones de degradación molecular: catabolismo.

GLUCOLISIS 3.

H om eostasis Para mantener estable la cualidad de la vida, los organismos deben mantener condiciones constantes

Sin O 2

d e n tro de su cuerpo, proceso d e n o m in a d o

FERMENTACION

homeostasis (“ permanecer sin cambios” ). Ejemplo: c p ^ la regulación de la temperatura corporal, se dg

Con 0 o RESPIRACION CELULAR 36 ATP

2 ATP

el proceso de la sudoración (tra n s p ira c i^ p ' CATABOLISMO

4.

Irrita b ilid a d Todo ser vivo es capaz de detectar y dar

37

DESCENSO

T

CORPOFIAL

CULUKD

C re c im ie n to

y

ORGANISMO MULTICELULAR

ORGANISMO UNICELULAR

d e s a rro llo

En térm inos biológicos, el crecim iento im plica un aumento en el tamaño celular, en su número o en ambos casos. Aún los org a n ism o s u n ice lu la re s crecen d u p lic a n d o pre via m e n te sus com p on ente s; los multicelulares, es más complicado, ellos experimentan diferenciación y organogénesis.

(ENDOCRINO

ESTIMULO

R e p ro d u c c ió n

y

ii

he ren cia

Una de las características fundamentales d é la vida, es la R e pro ducción , capacidad que co n lle va a la formación de descendientes (iguales o recombinados genéticamente), los cuales habrán de conservar viva la especie en el tiempo y espacio. Existen dos tipos: asexual, descendientes idénticos; sexual, descendientes con variabilidad genética.

(•) n - -

__-

Incremento

Volumen celular Número celular

REPRODUCCIÓN 7.

/

E v o lu c ió n Las diversas especies, con el transcurrir del tiempo, van

\

Asexual

cambiando de acuerdo a los factores presentes en su medio, en otras palabras las especies evolucionan. La

Sexual Acf

0-Z

fuerza más importante de la evolución es la selección natural, proceso por el cual los organism os que presentan rasgos a d a p ta tiv o s sobreviven y se reproducen de manera más satisfactoria que los demás

*

sin dichos rasgos

♦

Para la evolución, es de vital importancia el adaptación.

r e

\

♦

de

,

0 3 # *

© .

♦

AB

8.

M o v im ie n to Los seres vivos se caracterizan por responder a los diferentes estímulos mediante los movimientos Existen diferentes tipos de movimientos : Los movimientos más simples sedan anivel citoplasmàtico (ciclosis: corriente citoplasmàtica), anivel celular (movimiento ameboideo), etc. -

Las taxias son movimientos de desplazamiento y es propio de microorganismos como bacterias y protozoarios Las taxias son positivas cuando el organismo se desplaza hacia la fuente del estímulo. La taxia es negativa cuando el organismo se aleja del estímulo nocivo. La quim iotaxis es cuando el organismo es atraído por una sustancia química; la fototaxia, es cuando el organismo responde al estímulo de luz Los animales también realizan movimientos de desplazamientos (taxias), como la reptación, el vuelo, la marcha, la natación, el salto, el galope, etc.

19 OiLU>t>

CULUKD

G lóbulo blanco

M ovim iento ameboideo

Sustancias quim iotácticas

Pseudópodos

Lasnastias son movimientos sin orientación a un estímulo, lo realizan las plantas, ejm: hay plantas sensitivas que al contacto con un objeto, realizan el movimiento del cierre de hojas (tigmonastia). En otros casos las partes florales de una planta se abren frente ai estímulo de la luz (fotonastia). Los tropismos, son movimientos de orientación de las plantas hacia un determinado estímulo : *

Tallo : Fototropismo positivo, pero geotropismo negativo.

*

Raíz : Fototropismo negativo, pero geotropismo positivo.

OiLU>t>

CULUKD

PRÁ CTIC A

01.

Indique cuál sería el objetivo principal de la ciencia:

07.

Científico cuyos estudios permitieron el avance de la

a) Satisfacer las necesidades humanas.

microbiología:

b) Desarrollar el potencial intelectual de todos loscien-

a) Aristóteles b) Pasteur c) Darwin

tíficos c)

Crear máquinas sencillas para la vida del hombre.

d) Lister

d) Hacer descubrimientos. e) Conocer la verdad del mundo material en el que

e) Haeckel

vivimos. 08. 02.

convierte en moléculas orgánicas, está realizando un

de: a) El análisis de los resultados

proceso que recae dentro de: a) La reproducción

b) La observación minuciosa c) El planteamiento de la hipótesis

c)

b) La relación

d) Ley general e) La conclusión 03.

04.

Una alga que toma energía luminosa, agua y C 0 2 y los

Antes de la experimentación, se lleva a cabo el proceso

La irritabilidad

d) El catabolismo e) El anabolismo

El planteo de una hipótesis debe llevarse a cabo ... de la observación y . . de la experimentación.

09.

La fotosíntesis oxigénica y/o anoxigénica son que están comprendidos en la (el):

a) Durante

después

a) Homeostasis

b) Después c) Después

después antes

b) Catabolismo c) Osmosis

d) Antes

después

d) Anabolismo

e) Antes

antes

e) Diálisis

La fase experimental del método científico se lleva a

10.

Corresponde al subnivel subatómico:

cabo:

a) ADN

a) Para probar una hipótesis planteada previamente.

b) Anhídrido carbónico c) Glucosa

b) Como paso previo para plantear una hipótesis. c) Para observar cómo reaccionan los seres vivos ante

y/o ARN

d) Agua oxigenada

nuevas situaciones.

e) Protones

d) Para generar nuevos fenómenos naturales e) Para observar cómo ocurre un fenómeno natural. 05.

La organización de los centriolos corresponde al: a) Subnivel celular b) Subnivel macromolecular

La descripción de tres nuevas especies de reptiles recientemente descubiertas en Candamo, lo hai|i< Jfií^ & a) Anatomista

c)

b) Taxónomo

e) Nivel molecular

c) Biogeógrafo

Nivel de organismo

d) Nivel celular

&

d) Genetista e) Ecólogo 06.

11.

12.

Se propone una ley científica para: a) Formalizar una teoría que luego será ley. b) Demostrar un fenómeno.

Si tod avía existieran dinosaurios en la Tierra, los

c)

especialistas que se encargarían de estudiarlos serían

d) Dar a conocer un importante descubrimiento.

los:

e) Dar una explicación anticipada de un fenómeno.

a) Zoólogos b) Genetistas c)

13.

Paleontólogos

Confirmar una hipótesis

Para confirmar o descartar una hipótesis es necesario: a) Llevar a cabo un análisis matemático.

d) Ecólogos e) Taxónomos

b) Observar con detenimiento un hecho. c) Enunciar una ley científica. d) Buscar una información previa. e) Realizar un experimento.

SliLU*£>

CULUKD

14.

La secuencia correcta que describe correctamente el

20.

método científico es: a) Teoría - hipótesis - conclusión - experimentación

El planteamiento de una hipótesis significa: a) Dar una explicación previa de un fenómeno obser­ vado.

b) Teoría - experimentación - observación - hipótesis

b) Hacer una afirmación improbable sobre un fenó­

c) Experimentación - conclusión - análisis - hipótesis

meno, para poder comprobarlo.

d) Observación - hipótesis - experimentación - con­

c) Comprobar un fenómeno y nivel teórico.

clusión e) Hipótesis - experimentación - conclusión - tesis

d) Enunciar una nueva teoría o ley. e) Plantear la solución de un problema.

15.

Relacione las siguientes columnas: 21. 1. Supramolecular(

) a. bosque de cedros

2. Tisular

(

) b. eritrocito

3. Población

(

) c. centriolo

4. Celular

(

) d. sangre

Las co n clu sio n e s cie n tífica s perm anecen com o tentativas porque: a) Pueden ser revisadas si surgen nuevas observacio­ nes. b) El análisis estadístico es abstracto y no real. c)

a) 1c, 2a, 3d, 4b c)

d) Las observaciones no fueron hechas por todos los

1c, 2a, 3b, 4d

d) 1c, 2b, 3d, 4a

científicos

e) 1b, 2d, 3a, 4c 16.

e) Están basadas en hipótesis improbables

Una hipótesis ha sido confirmada a través de la: a) Explicación

2 2 . Una le va d u ra o una arq u e o b a cte ria pueden ser de scritas a través de lo s siguientes niveles de

b) Ley c) Experimentación

organización: a) Macromolecular y supramolecular

d) Teoría e) Observación

b) Celular y organismo c)

17.

Las técnicas de experimentación están sujetas a muchos errores

b) 1c, 2d, 3a, 4b

Fbblación y celular

L o s caracoles de ja rd ín y lo s ch a m p iñ o n e s son

d) Molecular y celular

estudiados respectivamente por la:

e) Celular y macrocelular

a) Micologia y microbiología b) Malacología y micologia c) Zoología y microbiología

23.

d) Ictiología y botánica e) Zoología y algologia 18.

Fbdemos definir una población como: a) El conjunto de organismos en un solo b) La reunión de vegetales en una ecorn

Un ser vivo pluricelular cuya arquitectura anatómica está constituida en base a tejidos órganos y sistemas corresponde al nivel de organización: a) Celular b) Ecosistema c) Comunidad

&

°

d) Organismo e) Población

especí

fica. c) El conjunto de invertebrados en un determinado

24.

No es una característica de todo ser vivo: a) Regenerar órganos

ambiente.

b) Tener estructura fisco-química definida. c) Ser dependiente de su entorno físico. d) Tener organización muy compleja.

d) La reunión de organismos de la misma especie. e) El conjunto de organismos que habitan en espa­ cios terrestres

e) Realizar metabolismo. 19.

Para probar la veracidad o falsedad de una hipótesis se 25.

lleva a cabo:

La sensación de frío, calor, presión, dolor, etc, está relacionado con el proceso: a) Adaptación

a) Las conclusiones b) La tesis c) La experimentación

b) Organización estructural

d) La observación

c)

e) El análisis de resultados

d) Metabolismo

Irritabilidad

e) Homeostasis

22 OiLU>t>

CULUKD

26.

Si hacemos mención a la bipartición, gemación y

33.

27.

La distribución de los organismos alrededor de la Tierra, es competencia de estudio de: a) La Genética

estrobilación, entonces nos referimos a: a) La reproducción asexual. b) La reproducción de microorganismos

b) La Taxonomía

c)

c)

La recombinación hereditaria.

La Biogeografia

d) La reproducción sexual directa.

d) La Bioquímica

e) La reproducción asexual directa e indirecta.

e) La Paleontología

Con respecto a la reproducción sexual, es cierto que: a) Es el tipo más antiguo en la Tierra.

34.

El estudio de los mamíferos se denomina: a) Mastozoología

b) No requiere de gametos

b) Ornitología

c)

c)

Produce la variabilidad de las especies

H erpetologia

d) Anfibiología

d) Todos los descendientes heredan caracteres del

e) Ictiología

progenitor paterno solamente. e) Tanto a y b 35. 28.

La contracción de los músculos se da por la actividad

El estudio de los reptiles se denomina: a) Mastozoología

de la miosina y la actlna, favoreciendo la ... d e l... : a) locomoción - individuo

c)

b) reproducción - protozoo

d) Anfibiología

c) división celular - tejido

e) Ictiología

b) Ornitología H erpetologia

d) digestión - vegetal e) irritabilidad - organismo 29.

36.

Es a) b) c) d) e)

el estudio de los Insectos: Entomología Ornitología Malacología Ictiología H erpetologia

37.

Se a) b) c)

encarga del estudio de los frutos: Carpología Palinoiogía Pteriodología

La transpiración de las plantas es un proceso de: a)

Irritabilidad

b) Homeostasis c) Reproducción d) Desarrollo y crecimiento e) Crecimiento y homeostasis 30.

Lo s d iverso s org an ism os pueden subsistir a las

d) Biología

condiciones cambiantes de su entorno, debido a:

e) Ficología

a) La irritabilidad b) La reproducción 38.

c) El crecimiento d) La adaptación e) El movimiento 31.

b) Palinoiogía c) Pteriodología

c.cft'1®'

o' La siguiente frase: “ Los seres v iv o s ;§orfr$s sistemas

d) Briologia e) Ficología

termodinàmicamente abiertos” , cS^espondería a: a) La reproducción 39.

b) El metabolismo c)

El anabolismo

b) Palinoiogía c) Pteridología d) Briologia e) Ficología

El Increm ento de m oléculas estructurales en un organism o a una velocidad tal que supera a las moléculas que se degradan, se denomina: a) Adaptación

40.

Es el estudio de las algas: a) Botánica b) Ficología

b) Catabolismo c)

El estudio de musgos y hepáticas se denomina: a) Carpología

d) La irritabilidad e) El crecimiento longitudinal 32.

Estudia los granos de polen: a) Carpología

c)

Crecimiento

Carpología

d) Briologia

d) Anabolismo

e) Palinoiogía

e) Metabolismo

23 OiLU>t>

CULUKD

41.

48.

Es el estudio de los hongos: a) Botánica

a) Ovíparos

b) Micologia c)

b) Ovíparos - ovulíparos

Ficología

c)

d) Briologia

e) Marsupiales

Se encarga de la clasificación de los seres vivos aa como de la nomenclatura:

49.

Lasavesy lamayoríadelosreptileselim inan losgametos después de ser fecundados, por lo tanto son:

a) Taxonomía

a) Ovíparos b) Ovíparos - ovulíparos

b) Micologia c)

c)

Ficología

e) Marsupiales

e) Briologia 50.

embrionario, por lo tanto se denominan:

a) Paleoecología

a) Ovíparos

b) Paleontología

b) Ovíparos - ovulíparos

c)

c)

Paleobotànica

51. Algunos tiburones y serpientes sus crías nacen vivas,

La crianza de gusanos de seda se denomina:

pero a partir de huevos que se conservan durante el

a) Sericultura

desarrollo embrionario en el cuerpo de la madre, por

b) Apicultura

lo tanto se denominan:

c) Avicultura

a) O vovivíparos

d) Piscicultura

b) Ovíparos

e) Equinotecnia

c)

Vivíparos

d) Ovíparos - ovulíparos e) Marsupiales

La crianza de ganado yeguarizo se denomina: a) Equinotecnia 52.

b) Sericultura

Las crías se forman apartirdegam etossin fecundación: a) Sexual

c) Apicultura

b) Asexual

d) Piscicultura c,( S&

e) Avicultura 46.

Vivíparos

d) O vovivíparos e) Mamíferos

e) Biogeografia

45.

Los primates paren a sus crías después del desarrollo

Es el estudio de los ecosistemas del pasado:

d) Paleozoologia

44.

Vivíparos

d) O vovivíparos

d) Evolución

43.

Vivíparos

d) O vovivíparos

e) Carpología 42.

Los peces óseos y anfibios, liberan sus gam etos femeninos antes de la fecundación, aesto sedenomina:

tx ^ ° Los animales de un zoológico p e rte n e c e ry ^rqué nivel

c) Clones d) Partenogénesis e) Fragmentaria

biológico? 53.

a) Químico

El virus del SIDA (HIV), ¿en qué nivel biológico se encuentra?

b) Orgánico c) Población d) Comunidad

a) Atómico b) Molecular

e) Biosfera

c)

Macromolecular

d) Agregado supramolecular 47.

e) Celular

El estado de equilibrio dinámico que caracteriza a los seres vivos, se denomina: 54.

a) Catabolismo c)

Es considerado el padre de la zoología:

a) Teofrasto

b) Anabolism o

b) Aristóteles

Metabolismo

c) Platón d) Sócrates e) Epicuro

d) Autopoyesis e) Homeostasis

24 OiLU>t>

CULUKD

55.

La construcción de los primeros microscopios se le atribuye a: a) Jansen b) Galileo c) Leewenhoek d) Hooke e) Malpighi

58.

b) 1838-1839 c) 1970 d) 1969 e) Siglo XV 59.

56.

57.

La teoría celular fue planteada en: a) 1953

Introdujo el término célula: a) Robert Hooke b) Leewenhoek c) Malpighi d) Galileo e) Jansen

En 1953, sostuvieron el modelo de la doble hélice del ADN: a) W ilm ut b) Oparín c)

Schwann

d) Singer y Nicholson e) Watson y Crick

Es considerado el padre de la Botánica: a) Aristóteles b) Teofrasto c) Platón d) Sócrates e) Epicuro

60.

Las bacterias ¿en qué nivel biológico se encuentran? a) Atómico b) Molecular c)

Macro molecular

d) Celular e) Agregado supramolecular

&

25 OiLU>t>

CULUKD

2

Capítulo B IO Q JM IC A

Q U ÍM IC A D E LA MATERIA VIVA IN T R O D U C C IÓ N El universo tan amplio y complejo en el cual nos incluimos y la naturaleza en sí, está formada por materia, es decir, por moléculas y ellas por átomoa Es motivo de estudio por los biólogos, quienes usan todos sus conocimientos de química y biología para poder comprender los diferentes fenómenos que se suceden continuamente e inclusive estudiar su estruc­ tura, composición y función. Asimismo, poner las bases para entender cómo es que la estructura de los átomos determina el modo en que forman enlaces químicos para producir compuestos de complejidad creciente. De allí, saber la importancia que tienen los elementos y moléculas en los seres vivos y qué papel biológicamente cumplen; a la vez, cuan necesarios son para la vida del organismo en á.

I.

B IO ELEM EN TO S 1. D E F IN IC IÓ N : Son los elementos químicos que forman parte de los seres vivos y que a su vez pertenecen a la Tabla Fferiódica. Desde ya son sustancias que no pueden ser separadas en otras más sencillas mediante reacciones químicas. Recordemos que los elementos químicos circulan entre los organismos vivos y su entorno inanimado. Aproxima­ damente son 27. 2 . C L A S IF IC A C IÓ N : Los bioelementosque forman parte de la materia viva también son llamados ELEMENTOS BIOGENÉSICOS, ellos representan aproximadamente el 30% de toda la materia terrestre y de acuerdo a su actividad en los seres vivoa son clasificados en: Primarios y Secundarioa

C, H, O, N, R S 96% al 99%

DONDE: *

Bioelem entos prim arios:

Son esenciales e indispensables para la formación de biomoléculas orgánicas

como: glúcidoa lípidos, proteínaa ácidos nucieicoa vitaminaa, hormonaa; así como inorgánicas como: agua, sales y algunos gasea Importantes por su bajo peso atómico, lo cual facilita su agregación para formar e integrar la base estructural de las biomoléculaa sobre todo, por los enlaces covalentes que logran formar al unirse, entre sí.

1 OiLU>t>

CULUKD

*

B ioelem entos secundarios:

Conocidos también como elementos trazas ya que su presencia se da de

acuerdo al tipo de organismo al cual constituye. Su función es específica e ínteraccionan en su forma libre como iones en las biomoléculas orgánicas o inorgánicas su deficiencia determina enfermedades de tipo carencial.

II.

B IO M O L É C U L A S (P rin cipio s inmediatos) 1. D E F IN IC IÓ N Son aquellas moléculas que constituyen a los seres vivos siendo el resultado de la unión entre los bioelementos. Presentan múltiples conformaciones y desempeñan múltiples funciones de acuerdo al grado de complejidad y estructura que formen. De acuerdo a ello, también podemos aseverar que las biomoléculas realizan, en líneas generales la conservación y perpetuación del ser vivo. 2 . C LA S IF IC A C IÓ N

* NOTA: Los seres vivos somos considerados unidades carbonadas.

P R I N C I P I O S

AGUA

I N M E D I A T O S

^

G ^ ° “ La vida se inició en e l ... y sin ... no hay vida” . 1.

S IN Ó N IM O Protóxido de hidrógeno, agua ligera.

2.

IM P O R T A N C IA B IO L Ó G IC A 2.1 Constituye la fase dispersante del coloide celular, siendo un medio de suspensión para micelasy macromoléculas El medio acuoso adecuado para las reacciones químicas hidrolización de moléculas activación de ionesy enzimas. 2.2 Disolvente polar o universal de sales azúcares, proteínas vitaminas. 2.3 Medio de transporte para sustancias que ingresan o salen de la célula. 2.4 Forma el solvente o parte líquida de la sangre y linfa. 2.5 Da volumen a la célula como consecuencia de la presión que ejerce el agua intracelular. 2.6 Cumple la función termorreguladora, es decir, absorbe y libera calor lentamente, evitando los cambios bruscos de temperatura en el ser vivo; asimismo, ayuda a moderar el clima del planeta.

OiLU>t>

CULUKD

3.

D E F IN IC IÓ N Biomolécula binaria constituida por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.

4.

P R O P IE D A D E S DEL AG UA 4.1 Q uím icas a. Interacción atómica: La que se realiza entre el e' del hidrógeno con los e' del oxígeno, determinando con ello un enlace co val ente que es muy estable. b. In te ra c c ió n m o lec u lar: Fuerza electrostática de atracción que se fo rm a entre un átom o altamente electronegativo (0) y un átomo altamente electropositivo (H) determinando con ello, una atracción electromag­ nética (dipolo - dipolo) denominada puente de hidrógeno. Es importante porque genera “ cohesión molecular” , unión de moléculas de agua entre sí a través de este enlace y su aplicación en la naturaleza es tensión superficial, capilaridad, elevada constante dieléctrica *

Tensión superficial:

Las moléculas de agua que están en la superficie están cohesionadas con las

moléculas de agua inferiores formando una red molecular compacta que soporta presiones externas. *

Capilaridad: Es la capacidad que tiene el agua para ascender por un tubo fino denominado capilar. Ello, como resultado de la suma de fuerzas de adhesión, cohesión y tensión, ello se aplica en las plantas para obtener el agua del suelo.

*

Constante dieléctrica: Es la alta capacidad para desestabilizar moléculas polares como sales, ácidos, bases, así como algunas moléculas polares orgánicas que posean grupos polares, gracias a ello, el agua es un gran disolvente, así como medio natural para reacciones celulares, absorción de nutrientes y excresión de desechos.

*

Elevado calor específico: Es la cantidad de energía que se requiere para elevar un grado centígrado un gramo de cualquier sustancia; en este caso, el agua requiere de gran cantidad para elevar su temperatura.

E q uilibrio ácido-base: Las moléculas de agua tienen una tendencia leve a ionizarse, es decir, disociarse (iones H + ) e hidróxido (O H-), es decir, porcada 107 moléculas, una de ellas se disocia.

Asimismo: Los ácidos tienen fuerte tendencia a disociarse, aportando protones (H + ) al medio en el que se encuentran : HCI

H + + Cl

Las bases o alcalis, por el contrario, son aceptares de protones (H+ ) del medio en el que se encuentran : N a - ( O H " ) + H = N a + H20 En ambos casos, se genera un potencial.

OiLU>t>

CULUKD

q

H

Es el grado de acidez o bascidad de un medio químico o solución originada por la concentración del ión HIDRÓGENO, matemáticamente se expresa como: El logaritm o negativo de la concentración de iones hidrógeno (expresada en moles por litro). Neutro . [H+] = [OH ] / Ph = log1Q [H ] + Aum enta H * - I - Aum enta O H '+

0

ph + pO H = 14

7

s [H +] > [O H ]

14 ^ [H +] < [O H ]

Á C ID O

Ejm:

ph de la saliva ph del jugo gástrico

= =

6.5 1

:

Agua pura

= 7

:

sangre venosa semen

BÁSICO

= =

7.4 7.5

Cualquier cambio sustancial en el pH de la célula es incompatible con la vida. Siendo el pH común en las células vivas entre 7,2 y 7,4 .

Buffer:

Amortiguadores o tampones

Son sustancias que tienen la capacidad de minimizar los cambios del pH . Químicamente, es una sustancia o condensación de sustancias que resiste los cambios de pH cuando se agrega un ácido o una base. Entre los sistemas amortiguadores más conocidos tenemos: *

Ácido carbónico

*

Proteínas

*

Bicarbonatos Na y K

*

Fosfatos

SALES M IN ER A LES Son compuestos químicos fácilmente disociables en el agua. Están formados por un metal y un radical no metálico. Habitualmente su disociación acuosa se dan en iones o ELECTROLITOS.

A los que tienen carga positiva se les llama

CATIONES, por ejemplo : Na+ , K+ , Ca+ , Fe+ + , Mg+ + ; y a los que poseen carga negativa : ANIONES : C lCumplen funciones de gran importancia, como : a) Ser parte conformante de importantes compuestos estructurales tal como la hidroxiapatita de huesos y dientes en los animales superiores; y en los crustáceos forman la caparazón calcárea. b)

Constituyen enzimas y pigmentos.

c)

Son cofactores enzimáticos activando a las enzimᶠque puedan realizar su función.

d)

Determinan el equilibrio electroquímico al ^ á tíá r la acidez y la acalinidad, a través del pH.

G ASES Son biomoléculas inorgánicas formadas por átomos de un mismo elemento o por la interacción de elementos diferentes Se caracterizan por presentar un movimiento rápido y desordenado, se difunden fácilmente en la atmósfera lo que permite que diferentes organismos lo tomen para realizar parte de su metabolismo. También se comprimen fácilmente. IN TER ÉS F IS IO L Ó G IC O En la naturaleza abunda una amplia gama de sustancias gaseosas como el 0 2 ;el C 0 2 , N 2 , C H 4 , etc. y que desempeñan una función específica para la existencia de múltiples organismos como las bacterias hongos, plantas y animales. Fbr ejemplo : a)

O X ÍG E N O : Forma aproximadamente la quinta parte de la atmósfera (20%), también se encuentra disuelto en el agua. Durante la respiración el oxígeno forma agua con el hidrógeno; mientras que en la fotoantesis el agua se descompone y libera muchas moléculas de oxígeno que podrán ser utilizadas nuevamente.

aiLU*£>

CliLUKP

b)

D IÓ X ID O D E C A R B O N O : El C 0 2 se encuentra en la atmósfera, como producto de la respiración de los animales, y as es usado por las plantas. También se forma durante la combustion y por actividad volcánica.

c)

N IT R Ó G E N O : Este gas tiende fundamentalmente a fijarse en la naturaleza formando compuestos Inorgánicos u orgánicos como los nitratos, los nitritos y las proteínas criatura viviente.

d)

Además, presenta un ciclo de vital importancia para toda

O Z O N O : Es un estado alotrópico el oxígeno, es un gas oxidante, estable solamente a temperaturas muy altas

Se

forma en la estratosfera y absorbe los rayos ultravioletas más nocivos, por lo tanto, constituye la defensa más eficaz para el mantenimiento de la vida sobre la tierra.

B IO M O L É C U L A S

O R G Á N IC A S

G L Ú C ID O S

D E F IN IC IÓ N Son moléculas orgánicas ternarias (C H O), aunque algunos poseen adicionalmente N y/o

S. Presentan radicales

oxihidrilos, es por ello que se les considera polialcoholes, asimismo, presentan grupos: (CO) cetona o (CHO) aldehido. Reciben la denominación de carbohidratos, azúcares o sacáridos.

IM P O R T A N C IA B IO L Ó G IC A *

Como fuente primaria de energía para la célula. A partir de la oxidación de la glucosa.

*

Como base estructural, en las paredes celulares de la célula vegetal, algas y túnica de los urocordados a base de CELULOSA; el exoesqueleto de los artrópodos a base de quitina, al igual que la pared celular de los hongos.

C L A S IF IC A C IÓ N Los glúcidos han sido clasificados de acuerdo a su tamaño y estructura molecular en: A.

M O N O S A C Á R ID O S : Son los glúcidos más sencillos que tienen

„

,

Recular, se diferencian según el número de átomos de carbono

que los constituye, ejemplo: 3C £>7 C , denominados osas Presentan grupos funcionales como: aldehidos-(CHO)- , llamándoles por ello aldosas o cetona -(CO) por ello se le denomina cetosas. G eneralm ente,

son

de

estructura

linea l

cuando

son

de

tres

y

cua tro

carbonos;

pero

las

de

(5) pentosas o (6) hexosas en soluciones, forman anillos con el mismo número de lados furanosa y piranosa, respectivamente. HOCH

16

Glucosa (Aldosa)

OiLU>t>

CliLUKD

Se caracterizan por ser sólidos, agradables, cristalizables, solubles en agua, no hldrolizables reductores, siendo considerados como las unidades estructurales de los glúcidos ya que por hidrólisis no se descomponen en unidades menores.

S / M P L E S

NC

NOMBRE

EJEMPLO

FU E N T E

3

Triosas

Gliceraldehído

4

Tetrosas

Eritrulosa

5

Rentosas

Ribulosa Ribosa Desoxirribosa

Cloroplasto ARN, ATP ADN

6

H exosas

Glucosa : Dextrosa Fructosa : Levulosa Galactosa

Frutas - Maltosa Frutas - Miel H idrólisis — ► Lactosa

Forma Cíclica (H a w o rth )

D E F¡ I V A D O S

* A M IN O A Z U C A R E S (G L U C O S A M IN A ) Un grupo oxidrilo (OH) es reemplazado por un grupo nitrogenado

i

OH

O H N -C O -O h Amino Aceti 1

* D E S O X IA Z U C A R E S Se originan por la ^ pérdida de un ra íg ^sd .'‘

Exoesqueleto de los insectos y la pared celular de los hongos

Desoxirribosa del ADN

©

Monosacáridos derivados : Son aquellos que sufren modificación en sus radicales alcohólicos siendo sustituidos por otros radicales

6 aiLU*£>

CULUKD

Importancia de los glúcidos

-

Desoxiazúcares. pierden un átomo de oxígeno como ia desoxirribosa del ADN que deriva de la ribosa.

-

Azúcares ácidos: contienen grupo carboxilo en sus carbonos como el ácido glucorónico y galacturónico presente en la pared celular (pectina).

-

Am inoazúcares: con grupo am ino(-NH4^x@|ucosamina presente en el exoesqueleto celular de hongos.

de insectos y pared

. t>

OH

ya

sea

hacia

a rrib a

CliLUKP

c h 2o h

c h 2o h

o H

'è

V c

^OH

I OH

D is a c á rid o s : Es el producto de la unión de dos monosacáridos mediante una reacción química de condensación en la cual hay liberación de una molécula de agua. Son de sabor agradable cristalizares, solubles en agua hidrolizables, fermentables y energéticos. ch

2o h

ch

2o h

ch

2o h

OH

■,OH..........HO. R eacción OH

QH

de C ondensación

CH2OH

CH2OH

E nlace a 1 ,4

1^ H

C H 2OH

H

l

c h 2o h

0H y o

OH

H

OH

'^ <

HO

l

.O H

H OH

R eacción de Condensación

h

t>

OH

CliLUKP

C.

P O LISA C Á R ID O S : Son glúcidos o carbohidratos formados por varias unidades de monosacáridos unidos por enlaces glucósidos ya sea de tipo

(p

o a ).

Presentan alto peso molecular, insolubles en agua, sin sabor agradable, hidrolizables.

P O L IS A C Á R ID O S IM P O R T A N T E S TIPO de M O N O S A C Á R ID O

EJEM PLO

Reserva vegetal energética

Glucógeno

Reserva animal energética

Hígado, músculos, hongos

Insulina

Reserva en algunos vegetales

Yacón, alcachofa

Celulosa

Estructural en vegetales

Pared celular de la célula vegetal (algas)

Quitina

Estructural en animales y hongos

Exoesqueleto, insectos, arácnidos y hongos

Pectina

Estructural de la pared celular vegetal

Lámina media de la pared celular

Estructural de la pared celular vegetal

Lámina primaria de la pared celular vegetal

H om opolím eros derivados

H eteropolím eros

Hemicelulosa

sim ples

Vegetales (raíz, tallo)

Sustancia intercelular

Sulfato de queratano Estructural

Tejido conectivo Anticoagulante

Heparina

Estructural

H eteropolím eros derivados

FUENTE

Almidón

H om opolím eros sim ples

F U N C IÓ N

Sulfato de condroitina Áddo hialurónico

sanguíneo Sustancia intercelular

Estructural

Tejido cartilaginoso Tejido conectivo

Estructural

Líquido sinovial

L ÍP ID O S 1.

D E F IN IC IO N Son biomoléculas ternarias (CnH2nOn 2) pudiendo contener S, P y N, ai ser sustancias heterogéneas tienen como características:

2.

*

Insolubles en agua.

*

Solubles en disolventes orgánicos polares.

IM P O R T A N C IA B IO L Ó G IC A De acuerdo a su diversidad funcional y composición química: 2.1. Como reserva energética ya que en sus enlaces almacena energía en mayor proporción que los glúcidos. 2.2. Base estructural en la elaboración de las membranas celulares y que son barreras protectoras de sus organelos. 2.3. Fbr ser malos conductores de l a T ° y electricidad proporcionan aislamiento térmico y protección. 2.4. Sirven como componentes hormonales, sales biliares y otros componentes necesarios en el metabolismo del ser vivo.

aiLU*£>

CULUKD

Lipidos - Biomolécula orgànica

Triestearato

Aceite de linaza

Micelas

3.

O R G A N IZ A C IO N Q U IM IC A ALCOHOL + ACIDOS GRASOS = LIPIDOS

Están conformados por:

A L C O H O L . Pueden ser: Glicerol: que es un monoalcohol de cadena corta. Esfingocina: es un alcohol de cadena larga. Á C ID O S

G RASOS. Ácidos alifáticos con una larga cadena carbonada con un extremo polar o iónico, grupo

carboxilo COOH. Se conocen 70 tipos de ácidos grasos que se clasifican en dos grupos: Saturados. Enlace covalente simple: S EB O S (animales) Insaturados. Enlace covalente doble: A C E IT E S (plantas animales) A. G. Saturado

A. G. Saturado - Insaturado

t & / 'O ■ II \ C - OH^ H - C I H - C I H - C I H - C I H - C I H - C I H - C I H

GRUPO CARBOXILO ( - COOH)

-H -H -H

CADENA HIDROCARBONADA (ALFÁTICA)

-H (R)

-H -H -H

O II R- C -

OH

Ac. GRASO

OiLU*£>

/ 'O » . - II \ C -O H y H - C I H ~ C I H - C I C II C 1 H - C I H - C I H

-H -H -H -H -H -H -H

CliLUKD

Esterificación: El proceso consiste en asociar alcohol a los ácidos grasos para constituir a los lípidos. Ello mediante un enlace éster. H

H

I

I

H - C - O H I H - C - O H

+

OH - C

— (CH2)14- C H 3

H - C - O H n _ ^ I II H - C - OH - C — (CH2) — CH3 + 1H20

H - C - O H

H - C - O H

I

I

H \ ____________ / ALC O H O L (GLICEROL)

v_______________________ / +

ACIDO GRASO (ÁCIDO PALMÍTICO)

v ________________________________ / ESTER (PALMITATO DE GLICEROL)

H \____ / AGUA

Saponificación: Consiste en hacer reaccionar los ácidos grasos con un alcali dando lugar a una sal de ácido graso denominada jabón, tiene múltiples aplicaciones

O

O

II — C — OH + (OH) Na

CH3 — (CH2)

CH3 — (CH2)

II — C — O — Na + 1H20

Jf ALCALI

ACIDO GRASO (Ácido Palmítico)

O

JABON (Palmitato sódico)

SAGUA

BASE (Hidróxido de Na) C L A S IF IC A C IO N A.

Lípidos simples Son los más simples ya que están formados por (C, H, O); provienen de la esterificación de ácidos grasos con un alcohol. Se les llama también GRASAS NEUTRAS, son saponificables. Se clasifican en: A.1 Triglicéridos. Formados por tres ácidos grasos y el glicerol. Presentes en el tejido adiposo, en el aceite doméstico, la mantequilla, etc. T R IG L IC É R ID O S H2C — CH -

CH2

I

I

I

?

?o(V F

o = c

o ^ b ? ? co = c



CliLUKP

B. 1

Fosfolípidos. Abundantes en las membranas celulares presentan región hidrofílica e hidrofóblca. H id ro fílica : Alcohol y ácido fosfórico.

-

H idrofóbica : Ácido graso y glicerol.

Tenemos: Glicerofosfolípidos : fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina. Esfingolípidos : B .2

esfingomlelina.

Glucolípidos. Presentes en las membranas celulares animales (neuronas) realizan las fundones de relación

celular, como receptores moleculares en gangliósidos y cerebrósidos (t. nervioso). C. Líoidos derivados No poseen alcohol y ácidos grasos son Insolubles en agua y no sapo n ificares. Están en cantidades relativamente pequeñas su actividad biológica es esencial como reguladores (hormonas y vitaminas). L o s

(saturado)

líp id o s

Ácido oleico (insaturado)

oleico Las grasas y ios aceites difieren en la saturación de sus ácidos grasos_________________________

(a) Un ácido graso saturado, como el ácido es­ teárico sólo tiene enlaces simples entre los carbonos. En la grasa de la carne, compuesta de triglicéridos con una elevada proporción de ácido esteárico, las cadenas de ácido graso se conglomeran formando.;,!^ sólido a temperatura ambiente.(b) Un ácidgíáraso insaturado, como el ácido oleico, tiene ,nr:; o más enlaces dobles ente carbonos, los cual® gcEsionan dobleces en la cadena. Estos dobleces en k .> ácidos grasos previe­ nen que el aceite de linaza se conglomere más; como resulta­ do el aceite es líquido a tem peratura ambiente.

OiLU>t>

Aceite de linaza

F o s fo líp id o s

Los fosfolípidos son parecidos a las grasas o aceites, a excepción de que sólo dos colas de ácido graso están unidos a un esqueleto de glicerol. La tercera posición sobre el gli­ cerol la ocupa una cabeza polar compuesta de un grupo fosfato (-P04) al cual se agrega un segun­ do grupo, con frecuencia uno que contiene nitrógeno. El grupo fos­ fato está cargado negativamen­ te y el grupo que contiene nitró­ geno está cargado positivamente.

CULUKD

C .1

Teroenos. Son unidades de isopreno (lineales o cíclicos), son de múltiple utilidad como:

-

Esencias vegetales: menthol, geradiol, limoneno Vitaminas: A, E, K Transportadores de electrones : ubiquinona

-

Pigmentos vegetales: carotenos xantofila

C .2 Eicosanoides. Formado por 20 átomos de carbono forman anillo ciclopentano y dos cadenas alifáticas (prostaglandinas, hormonas locales). C .3 Esferoides. Moléculas complejas con átomos de carbono dispuestos en anillos cíclicos que derivan del esterano o ciclopentano perhidrofenantreno.

E S T E R O ID E S

- Hormonas Suprarrenales (aldosterona) Colesterol :

" Hormonas sexuales (testosterona - progesterona) - Ácidos biliares - Membrana plasmática \

Fitoesterol :

Vitamina D

'C H 2

¿

CH2" CH,

13 OiLU>t>

CULUKD

P R O TE ÍN A S 1.

D E F IN IC IÓ N Son biomoléculas de naturaleza orgánica cuaternaria (C, H , O, N) a los cuales se les puede agregar Ca, R S entre otros Las proteínas se hallan entre las moléculas más abundante después del agua en la célula y son polímeros de elevado peso molecular que cumplen múltiples funciones en la célula. Asimismo, muchas proteínas son específicas de una especie, es decir, la estructura proteínica varía con la especie, determinando con ello que cada individuo es bioquímicamente único.

Estructura fibrosa de la proteína - Colágeno

c jc fr* — PR O T E ÍN A

14

„

,.vO° r

F U N C IÓ N

Hemoglobina

Transporte de gases

Colágeno

Estructural

Enzimas

Catal izado ra

Actina - miocina

Contractibilidad

Insulina

Hormonal

Anticuerpo

Defensa inmunológica

Queratina

Estructural

Albúmina

Reserva

Estructura de una proteina Estructura terciana de Li queratina. proteina fibrosa del cabello.

Estructura terciaria de una protrimi glt>bular, la mioglobina.

Cabello

Hélice a

Pmofibritla

{¡jttruLì

C ü rb o xiio te r m in a /

CéluLi

Grupo hemti

Hélite a

Amino terminai Lámina plegada

Qtrfam

Oxigenó 9

Hidrógeno

•S0 Nitrógeno

Radicai

28

Estructura secundaria de las proteínas.

CULUKD

O R G A N IZ A C IO N Q U IM IC A *

A M IN O Á C ID O :

Es la unidad básica estructural de las proteínas que en un número de 20 constituyen a las

proteínas Químicamente poseen un grupo carboxilo, un grupo amino enlazados con el mismo átomo de carbono alfa; además presenta un grupo radical o variable (R) que io diferencia de otros.

A M IN O A C ID O ÍCOOHV

Radical ácido carboxílico

cocr

CH, : NH

2

CHc

Radical amino

NH'

Zwitterión

E s tru c tu ra de la m em b ran a de un g ló b u lo ro jo

Espectrina

Anquirina B a n d á ^ fó

*

G lucoforina A

E N L A C E P E P T ÍD IC O : Es el enlace típico de las proteínas el cual es de tipo covalente. Consiste en la unión de dos aminoácidos mediante el grupo amino de uno de ellos y el grupo carboxilo del otro; simultáneamente se desprende una molécula de agua.

OiLU>t>

CULUKD

A M IN O A C ID O 1 H

/

CH3

O |

I

N

A M IN O A C ID O 2

H

\ I / C I

\

I 3

c / I\

\

OH

N

I

ch3

H

0 II p V-/ C

ch

'

C II

I

O

H h 2o

* H N

ch

0 II C

H

ch

O

OH

N

' \ I C I

C II

3

c

H ;

ch3

I

OH

I 3

V " ■:.o h

I

H

/

\

N H

3

3

I C I \ H

/

OH

C II

o

Enlace Peptídico *

P É P T ID O : Son m olécu las que pro vie nen de la asociación de d o s o m ás aa, llegando in clu sive a más de 50 aa. (dipéptidos, oligopéptidos y polipéptidos).

3.

N IV E L E S D E O R G A N IZ A C IÓ N

Proteínas

(péptido individual doblado)

estructura primaria (secuencia de aminoácidos}

17 OiLU>t>

C liL U K P

A. E s tr u c tu r a

p r im a r ia :

Es la p rim e ra fo rm a que to m a una p ro te ín a cua nd o es sintetizada.

Ej: insulina. B. Estructura secundaria: Se forma de manera espontánea, inmediatamente después que se constituye la estruc­ tura primaria, adopta formas como: - Hoja, Beta plegada - Alfa, espirilada

Niveles de organización de una proteína: Tipos de enlaces

nuevo enlace de la estructura terciana enlace hidrógeno

enlace peptídico enlace hidrógeno

Sólo enlace peptídico

enlace peptídico p le g a m ie n t o d e la h é lic e ( e s tru c tu ra te r c ia ria )

cadena secuenciai (estructura primaria)

hélice (estructura secundaria)

C. Estructura terciaria: Es la disposición de la estructura secundaria determinada por diferentes tipos de fuerzas no covalentes o enlaces químicos. D . Estructura cuaternaria: Se da cuando la estructura terciaria de un polipéptido se asocia a otros pollpéptidos de estructura terciaria. Ejm : hemoglobina, hemociamina, clorofila ^ ^

EstructL^$>globular de una proteína - Mioglobina

18 OiLU>t>

CULUKD

C L A S IF IC A C IÓ N D e acuerdo a su estructura: A. Fibrosas: Alargadas, insolubles en agua cumplen papel estructural. Ejm: colágeno, queratina, fibroina B. Globulares:

Esféricas, solubles en agua, cumplen diversos papeles funcionales.

Ejm: enzimas, hemoglobina. D e acuerdo a su composición: A. Simples: Sólo presentan aa. Ejm: histonas, albúminas B. Conjugadas: Además de aa presentan otro componente conocido como grupo prostético. Ejm:

hemoglobina, hemocianina, anticuerpos.

D esn atu ralizació n Es la pérdida de las propiedades biológicas de la proteína a causa del aumento del pH, ácidos bases etc.

Estructura del colágeno

.a

ü

■

0« ias mof&culas de rropooolAgena

Fibras de colágeno

CULUKD

E N Z IM A S 1.

Biocatal izado res o fermentos

D E F IN IC IÓ N Son proteínas globulares que actúan como catalizadores, es decir, regulan una reacción química en los seres vivos sin modificarse.

Modelo de llave y de la cerradura en una enzima

Sustrato C o m p le jo e n zim a -s u s tra to

P ro d u cto s

S itio activo

É f

lú tli

E n zim a E +- S S ustra tos

E —

S

E+p

C o m p le jo e n zim a -s u s tra to

P ro du cto Sitio activo

c£

E nzim a (sitio a ctivo a b ie rto )

2.

3.

E n zim a (s«tio a ctivo a b ie rto )

£ (sitio activo m o d ifica d o )

P R O P IE D A D E S *

Solubles en agua.

*

Se difunden con facilidad en medios acuosos orgánicos.

*

No alteran el equilibrio de una reacción, sólo la aceleran.

*

Son altamente específicas actuando sobre un solo sustrato.

*

Presentan un pH óptimo para su actividad.

*

Se desnaturalizan por cambios bruscos de temperatura.

*

Disminuyen la energía de activación necesaria para iniciar una reacción química.

ESTRUCTURA Q U IM IC A

G ^° A p o en zim a: Enzima inactiva. presenta sólo aa (estructurales, fijadores y catalizadores) Cofactor:

Activador enzimàtico. Inorgánico: elemento metálico: Fe+ , Ca+ , Mg+ ... Orgánico: llamado coenzima o vitamina: fosfatos de azúcares NAD, FMN, FAD

Holoenzim a: Enzima activa producto de la unión de la apoenzima y el cofactor. Factores que influyen en la actividad enzimàtica *

Efecto pH: los cambios bruscos disminuyen la actividad.

*

Temperatura: toda enzima tiene una temperatura óptima.

*

Concentración de sustratos: la enzima se satura si se incrementa las moléculas reactantes

*

Concentración de enzima: a mayor enzima, mayor actividad.

*

Inhibidores: son sustancias competitivas por el sustrato con la enzima.

Q ¿L U ?Í>

»i rjíü w

CULUKD

C lasificació n

Oxidoreductasas:

reacciones químicas Redox.

Transferasas. en la transferencia de grupos químicos Hidrolasas. ruptura de moléculas participa el agua. Liasas. catalizan la formación de enlaces dobles Isomerasas. transformación de moléculas Ligasas. unión de moléculas con la participación de enlaces químicos.

Á C ID O S N U C L E IC O S 1.

"ADN y ARN"

D E F IN IC IÓ N Son moléculas orgánicas universales las cuales son pentaméricas CHONP donde P es el elemento representativo.

2.

IM P O R T A N C IA B IO L Ó G IC A Contienen la información genética de la especie, es decir, los rasgos hereditarios. Ftermite la evolución de la especie, ya que la información genética a transmitir puede sufrir cambios aumentando el grado de variabilidad y diversidad.

3.

O R G A N IZ A C IÓ N Q U ÍM IC A

Base nitrogenada

/ N |-A Aden i na Guanina Ti mi na Citosina Uracilo

Ácido fosfórico I

$

O -

-5

N u cleó tid o : Unidad básica de los ácidos nucleicos; está cons tituido por una base nitrogenada, azúcar pentosa y ácido fosfórico. Luego la unión de la base nitrogenada y el azúcar pentosa forman el núcleo sido.

Enlace fosfoester

N ucleótido A. Bases nitrogenadas : Compuestos heterog($(ÉS&s constituidos por C y N en sus anillos: Se clasifican en: Q\?>-

PURIÑAS

-

PIRIMIDINAS: TIMINA, © nO S IN A , URACILO : un anillo

:

ADENINA ,i&Ü¡$NINA

: doble anillo

B. Pentosa : Monosacárido de 5c puede ser: - RIBOSA : ARN -

DESOXIRRIBOSA

:

ADN

R IB O SA

D E S O X IR R IB O S A

21 OiLU>t>

CULUKD

C. Ácido fosfórico : Presenta tres grupos OH y es donador de H + , otorga el carácter ácido de la molécula.

Estructura del ADN

Distribución espacial de los nucleótidos

Existen otros nucleótidos con función específica: Coenzim as :

Actúan en procesos REDOX (NAD, FAD)

-

Energéticos : Roseen enlaces de alta energía (ATP)

-

Mensajeros :

Presentes en las actividades metabóllcas: AMPc

Enlace fosfodiester: Enlace covalente característico de los ácidos nucleicos, con el cual es posible la polimerización de los nucleótidos. Es la unión entre el ácido fosfórico de un nucleótido y el azúcar pentosa del otro nucleótido (OH), repitiéndose asimismo con los otros y generándose una cadena. E N L A C E F O S F O D IE S T E R

Nucleótido 1 HpO

r

Nucleótido 2

D in ucieótid o

Q üJL W O »i

CULUKD

C LASES ADN

(Ácido Desoxirribonucleico)

*

Es importante el (DNA o ADN), porque almacena la información genética de los seres vivos

*

Tiene capacidad de autorreplicación, garantizando el paso de la información genética de generación en generación.

*

Susceptible a posibles modificaciones graduales que motivan variabilidad genética (mutaciones).

*

Constituido químicamente por una doble cadena antiparalela.

*

Se origina mediante el proceso de replicación.

5' *

El ADN se encuentra: núcleo, mitocondria, cloroplastos y nucléolo de células eucariotas.

*

Se conocen tres tipos de ADN : A D N g ,

A D N A y ADNZ .

ADN Transcripción

mRNA

a

Desoxirribosa

A zúcar ribosa

-------

>

L— ^

G uanina

Citosina

A denina

L~ T

■K í

Tímina

Uracilo

23 OiLU>t>

CULUKD

ARN *

(Ácido Ribonucleico)

La importancia de este ácido nucleico (ARN o RNA) es que es considerada como la primera molécula informativa.

*

Fbr evolución a través del espacio-tiempo-histórico la función informativa traspasó al ADN.

*

Su función actual es la molécula intermediaria para la antesis de proteínas a partir del ADN. Puesto que es una sola cadena.

C LA S E S

ARN

(Ácido Ribonucleico mensajero)

“CODON”

*

Heterogéneo en tamaño, estabilidad e información que complementa al gen (ADN).

*

Tres bases nitrogenadas en él codifican un aa (có d ig o genético).

*

Es elaborado o sintetizado en la transcripción.

A R N { (Ácido Ribonucleico transferencia) “A N T IC O D O N ” *

Asemeja la forma de una hoja de trébol.

*

Lee y busca el aa codificado por complementación.

*

Es específico para cada codón en el proceso de traducción.

ARNr

(Ácido Ribonucleico ribosomal)

*

De forma globular y constituye a los ribosomas.

*

Participa en la síntesis de proteínas al ensamblarlas.

,0' &

24 OiLU>t>

CULUKD

PRÁ CTIC A

01.

Bioelemento relacionado con el transporte de oxígeno en la sangre:

08.

El pH del agua es neutro. Esta característica se debe a: a) Bajo punto de congelación.

a) Plomo b) Sodio

b) Alto calor específico. c)

c) Carbono d) Magnesio

Bajo grado de ionización.

d) Alto punto de ebullición. e) Fbder disolvente.

e) Hierro 09. 02.

03.

dientes:

a) Las hormonas de la tiroides. b) Las hormonas del páncreas. c) La hemoglobina.

a) Agua c)

d) Los dientes e) Los huesos.

d) Carbonato de sodio e) Hidroxiapatita

b) Gases

El principal componente inorgánico de la materia viva

Carbono

10. La fórmula molecular C6H120 6 pertenece a:

es: a) Nucleósido

a) Sólo a la fructosa.

b) c) d) e)

c) Todas las hexosas.

b) Sólo a la glucosa.

Am inoácidos Agua Triglicéridos Fosfolípidos

d) Todos los monosacáridos. e) Todos los glúcidos 11.

04.

Principal com ponente inorgánico en los huesos y

Encontraremos al yodo principalmente en:

La hidrólisis completa del glucógeno produce:

Aunque los puentes de hidrógeno son enlaces débiles

a) Sólo glucosas.

permiten la formación de la estructura tridimensional de:

c)

a) b) c) d)

Esteroides Los triglicéridos Los glúcidos Los ácidos nucleicos

b) Sólo fructosas. Galactosas y fructosas.

d) Galactosas y glucosas. e) Fructosas y glucosas. 12.

e) El agua

Componente químico en la madera y útil para fabricar papel: a) La xilosa

05.

Característica del agua que le confiere propiedades

b) La trehalosa

termorreguladoras. a) Baja disociación.

c)

b) Condición apolar. c) Alto calor específico. d) Bajo punto de congelación.

La suberina

d) La celulosa e) La lignina ^ ^

13.

e) Alta tensión superficial.

Corresponde a un monosacárido: a) Glucosa b) Celulosa

06.

La propiedad que se cumple entre las moléculas de agua de tener un alto calor específico se debe a:

c) Sacarosa d) A lm idón

a) Alto grado de ionización.

e) Maltosa

b) pH ácido. c) Interacciones hidrofóbicas

14.

d) Los enlaces covalentes e) Los enlaces puentes de H . 07.

La capacidad particular de la tensión superficial en el agua se favorece por medio de los enlaces: a) Covalentes b) Disulfuros

Relacionar correctamente las columnas con respecto a los compuestos químicos: 1. H exosa A. Lactosa 2. Polisacárido B. Fructosa 3. 4.

Disacárido Pentosa

a) 1D, 2B, 3A, 4C c) 1B, 2D, 3A, 4C e) 1A, 2D, 3C, 4B

c) Peptídicos d) Puentes de H e) Salinos

C. Desoxirribosa D. Celulosa

b) 1B, 2A, 3D, 4C d) 1D, 2A, 3B, 4C

25 OiLU>t>

CULUKD

15.

La mayor cantidad de energía que se puede obtener

22.

Los fosfolípidos son macromoléculas: a) Formadas en común por ácidos grasos y glicerol fosfato. b) Que forman la base bioquímica para la síntesis de las hormonas sexuales c) Que actúan como enzimas para la antesis o degra­ dación de lípidos. d) Exclusivas de organismos procariotas. e) Productoras de energía por excelencia.

23.

Entre la diversidad de lípidos losderivadosesteroidales son: a) Triglicéridos y progesterona. b) Colesterol y sales biliares c) Sales minerales y vitamina C. d) Ceras y vitamina D. e) Fosfolípidos y ceras

24.

La los a) b) c) d) e)

25.

Las grasas neutras están constituidas por: a) Ácidos grasos y grupo fosfato. b) Colesterol y tres grupos fosfato. c) Glicerol y tres grupos fosfato. d) Colesterol y tres ácidos grasos e) Glicerol y tres ácidos grasos.

26.

Una molécula fue analizada y en su composición sólo se halló carbono, hidrógeno, oxígeno y fósforo. Entonces podemos concluir que puede tratarse de: a) Un ácido nucleico. b) Un aminoácido. c) Una proteína. d) Un nucleótido. e) Un fosfolípido.

27.

Sobre las proteínas: a) Son b io m o lé c u la s fo rm a d a s p o r bases nitrogenadas. b) Son compuestos formados en las mitocondrias. c) Se forman a través de enlaces covalentes entre los aminoácidos. d) Presentan dos niveles de organización.

de manera inmediata, es a través de: a) Los ácidos grasos b) Los ácidos nucleicos c) Las proteínas. d) Los glúcidos e) Las vitaminas. 16.

Fblisacárido de reserva presente en los animales y en los hongos: a) Glucógeno b) Celulosa c)

Ftecti na

d) Queratina e) Alm idón 17.

El alm acén

de

m alto sa

más

im p o rta n te

lo

encontraremos en: a) La madera b) La leche c)

La caña de azúcar

d) La remolacha e) Los cereales 18.

Es considerado el principal azúcar combustible en los procesos biológicos: a) Glucosa b) Ribulosa c)

Glucógeno

d) Q uitina e) Sacarosa 19.

La celulosa se diferencia de la quitina por: a) Ser reserva de glucosa y la quitina tener función estructural. b) Encontrarse en artrópodos y la quitina en vegeta­ les. c) Ser un disacárido y la quitina un polisacárido. d) Ser una proteína. 0\ ^ e) Fbseer monómeros de glucosa.

20.

^o ^

Un triglicérido es un tipo de lípido formado p o r ... con tres ácidos grasos: a) Tres moléculas de agua. b) Cuatro gllceroles c) Dos gliceroles d) Un gllcerol. e) Tres gliceroles

principal consecuencia de la característica polar de fosfolípidos es su capacidad para constituir: Vitaminas liposolubles. Membranas celulares Reserva energética. Horm onas sexuales Aislamiento térmico.

e) Están constituidas por unidades de aminoácidos 21.

La estructura molecular presente en las membranas de 28.

células animales es el(la): a) Colesterol b) Testosterona c)

Cortisona

d) Vitamina D e) Clorofila

26 OiLU>t>

La porción molecular que le confiere a cada aminoácido su característica particular es: a) Grupo carboxilo b) Grupo radical c) Hidrógeno d) Grupo amino e) Carbono central

O H JM íJ

29.

La mayor parte de las enzimas, algunas hormonas y

d) Dos aminoácidos.

componentes estructurales de la célula como son los centriolos, son:

e) Dos monosacáridos hexosas. 36.

a) Esteroides

Son proteína sintetizadas en los glóbulos blancos que

b) Ácidos nucleicos

arven para combatir agentes patógenos como virus y

c)

bacterias

Lípidos

a) Enzimas

d) Grasas

b) Vitaminas

e) Proteínas

c) Anticuerpos 30.

Analice e indique, cuál de las siguientes moléculas

d) Antígenos e) Antibióticos

presenta enlaces peptídicoa a) Q uitina 37.

b) Celulosa c)

31.

La arquitectura molecular de toda enzima es: a) Base pirimidínica

Colágeno

d) Vitamina liposoluble

b) Ácido graso

e) Colesterol

c)

Las proteínas difieren una de otra porque:

d) Base púrica e) Proteica

Polisacárido

a) La secuencia de la cadena de aminoácidos varía de 38.

una proteína a otra.

c)

Los nucleótídos se caracterizan por: a) Estar formados por una base nitrogenada, azúcar

b) La secuencia de la cadena de nucleótídos varía de una proteína a otra. El número de átomos de nitrógeno varía de un

pentosa y un grupo fosfato. b) Proporcionar energía en el metabolismo celular.

aminoácido a otro.

c) Estar localizados en la cresta mitocondrial. d) Ser tres: ADN, ARN, ATP

d) Los enlaces peptídicos difieren de una proteína a

e) Estar ausentes en las células eucariotas.

otra. e) Los grupos carboxilos varían de un aminoácido a 39.

otro.

El ácido desoxirribonucleico (ADN), carece de: a) T im ina

32.

El plegamiento y alineamiento de segmentasen la Hoja

b) G uanina

p plegada se estabiliza por los:

c)

a) Enlaces glucosídicoa

d) Citosina e) Adenina

b) Enlaces iónicos c)

Uracilo

Puentes de hidrógeno. 40.

d) Enlaces peptídicoa

En todo ADN la cantidad de adenina es siempre igual a la cantidad:

e) Enlaces covalentea

a) Tim ina + uracilo 33.

Una proteína que presenta estructura cu a te rn a rio 1^ caracteriza por: 0\ a) No poseer puentes de hidrógeno, -

b) Uracilo c) T im ina

b) Presentar dos tipos de estructáí& secundaria.

e) Citosina

c)

d) G uanina

Formar una estructura de varias subunidadea

d) Tener una secuencia de aminoácidos repetida cua­

41.

34.

e) Carecer de estructura primaria.

a) Las bases complementarias del DNA.

Una enzima es considerada una (un):

b) Los grupos fosfatos del ATP c) Dos monosacáridos

a) Fosfolípido.

d) Los aminoácidos de una proteína.

b) Proteína de reserva.

e) El glicerol y un ácido graso.

c)

Proteína de actividad mixta.

d) Proteína estructural. e) Proteína con actividad biocatalizadora. 35.

Los enlaces puente de hidrógeno los encontramos entre:

tro veces.

42.

La molécula de D NA presenta doscadenas...................... dispuestas helicoidalmente c o n ...................entre ellas

El enlace peptídico lo encontramos entre:

a) Antiparalelas enlaces iónicos b) Paralelas puentes de hidrógeno.

a) Una pentosa y un grupo fosfato.

c) Antiparalelas puentes de hidrógeno.

b) Dos ácidos grasos

d) Paralelas enlaces covalentes e) Antiparalelas, enlaces covalentes

c)

Dos bases nitrogenadas fosforiladas

27 OiLU>t>

CULUKD

43 . ¿Cuál de las siguientes com binaciones de azúcar

49.

pentosa y base nitrogenada no se presenta nunca en

Son considerados como esteroides:

los ácidos nucleicos?

a) Fosfolípldos b) Aceite

a) Ribosa - citosina

c)

b) Desoxirribosa - adenina

d) Ceras

c)

e) Colesterol

Ribosa - uracilo

Grasa

d) Desoxirribosa - guanina 50.

e) Ribosa - timina

Sus monómeros son los nucleótidos: a) Glúcidos

44.

Componentes químicos ausentes en el RNA: a) Desoxirribosa y citosina.

b) Lípidos c) Proteínas

b) Desoxirribosa y timina.

d) Ácidos nucleicos

c)

e) Carbohidratos

Ribosa y timina.

d) Ribosa y uracilo. e) Desoxirribosa y uracilo.

51.

¿Qué tipo de enlace encontramos en el glucógeno? a) Glucosídico

45.

Marque (V) si es verdadero y (F) si esfalso, con respecto al ARN:

b) Fteptídico c) Fosfoéster

(

) Se le encuentra en cloroplastos y mitocondrias.

d) Fosfodiéster

(

) La ribosa está unida a la Timina.

e) Éster

(

) Es el interm ediario del flujo de inform ación

(

genética. ) Sólo se localiza en el núcleo celular.

52.

La quitina es: a) Un glúcido b) Un lípido

a) FFVF

c)

b) VVFV

d) Un ácido nucleico

c) VFVF

e) Una cera

Una proteína

d) FFVV e) VFVV 46.

53.

La base nitrogenada presente en RNA y ausente en el DNA, es:

c)

Base nitrogenada

a) Tim ina

d) Ácido fosfórico

b) Citosina

e) Tim ina

c)

Guanina 54.

d) Adenina

En

el

Á cid o

Las ceras son: a) Lípidos ampies

e) Uracilo 47.

Nucleótído = nucleósido + ... a) Pentosa b) Azúcar

R ibon ucleico

b) Lípidos complejos c) Lípidos derivados

*0° las^jgaSés

(ARN ),

complementarias son:

d) Triglicéridos

a) Guanina - Timina, Adenina

e) Esteroides

UÍá$io

b) Guanina - Adenina, Citosina - Uracilo c)

Guanina - Citosina, Adenina - Timina

d) Guanina - Uracilo, Adenina

48.

Citosina

55.

Sacarosa = glucosa + ... a) Glucosa

e) Guanina - Citosina, Adenina - Uracilo

b) Galactosa c) Fructosa

Correlacionar correctamente sobre ácidos nucleicos: 1. Ribosa A. Bicatenario 2. Nucleósido B. Uracilo

d) Trehalosa

3. ADN 4. Base nitrogenada

C. ARN D. Base + ribosa

e) Celoblosa 56. La miogloblna contiene el a) Carbono b) Hidrógeno

a) 1C, 2B, 3D, 4A

c) Hierro d) Magnesio e) Cobre

b) 1D, 2B, 3C, 4A

c) 1C, 2D, 3A, 4B d) 1B, 2A, 3C, 4D e) 1A, 2B, 3D, 4C 28 OiLU>t>

CULUKD

57.

58.

El esqueleto de las moléculas orgánicas están formadas

59.

Bioelemento diferencial entre el m onóm ero de los

de: a) Hidrógeno b) Oxígeno

ácidos nucleicos y el de las proteínas: a) Carbono b) Fósforo

c) Fósforo d) Azufre

c) Nitrógeno d) Oxígeno

e) Carbono

e) Hidrógeno 60.

Los anticuerpos son de naturaleza: a) Glucosídica

¿Cuál es la secuencia correcta del ARN complementario del ADN, con las siguientes bases nitrogenadas: AGC - TAG - CCC - GCC

b) Lipídica c)

ADN

a) UCG - AUC - GGG - CGG

Glucoproteica

d) Núcleoproteico

b) UCG - TUC - GGG - CGG

e) Lipoproteica

c)

UCG - TUC - CCC - GCC

d) TCG - TUC - CCC - CGG e) TCG - AUC - GGG - CGG

,0< &

29 OiLU>t>

a u m *£ >

Capítulo

3

BICL09A CELULAR

IN T R O D U C C IÓ N ^ & Una célula es un microcosmos de vida ya que es c^aÉXTe'realizar las funciones propias de los seres vivos Como unidad fundamental de los seres v ív m ^ conservación, crecimiento y división.

célula, posee los componentes físicos y químicos necesarios para su

Vías de diferenciación celular final

Tejido Conectivo Laxo con fibroblastos

E ritrocitos

Tejido óseo Con osteocitos

Células epiteliales del intestino

'I , ,1

Células grasa (adiposas)

En la actualidad, gracias al desarrollo de la biología celular que perfeccionó el estudio de los componentes celulares, sobre todo después del descubrimiento del microscopio electrónico, hubo una notable revolución en la comprensión de proble­ mas biológicos y médicos como: la fotosíntesis, la respiración celular, la contracción muscular, el cáncer y el SIDA. Asimismo, posibilitó el desarrollo de la biotecnología proporcionando progresos en la agricultura, en la creación de medicamentos y el mejoramiento de animales útiles al hombre.

i

Célula animal A p a rato d e Golgi R ib o s o m as libres M e m b ra n a n u c le a r

M e m b ra n a celular

C ro m a tin a

R e tíc u lo e n d o p lá s m ic o rugoso M itocondría

Liso som a

R e tíc u lo e n d o p lás m ico liso

CÉLULA Es la unidad anatómica, funcional, patológica, evolutiva y hereditaria de todos los seres vivos Además, las células transfor­ man la energía, almacenan información genética, transmiten información durante la división celular, controlan su metabo­ lismo y se consideran sistemas termodinàmicamente abiertos porque intercambian constantemente materia y energía con su entorno.

RESEÑA HISTÓRICA A lo largo de la historia, una serie de científicos con sus descubrimientos permitieron el desarrollo de la biología celular. Hay que tomar en cuenta que muchos de los científicos que a continuación mencionamos, trabajaron con muchas limitacio­ nes propias de su época, pero a pesar de ello, lograron cimentar las bases de esta apasionante disciplina, como es la biología celular (antes citología).

Estructura Tridimensional de la célula

Ribosomas

+

Cubierta Nuclear Nucleoplasma

Mitocondria Complejo de Golgi Lisosoma Retículo Endoplásmico

Liso Microfilamentos

Membrana

Núcleo Retículo Endoplásmico Rugoso Peroxisoma

Centriolo Microtùbulo Vesícula

Citosol

H IS T O R IA

FLEMING-

DE

LA

B IO LO G ÌA

M. ELECTFÒNICO

Modelo mosaico fluido de membrana

Estructura tridimensional de una hepatocito

Los hepatodtos son muy activos metabólicamente, por lo tanto son ricos en organelas dtoplasmáticas, se pueden encontrar hasta más de 1,000 mitocondrias y 300 peroxisomas por célula.

CLASIFICACIÓN Existen muchos criterios para clasificar a las células, por ejemplo, según el tamaño pueden ser microscópicas o macroscópicas En cuanto a la forma que depende de la función, pueden ser planas, cilindricas, esféricas, estrelladas, cúbicas, etc.; otros criterios de clasificación se observan en el cuadro :

Organismos

c L A S I F I C A C I O N

Número

Nutrición

Respiración

Unicelular

Protozoarios, bacterias, arqueobacterias, hongos, algas

Colonial

Bacterias

Multicelular

Animales, plantas, hongos, algas

Autótrofa

Algas, plantas, bacterias, danobacterias

Heterótrofa

Animales, hongos, bacterias

Mixótrofa

Euglena (alga)

Aeróbica

Hongos, algas, animales, plantas, bacterias

Anaeróbica

Bacterias

Procariota

Bacterias, arqueobacterias, danobacterias

Eucariota

Protozoarios, algas, animales, hongos, plantas

Evolución

Tamaño relativo de la célula y los componentes celulares Célula Yema de nerviosa huevo de de jirafa avestruz

Amiba

Núcleo de la

Célula célula hepá- Bacteria humana tica humana

Ribo9oma

Poro nuclear

í> .

Membrana plasmática

3

M

U i

d e m e tr o 0 0 0 0 0 1 d e m e tr o 0 .0 0 0 0 0 0 01 d e m e tr o 0 .0 0 0 0 0 0 1 d e m e tr o 0 .0 0 0 0 0 1 d e m e tr o 0 .0 0 0 01 d e m e tr o 0 .0 0 0 1 d e m e tr o 0 *0 0 1 d e m e tr o 0 .0 1 d e m e tr o

0 .1 d e m e tr o

1.0 m e tr o

1 m e tro

10 m e tr o s

10 m e tro s

1.

Célula procariota

(Pro: antes ; carión: núcleo)

Este tipo de célula se encuentran en bacterias, danobacterias y arqueobacterias; organismos unicelulares y simples estructuralmente. Sin embargo, a pesar de su simpliddad las bacterias son seres complejos y diversificados desde el punto de vista bioquímico, lo que les permite adaptarse a las más variadas condidones de vida. El estudio de la estructura de las bacterias muestra que ellas presentan rodeando su dtoplasma, una membrana plasmática en torno de la cual se encuentra una espesa y rígida capa: la pared bacteriana, estructura que es motivo de dasificadón, ejm: bacterias GRAM (+ ) y bacterias GRAM ( - ). Fbr fuera de la pared puede existir una tercera capa, la cápsula, en el interior además del dtoplasma, se encuentra una región donde se ubica el ADN (desprovisto de proteínas histónicas) que se denomina nudeoide Habitualmente se proyectan desde la superfide bacteriana prolongadones filamentosas como los flagelos y las fimbrias , estructuras que intervienen en la motilidad e intercambio genético, respectivamente.

5

Célula humana

La membrana nuclear La cromatina

©

Ri9090rna libre El nucleolo

El citoplasma

O

Loslisosomas

El retículo endoplasmático (RE)

Los microtúbulos

I,

El aparato de Golgi

microfilamentos

Las membrana celular

©

Las vacuolas

Las mitocondrias

Los cilios

, - . Losperoxisomas

Loscentriolos

Distintos tipos de células ©

■ ■ m . Los blastocitos ©

Los neutroc¡tos

• ^p-

©

6

Los eritrocitos # -■ ’ o g ló b u lo s r o jo ^ ^ ^ _ ^

g ík ' , , B o v u lo

(= ) L°s espermatozoides ^

Las Neuronas ©

Losadipocitos

Estructura celular de una bacteria

R IB O S O M A S : Producen proteínas utilizando la infor­ mación del ADN M E S O S O M A S ; Membra­ na plegada interior transpor­ ta enzimas proteínas especialesque controlan todos los procesos de la célula.

Citoplasma de la célula

ADN M em brana de la célula

Pared de la i/cr/u/fl cé lu la Brinda protecciór bacteria

MEMBRANA Eslipoproteica, contiene proteínas relacionadas al transporte

ADNc Circular y libre de histonas, es denominado cromosoma bacteriano

RIBOSOMA Denominados 70s, generalmente unidos a ARN mensajero para formar polirribosomas

CAPSULA Capa viscosa, confiere a las bacterias patógenas la capacidad de resistir a la fagocitosis

/ & H f r* .o

V /

MESO SOMA Invaginación de la membrana, se ubican enzimas respiratorias, responsable de la formación de la pared celular durante la división

PARED CELULAR Formada por peptidoglucano, responsable de la forma y evita la ruptura

/ .

1

CITOPLASMA

F 0rm ac|0 especialmente por el" citosol, carece de citoesqueleto

FLAGELO Fblímero de la flagelina, es un órgano de locomoción, utiliza como fuente de energía una bomba de protones

FIMBRIAS Filamentos rígidosde naturaleza proteica, algunas para la adhe­ rencia a sus hospede­ ros otras sexuales para la conjugación

OULUKp

2.

CÉLULA EUCARIOTA

(Eu: verdadero ; carión: núcleo)

Son células que poseen organelos rodeados por membranas, el más prominente de estos organelos es el Núcleo, en el que se localiza el material hereditario, el ADN. El nombre eucariota significa “núcleo verdadero”, estas células morfológicamente presentan dos partes bien distintas: -

El citoplasma y El núcleo

Célula Eucariota

Undulipodio

G< Citoplasma

Membrana plasmática Aparato de Golgi

Retículo endoplasmático Envoltura nuclear

Paquetes de microtúbulos Núcleo Nucleolo

Mitocondria L¡90S0ma

Ribo9omas

Centriolos

ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS EU CARI OTAS I.

Envolturas o cubiertas celulares a. Pared celular Es un tipo de matriz extracelular, que forma una estructura densa, rígida y fuerte, rodeando las células le quita movilidad a las células y es responsable de las características especiales de crecimiento, nutrición, reproducción y defensa. Esta estructura se encuentra en las células de las plantas, hongos y algas

8

MODELO D E LA CÉLULA

microtúbulos (parte del citosesqueleto)

plástido

VEGETAL

mitocondria

cloroplasto> vesícula aparato de Golgi \

vacuola central

retículo endoplásmico liso retículo endoplásmico rugoso —

plasmodesmo

\

pared celular membrana plasmática

nucleolo poro nuclear cromatina— envoltura' nuclear

citosol

ribosomas

¿Cómo está formada la pared celular en los vegetales? En la pared celular, suele distinguirse una pared primaria y una pared secundaria. La pared primaria, se forma a partir de la placa celular durante la división celular; está formada por pectina y hemicelulosa; es delgada y semirrígida, cuando esta pared no puede crecer más, se forma la pared secundaria, la cual está formada por celulosa, hemicelulosa y escasas sustancias pécticas. ésta es una capa rígida.

9

OU iJJïÇ )

PARED CELULAR

PLASMODESMO “Puenteintercelular” Losplasmodesmosson comunicaciones intercelulares directas que atraviesan la pared celular, uniendo los citoplasmas de las células vecinas

6 ° CAPAS PARED SECUNDARIA

G

^ °

PARED PRIMARIA

/ N __ V

CELULA VEGETAL

LAMINA MEDIA Une células vegetales entre sí, contiene pectina

Glucocálix También llamada cubierta celular, es la proyección externa de los oligosacáridos (carbohidratos), formando cade­ nas y unidas covalentemente a las proteínas de membrana (glucoproteínas). También se define como la zona de superficie celular rica en carbohidratos

¿Qué funciones cumple el Glucocálix? * *

Microambiente: Modifica la concentración de sustancias a nivel de la superficie celular. Enzimas: A nivel de los enterodtos, se encuentran enzimas reladonados con la digestión de carbohidratos y proteínas.

*

Protecdón celular: Protege a la membrana contra daño químico o mecánico.

*

Reconodmiento celular: Es la fundón más importante, se ha demostrado que reconocen oligosacáridos espe­ cíficos de la superfide celular, mediando procesos de adhesión entre los cuales tenemos: interacdón esperma - óvulo, coaguladón sanguínea y respuestas inflamatorias

OULUKp

glucoproteina a tio de union

bi capa fo sfo lip id ica carbohidrato col esteral

fosfo lip id e

iroteína receptor; p ro te in a de trapigaorte

p ro te in a de reconocim iento

("a m e n to s d e pro te in a

citoplasma (interior)

II.

MEMBRANA PLASMÁTICA La membrana separa el medio intracelular del extracelular y es la principal responsable del control de la entrada y salida de sustancias de la célula. Es una estructura básicamente lipoproteica, que se caracteriza por ser selectivamente permeable (semipermeable) para regular el paso de sustancias (transporte).

Diferentes funciones de la membrana celular

Glucosa Na +

□sacando

Microvellosidades

Desmosoma

^ v ^ S IT I O S DE UNIÓN

11

Q jU JV L )

¿Cómo está conformada químicamente la membrana? Las membranas biológicas están formadas por lípidos y proteínas, la mayor parte de ellas también posee glúddos unidos a las proteínas y los lípidos

Lípidos de membrana : Los prindpales son los fosfolípidos que son moléculas antipáticas, debido a que poseen un extremo hidrofóbico (insoluble en medio acuoso), y otro hidrofílico (soluble en medio acuoso), edos fosfolípidos están conformados por fosfoglicéridos y esfingolípidos que contienen el radical fosfato. Otro lípido frecuente es el colesterol, este lípido aumenta la impermeabilidad de la capa bilipídica y mantiene la fluidez frente a una disminudón de la temperatura.

Las membranas de las células animales contiene colesterol, lo que no n c|ir0e n lasoélulasde los vegetales, porq u ^ f f i ^ i otros tipos de esteroidea

fluido extraedutar (ambiente acuoso) fosfolípido

cabezas hidrofílica

colas hidrofóbicas bicapa

cabezas hidrofílica

Proteínas de membrana: Pueden ser integrales (intrínsecas) y periféricas (extrínsecas). Las proteínas integrales son transmembranosas (vale dedr, atraviesan la bicapa lipídica), en cambio las proteínas periféricas no atraviesan el interior hidrofóbico de la bicapa lipídica. Las proteínas pueden desempeñar las siguientes funciones: participan en la permeabilidad (como canales o transportadores), como enzimas, como receptores, para la adhesión celular, etc.

Glúcídos de membrana: Se presentan bajo la forma de oligosacáridos, en algunos casos como monosacáridos, unidos a lípidos (glucolípidos) o proteínas (glucoproteína).

¿Qué es el mosaico fluido? Propuesta en 1972 por Singer y Nicholson, el “mosaico fluido” muestra la estructura de la membrana plasmática. En este modelo, los lípidos se disponen en una delgada capa bimolecular, que además es fluida, mientras que las proteínas integrales están insertadas en la bicapa, la fluidez les confiere desplazamientos a los lípidos y proteínas Debido a que a ambos lados de la bicapa, los componentes estructurales se distribuyen de manera dispar, por lo tanto, se dice que es asimétrica.

12

OULUKp

ESTRUCTURA D E LA MEMBRANA CELULAR Cadenas de

Modelos sobre la estructura de la membrana plasmática 1 9 0 2 - Overton

1925 - Gorter y Grendell

RRRRRR Monocapa lipidica

R R RRR tí tí t í t í t í Bicapa lipidica

1935 -

Davson y Danielli

I II II I R RRRR tí t í t í t í t í

i ii n i

¿Qué función cumple la membrana? La membrana plasmática regula el paso de sustancias desde el medio intracelular al medio extracelular y viceversa, a este proceso se le denomina transporte de membrana. El transporte puede realizarse sin gasto de energía (transporte pasivo) o con gasto de energía (transporte activo), este proceso es fundamental para el funcionamiento de la célula y para el mantenimiento de condiciones fisiológicas intracelulares adecuadas

TRANSPORTE A TRAVÉS D E MEMBRANA TRANSPORTE PASIVO Movimiento de sustancias a través de una membrana, bajando por una gradiente de concentración, presión o carga eléctrica. No requiere que la célula gaste energía. *

*

Difusión simple : Difusión de agua, gases disueltos o moléculas solubles en lípidos a través de la bicapa fosfolípida de una membrana. Difusión facilitada : Difusión de moléculas (normalmente solubles en agua), a través de un canal o proteína portadora.

*

*

Osmosis : Difusión de moléculas a través de una membrana de permeabilidad diferencial; es decir, una que es más permeable al agua que a las moléculas disueltas. Transporte Activo Primarlo : Movimiento de iones o moléculas a través de una membrana de permeabilidad selectiva a menudo desde una zona de menor concentración a otra de mayor cocentradón, con ayuda de proteínas de bombeo que degradan el ATR

13

TRANSPORTE

TRANSPORTE

PASIVO

3 °g cd

ACTIVO

I---------------------------------------------------------------- 1 h

Sin gasto de energía, a favor del gradiente

CD

Con gasto de energía, en contra del gradiente

3

§■ §

DIFUSION SIMPLE

xi cr

DIFUSION FACILITADA H

h

Raso de molécu­ las hidrofóbicas a través de la bicapa lipídica.

I-

F&so de molécu­ las grandes pola­ res y iones a través de proteínas transmembranosas.

H

Raso de iones a través de pro­ teínas ATP asas.

ENDOCITOSIS

EXOCITOSIS

H

I-

Traslado de masa dá exterior al in­ terior.

-

I

se

%Q. CD

Ö

cr c

----- 1

Traslado de masa dá interior al ex-

cS

&

I

I §

— i Q3

05 =í ^ 05 (D

1 J

MEDIO EXTRACELULAR

a§ s

í (Q 1. »

aj3 o P o

o

iß.

3c

Q. CD Q.

O C/) e

ft05 Q.

3

I o s m o s is 1 ^

pl0:

Urea - Glioerol - Etanol

I DIFUSIÓN I

Ejemplo:

Método Intracelular

NeÎ - K

Si 3

(PERMEASA)

Importante para ecpulsar el calcio. Utilizado por células muscularest

Importante para el metabolismo, para mantener el volumen y la presión osmótica, utilizado por neuronas.

05

Liberadón de hormonas fabricadas en el golgisoma o RE.

Q. CD

Q.

I« C

I 8 Os z

Pinodtosis Ingreso de líquidos o moléculas en soludón

Liberadón de productos del metabolismo

=3

Ingreso de sólidos con fines alimentidos (protozDarios) o defensivos (macrófagos)

£ m

su

® ÖT

Agua Solutos Gases

íÁ

■*»

§

I-

-Ö

.V

O

MASIVO

BOMBAS H

Í

0)

Q.

„ +

—

05

T EC

Transporte activo en la membrana

c)

O

n y

SOC0 O q Sitio de reconocimiento

. , ■?ltl9 9 ^ -rn \ unión del ATP

MR (interior) x Ca2 + -----------

O

o

o O

O 4

%

a) Una proteína de transporte tiene un sitio de unión para ATP y un sitio de reconocimiento para las moléculas que van ha ser whsportadas, en este caso iones (Ca2+ ¡ b) La proteína de transporte se une a ATP y Ca2+ . c) La energía del ATP altera la forma de la proteína de transporte y pasa por el ion al otro lado de la membrana. d) La proteína suelta al ion y a los residuos del ATP (ADP y P) y recupera su configuración original.

Transporte a través de la membrana (b) D IF U S IÓ N FACILITADA A TRAVÉS D E UN CANAL

(a) D IF U S IO N SIMPLE (exterior)

moléculas liposolubles O 2 , CO 2 y H 2O

'»

L

(exterior)

-

iones

proteínas que forman un poro hidrofílico permanente

j y * Y 1. A 4

■ ' /-./O * '

Xt

5T"‘

(interior)

(interior)

(C )

D IF U S IO N FA C ILITA D A A TRAVES D E U N PO R T A D O R .

(exterior)

aminoácidos, azúcares, proteínas " pequeñas

A

(interior)

proteína portadora que tiene sitios de unión para moléculas

la molécula entra a los sitios de unión

la proteína portadora cambia de form a transportando a la molécula a través de la membrana

la proteína portadora adquiere nuevamente su form a original

Transporte activo y pasivo E s p a c io e x tra c e lu la r

I. ' rrîT iT T I) J I M Ií L

I

i i j ¡ i .i M I ! !

n 7TT “■ ' : r

i

M e m b ra n a p la s m á tic a

U n ip o rte

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I

h

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a

f i: Y j D ifu s ió n m e d ia d a p o r c a n a le s ió n ic o s

D ifu s ió n s im p le de lip id o s C ito p la s m a

- f \ \

E s p a c io e x tra c e lu la r s ¿ T \

D ifu s ió n m e d ia d a p o r tran sp o rtad o res

if v J ó n fa c ilita d a

’

09

Sim porte LW

k y

A n tip o rte

J J J 1,

\0 p ° °

í v J / i ( \ j “ x j . / ■ ■ /O O O O

v<

( W v V O G C X I a l / \ V ■. ,/O O L

\ Transporte a c o p la d o

C ito p la s m a

TRANSPORTE Q UE REQUIERE ENERGÍA Movimiento de sustancias a través de una membrana, casi siempre en contra de un gradiante de concentración, utilizando energía celular. *

Endocitosis : Movimiento de partículas grandes, incluidas moléculas grandes o microorganismos absorbe mate­ rial extracelular, cuando la membrana plasmática forma bolsas delimitadas por membrana que se introducen en el citoplasma. pinocitosis

(fluido extracelular)

e n d o c ito s is m e d ia n a p o r r e c e p to re s

o c___ nutrimentos ^ y receptores

3

(citoplasma)

1

vesícula'que contiene fluido extracelular

fosa recubierta

Ù JÂ 2

* i

(citoplasma)

célula -

pseudópodo

partícula encerrada en vacuola alimentarla

17

J^ i t i» &

a u m *£ >

*

Exocitosis : Movimiento de materiales hada el exterior de una célula envolviendo el material en una bolsa membranosa que se desplaza hada la superfide de la célula, se funde con la membrana y se abre hada el exterior. (fluido extracelular) membrana plasmática

(citoplasma)

ESPECIALIZACIONES Q UE PRESENTAN LAS SUPERFICIES CELULARES Diversas uniones permiten a las células establecer conexiones y comunicarse. En los organismos multicelulares, las membranas plasmáticas mantienen unidos cúmulos de células y crean rutas mediante las cuales las células se comunican con sus vecinas Dependiendo del organismo y del tipo de célula, pueden establecerse cuatro tipo de conexiones entre las células : (1)

desmosomas, (2) uniones estrechas, (3) uniones en hendidura y (4) plasmodesmos Los desmosomas unen a las células Los animales suelen ser organismos flexibles y móviles. Muchos de los tejidos de los animales se estiran, comprimen y flexionan cuando el animal se mueve.

Las células de la piel, el intestino, la vejiga urinaria y otros órganos deben

adherirse firmemente unas a otras para no rasgarse por los esfuerzos del movimiento. Estos tejidos animales tienen uniones llamadas desmosomas que mantienen unidas a células adyacentes En un desmosoma, las membranas de células adyacentes se pegan mediante proteínas y carbohidratos

Filamentos proteicos unidos al interior de los

desmosomas se extienden hada el interior de cada célula y refuerzan la unión.

Las uniones estrechas impiden las fugas en las células El cuerpo animal contiene muchos tubos o bolsas que deben retener su contenido sin fugas; una vejiga urinaria con fugas sería desastrosa para el resto del cuerpo. Los espacios entre las células que revisten tales tubos o bolsas se sellan con fibras de proteína para formar uniones estrechas Las membranas de células adyacentes casi se fusionan a lo largo de una serie de crestas formando prácticamente empaques a prueba de fugas entre las células

Las uniones estrechas continuas que sellan cada célula a su vedna

impiden que las moléculas escapen entre las células

Las uniones en hendidura y los plasmodesmos permiten la comunicación entre células Los organismos multicelulares deben coordinar las acciones de sus células componentes

En los animales muchas

células induidas las del músculo cardíaco, casi todas las de las glándulas algunas del cerebro y todas las de los embriones muy jóvenes se comunican mediante canales proteicos que conectan directamente los interiores de células adyacentes Estos canales intercelulares se denominan uniones en hendidura. Hormonas nutrimentos iones e induso señales eléctricas pueden pasar por los canales de las uniones en hendidura. Prácticamente todas las células vivas de las plantas están conectadas entre sí por plasmodesmos Los plasmodemos son aberturas en las paredes de células vegetales adyacentes forrada con membrana plasmática y llenas de dtoplasmas Los plasmodesmos crean puentes dtoplásmicos continuos entre los interiores de células adyacentes Muchas células vegetales tienen miles de plasmodesmos, que permiten el libre paso de agua, nutrimentos y hormonas de una célula a otra.

18

Uniones Celulars

vejiga urinaria

Uniones estrechas

La pérdida de agua entre las células de la vejiga urinaria se evita mediante uniones apretadas vista de frente de una cara de las membranas plasmáticas espado entre las células sellado por una unión estrecha

proteicos que forman las • uniones estrechas

Uniones en hendidura

vista de frente de una cara de las membranas plasmáticas en la nión en hendidura.

Lasunionesen hendidura contienen canales célula a célula que interconectan el citoplasma de las células adyacentes i pares de cariales conectan el ! interior de las células adyacentes masas de canales de unión en hendidura membranas plasmáticas

Plasmodesmo

interconectan ampliamente

membranas plasmáticas mediante poros grandes entre célula \ y célula llamados plasmodesmos célula superior

pared . celular

plasmodesmo célula inferior

19

OULUKp

III.

CITOPLASMA En las células eucariotas, el citoplasma representa la mayor proporción de la masa celular. Está situada entre la membrana y el núcleo. Se considera que el citoplasma tiene dos componentes: el dtosol y los organelos dtoplasmáticos suspendidos en él.

Estructura citoplasmàtica A. Citosol También llamada matriz citoplasmàtica o hialoplasma. El citosol contiene moléculas de agua, iones diversos, aminoácidos, precursores de áddos nucleicos, numerosas enzimas que partidpan en reacciones de síntesis El dtosol es el lugar donde se desarrollan la mayoría de las reacgion^ljfel metabolismo celular.

Propiedades del citosol

^ -

1. Tixotropia: El dtosol es un coloidemente constantemente se cambia de sol a gel y viceversa a este cambio se te denomina tixotropia. Esta

S promueve otros fenómenos, como laddosis, movimiento ameboideo,

etc.

2 . Movimiento brownlano: Es el movimiento de las moléculas suspendidas a nivel de la matriz dtoplasmática. 3. Efecto Tyndall: Es la refraedón de la luz a través del dtosol. Es una propiedad física.

¿Qué es el citoesqueleto? Es el “esqueleto Internó” de las células que les confiere forma y la capaddad de moverse, así como la habilidad de distribuir sus organelos y transportarlos de una parte a otra de las células El dtoesqueleto es un componente del dtosol y está formado por los siguientes componentes:

a. Microtúbulos Están compuestos por proteínas de las cuales la tubulina es la más abundante. Los microtúbulos se forman a partir de centros organizadores de microtúbulos (MTOC), estos centros organizado­ res pueden ser: los centrosomas (en células en división) o los dnetosomas (para formadón de diios o flagelos)

A nivel de los axones de las neuronas los microtúbulos son utilizados como carriles para que las proteínas motoras (quinesina o dineina) muevan materiales como vesículas

b. Microfilamentos Están formados básicamente por la proteína actina, son filamentos delgados muy abundantes en el músculo, los filamentos tienen fundón mecánica a nivel del dtoesqueleto. Ftero pueden realizar otras fundones: como el mante­ nimiento de estructuras rígidas como las microvellosidades (enterodtos) o los estereodlios (células sensoriales del oído), las transidones reversibles de sol-gel. También en el desplazamiento celular (movimiento de leucodtos fibroblastos hada una herida, diseminadón de células cancerosas etc.), transporte de materiales, donde la miosina se mueve a través del microfilamento, como lo hace la quinesina sobre los microtúbulos

20

OULUKD

. Filamentos intermedios Son llamados aa por su diámetro que es intermedio entre los microtúbulos y los microfilamentoa A diferencia de los microtúbulos y los microfilamentos, los filamentos intermedios son más estables, cumplen una función básica­ mente estructural, ya que su ausencia en algunas células como las células embrionarias no afecta su división. Se conocen a los siguientes filamentos intermedios: Riamento intermedio Citoqueratina

Vi mentina

Desmina ,vv O ° Proteina àd^JtiTrfilar de la célula. Proteina de los neurofilamentos.

Localizadón Células epiteliales, en uñas, pelos, plumas y cuernos. G é liill^ ^ g i nadas del mesénquima ^éQjéríonario. Células musculares lisas y esquelé­ ticas (banda 2) Astrodtosy células de Schwann. Axonesde las neuronas

a. Microfilamento b. R lamento intermedio c. Microtùbulo

¿Cómo permanecen unidos la membrana plasmática y el cltoesqueleto? Se unen a través del esqueleto membranoso, donde están interconectadas las proteínas integrales de la membrana y las proteínas del dtoesqueleto, este sistema controla la forma celular, la estabilidad de la membrana y la adhesión celular, las prindpales proteínas responsables de esta unión son: la espectrina, la actina, la ancrina y la glucoforina.

21

ouLuyo

Medio Extracelular Actina

FlucoforinaC

Intercambiador de aniones

Adudna Tropomiosina Medio Intracelular

En el dtosol, también se encuentran las inclusiones citoplasmáticas que son estructuras inconstantes suspen­ didas en la matriz semifluida del dtosol. Éstos son acúmulos de nutrientes o subproductos del metabolismo. Su presenda no es esendal para las células Entre las ¡ndusiones podemos mendonar al glucógeno (células anima­ les), triglicéridos (adipocitos, células musculares, hígado) inclusiones cristalinas que pueden ser proteicos y no proteicos (células de Sertoli, Leydig, ojos de animales nocturnos) y pigmentos como la melanina (piel, ojos cabello).

B. Organelos citoplasmáticos Son estructuras celulares que cumplen fundones específicas para la célula. Se pueden dasificar según si presentan membrana o no, así tenemos: *

Organoides Se caracterizan porque no están cubiertos por una membrana. -

Ribosoma Origen: Los ribosomas se originan en el nucléolo, donde se ensamblan sus componentes moleculares Composidón química: Los ribosomas están formados por proteínas dtosólicas y RNA ribosomal. Estructura: Los ribosomas eucarióticos 80S están compuestos por dos subunidades: la subunidad mayor 60S que está formada por 50 proteínas y 3 RNAr y la subunidad menor 40S formada por 33 proteínas y un RNAr. Fundón: Tienen como fundón la ántesis de proteínas (traducdón). Comentarios: Los ribosomas pueden estar libres en el citosol o pueden estar asociados a estructuras membranosas como el R.E. rugoso, los ribosomas casi siempre están separados esto es sus subunidades están separadas y sólo se unen para la síntesis de proteínas, cuando se unen muchos ribosomas se denomina al complejo: Fblirribosoma o RDlisoma.

Centriolo Origen: Los centriolos se autoduplican inmediatamente antes de la etapa S (sínte sis) del ddo celular de tal manera que en la etapa G 2, la región centrosómica ya contiene dos pares de centriolos Composidón química: Están conformados por microtúbulos formados por las proteínas tubulinas. Estructura: Cada célula posee un par de centriolos (diplosoma), cada centriolo está constituido por 27 microtúbulos que se disponen en 9 haces cada uno con tres microtúbulos paralelos (9x3). Los microtúbulos están unidos entre Fundón: Rartidpan en el ddo celular, donde a partir del material pericentriolar se organizan los microtúbulos del huso mitótico o meiótico (acromático) estructura importante en la disyundón de los cromosomas también pue­ den originar a los diios y flagelos

Puentes proteicos

Comentarios: Las células diploides contienen un par de centriolos en cambio en las poliploides suelen presentarse un diplosoma por cada juego de cromosomas Las células vegetales carecen de centriolos

Cilios y flagelos Origen: Los cilios y flagelos se originan a partir de los centriolos que se ubican en los dnetosomas Composidón química: Están formados por microtúbulos que se forman a partir de la tubulina. Estructura: Presentan dos componentes: el axonema que es la prolongación cilindrica y el cuerpo basal o cinetosoma (organoide semejante al centriolo). El axonema contar ? un patrón microtubular doble de 9+ 2.

_ ^3

Fundón: Los diios y flagelos son responsabfesiJé la motilidad celular; pero también en caso de I o í -i Jos pueden estar presen­ tes en los fotorreceptores (qapjQy bastones), también se en­ cuentran en las células@ $ K a s y a nivel del oído interno en las células neuro-sensoriales. Comentarios: Losdliosy flagelos presentan una membrana dliar externa que es una dependenda de la membrana plasmática.

Organelas con una membrana También llamados dtosomas Presentan una membrana como cubierta. Pueden ser:

Lisosomas Origen: Se originan a partir del Aparato de Golgi, aunque las proteínas lisosómicas (enzimas) se originan en el retículo endoplasmático. Composición química: Los lisosomas contienen enzimas éstas pueden ser: transferasas, hidrolasas que actúan sobre lípidos (fosfatasa ádda) sobre los glúddos (hialuronidasa) sobre proteínas (renina), etc. Estructura: Son corpúsculos generalmente esféricos de estructuras y dimensiones muy variables Cada lisosoma está envuelto por una unidad de membrana, contienen enzimas hidrolíticas con una máxima actividad en pH áddo y por eso llamadas hidrolasas áddas Fundón: Los lisosomas digieren alimentos incorporados por endodtosis también pueden digerir parte de las células por autofagia o digieren material extracelular por medio de enzimas que liberan en el medio circundante.

Origen del Lisosoma lisosomas que contienen mitocondrias defectuosas

aparato de Golgi con lisosomas en liberación

0,5 micrómetros

mitocondriascasi completamente digeridas

23

Citoesqueleto

RFTICUlti W L W L ^ r t h A CF I LJI A il

: 'ñ P * . M i C f lû l

r ö b e c u i au

riñRAí

70NA COKTICAt.

OULUKp

Comentarios: Se distinguen dos tipos de lisosomas: Los lisosomas primarios, que se originan en el golgisoma y contienen una parte de las enzimas y los lisosomas secundarios, que pueden ser: heterofagosoma o vacuola digestiva (resultan de la unión de un lisosoma primario y un endosoma), cuerpos residuales (resultan de la digestión incompleta), autofagosoma o dtolisosoma (cuando el lisosoma contiene partes celulares). Los lisosomas están presentes en las células de las plantas, hongos y protozoos, además de los animales donde se descubrieron.

Peroxisomas

Peroxisoma

Origen: Se originan a partir de peroxisomas preexistentes que se multiplican por fisión binaria. t Receptor

Composidón química: Contienen enzimas oxidati\g

que ayuda

la entrada de las proteínas con señal para el peroxisoma.

la catalasa, la D-aminoáddo oxidasa y la urato, Estructura: Son de forma ovoide y lim jta d ts ^ r una sola membrana, poseen un diámetro d | P ' m m y su número varía entre 70 y 100 por cél Función: Participan peróxido de hidrógeno (H20 2)

madón y degradación del 2 H20 2

catalasa

2H 20

+ 0 2 , también, partidpan en la b-oxidación de los áddos

Crecimiento del peroxisoma

grasos produdendo acetil-CoA, en la metaboiizadón del áddo úrico; en las plantas son utilizados durante la fotorrespiradón (oxidadón de carbohidratos). Comentarios: También pueden ser utilizados para degradar sustandas tóxicas a nivel del hígado. Además, durante sus

Duplicación del peroxisoma

oxidadones generan energía térmica.

Glioxisomas Origen: Son peroxisomas e^aedalizados, por lo tanto, tienen el mismo origen, por fisión binaria se encuen­ tran sólo en células vegetales Composidón química: Tiene a las enzimas que realizan el ddo del glioxilato. Estructura: Una simple membrana y una matriz amorfa en la que se encuentran diversas enzimas (isodtrato Nasa y malato sintetasa). Fundón: Transforman los áddos grasos almacenados en los lípidos de las semillas en azúcares necesarios para el credmiento de la planta joven (ddo del glioxilato). Comentarios: Se encuentran en protistas (euglena) y semillas, oleaginosas de vegetales superiores donde partidpan durante la germinadón.

Vacuolas Origen: Cuando las células vegetales experimentan diferendadón se hidratan de forma intensa originando las vacuolas Composidón química: Se parecen a los lisosomas porque presentan enzimas hidrolíticas también contie­ nen agua y pueden presentar diversos pigmentos como los antocianinos o inclusive sustandas como la goma, el opio o aromatizantes Estructura: Están rodeadas por una membrana que se denomina tonoplasto. Fundón: Controlan la presión de turgenda. almacén de nutrientes (proteínas) y de productos de desecho, también partidpan en la degradadón. Comentarios: Las vacuolas pueden conseguir un aumento del tamaño celular, aunque mayormente se encuentran en las células vegetales también se pueden encontrar en los hongos indusive las levaduras

25

Célula Vegetal

Núcleo Nucleolo Fbros

Vacuola

Leucoplasto

celular Paree celular

Organelas con dos membranas También denominadas organelas semiautónomas, encontramos las siguientes:

Mitocondria Origen: Se originan a partir de la división de mitocondrias preexistentes Ahora, el origen de las mitocondrias en las células eucariotas se explica a través de la Teoría Endosimbiótica. Composición química: A nivel de la membrana externa, se encuentran a las porinas, y enzimas que modi­ fican los ácidos grasos; en la membrana interna se localizan: un fosfolípido doble (cardiolipina), proteínas transportadoras, moléculas involucradas en la fosforilación oxidativa (dtocromos y ATRasa) y a nivel de la matriz se encuentran las enzimas de la descarboxiladón oxidativa, las enzimas del ddo de Krebs, 0 2 , ADP fosfato, copias de ADN dreular, ARNm (13 tipos), ARNr (2 tipos), ARN¡ (22 tipos). Estructura: Son dlíndricas, poseen dos membranas, una externa que es permeable a los solutos del dtosol, la membrana interna desarrolla plegamientos hada la matriz denominadas crestas mitocondriales. Presenta un amplio grado de espedalizadón, entre las dos membranas se ubica el espado intermembranoso. Su contenido es igual al dtosol. Otra estrucb 'r'n intnrno in- In m o tril mitnnnnHrinl w nn ni intnrinr rln netn rr, encuentra el ADN circular, ARN y mitorribosomas. Fundón: La prindpal función es gene­

rar energía a través de la respiración celular, donde se realiza el ddo de Krebs (matriz) y la fosforiladón oxidativa (cres­ tas). También partidpan en la b-oxidadón de los áddos grasos, en la remodón del

calcio

al

citosol,

síntesis de

aminoácidos (a nivel de hepatocitos) y síntesis de esferoides Comentarios: Su número varía, pueden hallarse entre 1 000 y 2 000 por célula, muchas se desplazan hada las regiones que requieren más energía; otras, como en los espermatozoides, permanecen fi­ jas

Gránulo M em brana externa M em brana interna Espacio intermembranoso ADN ATP sintetasa Cresta Matriz Ribosoma

OULUKD

Estructura de la m itocondria

Plastidios Origen: Se originan a partir de propiastidios que se encuentran en las células vegetales no diferenciadas Los principales plastidios son los doroplastos. Composidón química: Los doroplastos tienen pigmentos como la dorofila y loscarotenoides. otros doroplastos presentan licopeno (color rojo). También pueden presentar ficoeritrina (rojo) y ficodanina (azul), esto a nivel de las algas, los leucoplastos almacenan gránulos de almidón (amiloplastos). Estructura: Presentan una envoltura que pre­ senta dos membranas: una externa y la otra interna. Los doroplastos presentan gránulos membranosos denominados grana, estos tie­ nen unidades denominadas tilacoides, estos úl­ timos componentes se induyen en una matriz homogénea o estroma que representa la mayor parte del doroplasto. Función: Los doroplastos realizan todos los eventos de la fotosíntesis, los otros cromoplastos también pueden realizar fotosíntesis aunque en algunos casos dan coloración a órganos vegetales como frutos, hojas o pétalos Los leucoplastos almacenan sustandas como almidón, agua o aire. Comentarios: Los plastidios se clasifican en dos grupos: los que tienen pigmentos se denominan

cromoplastos, donde destacan los doroplastos y los que no presentan pigmentos se denominan leucoplastos (amiloplastos, oleoplastos, etc.). Cuando un proplastidio no redbe luz, se transforma en un etioplasto. La teoría endosimbiótica propone que las mitocondrias y los doroplastos fueron bacterias parásitas que ingresaron a las células generando un tipo de simbiosis, una evidenda es la presenda del DNA drcular de mitocondrias y doroplastos, además de los ribosomasy la doble envoltura que es similar al de las bacterias

27

OULUKD

Estructura electrónica de un cloroplasto

Amlloplastos

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Sistema de endomembranas También llamado el sistema vacuolar, está conformado por estructuras membranosas, encontramos: -

Retículo endoplasmático En las células se encuentran dos tipos de retículo endoplasmático:

a. Retículo endoplasmático rugoso: También llamado granular, se caracteriza por presentar ribosomas en la cara citosólica; esta variedad es la más extensa. Esta estructura tiene como función participar activamente en la síntesis de proteínas para su secreción, los ribosomas están unidos a la cara citosólica del retículo gracias a proteínas denominadas riboforinas asociadas a la subunidad 60s de los ribosomas

b. Retículo endoplasmático liso: También Ngmáio ^granular, se diferencia del rugoso porque no presenta ribosomas, es multifuncional ctest5G»™ o : la síntesis de lípidos como los esferoides, detoxificadón, movilizadón de glucosa-^almacenamiento de caldo.

Retículo Endoplasmático rugoso

Retículo endoplásmico

Vesículas de

Cara ds de Golgi

Gránulos

Cara trans de Golgi ”

Vesículas lisas

y

Golgisoma También llamado cuerpo de Golgi o Aparato de Golgi, está reladonado con el retículo endoplásmico y la membrana. El golgisoma está constituido por un conjunto de dictiosomas; estas estructuras tienen tres elementos típicos: sacos aplanados grupos de vesículas y grandes vacuolas Los dictiosomas tienen una cara ds (formadora) y otra trans (vías de maduradón). El golgisoma tiene como función modificar las proteínas dasificarlas y dirigirlas a su destino (secredón celular).

29

S istem a de en d o m em b ran as

Figura El flujo de membranas dentro de la célula La membrana se sintetiza en el retículo endoplásmico ©

Parte de la membrana se desplaza hada adentro para

formar nueva envoltura nudear; otra parte se desplaza hada afuera para formar (¿) RE liso y (3) membrana de Golgi. Desde el aparato de Golgi, se desplaza membrana para formar (4) nueva membrana plasmática y © membrana que rodea a otros organelos, como los lisosomas Algunas proteínas sintetizadas en el RE rugoso se modifican en el RE liso y viajan en vesículas al aparato de Golgi, donde se someten a una modificadón ulterior y se dasifican. Algunas de estas proteínas se empacan en vesículas que viajan a la membrana plasmática, donde serán ©

secretadas de la célula, mientras que otras se emplacan en lisosomas rodeados por membrana

del aparato de Golgi. Los lisosomas podrían fusionarse con vacuolas alimentarias © intracelular de partículas de alimento (8 ) Pinosoma

y efectuar la digestión

Fundón del aparato de Golgi

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NÚCLEO La presencia del núcleo es una de las características que distingue a las células eucariotas El núcleo es en general, único y de forma esférica u ovoide, localizándose en el centro de la célula o ligeramente desplazado. Hay células con dos o más núcleos, como ejemplo tenemos a las células hepáticas que presentan dos núcleos y la fibra muscular esquelética que presenta varias docenas de núcleos En el núcleo interfásico, se distinguen los siguientes componentes:

1. Envoltura nuclear Está constituido por dos unidades de membrana. La mem­ brana interna presenta en la cara que mira al nucleoplasma un engrasamiento conocido como lámina. La membrana externa se continúa con el retículo endoplásmico. Esta envol­ tura no es continua y está interrumpida por poros, que esta­ blecen comunicación entre el interior del núcleo y el citoplas­ ma, además la membrana externa está asociada a un gran número de ribosomas

2 . Cromatina La cromatina está formada químicamente por DNA asociada a proteínas entre las cuales se destacan las proteínas básicas llamadas histonas Las histonas presentan cinco tipos: H1, H2A, H2B, H3 y H4. Son proteínas pequeñas ricas en aminoácidos básicos como Usina y arginina.

a u m *£ >

La cromatina en ei interior del núcleo experimenta un determinado grado de engollamiento de tal manera que la cromatina menos condensada recibe el nombre de Eucromatina, esta cromatina posee el DNA transcripdonalmente adivo, abarca el 10% del genoma, mientras que la cromatina más compacta redbe el nombre de Heterocromatina. ésta es inactiva y representa el 90% del genoma. La Heterocromatina puede ser constitutiva o facultativa. La Heterocromatina constitutiva, es altamente condensada y es constante en todos los tipos celulares del organismo, en cambio la Heterocromatina facultativa no está conden­ sada en todos los tipos celulares, de tal manera que en algunos tipos celulares se le observa como heterocromatina y en otro tipo como eucromatina. Los nudeosomas constituyen las unidades básicas del engollamiento cromatínico, en cada nudeosoma se en­ cuentran las histonas dispuestas en un octámero (ocho componentes) formado por 2 H2A, 2 H2B, 2 H3 y 2 H4 y dos vueltas de DNA, que contiene un total de 146 pares de nudeótidos, los nudeosomas se hallan separados por tramos de DNA espadador y que contiene entre 20 y 60 p arg ^ jjj rudeótidos

Estructurarás

Estructura helicoidal —-en doble hélice de la molécula de ADN. En la parte superior de la figura se muestra el emparejamiento de bases (ver el código de colores en la figura 28). En la pane inferior, empaqueta miento de nudeosomas alrededor de nodulos de histonas.

cromatina

—

Histonas H2A, H2B. H3y H4

ADN N ucltoanna

32

¿Qué son los cromosomas? Los cromosomas resultan de la condensación de la cromatina, proceso que se evidencia en una célula en división, esto quiere decir que químicamente también están formados por DNA y proteínas básicas (histonas). En un cromosoma podemos encontrar los siguientes componentes:

Estructura molecular de un cromosoma

ADN de doble hélice (2 nm de diámetro) Histoma H1

Partícula central________ del nucleosoma Histonas (8 subunidades) Fi lamento del nucleosoma Fibra de 30 nm Dominios enrollados en forma de asa Cromosoma de la metafase —

-

Centròmero: Participa en el reparto de los cromosomas a las células hijas

Telómero: Son los extremos de los cromosomas. Durante el ciclo celular los cromosomas pasan de etapas de menor compactadón a etapas de mayor compactadón, el mayor enrrollamiento se alcanza en la fase llamada Metafase, tal compactadón permite observarlos como estructuras individuales lo que permite un mayor estudio como su clasificadón, el conjunto de estos cromosomas se conoce como cariotipo.

cromátides

constricción secundaria soporte proteico

Enrollamiento de los nuclefilamentos

Nucleofilamento (10 nm)

Centròmero

33

a u m *£ >

Los cromosomas se pueden clasificar en metafásicos cuando presentan dos componentes filamentosos (las cromátidas) y se les denomina anafásicos, cuando tienen sólo una cromátida. También se pueden clasificar según la posición del centròmero:

Metacèntrieos: Centròmero en posición central, divide al cromosoma a la mitad, los dos brazos son iguales Submetacéntricos: El centròmero está alejado ligeramente del punto central, de tal modo que las cromátidas poseen un brazo corto y uno largo.

Acrocéntricos: El centròmero se halla casi en el extremo del cromosoma y los brazos cortos son muy pequeños y presentan a los satélites en el cariotipo humano corresponden a los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22. Telocéntricos: Cuando el centròmero está en posición terminal, no existe el brazo corto, estos cromosomas no se encuentran en el cariotipo humano.

•¡ivaAcrocéntrico

A

* l\ A A t o .

Metacèntrico

H Tipos de crom osom as según la ubicación de su centròmero.

«

J

Telocentrico

3.

Submetacéntrico

Nucléolo Son estructuras esféricas y densas; en un núcleo pueden existir uno o más nucléolos Está asociado a una masa de cromatina en su periferia, se observa que el nucléolo presenta dos regiones: la región fibrilar, constituida por DNA y la región granular, formada por las partículas precursoras de las unidades ribosómicas Debido a esto, podemos decir que el nucléolo es responsable de la síntesis de ribosomas

4.

Nucleoplasma Se presenta como una solución acuosa de proteínas metabolitos e iones que ocupan el espacio existente entre la cromatina y los nucléolos Entre las proteínas están las responsables de realizar la glucólisis que contribuye a la producción de energía en el núcleo, también se encuentran las enzimas DNA-polimerasa y RNA-polimerasa.

34

OULUKD

P R Á C TIC A

01.

El término “célula” fue acuñado por primera vez por: a) Ruska y Knoll.

08.

b) Robert Brown. c) Singer y Nicolson.

Sobre los plasmodesmos es derto que: a) Se presentan en vegetales, algas hongos y bacte­ rias. b) Tienen fundón de soporte e inmunidad.

d) Los hermanos Janssen. e) Robert Hooke.

c) Tienen lignina y suberina. d) Contienen protoplasma. e) Comunican a las células vegetales

0 2 . Las células procariotas o prodtos presentan de forma exclusiva: a) La membrana nudear. b) Los glioxisomas c) Los mesosomas

09.

y ^ a ) Sólo celulosa. b) Sólo colesterol.

d) La pared celular. e) Los ribosomas

c) Sólo fosfolípidos y proteínas d) Colesterol, proteínas y fosfolípidos

G 03.

Lat,m™ ™ conc|i'ias y cloroplastos

a) Es el soporte en la membrana celular.

Nucléolos y núdeo.

b) Puede estar presente en la pared celular. c)

Forma los microfilamentos y los micro-túbulosN^N

d) Está presente sólo en las células eucaríate^O

22.

e) Está presente en células eucariota0^iyunas célu­ las procariotas

El organelo que form a parte del sistema de endomembranas, se origina a partir de la membrana citoplásmica y termina siendo degradado por los lisosomas, se trata de:

16.

a) La vacuola alimentida.

Los ... están constituidos por la proteína ... ; estas estructuras dan origen a diios y flagelos

b) El peroxisoma.

a) Microfilamentos, tubulina. b) Microtúbulos, tubulina.

c)

c) Microfilamentos, tubulina.

e) La mitocondria.

El retículo endoplasmático.

d) El aparato de Golgi.

d) Centriolos, actina. e) Microtúbulos, actina.

23.

Las mitocondrias tienen entre una de sus fundones el(la):

17.

a) Síntesis y secresión de moléculas sendllas

Componente celular que forma parte del dtoesqueleto es:

b) Autofagia.

a) Glioxisomas.

c) Síntesis de proteínas d) Respiradón celular.

b) Microtúbulos. c) Peroxisomas. d) Riso somas. e) Aparato de Golgi. 18.

e) Transporte de sustandas inorgánicas 24.

En las mitocondrias y los doroplastos es posible que encontremos: a) DNA. b) RNA.

Si echando peróxido de H sobre una tajada de yuca cruda se observa la formadón de burbujas, es posible afirmar que:

c) Ribosomas. d) Todo lo anterior.

a) Los glioxisomas protegen contra el agua oxigena­ da.

e) Sólo a y b.

b) En la yuca existe la enzima catalasa. c)

El agua oxigenada degrada la pared celular.

25.

El aparato de Golgi, se origina a partir de vesículas membranosas de: a) El retículo endoplasmático. b) La membrana nudear. c) Los lisosomas d) Las mitocondrias e) Los ribosomas

26.

Las vesículas secretoras del complejo de Golgi pueden incorporarse a la membrana celular ya que en sus estructuras ambas presentan: a) Celulosa, proteínas y fosfolípidos b) Celulosa, foáolípidos y colesterol. c) Proteínas y fosfolípidos d) Celulosa y proteínas e) Celulosa y quitina.

d) La yuca carece de ribosomas e) Existían bacterias en el tejido vegetal. 19.

En los vegetales, la conversión de ácidos grasos en azúcares ocurre al interior de: a) Vacuolas digestivas b) Peroxisomas. c) Glioxisomas. d) Liso somas. e) Leucoplastos.

36

OULUKD

27.

La célula vegetal se diferencia de la célula animal porque

34.

Si supuestamente el nucléolo de una célula fuese

posee: a) Plastidios y mitocondriaa

destruido, de inmediato se vería afectada la producdón

b) Aparato de Golgi y plastidios

a)

c)

b) Proteínaa

indirecta de:

Rared celular y vacuola central.

d) Aparato de Golgi y vacuola central.

c)

e) Rared celular y mitocondriaa

d) Lípidos. e)

28.

El pigmento que da color azul presente en vegetales como el maíz morado o la betarraga es ... y está

35.

contenido en ...

Vacuolas. Ribosomas.

Las estructuras nucleares que sólo son observables durante la división celular, ej: la mitosia son: aV Le cromatina.

a) La clorofila, doroplastoa b) La xantófila, cromoplastoa

^ V

w \0 ^ ' ^

c) El caroteno, doroplastoa d) La hemodanina, vacuolaa

c)

ei

carioplasma.

Los nudeoloa

d) Las membranas nudearea

e) La antodanina, vacuolaa

e)

G 29.

Enzimas proteolíticaa

Los cromosomaa

^ °

El proceso por el cual las sustancias tóxicas son transformadas en otras menos tóxicas de fácil eliminadón se realiza en: a) El retículo endoplasmático. b) El aparato de Golgi. c) Los lisosomaa d) Los peroxisomaa e) Los glioxisomaa

36.

Los cromosomas sexuales o gonosomas son aquellos q u e ... a) Se llaman gonosomas porque sólo se encuentran en las gónadaa b) Sólo se encuentran en los gametos como esperma­ tozoide y óvulo. c)

Contienen tantos genes que determinan el sexo, como genes que no lo determinan.

d) Están reladonados con el sexo, pero no determi­

30.

El ADN (DNA), ARN (RNA) y ribosomasestán presentes en: a) El dtoesqueleto. b) Sólo las células eucariotaa c) Sólo la mitocondria. d) El nudeolo. e) Todas las célulaa

nan el sexo. e) Sólo contienen genes que determinan el sexo.

37.

La plasmólisis celular es el resultado de: a)

Intercambio iónico.

b) Incremento de solutoa c)

Pérdida de la pared celular.

d) Desequilibrio osmótico. e)

3 1 . Los ribosomas se caracterizan por:

a) b) c) d) e) 32.

33.

Sintetizar polinudeótidoa Están formados por dos subunidadea Tienen ARN mensajero. Están presentes sólo en la célula eucariota. Tienen membrana.

En el ... se pueden sintetizar proteínas, debido a la presenda de ... a) Nudeolo - RNA b) Fteroxisoma - glioxisoma c) Núdeo - cromatina d) Cloroplasto - ribosoma e) Glioxisoma - peroxisoma Los organelos que partidpan en la digestión proteica intracelular y de la autofagia, son: a) Los peroxisomaa b) Los doroplastoa c) Los mesosomaa d) Los lisosomaa e) Las mitocondriaa

38.

Presión atmosférica y temperatura altaa

Componente que partidpa durante la división celular dando lugar a la formadón del huso acromático, ej: en las células animales es:

39.

a) b) c) d)

Carioteca. Cariosoma. Ribosoma. Centrosoma.

e)

Lisosoma.

Los o rg an e lo s q ue contienen d iversas enzim as hidrolíticas: a) Mitocondriaa ribosomaa b) Centrosoma, mitocondriaa c)

Lisosomaa Glioxisomaa

d) Aparato de Golgi, plastidioa e)

Fteroxisomaa lisosomaa

37

OULUKD

40.

¿Cuál de los siguientes organelos intervienen en la

46.

autofagia celular? a) Ribosoma.

41.

El hinchamiento de glóbulos rojos puede ocurrir cuando se les somete en:

b) Lisosoma.

a) Suero fisiológico. b) Agua 100% pura.

c)

Peroxisoma.

c) Agua de caño.

d) Glioxisoma.

d) Agua mineral.

e) Aparato de Golgi.

e) Agua de mar.

La arquitectura de los centriolos está mayormente relacionada con: 1 . Microfilamentos

47.

Un tejido vegetal secretor tendrá células con abundancia de: a) Lisosomas.

2 . Microtúbulos

b )t Ril^Sfcnas. njmTocondrias.

4

3. Huso acromático 4. Cromosomas

Aparato de Golgi. Plastidios.

& a) Sólo 2 b) Sólo 1 y 4 c) Sólo 2 y 3

G

^ °

48.

¿Qué elemento celular resulta común en un Paramedum, una diatomea y una danobacteria?

d) Sólo 1 y 3 e) Sólo 1 y 2

a) Dictiosoma. b) Ribosoma. c)

42.

El pasaje de agua a través de ia membrana plasmática, sin gasto de energía es denominado:

Pared celular.

d) Mitocondria. e) Núcleo.

a) Transporte activo. b) Osmosis. c)

49.

Diálisis.

Las células eucariotas (eudtos) se caracterizan por: a) Carecer de un sistema de membranas internas

d) Pinocitosis. e) Difusión.

b) Carecer de aparato de Golgi. c) Tener núdeo difuso. d) Carecer de membrana nudear.

43.

Componentes estructurales exclusivos de las células vegetales: a) Lisosoma y membrana celular.

e) Presentar un sistema de membranas internas 50.

b) Pared celular y lisosomas

El cromosoma: a) Es una cadena de aminoáddos y nudeo-proteínas

c) Núcleo y centriolo.

b) Está formado por ADN, ARN, exdusivamente.

d) Centriolo y membrana celular.

c) Contiene a los genes con informadón hereditaria.

e) Plastidios y pared celular celulósica.

d) Es la unidad estructural básica de la herenda. e) Es el responsable de la síntesis del ARN ribosómico

44.

Al introducir un trocito de lechuga en una solución hipertónica, observaríamos que sus células: a) Dejan ingresar K+ y salir Na+ .

mitocondrial. 51.

b) Se destruyen.

Los organelos que presentan ADN en su interior son: a) Aparato de Golgi y vacuolas

c) Se deshidratan.

b) Lisosomas y peroxisomas

d) Sale e ingresa agua en el mismo volumen.

c) Mitocondrias y cloroplastos

e) Se hinchan por ingreso de agua.

d) Microtúbulos y microfilamentos e) Retículo endoplasmático liso y rugoso.

45.

Organelo encargado de la generación de energía en la célula animal, protozoario y hongo.

La estructura nuclear denominada el nudeolo, tiene como prindpal función:

b) Retículo endoplasmático.

a) Comunicar el núdeo con el resto de la célula. b) La duplicadón del ADN.

c) Aparato de Golgi. d) Centriolo. e) Ribosoma.

38

52.

a) Mitocondria.

c) La síntesis del ARN ribosomal. d) La síntesis de las proteínas e) Contener la informadón genética.

53.

Respecto al transporte activo de membrana podemos afirmar que:

57.

Si una célula animal requiere digerir enzimàticamente,

a) Es usado por la célula para el transporte de gases (difusión).

lo podrá realizar a través de sus: a) Dictiosomaa b) Liso somas.

b) No requiere de una proteína transportadora o carrier.

c)

c)

Las sustancias ingresan al interior de la célula con­

d) Ribosomas.

tra la gradiente de la concentración.

e) Mitocondrias.

Peroxisomas.

d) Ftermite la separación de solutos dentro y fuera de 58.

la membrana. e) Es un proceso que consume poca energía. 54.

El ... es la dispersión que experimenta una radiadón luminosa (refracción) al atravesar una dispersión lA J I U l U d l U U II coloidal como el dtosol. ^ a L t ó & iie n iiente de la concentradón.

Las estructuras cilindricas constituidas por la proteína

Movimiento ameboideo. 'Movimie

actina en el dtoesqueleto, se denominan: a) Flagelos. b) Cilios.

_

^

Efecto Tyndall.

d) Movimiento browmiano. e) Fenómeno de fluorescenda.

c) Microtúbulos. d) Microfi lamentos.

c)

G

^ °

e) Centriolos.

59.

Se denomina... a la propiedad del Citosol en la cual se da un intercambio constante entre Plasma gel (más

55.

56.

El material genético de una célula procariota al no

soluto) y Plasma Sol (más agua) debido a la variadón

estar contenido dentro de una membrana está:

de la temperatura.

a) Disperso en el dtoplasma. b) Asodado a la pared celular.

a) Citosia b) Movimiento sitar.

c) Ausente antes de la división celular.

c)

d) Dentro de los ribosomaa

d) Tixotropia.

e) Repartido en los organeloa

e) Movimiento.

A nivel celular, las proteínas se sintetizan en los (las):

60.

Fbtendal eléctrico.

La siguiente figura representa:

a) Ribosomas. b) Centriolos. c) Aparato de Golgi. d) Mitocondrias. e) Liso somas.

a) Proceso de fagodtosia b) Proceso de exodtosia c) Proceso de pinodtosia d) Proceso de cinodtosia e) Proceso de diálisis

39

c t iL iijt y ¿y

Capítulo

4

BICBSIffCÉnCA

E N E R G ÍA D E LA V ID A I.

IN T R O D U C C IÓ N Los seres vivos necesitan materiales y energía para mantener su grado elevado de com plejidad y organización, para crecer, reproducirse, moverse, reparar sus estructuras in te rna s responder a estímulos, sintetizar biom oléculas, etc. Dichos procesos son posibles gracias a una serie de reacciones bioquím icas que ocurren a nivel celular y que conform an el "metabolismo".

Los átom os y las moléculas, de los cuales tod os los organism os están form ados pueden obtenerse

del aire, el agua, el suelo o a partir de otros seres vivos; los organism os obtienen esos materiales (nutrientes) del m edio y los incorporan en sus propias m oléculas

Las plantas y algunos organism os unicelulares captan la energía de la luz

solar y la almacenan en moléculas ricas en energía; por el contrario, existen otros organism os com o anim ales y hongos, que no pueden realizar dicho proceso y para ello deben consum ir moléculas ricas en energía contenidas en los cuerpos de otros organismos.

En cualquier caso, la energía tom ada se convierte en una fo rm a de energía que el organismo

puede utilizar o almacenar, para su uso posterior.

II.

D E F IN IC IÓ N La Bioenergética es considerada una ram a de la Biología, encargada específicamente de analizar los m ecanismos naturales que realizan los diversos organism os para abastecerse de energía, la cual será em pleada en las funciones vitales de los m ism os

Esta energía es obtenida, transformada, alm acenada y utilizada de m anera determ inada por

m edio de un conjunto de eventos, los cuales se realizan en el interior del organismos.

Estos eventos reciben en

conjunto el nom bre de Metabolismo.

III.

M E TA B O LIS M O Es un proceso vital autodirigido, a través del cual, los seres vivos tom an o absorben del m edio am biente : m ateria y energía, los que por procesos físicos y quím icos son transform ados e incorporados a la m ateria viva para renovarla y lo que no es útil, es elim inado.

El m etabolismo com prende 2 procesos : Anabolism o y Catabolismo.

1. A N A B O L IS M O : (Anabole = Elevar) Llam ado tam bién antesis asimilación o fabricación.

Es un proceso constructivo a través del cual, la m ateria viva

form a moléculas más com plejas a p ^ \< ? fe co tra s más sencillas. Es un proceso típicamente "e n d ^ 9 ®nico" (Endo = Interior; ergo = energía) porque consume la energía necesaria para que las moléculas senciílis reaccionen. Ejm : Síntesis de proteínas a partir de am ino ácid os polimerización de pollsacáridos a partir de m onosacáridos etc.

2 . C ATAB O LISM O : (C atabole = D erribar) Llam ado tam bién degradación o desasimilación.

Es un proceso bioquím ico de tipo destructivo, caracterizado

porque se form an moléculas sencillas a partir de otras más complejas. Es un proceso típicam ente "exergónico" (Exo = exterior; ergo = energía) porque com o consecuencia de la rup tu ra de enlaces q u ím ic o s se libera energía indispensable para las múltiples actividades de la m ateria viva. Ejm : Degradación de proteínas, lípldos, glúcidos etc.

IV.

A D E N O S IN A TRIFOSFATO (ATP) El ATR es una ergom olécula (m olécula energética), la cual se fo rm a po r la unión de una m olécula de A denosina (nucleósido) con 3 moléculas de Ácido fosfórico. Los enlaces que existen entre las moléculas de Ácido fosfórico son de alta energía (7300 calorías por mol). La unión ~ P de alta energía, perm ite a la célula acumular una gran cantidad de energía en m uy pequeños espacios y tenerla lista para ser usada tan pronto com o se le necesite. El "ATP" es llam ado m olécula energética celular y es usado en todas las actividades de la m ateria viva.

1

€ULU>Í>

Los seres vivos utilizan tanto "ATP" que la vid a m edia de cualquier molécula de ATP es m uy corta. Fbr ejm: Un corredor de 100 mt planos puede utilizar casi hasta medio kilogram o de ATP por m inuto cuando realiza una com petencia determinada.

A denina

Ribosa

3 Ac. Fosfórico

4

Nucleósido

Enlaces de alta energía

Adenosina Trifosfato (ATP)

FOTOSÍNTESIS (Photos = Luz ; Síntesis = Fbner junto) I.

IM P O R T A N C IA B IO L Ó G IC A Es un proceso vital que ocurre en la naturaleza, radicando su im portancia en lo siguiente. Ftermite la supervivencia de la m ayoría de organism os del planeta por m edio de la liberación del oxígeno atmosférico ( 0 2 ). C onstituye el proceso más im p o rta n te en la fabricación o síntesis de b iom o lécu las orgánicas que fo rm a n parte fundam ental dentro de la m ateria viva. La fotosíntesis constituye necesariamente el punto de partida de todas las cadenas tróficas (cadenas alimenticias), lo que hace posible la transferencia de energía de un ser vivo a otro.

Las plantas durante el día absorben agua y s a le s m in e ra le s por las raíces (savia bruta) y d ió x id o de c a rb o n o por las hojaa Con estas sustancias, y usando co­ mo fuente de energía la luz solar, fabrican compuestos orgánicos qug, 0 'N se distribuyen por el resto^déi Ta planta como savia elabjBaaa. Como subproduct&Se genera oxíg e n o

II.

D E F IN IC IÓ N La Fotosíntesis es un proceso bioquím ico de tipo "anabólico, es decir, constructivo a través del cual, moléculas más sencillas com o agua y anhídrido carbónico, reaccionan para form ar moléculas m ás com plejas com o glucosa. proceso "endergónico" porque consume energía, la cual proviene de la luz (energía física).

2

Energía Lum inosa

Energía Q uím ica

Biom oléculas Inorgánicas

Biom oléculas O rgánicas

Q ü jjy p p f i m a 3SU1À

Es un

Rarénquima Clorofílico

Epidermis del Envés Haces Conductores

III.

E C U A C IÓ N G E N E R A L

Energía (Luz)

12H 20

+

6C 02

f ------- —-------------'-*>•

C6 H 120 6 +

4

602 |

+

6 H 20

£ C lorofila (pigm ento fotosintético) El C 0 2 es la fuente de carbono y el agua el agente reductor que aporta los hidrógenos (H + ) para la biosíntesis de glúcidos, obteniéndose oxígeno com o subproducto. IV.

C A R A C T E R ÍS T IC A S *

El objetivo de la fotoantesis es transformar la energía física de la luz (Fotones) en energía quím ica (enlaces quím icos de tipo covalente presentes en la glucosa).

*

La fotosíntesis es realizada por algunos seres vivos com o : ciertas bacterias algas y plantas ya que ellos poseen pigm entos con capacidad para absorver la energía de la luz, siendo el pigmento fotosintético más im portante la c lo ro fila .

*

Las algas po r su diversidad y cantidad son los seres vivo s que m ayor porcentaje de fotoantesis realizan en el planeta.

*

Particularmente, en los vegetales la fotosíntesis se realiza específicamente en unas organelas llam adas cloroplastos.

*

C om prende 2 fases : fase lum inosa y fase oscura.

3

€LLU>Í>

E LE M E N TO S P A R T IC IP A N T E S : A. L U Z : El proceso fotosintético se inicia con la absorción de la energía electromagnética de la luz, proveniente básicamente del sol; esta energía es captada por los pigm entos fotosensibles, especialmente de las c lo ro fila a

Se sabe que

cuando se proporciona energía a los electrones de un átom o estos pasan a nuevos orbitales de m ayor energía, y ai regresar a su orbital inicial, liberan la energía almacenada durante su trayectoria.

Esto explica cóm o la clorofila

atrapa energía en sus electrones y saltando estos a órbitas alejadas del núcleo, pudiendo perderse y dejar ionizado al átom o para luego, recepcionar electrones que le son abastecidos por el agua.

B. P IG M E N T O S : Durante el proceso fotosintético participan 3 tipo s de pigm entos im p o rta n te s: C lorofilaa C arotenoidesy Ficobillnaa se n d o su función proporcionar el sistema adecuado de absorción de energía luminosa. *

C lo ro filas : Son m oléculas asimétricas conform adas por la zona hidrofílica y otra hidrofóbica.

La región

hidrofílica está representada por 4 núcleos o anillos pirrólicos unidos entre sí form ando una porfirina, Incluyen­ do un átom o de "Mg" unido a los 4 núcleos. Mientras que la región hidrofóbica contiene una larga cadena de Fitol unida a uno de los anilloa Existen varios tipo s de clorofila, siendo las más representativas la C lorofila "a" y la C lorofila "b", cuya diferencia se encuentra en el radical que poseen a nivel de uno de los núcleos pirrólicos (en la clorofila "b" el grupo "C H O " reemplaza al grupo C H 3 de la clorofila "a"). C ada tipo de c lo ro fila absorve luz a diferentes longitudes de o n d a ( X ) , así tenem os a los 2 fotosistem as presentes en las m embranas de los tila c o id e s : El PSI (X = 7 0 0 nm) y el PSII ( (X = 6 8 0 n m ) . *

Pigmentos accesorios : Estos pigm entos en las plantas y algas verdes pueden proteger a la C lorofila de la decoloración. A la vez, pueden actuar com o absorventes secundarios de luz, y ayudar a la transferencia de energía. El papel absorvente puede ser Im portante en las algas rojas y bacterias fotosintetizantes. Dentro de los principales pigm entos accesorios tenem os : Carotenoides : Son los pigm entos accesorios más im portantes que se encuentran en tod os los organismos fo to tro fo a siendo el (3 - Caroteno el más frecuente. Están form ados por largas cadenas H idro carbonadas con enlaces simples y dobles alternados en una disposición llam ada "Sistema de dobles enlaces conjugados". Son en general de color amarillo, rojo, m arrón y absorven la luz en la región azul del espectro electromagnético.

Ficobilinas : Su distribución es más lim itada, encontrándose en algas rojas (rodofitas) y algas azul - verdosas (ci ano bacterias). Estos pigm entos presentan color rojo o azul y son cadenas tetrap irrólicas abiertas acoplados a proteínas. Dentro de ellos podem os encontrar a la fico§Ej$ír?k (rojo) que presenta absorción m áxim a, de luz a longitudes de ondas próxim as a 550 nm;

ina (azul) que presenta absorción m áxim a de luz a 620 nm.

L a función concentradora de ídz de los pigm entos accesorios constituyen una ventaja para el organismo. L a luz solar se distribuye p o r todo el rango del espectro visible, pero, las clorofilas sólo absorven bien en una parte de este espectro.

Con los pigm entos accesorios el organism o es capaz de capturar m ás luz

C. A G U A : La absorción de agua a rv e para pro po rcion ar agentes reductores (H) que reaccionen para la asim ilación del anhídrido carbónico ( C 0 2 ) y de un agente oxidante (OH) considerado com o precursor del oxígeno molecular ( 0 2 ) . Este evento se denom ina : Fotolisis del agua.

D . A N H ID R ID O C A R B Ó N IC O : El C 0 2 que intervienen en la fotosíntesis, proviene de muchas fuentea la principal, es el resultado de metabolism o de los organism os heterótrofoa (principalm ente glucosa).

Dicho C 0 2 , constituye la fuente o fabricación de los com puestos orgánicos

Las plantas desarrollan m ejor en una atmósfera que contenga mucho C 0 2 .

E. TR A N S P O R TA D O R ES D E ELE C TR O N E S : En la fotoa'ntesisde la energía lum inosa se convierte en energía quím ica bajo la fo rm a de ATP y N AD PH. Dichos procesos reciben el nom bre de Fotofosforilación y Fotoreducción respectivamente, y se dan gracias a la energía

desprendida de los electrones presentes en los fotosistemas.

Estos electrones viajan a través de una Cadena

Transportadora fo rm a d a por una serie de m oléculas transportadoras de electrones ubicadas en las mem branas tilacoidales del cloroplasto.

Las m ás im portantes m oléculas proteicas transportadoras de electrones son : Los

citocromos, las plastoqulnonas, las plastocianinas y las ferredoxinas.

F.

LAS E N Z IM A S : Estas moléculas son muy importantes, debido a que aceleran las reacciones bioquím icas que ocurren tanto en la fase lum inosa (que sucede en la mem branas de los tilacoides) com o en la fase oscura (que se da en el estroma del cloroplasto). Un ejem plo lo constituye la enzima "ATP sintetasa", la cual es una molécula proteica que contiene 2 p o rc io n e s : L a porción CFo (hidrofóbica) y la

CF1

(hidrofílica).

L a porción CFo form a un canal que pe rm ite el pasaje de

protones (H + ) a travésde la m em brana del tilacoide. Y la porción

CF1, se encarga de p ro d u cir ATP a p a rtir de A D P

m ás fósforo inorgánico (Pi), usando el gradiente protónico proporcionado p o r el transporte de electrones

FASES: Estudios prelim inares han revelado que el proceso de fotoantesis, se desarrolla en los cloroplastos, organela, donde ocurren 2 im portantes procesos : *

Conversión de la energía ium inosa en energía química.

*

Conversión del carbono inorgánico en moléculas orgánicas.

Este proceso nos perm ite conocer 2 fases :

A. FASE L U M IN O S A : (Rx. de H ill o Rx. Fotoquímica) -

Este proceso se realiza en las granas del cloroplasto, específicamente, en la m em brana del tilacoide.

-

Utiliza directam ente la energía física de la luz bajo la form a de "fotones".

-

C om prende un conjunto de reacciones bioquímicas, las cuales se han d ivid id o en las siguientes etapas :

Intervienen 2 fotosistemas llam ados : PS I y PS II.

-

Fotoexcitación del PS I : Los fotones provenientes de la luz, llegan a "PS I", atacan su clorofila, quien pierde un electrón quedando dicha clorofila en un estado de excitación. El PS I, capta longitudes de o n da equivalente a 700nm presentando clorofila "a", clorofila "b", clorofila "P700" y carotenos Así mismo, estefotosistema tiene com o aceptar de electrones el "aceptar Z", a la ferredoxina y al FAD.

C om o do na do r de elecrones está la

plastocianina del fotosistema II. -

Fotoexcitación del PS II : De igual m anera en fo rm a simultánea, los fotones de la luz llegan al PS II, atacan a su clorofila, la cual pierde un electrón, quedando en estado excitado. El PS II, capta longitudes de on da de 680nm , presentando clorofila "a", clorofila "b", clorofila "P680", ficoeritrina, ficocianina y xantófila. Así mismo, el PS II tiene com o aceptar de electrones a y ^ e p t o r Q", a la plastoquinona, al citocrom o "b3", citocrom o "F" y plastocianina. C om o dona do r de e l® t® fíe s está el agua. El electrón del PS II se dirige h a fié fe l PS I, cuya clorofila capta dicho electrón y de esa m anera se estabiliza.

-

Fotofosforilación : (Fabricación de ATP) En su ruta de desplazamiento, el electrón del PS II libera energía; la cual perm ite reaccionar al A D P con un fosfato, form ándose ATP el cual será utilizado en la fase oscura para la 3'ntesis de compuestos orgánicos. Este evento se lleva a cabo gracias a una enzima llam ada "ATP sintetasa" presente en la m em brana del tilacoide. Esta enzima contiene una porción CFo que fo rm a un canal de protones, y a la vez, contiene o tra porción CF1 (Factor de acoplam iento), la cual sintetiza el ATP a partir de A D P y Pi (Fósforo inorgánico). Usando el gradiente protónico proporcionado por el transporte de electrones. Este mecanismo de antesis de ATP fue propuesto por prim era vez en 1961, por el bioquím ico inglés Mitchell, quién la llam ó Quimiósmosis. La Q uim iósm osis ha m ostrado ser el mecanismo de generación de ATP en los cloroplastos, m itocondrias y bacterias

-

Fbr su brillante hipótesis Mitchell, recibió el Premio Nobel en 1978.

Fotolisis del Agua : (Destrucción del Agua) Hacia el PS II llega m ayor cantidad de energía y el diferencial energético, va atacar al agua formándose. -

Un electrón, el cual es captado por la clorofila del PS II, la cual de esa manera se estabiliza.

-

Oxígeno, que es liberado a la atmósfera. Hidrógeno, que se van a unir con el "NADP".

-

Este hecho se produce en la parte interna de la m em brana del tilacoide.

o x jjy o ¿ V *m ~¿j !á

5

-

Fotorreducción : Los hidrógenos que provienen del agua, se unen al NADP; form ándose así, N A D P H 2 (reducido) y la energía para dicha reacción la proporciona el electrón de la clorofila del PS I. El N A D P H 2 se utiliza en la fase oscura. Este paso se produce en la parte externa de la m em brana del tilacoide.

B . FASE O SC UR A : (Rx de Blackman o Rx Termoquímica) -

Este proceso se realiza en el estroma del cloroplasto. No depende directam ente de la luz, pero sí de la fase luminosa, porque utiliza moléculas producidas en dicha fase (ATP y N A D P H 2 ).

-

C om prende un conjunto de reacciones bioquímicas, las cuales form an un circuito llam ado : Ciclo de Calvin, el cual com prende las siguientes etapas :

Activación de la Ribulosa Fosfato : La activación se realiza mediante un proceso de fosforilación (La ribulosa capta fosfato) form ándose así Ribulosa Difosfato. Para este proceso se © g r a ATP form ado en la fase anterior.

Fijación del A nhídrido Carbónico : La ribulosa difosfato se com b in a con el C 0 2 atm osférico para form ar un compuesto de 6 átom os de carbono m uy inestable. Este compuesto reacciona espontáneamente con el agua para form ar 2 moléculas de Ácido Fosfoglicérico.

Fotosíntesis : Síntesis de almidón

6

-

Síntesis de Fosfogliceraldehído : En una serie de reacciones químicas catalizadas por enzimas, la energía donada por el ATP y el N A D P H 2 (producida en la fase luminosa) se utiliza para convertir Ácido Fosfoglicérico en Fosfogliceraldehído.

-

Obtención de biom oléculas orgánicas : A partir de la form ación del fosfogliceraldehído, suceden una serie de reacciones bioquím icas para dar origen a la glucosa, am inoácidos, ácidos grasos y otras moléculas orgánicas

-

Regeneración de la ribulosadifosfato : Una parte de los fosfoglicerladehidos que se han producido, se utilizan para producir nuevamente (regene­ rar) más moléculas de Ribulosa Difosfato, las cuales darán inicio nuevam ente al "Ciclo de Calvin". Sin esta últim a etapa, no sería posible otro ciclo de Calvin.

€ULU>Í>

RESPIRACIÓN CELULAR I.

IN T R O D U C C IÓ N Cuando un colibrí extrae el néctar de una flor, se com e los productos de la fotosíntesis. La fotosíntesis en las hojas de las plantas ha convertido la energía de la luz solar en energía quím ica de las moléculas orgánicas que form a el azúcar del néctar. Para cubrir sus necesidades energéticas, el colibrí debe com er cada día su peso en néctar, por eso, sus células deben extraer de m anera eficiente, la energía a partir de la glucosa en el néctar. Cuando las células del colibrí rom pen las m oléculas de glucosa de alta energía en presencia de oxígeno, obtienen moléculas de baja energía (B ióxido de carbono y agua), con la squ e la planta inició la producción de energía que ahora está disponible para sus músculos y su crecimiento. F b ro tro lado, las células del colibrí no pueden utilizar directamente la energía quím ica ob tenida de este proceso. Los músculos de sus alas necesitan la energía almacenada en fo rm a de moléculas de ATR Su cerebro utiliza ATP para la conducción de señales nerviosas y sus ovarios utilizan ATP para la producción de huevos. La planta, por su parte, utiliza ATR para producir los pétalos, pigmentos, la fragancia que atrajo al pájaro, las hojas y las moléculas de clorofila que capturaron la energía solar. En este tem a analizaremos los procesos m etabólicos mediante los cuales, los organism os convierten la energía de las moléculas orgánicas en energía utilizable en fo rm a de ATR proceso llam ado respiración celular.

II.

D E F IN IC IÓ N : La respiración celular es un proceso bioquím ico de tipo catabòlico (destructivo) a través del cual, moléculas complejas com o la glucosa se degradan para form ar otras más simples com o agua y anhídrido carbónico. Es un proceso típicamente exergónico porque libera energía en fo rm a de ATR que es indispensable para las múltiples actividades de la m ateria viva (ser vivo).

Ecuación General : Enzimas C6 H i2 0 6 +

6O 2

6 H 2 O + 6 C 0 2 + Ee

Esta ecuación representa a la respiración aeróbica, debido a que utiliza oxígeno, el cual actúa com o agente oxidante de los compuestos orgánicos, quedando éstos posteriorm ente en la condición de compuestos inorgánicos, consiguiéndose una dosis de energía.

III.

T IP O S D E R E S P IR A C IÓ N Respiración Anaeróbica ; (Sin 0 2 ) A. D efinición ; Es la fo rm a m ássim ple y prim itiva ^ a ja ^ ro d u c c ió n de ATR Se denom ina anaeróbica porque no hace uso del oxígeno, aunque en el m edio a m b ig ú esté presente. Este tipo de respiración caracteriza a organismos com o : bacterias y hongos. Ftero puedgi&i^sentarse en plantas y animales que han sido som etidos a ambientes sin oxígeno.

Esquema simplificado de los procesos de fermentación COOH H

C

Glucosa

OH

CH2 OH CH3

Glucolisis

CH 3

2 Etanol

2 Acido láctico

CO O H

CHO CHg 2 Etanal

2 Ácido pirúvico

o ü jjy u ¿paz a

c t iL iijt y ¿y

B. Etapas : B.1 G lucólisis : ("Destrucción de la glucosa") Es un proceso que ocurre dentro del citoplasm a de la célula (citosol) y no requiere oxígeno porque es em inen­ temente anaeróbico. Suceden los siguientes hechos : *

El prim er paso va a ser la transformación de la glucosa en una molécula de fructosa difosfato (fosforilación de la glucosa).

*

Dicho proceso ocurre gracias al consumo de 2 moléculas de ATP (2ATP).

Luego, gracias a la acción de una enzima, la fructosa difosfato (FDP) se convierte en dos moléculas de fosfogliceraldehido (2 PGAL).

*

Inm ediatam ente después, las 2 m oléculas de "PG AL" pasan po r una serie de reacciones quím icas y se convierten en 2 moléculas de Ácido Pirúvico (Piruvato).

En dicho proceso de transformación (de PGAL

hasta Piruvato), se liberan 4 moléculas de ATP (4 ATP) y se generan 2 moléculas de NADH 2 (2 NADH 2 ). *

En conclusión : en la glucólisis existe una ganancia neta de 2 ATP y 2 N A D H 2 (transportador de electro­ nes).

B.2R educción del Piruvato : ("Fermentación") Es un proceso conocido com o fermentación, el cual, tam bién se realiza en el citosol de la célula y se caracteriza porque los hidrógeno del N A D H 2 son captados por los plruvatos para producir una molécula determ inada llam ada producto final. de ferm entación : *

Según los productos finales que form an los plruvatos reducidos, se conocen 2 clases

Fermentación Láctica : Cuando el producto final se llam a Ácido Láctico (Lactato) y cuya acumulación en lo s a n im a le s es resp on sable de la c o n tra c c ió n m u scu la r v io le n ta lla m a d o "ca la m b re ".

D ive rso s

m icroorganism os tam bién utilizan la ferm entación del ácido láctico, incluyendo las bacterias que producen yogurt, queso y crem a ácida. El ácido láctico es el que contribuye al sabor de estos alimentos.

F E R M E N T A C IÓ N L A C T IC A : La realizan las bacterias del yogur y, por ejemplo las células musculares, cuando no reciben un aporte suficiente de oxígeno, lo que sucede se lleva a cabo un ejercicio físico intenso. En la fermentación láctica el ácido pirúvico es reducido a ácido láctico por medio del N A D H + H + . De esta manera el NAD+ se recupera y pueden ser degradadas nuevas moléculas de glucosa

NAD H + H+ ? ° 0H

V a

C = O

1

v & T

CO OH

----------------- ►

o O ^

Ácido pirúvico

*

NAD+ Jf

H — C— OH

ch3

1

Ácido láctico

Fermentación A lcohólica : Cuando el producto es el etanol y el anhídrido carbónico ( C 0 2 ) ■ Este proceso es m uy usado tam bién por m uchos micoorganismos, entre ellos ciertas levaduras, las cuales son em pleadas en las industrias de la cerveza, ron, vino, whisky, etc. Fbr ejm : Los vinos espumosos com o la champaña, son em botellados mientras los hongos están vivos y ferm entando muy felices, atrapando tanto el alcohol com o el C 0 2 ■ C uando se quita el corcho, se libera el C 0 2 , que en ocasiones, sale de manera bastante explosiva.

o x jjy o

9

F E R M E N T A C IÓ N A L C O H Ó L IC A : En la fermentación alcohólica el ácido pirúvico es transformado en alcohol etílico o etanol. Estas fermentaciones las realizan, por ejemplo, las levaduras del género Saccharomyces. Se trata de un proceso de gran importancia industrial que, dependiendo del tipo de levadura, dará lugar a ú n a gran variedad de bebidas alcohóli­ cas : cerveza, vino, sidra, etc. En la fabricación del pan se le añade a la masa una cierta can­ tidad de levadura, la fermentación del almidón de la harina hará que el pan sea más espon­ joso por las burbujas de C 02. En este último caso el alcohol producido desaparece durante el proceso decocción. La fermentación alcohólica tiene el mismo objetivo que la fermenta­ ción láctica la recuperación del NAD+ en condiciones anaeróbica. En la fermentación alcohólica el ácido pirúvico se descarboxila trasformándo en acetaldehído y este es reducido por el NADH a alcohol etílico.

NADH + H+ H I C = O I ch3

CO OH I

c=O I CH 3

NAD+

Etanal

Ácido pirúvico

H I H — C— OH I CHo A lcohol etílico

R e s p ira c ió n A e r ó b ic a : (Con 0 2 )

A . D e fin ic ió n : Es la fo rm a m ás evolucionada y com pleja en la producción de ATP Este proceso es realizado por los organism os aeróbicos, es decir, utilizan el oxígeno molecular ( 0 2 ) durante su metabolismo, obteniendo energía para satisfacer sus requerim ientos energéticos en cada actividad que realice el organism o. B . E ta p a s : B. 1 G lucóliás : (Destrucción de la glucosa) Es un proceso que ocurre en el citosol de la célula y consiste en la degradación de la glucosa hasta ácido Pirúvico (Piruvato). Este proceso es eminentemente anaeróbica, pues, aunque en el am biente haya oxígeno, no lo utiliza. Fbr otro lado, lo s hechos que suceden en dicho proceso son exactam ente los m ism os que se m encionaron en la respiración anaeróbica, es decir, existirá una ganancia neta de 2 ATP y form ación de 2 NADH 2 (transportador de electrones).

o x jjy o

PYR fi C -OH

Descarboxilación del Acido Pirúvico En condiciones aeróbicas el áciod pirúvico (PYR) obtenido en laglucoliásy en otros procesos catabólicos atraviesa la membra­ na de la mitocondria y va a sufrir un proce­ so químico que tiene dos vertientes:

c=o CH,

S -C o A

ACA

1.

Descarboxiliación : El ácido pirúvico (PYR) va a perder el grupo C02 corres­ pondiente al primer carbono, el carbo­ no que tiene la función ácido.

2.

Oxidación : Al perderse el primer car­ bono, el segundo pasa detener un grupo cetonaa tener un grupo aldehido. Este grupo se oxidará a grupo ácido (ácido acético) por acción del NAD+. En el proceso interviene una sustancia, la coenzima - A (H S-CoA) que se unirá al ácido acético para dar acetil - coenáma A (ACA)

B.2. Form ación de Acetilcoenzima " A " : Los piruvatos que se han form ado en la glucólisis (2 plruvatos), Ingresan a la m atriz m itocondrial (m itocondria) para participar en el siguiente proceso llam ado Ciclo de Krebs Ftero, estos piruvatos no pueden ingresar al Ciclo de Krebs bajo esa form a, tienen que transformarse en una m olécula más pequeña llam ada Acetilcoenzima "A" ("acétilco A"). En dicho proceso de transformación de "Ácido pirúvico" hasta "Acetilco A", se va a producir una molécula de NADH 2 (transportador de electrones) y una molécula de C 0 2 . Ftero, com o se han generado 2 m oléculas de Ácido Pirúvico a partir de 1 m olécula de glucosa, entonces aquí, se form arán netamente : 2 moléculas de NADH 2 (2 NADH 2 ), y 2 moléculas de C 0 2 ■ B.3. Ciclo de K re b s : (Ciclo del Ácido Cítrico) Este proceso recibe el nom bre de ciclo del Ácido Cítrico y se realiza en la m atriz m itocondrial. Consiste en una serie de reacciones bioquím icas y degradativas que traen com o consecuencia la generación de varios productos finales.

D ichos p ro d u cto s fina le s son : 3 m oléculas de NADH 2 (3 NADH 2 ), 1 m olécu la de FADH 2

(1 F A D H 2 ), 1 m olécula de ATP (1 ATP) y 2 moléculas de C 0 2 (2 C 0 2 ). Ftero, recuerda : que to d o s estos p ro d u c to ^ ro v ie n e n a pa rtir de la degradación de la m olécula de Ácido Pirúvico, y com o son 2 moléculas de Á®cf3 Pirúvico, entonces los productos finales se duplicarían : 6N AD H tvrí\° 2 F A D H 2 , 2 ATP y 4C O ^

EL C IC L O D EL C ITR ATO (C ÍT R IC O ) O C IC L O D E K R E B S Krebs (1938) denominó ciclo del ácido cítrico, y hoy se conoce también como ciclo de Krebs a la ruta metabòlica a través de la cual el ácido acético unido a la coe nzim a-A va a completar su oxidación en la matriz mitocondrial. * Este ciclo, no só lo va a ser la última etapa de la degradación de los azucares otros compuestos orgánicos (los ácidos grasos y determina­ dos aminoácidos) van a ser también degradados a acetil-CoA (ACA) e integrados en el ciclo de Krebs. * E l c ic lo de K re b s es por lo tanto, la vía fundamental para la de­ gradación de la mayoría de los compuestos orgánicos y para la ob­ tención coenzimas reductoras. Es la vía m ásimportante para el cata­ bolismo de las sustancias orgánicas H A N S K R E B S (H ild e s h e im A l e m a n ia 1 9 0 0 - 1 9 8 1 )

Q x jjy o

,

c t iL iijt y ¿y

B .4C adena Respiratoria : (Transporte de electrones y fosforilación oxidativa). Hasta este m omento, la célula ha ganado sólo 4 moléculas de ATP a partir de la molécula de glucosa original : 2, durante la glucólisis y 2, durante el ciclo de Kreba Sin embargo, la célula ha capturado m uchos electrones energéticos que se localizan en las siguientes moléculas: N AD H 2 y FADH2 . Todos los NADH 2 y FADH 2 , que hasta ahora se han producido, se dirigen a las crestas m itocondriales para participar en los dos últim os procesos llam ados : transporte de electrones y fosforilación oxidativa.

Estos 2

procesos están acopiados y trabajan simultáneamente dentro de la Cadena respiratoria. Es decir, las m oléculas de NADH 2 y F A D H 2 que contienen electrones, se dirigen hacia la cadena transporta­ d o ra de electrones (cadena respiratoria) y liberan sus electrones.

Estos electrones recorren to d a la cadena

respiratoria y a m edida que se desplazan producen m oléculasde ATP La cantidad de m oléculasde ATP que se producen, depende de la cantidad de electrones que se desplazan a lo largo de la cadena respiratoria. Y es aa que por cada NADH 2 que llega, se produce 3 ATP; y por cada FADH 2 que llega, se producen 2 ATP Como, hasta el m om ento se han producido 10 NADH 2 , entonces habrán 30 ATP Y com o también, hasta el m om ento se han producido 2 F A D H 2 , habrán 4 ATP Todo esto hace una ganancia neta, en esta etapa, de 34

o x jjy o

€tiLU>í>

ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA DE LAS CRESTAS MI TOCO ND RIALES Las crestas mitocondri al es tiene la estructura de toda membrana biològica. Empotradas en la doble capa lipidica se encuentran diferentes suáancias transportadoras de electrones. Estas están asociadas formando tres gran­ des complejos : - Complejo I (NADH deshidrogenasa) - Complejo II (Citocromo b d ) - Complejo III (Citocromo oxidasa)

M a triz m ito c o n d rial

Comp. I

Espacio interm em brana

Mecanismo de la Cadena Respiratoria. Oxidación del NADH y síntesis de ATP

2£t

6H+

Espacio inte membrana

o n jjy p

13

c tiL U jty ¿y

P R Á C T IC A

01.

Sobre el m etabolismo señala lo incorrecto :

d) b y c.

a) Consiste en el Intercambio de m ateria y energía entre

e)

N .A .

los seres vivos y su medio. b) El catabolism o consiste en transform ar moléculas c)

07.

Sobre la fase oscura señala lo incorrecto :

sencillas en complejas.

a)

El metabolism o se d ivid e en proceso constructivo y

b) La Ribulosadifosfato fija el anhídrido carbónico.

destructivo.

c)

moléculas sencillas en complejas.

d) b y c.

N .A .

e)

0 2 . Sobre la molécula de ATP señala lo incorrecto : a)

08.

ayb.

¿ D ó n d e suceden las re a ccio n e s lu m in o s o s d e la

Es una molécula energética que resulta de la unión

fotosíntesis?.

de un nucleósido y 3 moléculas de ácido fosfórico.

a)

En el estroma del cloroplasto.

b) En el citoplasm a celular de la hoja.

b) Los enlaces que existen entre las moléculas de áci­ c)

Las moléculas orgánicas se generan a partir de la form ación de ribulosadifosfato.

d) El anabolism o consiste en la transfo rm a ció n de e)

Depende de la fase luminosa.

do fosfórico son de alta energía.

c)

En las m itocondrias de la hoja.

Su producción en la fase lum inosa se da en una

d)

En las m embranas tilacoides del cloroplasto.

etapa llamada Fotoreducción.

e)

N .A .

d) b y c. e)

N .A .

09.

En el Ciclo de Krebs se producen : a) 3 ATP

03.

El siguiente elemento no participa en la fotosíntesis :

b) 5 ATP

a)

c)

Luz.

6 ATP

b) C lorofila.

d) 36 ATP

c)

e) 2 ATP

A nh ídrid o carbónico.

d) Carboxilasas. e)

N .A .

1 0.

En l a ............................ se sintetiza la m ayor cantidad de ATP

04.

Con respecto a la fotoantesis señala lo correcto : a)

a) glucólisis. b) ferm entación.

Ocurre en m ayor cantidad en las bacterias.

b) La energía de la luz llega a las plantas bajo la form a c)

c)

Ciclo de Krebs.

de fotones

d) fosforilación oxidativa.

La fabricación del ATP ocurre en los tilacoides del

e)

cloroplasto.

respiración Anaeróbica.

11 . Los citocrom os intervienen en el (la) :

d) b y c. e) a y b .

a)

,0*

C adena respiratoria.

b) Ciclo de Krebs. 05.

Señala lo incorrecto sobre la fotosíntSéís :

c)

a)

El carbono inorgánico es convertido en moléculas

d) G lucólisis anaeróbica.

G lucólisis aeròbica.

orgánicas.

e)

Fermentación.

b) La fotoa'ntesis es un proceso catabòlico. c)

La fase oscura ocurre en el estroma del cloroplasto.

d) a y b .

1 2.

Los siguientes son productos del Ciclo de Krebs : a)

2N A D H 2 , 2FADH 2 , 2ATP

b)

6 N A D H 2 , 3 F A D H 2 , 2 ATP

c)

4 N A D H 2 , 1F A D H 2 , 2 ATP

d)

6N AD H 2 ,2 F A D H 2 , 2 ATP

e)

8 N A D H 2 , 6FAD H 2 ,4 A T P

e) b y c. 06.

Sobre la fase luminosa, no es correcto : a)

Se realiza dentro de las granas y utiliza la energía lum ínica bajo la form a de fotones.

b) Los electrones perdidos del fotosistem a 1 son re­ e m p la z a d o s p o r a q u e llo s q u e p ro v ie n e n d e fotosistema II. c)

La energía proporcionada por el electrón de la clo­ rofila del PS I posible indirectam ente la form ación de N A D P H 2 .

14

o x jjy o p f i m a 3SU1À

€ULU>Í>

13.

Si una célula usa el sistem a de lanzadera m alato -

20.

El Ciclo de Krebs ocurre en :

aspartato, ¿cuánto sería la ganancia neta final de ATP

a)

en la respiración aeròbica?.

b) El citosol.

a) 3 6 A T R

c)

b) 3 4 A T R

d)

La cresta m itocondrial.

c)

e)

La m atriz m itocondrial.

38ATR

La célula. El tllacoide.

d) 3 2 A T R 21.

e) 2 8 A T R

El transporte de electrones ocurre en : a)

14.

la intervención de la lanzadera glicerol fosfato es de : a) 2 ATR 36 ATR

22.

d) 32 ATR

La glucólisis de la respiración celular aeròbica se realiza

16.

b)

1

c)

3

e) Ninguno. 23.

El citosol.

La fosforilación oxida tiva ocurre en : a)

Las crestas de la m itocondria.

d) Las granaa

b) La m atriz m itocondrial.

e)

c)

Las crestas m itocondri alea

En la respiración celular, la célula : a) c)

El citosol.

d)

El núcleo.

e)

La grana.

Siempre incorpora 0 2 • 24.

b) Produce ATR

17.

¿Cuántos N A D H 2 , se form an en la glucólisis?

El estrema cloroplàstico.

b) La m atriz m itocondrial. c)

Las crestas m itocondrialea

d) 2

en : a)

La m atriz m itocondrial.

d)

a) 4

e) 4 ATR 15.

c)

e) c y d .

b) 38 ATR c)

El tllacoide.

b) La grana.

A partir de una glucosa, la producción total de ATP con

Proceso biológico que realizan las plantas mediante el cual elab oran sus com puestos o rg á n ico s (glúcidos,

E lim ina nitrògeno.

d) Consume más ATP del que produce.

lípido a etc.) que luego son utilizados com o fuente de

e)

energía. a) Respiración celular

Se torna cancerosa.

b) Fermentación alcohólica

La le va d u ra Saccharom yces cereviceae de g ra d a la

c)

glucosa hasta :

Fotosíntesis

d) G lucó lisis

a) A T R y C 0 2 .

e)

Fermentación láctica

b) Etanol y C O „ . c)

Lactato y C 0 2 .

d )A T R y 0 2 . e)

^

25.

Durante la fotosíntesia la fase lum inosa ocurre en ( la ) ... y la fase oscura en ... respectivamente.

^

a) Tilacoide - matriz

Etanol y 0 2 .

b) G rana - m atriz c)

18.

Tilacoide - estroma

El producto final de la glucólisis se llam a :

d)

Estroma - tilacoide

a)

e)

Estroma - citosol

Lactato.

b) A lcohol. c)

Pi ruvato.

d)

C02 .

e) 19.

26.

¿Qué evento no ocurre en la fase luminosa? a)

Fotolisis del H 20 .

b) Excitación de la clorofila.

H 20 .

¿Cuántos ATP se obtienen com o ganancia neta en la

c) d)

Fijación de C 0 2 . Formación de ATR

e)

Fotofosforilación.

glucólisis? a) 4 ATR

27.

¿Qué molécula no participa durante la fase oscura?

b) 3 ATR

a)

c)

d) 2 ATR

b) 0 2 c) ATP

e)

d)

NADPH2

e)

Rlbulosa 1-5 DP

1 ATR 6 ATR

C 02

15

el

r y u ^ rj

28.

35.

Una de las consecuencias que sucede durante la fase

aeròbica, se form a ATR esta reacción se denom ina:

a) Captación de C 0 2 .

a) b) c) d) e)

b) Form ación de NAD. c) Form ación de ADR d) Formar alim en tos e)

O rganela que participa durante la fotosíntesis en las

30.

Relacione las reacciones con el lugar do nd e suceden: 1. 2. 3. 4. 5.

células de un rosal: a) b) c) d) e)

C loroplasto R ibosom a M ito co n d ria Lisosom a G olgisom a

Fase lum inosa G lucó lisis Ciclo de Krebs Fosforilación oxida tiva Fotolisis del agua ) ) ) ) )

Se define com o el conjunto de reacciones catabólicas y exergónicas en las que se pro du ce ATP tanto en el citoplasm a y en la m itocondria. a) Respiración celular b) Fotosíntesis c) Fermentación láctica d) G lucólisis. e) Fermentación alcohólica

31.

Ciclo de Krebs Fermentación alcohólica. G lucólisis. Fosforilación oxidativa. Vía de Embden - Meyerhof.

Liberación de 0 „ 36.

29.

D u ra n te la ú ltim a eta pa d e la re sp ira ció n ce lu la r

lum inosa es:

a) b) c) d) e)

Durante la respiración aeròbica, es el evento en el que

37.

2, 2, 5, 5, 2,

Citosol Matriz m itocondrial Tilacoide Estroma Cresta m itocondrial 3, 3, 2, 2, 3,

4, 5, 1, 1, 1,

5, 1, 4, 3, 5,

1 4 3 4 4

En la siguiente ecuación “ X ” representa:

se produce la m ayor form ación de ATR a) b) c) d) e) 32.

La glucólisis El ciclo de Krebs. Fotofosforilación. La fosforilación oxidativa. En la vía de Embden - Meyerhof.

c 6h

a) b) c) d) e)

Productos finales de la glucólisis son:

12o 6 + 0 2 .

co 2+

h 2o + X

Energía (ATP) Ácido pirúvico NADPH2 G lucosa Pi ruvato

a) ATP y C 0 2 . 38.

b) Ácido pirúvico y C 0 2 . c)

a)

ATR C 0 2 y H 20 . }&■

d) Ácido pirúvico, C 0 2 y etanol. ,0*

e) ATR N AD H , ácido pirúvico. 33.

No correspende a la fase lum inosa de la fotosíntesis:

G * '* 0 M olécula gaseosa libera da d u ran te la foto-síntesis y

Síntesis de ATR

b)

Liberación de 0 2 .

c)

Cadena electrónica.

d)

Reducción del NADR

e)

Captación de C 0 2 .

utilizada en la respiración celular: a)

39.

C02

b) CO c)

34.

a) ATP

02

b) Fotoexcitación de la clorofila

d) o 3

c)

e) ATP

d)

C02

e)

Fotolisis del agua

La a) b) c) d) e)

ferm entación alcohólica sucede en: M atriz m itocondrial Citosol R ibosom a Cresta m itocondrial G olgisom a

NADH 2

La degradación parcial de la glucosa hasta piruvato en el citoplasm a se denom ina: a) b) c) d) e)

16

En la fase lu m in o s a de la fo to sín te sis se produce, excepto:

40.

G lucólisis. Fermentación alcohólica. Fermentación láctica. Fosforilación oxidativa. Ciclo de Krebs.

o x jjy o

p fim

à

3SU1À

€ULU>Í>

41.

Son rea ccio nes co m u n e s entre la fo to sín te sis y la

48.

(V) o falso (F) en los siguientes enunciados:

1. Transporte de electrones. 2. Fosforilación de ADR 3. Síntesis de compuestos orgánicos

(

4.

(

Liberación de C 0 2 .

( a) b) c) d) e)

1, 2, 3, 4

¿En qué proceso intervienen lo s c ito c ro m o s y la enzima

49.

ATPasa? a) b) c) d) e) 43.

Ciclo de Krebs Ciclo de Calvin Fosforilación oxida tiva G lucó lisis Fermentación

50.

Los productos de la fase lum inosa usados en la fase

51.

Ácido cítrico Alcohol y glucosa Oxígeno y alcohol Agua y oxígeno C 0 2 y etanol

C02

La fijación de C 0 2 para la producción de hexosas ocurre durante:

C O „ , es realizado por:

a) b) c) d) e)

La ribulosa - difosfato El gliceraldehído - fosfato La glucosa El oxígeno

cp" ^ &

ivc^0' ^ ,oO ^

53.

La form ación de moléculas de agua. La síntesis de com puestos orgánicos La form ación de ergomoléculas com o el ATR Que se lleva a cabo el ciclo de Krebs. La liberación de moléculas de oxígeno.

El oxígeno lib e ra d o en la fotosíntesis resulta de la

L a fo to s ín te s is , re s p ira c ió n c e lu la r y s ín te sis de

54.

La

g lu c ó lis is

y

la

fe rm e n ta c ió n

se

re a liz a n

respectivamente en:

descom posición de: a)

La fase luminosa. La fase oscura. La reacción de Hill. La glucólisis El ciclo de Krebs.

proteínas son respectivamente procesos de: a) Catabolismo, anabolism o y catabolismo. b) Anabolism o, catabolismo y anabolismo. c) Anabolismo, catabolismo y catabolismo. d) Catabolismo, anabolism o y anabolismo. e) Catabolismo, catabolismo y anabolismo.

En la fotosntesis el C 0 2 es utilizado para: a) b) c) d) e)

47.

Las crestas mitocondriales. La m em brana celular. Lo s túbulos m itoco nd riales La m em brana externa m itocondrial. La m atriz m itocondrial o mitosol.

d) G lucosa e) NAD 52.

46.

Se form an al final C 0 2 y etanol.

) Todo el proceso se produce en el citosol. VFFF VVFF FVFF FFVV VVVF

En el ciclo de Calvin - Benson - Bassham, la fijación de

b) c) d) e)

al

La fotosntesis es el proceso de producción de:

c)

ATR N A D P H 2 y glucosa ATR N A D P H 2 N A D P H 2, H 20 , A T P A T R 0 2, C 0 2

La ribulosa - fosfato

p ro d u c e

a) R ibulosa b) C lo ro fila

a) ATT?NADPH2 y 0 2

a)

g lu c o s a

Fbr oxidación de glucosa las levaduras producen: a) b) c) d) e)

oscura son:

45.

de

El transporte de electrones y la fosforilación oxidativa a) b) c) d) e)

La fotofosforilación es un proceso de for-m ación de

b) c) d) e)

m o lé c u la

se realiza en la m itocondria, a nivel de:

ATP durante la fotosíntesis, que se realiza en: a) El espacio intratilacoidal. b) La m em brana externa del cloroplasto. c) La m em brana tllacoidal. d) La m em brana interna del cloroplasto. e) La cresta m itocondrial. 44.

Una

) Es necesario que intervenga oxígeno molecular.

( )

d) 1 y 2 e)

)

final del proceso 36 ATR

a) 1, 2 y 3 b) Sólo 1 c) Sólo 2

42.

Respecto a la respiración aeróbica m arque verdadero

respiración celular:

a) b) c) d) e)

El C 0 2

b) Los carbohidratos c) El ATP d) El NADP e) El agua

o x jjy o ¿Vana ¿

Citoplasm a y m itocondria. M itocondria y cloroplasto. Citoplasm a y citoplasma. Citoplasm a y ribosoma. Cloroplasto y m itocondria.

17

55.

Son productos conseguidos en el ciclo de Krebs: a)

H 20 , C 0 2 , ATP

b)

C 0 2 , N A D H 2 , FADH,

c)

C 0 2 , H 20 , ATP

59.

La fo tó lis s del agua genera: a) Liberación de 0 2 . b) O xidación del NAD. c)

Captación de C 0 2 .

d) Formación de una hexosa. e) Fotofosforilación.

d) H 20 , N A D H 2 , FADH2 e) A T P , NAD , FAD 60. 56.

La degradación de la glucosa en el cito-plasma produce: a) Dos moléculas de ácido pirúvico. b) 34 moléculas de ATP c)

Seis moléculas de C 0 2 .

d) Dos moléculas de ácido láctico. e) Seis moléculas de agua.

Con respecto a la fotosíntesis, m arque verdadero (V) o falso (F): (

)

(

)

Se requiere oxígeno.

(

)

El C 0 2 ingresa por los estomas

( 57.

58.

Producir glucosa. Descom poner agua. Liberar oxígeno. Producir ATP

e)

Liberar C 0 2 .

En a) b) c) d) e)

el estrema del cloroplasto se lleva a cabo: La fosforilación oxidativa. El ciclo de Calvin. La fotolisis del agua. La glucóllsis El ciclo de Krebs.

a) b) c) d) e)

,0* G ^ °

18

) (

El ciclo de Calvin tiene com o finalidad: a) b) c) d)

Realizada por to d o s los organism os

La clorofila se encuentra en los tilacoides. )

El fotosistema I y II form an parte del estroma.

V FFVV FFFVV FFVVF FVFVF V V F FV

Capítulo

CICLO (BULAR

5 D EFIN IC IÓ N

Se llam a así al ciclo biológico o vital de una célula y se le define com o una serie de cam bios y transform aciones que experim enta la m isma durante su vida, teniendo com o objetivo la form ación de nuevas células hijas, garantizando de esta m anera su perpetuación.

ETAPAS

-o * ^

El ciclo celular es un proceso continuo m uy csro p é jo que com prende do s acontecim ientos importantes: La Interfase y La División

INTERFASE CELULAR

I.

D E F IN IC IÓ N Es la prim era etapa del ciclo celular, en la cu a l,

fu n d a m e n ta lm e n te

d u p lic a c ió n

del

m a te ria l

la

Periodo G?______

g e n é tic o

Preparación para la división fina.

o c u rre

hereditario (ADN).

II.

______ Mitosis División celular.

C A R A C TE R ÍS TIC A S *

Es el prim er periodo del Ciclo Celular, siendo además el más prolongado. El p e rio do de du ración varía según el tipo celular.

*

Es lla m a d o m o d e rn a m e n te “ Fase m etabòlica celular” , porque durante este p e rio d o la célula desarrolla su más am plia actividad metabòlica, sin­

Periodo S Síntesis del DNA Comienza la duplicación del ácido desoxirribonucleico

tetizando todas las sustancias necesa­

Periodo G 1 Chequeo del código genéticc

rias que le perm itan crecer y poste­ riorm ente dividirse. *

Tiene com o objetivo “ duplicar” todos lo s com p on ente s celulares sobresa­ lie n d o

la

d u p lic a c ió n

de

las

cromatinas, esdecir, de la inform ación genética o “A D N ” . *

Erróneamente, algunos autores la lla­ man “ Fase de reposo” , pues aparen­ temente la célula permanecería inacti­ va, pero no es así, ya que en esta eta­ pa la c é lu la re a liz a g ra n tra b a jo

El paso de G 0al c id o celular (o viceversa) juega un papel vital en el mantenimiento del organismo. Cuando las células no se están reproduciendo, salen del ciclo celular y entran en un estado quiescente (G0)

m etabòlico.

o x jjy o

i

€LLU>Í>

C ic lo c e lu la r

III.

FASES Se conocen tres: G ,, S y G 2 A . Fase G 1 (G AP a brecha « intervalo 1) Es una fase com prendida entre el m om ento de la postdivisión celular y la fase de replicación del ADN (antesis). Es la fase que más varía en duración y tam bién la más larga. m etabòlica, pues la célula se abastece de

Se caracteriza porque existe una gran actividad

m o n ó m e ro s com o : am inoácidos, m onosacáridos, ácido s grasos,

nucleótidos. etc. Particularmente, cada crom atina aparece com o un solo filamento, aunque ya se prepara para su duplicación. La célula experimenta un Incremento en su volum en citoplasmàtico, empieza la form ación de nuevas organelas membranosas (m itocondrias, lisosomas, plastidios, etc.) y no membranosas (ribosomas, microtúbulos, microfilamentos, etc.). Las células que no se dividen suelen detener el ciclo antes del inicio de la fase “ S” , es decir, entran a ú n a etapa de reposo citocinético llam ado Fase “ G 0” , que no es parte del ciclo celular en 3. En esto se basa la pérdida de actividad m itótica de m uchos tipos celulares com o las células nerviosas, los eritrocitos, células parenquim áticas y floem áticas de la m ayoría de vegetales, etc. Esta fase dura aproxim adam ente ocho a diez horas B. Fase S (Síntesis) Es el segundo periodo de la interfase, durante el cual ocurre un acontecim iento m uy im portante: que es la síntesis de ADN (duplicación o replicación), es decir, se duplica la cromatina. Así mismo, los m onóm eros sintetizados en la Fase G v se polimerizan o unen, dando origen a las macrom oléculas com o proteínas, lípidos, pollsacáridos, etc. Durante la Fase “ S” , la célula contiene un factor que induce la síntesis de ADN . La Fase “ S” dura aproxim adam ente 6 a 8 horas y durante este periodo se activan en serie muchas unidades de replicación.

2

Q u it t o

Las regiones heterocromáticas más condensadas de las crom atinas se replican tardíam ente durante la Fase “ S” en todas las células

C. Fase G2 (G AP = brecha = Intervalo 2) Es el periodo posterior a la síntesis de ADN , pero previo a la próxim a división celular. Todos los com ponentes celulares aparecen duplicados y particularm ente cada crom atina aparece form ada por las dos futuras cromátides, las cuales se mantienen unidas a través de lo que va a ser el futuro centròmero, es decir, las crom atinas se preparan para su condensación y de esa manera convertirse en los futuros crom osom as Existe, as mismo, acumulación de material energético (ATP) para la división celular. Tiene una duración aproxim ada de 4 a 6 horas

N o ta : Muchos tipo s de células de mam íferos progresan lentamente durante la interfase, pasando cinco horas en la etapa “ G ^ ’ , aproxim adam ente siete, du plicando su D N A d&@ nte la Fase “ S” y tres en “ G 2” , preparándose para la división. Aunque la división celular dura en p ro n ^ a íd una hora, algunas células tienen ciclos celulares muy cortos mientras que otras pueden durar sem araas^Poda su vid a sin dividirse. Estas diferencias en la duración del ciclo celular, en general, se originan ponáj® rencias en la duración de la Fase “ G ^ ’ . Fbr ejemplo, las divisiones celulares tempranas de un em brión a n ^ a ro c u rre n en una sucesión rápida; por el contrario, las neuronas cerebrales de los m am íferos adultos no se dividen y permanecen en Fase “ G-," durante tod a su vida.

D IV IS IÓ N C E L U L A R

I.

D E F IN IC IÓ N Es la segunda etapa del ciclo celular, en la cual, todo el material previamente duplicado Inicia su distribución h a da las células hijas. Com prende primero, una división nuclear (cariocinesis)

y luego la división citoplasmàtica (citocinesis).

C itocinesis

Cariocinesis Karión: núcleo ; Cinesis: m ovim iento

Cito: célula ;

Cinesis: m ovim iento

L a s c o p ia s c o m p le ta s e id é n tic a s d e to d o s lo s

El citoplasm a se reparte en dos nuevas células hijas

crom osom as se reparten en dos núcleos nuevos La

diploides para el caso de la mitosis; pero cuatro cé­

división nuclear ocurre en la Anafase.

lulas hijas haploides en meiosis. La división ocurre en la Telofase.

II.

C A R A C TE R ÍS TIC A S *

Es el segundo período del Ciclo Celular, siendo además el de más corta duración.

*

Tiene com o ob je tivo “ repartir” to d o s los com ponentes celulares (incluyendo el A D N ) que se duplicaron en la

*

La División Celular cum ple su objetivo m ediante dos formas: por Mitosis y por Meiosis.

Interfase para las nuevas células hijas.

III.

TIP O S D E D IV IS IÓ N CELU LA R *

M itosis y

*

M eiosis

o x jjy o

¿Vana

a

3

FASE H A P L O ID E M E IO S IS

Ovulo

Espermatozoide

Gametos haploides (n= 23)

Adultos diploides (2n= 46)

F E C U N D A C IO N M IT O S IS

Cigoto diploide (2n= 46)

FASE D IP L O ID E

M IT O S IS (División

I.

ecuacional)

D E F IN IC IÓ N Es una fo rm a especial de divisió n celular (repartición), la cual es p ro p ia o exclusiva

de las células som áticas o

corporales y tienen com o objetivo form ar dos células hijas con igual núm ero de crom osom as respecto a la célula madre o rigin al, garantizando así

su perpetuación. El citop la sm a y el núcleo de la célula se d ivid e n p o r igual en d o s

células hijas idénticas Este proceso dura entre una a dos horas.

II.

FASES La mitosis es un proceso com plejo y continuo, que con fines didácticos se le ha subdividido en cuatro fases llamadas: -

Profase, Metafase, Anafase y Telofase

A . Profase (Pro: antes ; *

phasis: aspecto) (Etapa previa)

El prim er indicio es el desplazamiento de los centriolos hacia los polos de la célula, arrastrando y ordenando a los m icrofilam entosdel citoesqueleto, form ando al final el llam ado Huso Acrom ático (Huso mítótico).

* *

La m em brana nuclear y nucléolos se desorganizan. Las cromati ñas (duplicadas en Interfase) inician su condensación, form ándose al final los crom osom as quienes aparecen dispersos en el citoplasma.

*

Algunos m icrotúbulos del Huso (M icrotúbulos cinetocóricos) se unen a cada crom osom a en su cinetocoro, m ientras que otros m icrotúbulos (m icrotúbulos polares)

se extienden desde cada polo hacia el ecuador de la

célula do nd e sus extremos se traslapan.

B. Metafase: *

(Meta: después;

más allá)

(Etapa

intermedia)

Los crom osom as se dirigen hacia el centro de la célula y se organizan de tal m anera que sus centróm eros form an una línea im aginaria llam ada Placa Ecuatorial.

*

Se ha com pletado el Huso Acromático, do nd e sus fibras (m icrotúbulos) se han conectado a los cinetocoros de cada cromosoma.

*

Los crom osom as alcanzan su m áxim a condensación, razón por la cual, es la etapa utilizada para su estudio m orfológico. C ada crom osom a está constituido por dos fibras gruesas longitudinales llam adas cro m á tid e s unidas en un punto llam ado centròm ero. Según la posición del centròm ero, los crom osom as pueden ser: metacéntricos (centròmero en la parte media), submetacéntrico (centròmero en posición subcentral), acrocéntrico (centròmero casi term inal), telocéntrico (centròmero

B

o n jjy c j

terminal).

£1¡LU*£>

C. A n a fa s e : *

(Ana: regresar, volver)

(E ta p a d e s e p a ra c ió n )

En esta fase ocurre la disyunción, esdecir, la separación de loscentróm eros, en consecuencia de ello, se separan las crom átides hijas en do s crom osom as hijos Independientes.

*

Las crom átides independizadas (crom osom as hijos) son arrastradas hacia extremos opuestos (polos celulares) por acción de las fibras del huso acromático, las cuales se van acortando (los m icrotúbulos del huso se acortan a un tercio o un quinto de su longitud original).

*

Los crom osom as pueden adoptar la fo rm a de “ V ” , debido a la posición del centròmero.

*

Se da inicio a la citocinesis Es la fase de m enos duración.

D . Teiofase: *

(Telo: fin) (E ta p a fin a l)

Estando las crom átides en los extremos de la célula, éstas se descondensan, es decir, comienzan a regresar a su estado de cromatina.

*

En am bos extremos reaparece la m em brana^uiP ear (carioteca) y los nucléolos La carioteca se reconstituye a partir del retículo endoplasmático

*

Ocurre la cltocinesiso división .^© citoplasm a, que en la célula animal es por estrangulamiento y en la vegetal

*

Al final, se han form ado dos nuevas células hijas con igual carga genética (2n) que la célula m adre (2n).

por la form ación de la p l© Q fe lu la r (fragmoplasto).

N o ta : *

La im portancia de la Mitosis radica en mantener constante la cantidad y la carga genética de los crom osom as (división ecuacional). Así mismo, renovar los tejidos dañados y gastados del organismo (crecimiento).

*

Las m itosis en las que el huso posee centriolos y ásteres se denom inan Astrales o Anfiastrales, ocurriendo en las células anim ales y en algunas vegetales inferiores. En los vegetales superiores com o las angiospermas y la m ayoría de gimnospermas, la m itosis llam ada Anastral, carece de centriolos y ásteres. Estas estructuras no son indispensables para la form ación del huso y en cierto modo, en una m itosis astral, la form ación del huso, constituye un mecanismo para distribuir los centriolos entre ambas células hijas.

*

C ito c in e s is .

Durante la d to d n e s is en las células anim ales los m lcrofilam entos compuestos de las proteínas

actina y m iosina form an an illos alrededor del plano ecuatorial de la célula, rodeando los restos del huso mitótico. Estos m icrofilam entos se fijan a la m em brana plasmática, se contraen y jalan el plano ecuatorial de la célula. Finalmente, el centro celular se contrae com pletam ente y d ivid e al citoplasm a en dos células hijas La citocinesis en la célula vegetal es diferente: el Aparato de Golgi elim ina vesículas llenas de carbohidratos que se alinean a lo largo del plano ecuatorial de la célula entre los dos núcleos. Las vesículas se fusionan produciendo una estructura llam ada “ placa celular” . Cuando se han fusionado un número suficiente de vesículas, los extremos de la placa celular se unen con la m em brana plasmática original que se encuentra alrededor de la célula. El carbohidrato ¡nidalm ente contenido en las vesículas permanece entre las m embranas plasmáticas form ando la lám ina m edia de la pared celular.

2n

2n

2 (2 n)

2n

MITOSIS

o n jjy c j ¿Vana a

5

M ITO SIS

Pfif&ÉRA DIVISIÓN MEIÓTICA

METAFASE I

ANAFASE I

TELOFASE I

SEGUNDA DIVISIÓN MEIÓTICA

ANAFASE 11

TELOFASE 11

M El O SIS (D ivisión

I.

Reduccionai)

D E F IN IC IÓ N Es o tra fo rm a de divisió n celular (repartición), la cual sólo se realiza en aquellos seres vivo s que se reproducen sexualmente, pues tiene com o objetivo form ar células especiales llam ados células sexuales o gametos, que intervienen en la fecundación para form ar un nuevo ser.

II.

C A R A C TE R ÍS TIC A S * *

Cada célula sexual posee un grupo o juego de cromosomas, llamándose “ haploide” (n). La meiosis se realiza en células especiales llam adas “ célula m adre” o “ germ inativa” , la cual posee dos grupos o juegos de cromosomas, llam ándosele “ d ip lo id e ” .

*

La meiosis se realiza en las gónadas del aparato reproductor.

*

La meiosis es un proceso com plejo - continuo y com prende do s divisiones llamadas: Meiosis I y Meiosis II

6

o x jjy o

MEIOSIS Meiosis I

Meiosis II

Telofase II Q

Q

0

Cuatro

células i A L haplo¡des''*ár

MEIOSIS

I

A

(Reduccional)

I

(2n)0

P R 0 F A S E 1

Preleptonema Leptonema Cigonema { Paquinema Diplonema Diacinesis

M E T A h A S E

A N A F A S E

T E L 0 h A S E

1

1

1

\

I N T E R C I N E S I S

(Ecuacional)

M E IO S IS II

L

© (n)

® (n )

P R 0 F A S E

M E T A F A S E

II

II II

O iL U > í> A jú i! ¿

A N A F A S E

T E L 0 F A S E

®

(n)

® (n) ® (n ) ® (n )

II

® (n ) ® (n )

n yn yrj

LA M EIO SIS

3. M e io s is ll : L a scrom á tidas herm anas se separan y pasan al núde o hijo II.

2. M eiosis I : Los hom ólogos 1. Interfase : Los crom osom as se replican.

se separan : un hom ólogo de cada par pasa a cada núcleo hijo I.

núcleo hijo I

núcleo hijo II

crom osom as hom ólogos

MEIOSIS

I

(Prim era División Meiótica)

I.

D E F IN IC IÓ N Es una división m eiótica que se caracteriza por ser de tipo reduccional, ya que a partir de una célula m adre se van a form ar do s células hijas con la m itad de crom osom as respecto a la célula m adre original.

II.

FASES A. Profase I Es la fase más prolongada, com pleja y más im portante de tod a la meiosis. Al igual que en la m itosis las crom atinas se condensan para form ar a los cromosomas. Esta fase se diferencia de la profase m itótica por emplear más tiem po y por el intercam bio genético que realizan los cromosomas. Fbr cuestiones didácticas, la Profase I se subdivide en las siguientes subfases: *

Preleptonema (Pre: antes ; leptos: delgado ; nema: filam ento). Corresponde a la Profase tem prana de la meiosis. Se inicia la condensación de las crom atinas (duplicadas en Interfase); pero en conjunto aparecen com o

*

un “ovillo” im posible de contarlos independientemente.

Leptonema (Leptos: delgado ; nema: filamento). Corresponde a un periodo en el que el núcleo aum enta de tam año y los crom osom as se vuelven más aparen­ tes es decir, las crom atinas se han condensado y han dado origen a los crom osom as Ftero, a pesar de ello, los crom osom as aparecen todavía com o filam entos delgados disponiéndose a manera de un ramillete de flores llam ado “bouquet”. Los crom osom as leptoténicos presentan dos diferencias con respecto a los de la profase mitótica: -

A pesar de que la duplicación del ADN se produjo anteriorm ente y contienen dos crom átides parecen ser simples en vez de do bles Muestran engrasamientos en form a de “ cuentas de collar” , dispuestos a intervalos irregulares (cromómeros).

8

A jtiarA

Q x jjy o

€LLU>Í>

*

Cigonema (Cygon: unión ; nema: filam ento) En este periodo ocurre el fenóm eno llam ado: sinapsis, es decir, los crom osom as hom ólogos (uno paterno y el otro materno), tienden a juntarse o alinearse y se aparean, form ándose as los bivalentes. El apareamiento es m uy específico y com prende la form ación de estructuras especiales que se observan con el m icroscopio electró­ nico y constituyen el C om plejo Sinaptoném ico. El apaream iento puede com enzar en cualquier sitio del crom osom a; en algunos casos se unen p o r sus extrem os polarizados y continúan apareándose hacia el otro extremo; en otros casos la fusión tiene lugar, simultáneamente, en varios pu ntos a lo largo del cromosoma. El apareamiento se produce punto p o r punto y crom óm ero p o r crom óm ero en cada hom ólogo, es m u y específico.

*

Paquinema (Phacus: grueso ; nema: filamento) Lo s crom osom as siguen condensándose y se vuelven m ás gruesos y c o rto s En este pe rio do además, el apareamiento de los crom osom as se completa, es decir, los crom osom as hom ólogos se entrecruzan form ando puntos de intersección llam ados quiasmas, y com o consecuencia de ello, se realiza el “Crossing o v e r”, o tam bién llam ado “p ro c e s o de r e c o m b in a c ió n S ^ fíé tic a ”, que constituye el proceso más im portante de tod a la m eiosis ya que es responsable de qgg'í&s células sexuales presenten carga genética m uy diversa, en consecuencia, responsable de la in to fl^S cló n variad a en los seres v iv o s Es Im portante m encionar en este periodo que cuando se produce^O ipaream iento de los crom osom as ho m ólogo s se aprecian cuatro crom átides este evento recibe el norr^pe cíe Tetradación (form ación de tétradas).

*

D iplonem a (Diplo: doble ; nema: filamento) En este periodo, los crom osom as hom ólogos antes apareados inician su separación, reduciéndose el núm ero de quiasmas. Estos puntos de intercam bio genético se evidencian marcadamente. Durante el diplonem a, las crom átides de las tétradas se vuelven visibles y el com plejo sinaptonémico desaparece. Este periodo puede variar en duración, inclusive hasta años (dictioteno: en ovocitos humanos).

*

D iacinesis (Día: a través) Durante esta etapa, las tétradas se distribuyen más homogéneam ente en el núcleo y el nucléolo desaparece. El núm ero de quiasm as con tinú a reduciéndose, es decir, ocurre el proceso de T e rm in a n za c ió n , d o n d e los quiasmas Interm edios desaparecen en su totalidad y sólo quedan los quiasmas terminales (los extremos). Al final de la Profase I, la carioteca se desorganiza y se fo rm a el Huso Acromático.

B. Metafase

I

Los crom osom as hom ólogos apareados alcanzan su m áxim a condensación y se alinean en el plano ecuatorial de la célula, fijándose con las fibras del huso acromático em itido por los centriolos.

C. Anafase I Los crom osom as de cada par (crom osom as homólogos) se separan, m igrando hacia los polos, atraídos por las fibras del huso acromático. A este fenóm eno se le llama: Segregación de ho m ólogos Así mismo, se inicia la citocinesis AI final de la Anafase I, hay d o s juegos de crom osom as cada uno de ellos contiene un m iem bro de cada par de crom osom as hom ólogos y por lo tanto es de condición haploide.

D. Teloíase I Los crom osom as han llegado ya a los polos respectivos de la célula; se form an los núcleos cada uno de los cuales tiene un número haploide de crom osom as (n); pero cada crom osom a está form ado por dos cromátides. A conti­ nuación, se produce la citocinesis e, inm ediatam ente (luego de una intercinesis), la segunda divisió n (no hay interfase). *

Intercinesis :

C ulm inada la prim era división m eiótica (fase reduccional) las do s células hijas ingresan a un

corto periodo de descanso, do nd e no hay duplicación del ADN , pero sí de los centriolos

9

£ tiLU *£>

MEIOSIS

II

(Segunda división meiótica)

I.

D E F IN IC IO N Es una división m eiótica que se caracteriza por ser de tipo ecuaáonal, ya que se form an células con igual cantidad de crom osom as que la célula que les dio origen. Es decir, culm inada la Meiosis I.

Las d o s células hijas haploldes (n)

emprenden la segunda división (Meiosis II), dond e cada célula form ará do s nuevas células, form ándose al final del proceso cuatro células haploides (n).

II.

FASES A. Profase II Los centriolos se separan y se dirigen hacia los polosgiePa célula, form ándose nuevamente el huso acromático. La carioteca se desorganiza. No hay re c o m b in ^ ^ P ^ e n é tic a entre los crom osom as

B. Metafase

II

Ocurre la fija ción de los crom osom as por m edio de sus cinetocoros a las fibras del huso acrom ático, y com o consecuencia de ello, se organizan en el plano ecuatorial de la célula.

C. Anafase II Los filam entos del huso acrom ático se acortan, haciendo que las crom átides de cada crom osom a se separen, dirigiéndose hacia los polos respectivos (ahora a esas crom átides separadas se les llam a crom osom as hijos). Así mismo, ocurre el inicio de la segunda citocinesis

D. Tel o fase II Los crom osom as han llegado a los polos y se form an los nuevos núcleos de la célula, los nucléolos y ocurre la citocinesis originándose de esta manera, cuatro células: cada una de las cuales tiene el núm ero h a ploid e de crom osom as (n).

N ota : La im portancia de la Meiosis recae en dos aspectos: la recombinación genética que realizan los crom osom as tanto

*

de origen paterno com o materno, a nivel de la prim era división meiótica:

la Meiosis I es de tipo reduccional y la

segunda Meiosis II es de tipo ecuacional. Sin embargo, tod a ia meiosis es considerada un proceso de tipo reduccional, porque se reduce a la m itad el número de crom osom as que tiene la célula m adre original (2n

Meiosis I

Meiosis

□ □ □ (n)

(2n)

(n)

MEIOSIS

10

o x jjy o

□

| (n)

□

(n)

□

| (n)

:i ]

(n)

n).

DIFERENCIAS ENTRE MITOSIS y MEIOSIS

M ito s is

M e io s is

*

Implica una sola división.

*

*

Su Profase es muy corta.

*

C om prende d o s divisio ne s La Profase 1 de la prim era división es prolongada, com pleja y la más im portante de tod a la meiosia

* *

*

No existe Crossing over o recombinación genética.

*

*

1. C a d a d clo origina cuatro células hijasgenéticamente

Cada ciclo da lugar a dos células hijas genéticamente idénticas entre sí e idénticas a la célula madre.

«

Es ecuacional, porque las células hya@aab|uieren

iP

diferentes entre a y diferentes a la célula madre. *

la mitad del núm ero de crom osom as respecto a la

madre.

célula madre.

En organism os unicelulares y en muiti-celulares sólo

*

Las células hijas form adas pueden sufrir sucesivas

*

En organism os m ulticelulares sólo se presenta en células especializadas o generatrices.

*

Las células hijas form adas no pueden sufrir suce­ sivas meiosis.

mitosis. *

Es reduccional, porque las células hijas adquieren

igual cantidad de cromosomas@á¡3ecfo a la célula

se presenta en células somáticas o corporales. *

Existe Crossing over, específicamente en la Profase

Las células form adas son típicamente diploides.

*

Las células form adas son típicamente haploides.

Empieza desde el cigote y se repite a lo largo de la

*

Se produce generalm ente cuando el ha empezado a madurar.

vid a del organismo.

C O M P A R A C IÓ N D E LA M IT O S IS Y M E IO S IS

o x jjy o ¿ y *m à ÿ i w

organism o

r y u y rj

REPRODUCCIÓN I.

D E F IN IC IÓ N La reproducción es el mecanismo natural y autodirigido que ejecutan las m últiples entidades vivientes, con la intención o finalidad de fo rm a r descendencia (prole, casta, linaje, estirpe, hijos), los cuales habrán de mantener, conservar, preservar o perpetuar la especie sobre la Tierra. También se le puede definir com o el mecanismo natural de conservación de la vida, siendo el proceso biológico vital que liga pasado, presente y futuro.

II.

T IP O S D E R E P R O D U C C IÓ N Considerando la gran biodiversidad de organism os que h a d o , puede dividirse en dos tipos:

existen y existirán, la reproducción com o tal

^

Asexual y Sexual

REPRODUCCIÓN ASEXUAL (Sin sexos)

También se le conoce com o la Reproducción vegetativa. Este tipo de reproducción, frecuentemente se realiza en: bacterias, cianobacterias, algas, pro-tozoarios, hongos, musgos, traqueofitas (plantas con tejido conductor), animales inferiores, animales superiores (pero a nivel celular).

I.

C A R A C T E R ÍS T IC A S *

En este proceso solamente interviene una célula o un solo organism o progenitor.

*

No intervienen células sexuales (gametos).

*

El proceso básico de esta reproducción es la división celular conocida com o mitosis.

*

Fbr m edio de la mitosis, tod os los descendientes tendrán idéntico contenido genético que la célula u organismo progenitor.

* *

Al reproducirse el organism o progenitor, la descendencia suele ser abundante y su tiem po de vid a corto. Esta reproducción no perm ite la variación genética, tendiendo a conservar las caracterís-ticas de una especie (salvo la m utación: cam bio en la codificación genética).

*

A á mismo, la esperanza de vid a es menor, debido a la cantidad y sobretodo por la ausen-cia de la variabilidad de características. Se considera a este evento biológico com o el prim er tipo de reproducción que estuvo presente en las prim eras form as de vid a en la Tierra.

12

o x jjy o

c tiL U jty ¿ j Í¡3!á

D ESAR R O LLO D E UN R EN AC U AJO

1 El huevo fecundado empieza a desarrollarse.

3 En la division de las células, se form a una do ble capa.

2 El huevo com ienza a dividirse.

4 El em brión empieza a alargarse. 5 El desarrollo del renacuajo ha term inado.

P R O C R E A C IÓ N A R T IF IC IA L

13

C LA S IF IC A C IÓ N Puede reunirse en do s subtipos: -

Directa e

-

Indirecta

A. D irecta *

(sin fases)

B ip artició n Consiste en la división somática inm ediata del organismo, form ando así, la descendencia. El tiem po em pleado es bastante corto, por eso en pocas horas el núm ero se increm enta notablemente. Fbr ejemplo, en la bacteria Escherichia co li. las células se alargan hasta alcanzar aproxim adam ente el doble de su longitud, desarrollando un tabique transversal, el cual es resultado de una invaginación de la m em brana y pared. Durante su ciclo de crecimiento, tod os los com ponentes celulares se duplican, de tal m anera que cada célula hija recibe un AD N com pleto y copias suf¡cienré$tele todas las m acro-m oléculas que le permitan vivir com o célula independiente. El tiem po requerido «g^féítodo esto es variable y depende de factores nutricionaies y genéticos (Escherichia coli com pleta aj^(JS© en 20 minutos). El crecimiento bacteriano im plica no menos de 2 000 reacciones bioquím icas d e j^ é íe n te tipo.

B. Indirecta

(con fases)

Este tipo de reproducción emplea el proceso m itótico (mitosis), es decir, el núcleo experimenta cam bios funciona­ les, específicamente el ADN , previamente se duplica para ser transferido a las nuevas células hijas. *

Fisión binaria Es un tipo de reproducción asexual que se da en organism os eucariotas unicelulares y consiste en que el organismo duplica su material genético (ADN) dentro del núcleo, el cual tam bién se duplica y luego sobreviene la separación del organism o, generando la descendencia. Ejm: Se d a en protozoarios com o: Paramecium aurelia. Am oeba proteus: en algas unicelulares com o las Euglenofitas, etc. Algunos autores hablan sobre una “ fisión m ú ltip le ” , que se refiere a divisiones sucesivas de l núcleo, para posteriorm ente generar varios in d iv i­ d u o s (esquizoogonia).

Fisión binaria en protozoarios

G em ación Es un tipo de reproducción asexual que se da en organism os unicelulares y pluri-celulares. Consiste en que el organism o proyecta parte de su cuerpo, que luego crece hasta desprenderse o quedarse fijo al progenitor, incluso form ando colonias. Ejemplos: en las levaduras prim ero se duplica el ADN , se d ivid e el núcleo, éste se va a la periferie form ando una yem a y luego se desprende (S. cerevisae). O tros ejem plos lo constituyen los esponjas, los hidrozoarios las m edusas los tun icad os otros tipos de hongos, etc.

o x jjy o

€LLU>Í>

Esporulación Consiste en ia división sucesiva dei núcleo celular, el cual se rodea de citoplasm a, luego de m em brana y finalm ente al romperse la m em brana de la célula progenitora, se liberan numerosas células llam adas esporas, que luego darán origen al nuevo in dividu o. Este tipo de reproducción se da en organism os unicelulares y m u ltic e lu la re s c o m o p o r e je m p lo : p r o to z o a rio s d e l g é n e ro P la s m o d iu m (c a u s a n te d e la m a la ria en el hombre), m icobacterias (esporas endógenas), hongos com o en el género Penicillium (conidiosporas); tam bién sucede en algas, liqúenes musgos, helechos y plantas superiores en su fase asexual.

E strobilación (Fragm entación) El organism o que experim enta este proceso d iv id e su cuerpo en varias secciones que al separarse cada segmento, origina un nuevo individuo. Este mecanismo es ejecutado por platelm intoscom o la planaria (Duaesia sp), en celentéreos com o los escifozoos en equinoderm os com o las estrellas de mar, en esponjas en anélidos com o los poliquetos; por lo general, el proceso de fragmentación depende de factores externos las algas pardas y verdes de las costas m arinas a m enudo se r o n jp ^ ^ s e d a z o s debido a la acción de las olas y cada fragm ento puede crecer hasta alcanzar el tam año con 0

Propagación vegetativa

s \0 '

Es un tipo de reproduccióí¿Hsexual de las plantas pluricelulares, debido a que form an yemas y éstas tienen una alta capacidad de desarrollo, de tal m anera que cuando se separan de la planta de la cual form an parte y encuentran condiciones favorables pueden originar una planta nueva. Esto sucede en form a natural en m u­ chas plantas que se reproducen a través de tallos especiales para este fin, com o los estolones de la fresa, los bulbos de la cebolla, los tubérculos de la papa, los rizom as de las gramíneas; artificialm ente se usan segmentos de tallos con yemas axilares Algunos vegetales pueden form ar plantuloides (plantas pequeñas) a lo largo de sus márgenes foliare s por ejem plo: la planta kalanchoe, com únm ente llam ada “ m adre de m il” , tiene en las hojas tejido meristemático que da origen a un plantuloide individual en cada escotadura foliar, cuando dichos plantuloides alcanzan un determ inado tamaño, caen al suelo, echan raíces y crecen.

A po m ixis Es un tipo de reproducción asexual dado en plantas y consiste en la form ación de semillas a partir del rudim en­ to seminal no fecundado. Es decir, algunas plantas angiospermas producen em briones en semillas sin meiosis ni fusión de gam etos Un em brión puede desarrollarse a partir de una célula d ip lo id e y no a partir de un cigoto dip lo id e (que se form a por la unión de dos gam etos haploides). Com o no hubo fusión de gam etos el em brión es virtua lm en te idéntico desde el punto de vista genético al genotipo materno. Este fenóm eno ocurre en diversas especies de m ás de 40 fam ilias de angiospermas. Ejm: diente de león, cítricos a jo s zarzamoras y algunos pastos.

Clonación Es un tipo de reproducción asexual artificial que consiste en la obtención de in dividu os a partir de la im planta­ ción de núcleos en otras células anucleadas.

La clonación es posible gracias a una técnica de transferencia

nuclear, en la que se parte de una célula del individu o que se va a clonar y de un ovocito (óvulo inm aduro), se extrae el núcleo de la célula (la célula donante del núcleo puede ser una célula ya diferenciada de cualquier otro tejido), en el que se encuentra todo el material genético necesario para el desarrollo del individuo. El núcleo se fusiona con el ovocito, al que se le ha extraído previamente el núcleo, as, el ovocito es fecundado de form a artificial. Las células comienzan a dividirse hasta form ar la m órula; la im plantación del em brión en el útero daría com o resultado el desarrollo y nacim iento de un bebé con la m ism a do tació n genética que el do na nte y físicamente idéntico a él. Fue con esta técnica que W ilm ut (del Instituto Roslin de Edim burgo) consiguió la clonación en 1997, del prim er m am ífero superior : La oveja “ D olly” .

15

€tiLU>í>

CLONACION

1 . Los in v e s tig a d o r a co g ie ro n c é lu la s de la g lá n d u la m a m a ria d e una o veja a d u lta y la p u s ie ro n en cu ltiv o , s o m e tié n d o la s a una d e s n u tric ió n . D e esta fo rm a en tra ro n en u n a fase in a c tiv a (GO)

2 . C o g ie ro n

ó v u lo s n o fe rtiliz a d o s d e o tra o veja h e m b ra y le s e x tra je ro n e l D N A .

3

4 . L o s 2 9 se im p la n ta ro n en e l u te ro d e 13 ovejas. S o lo un se q u e d o p re ñ a d a y p a rió a D o lly . 5 . D o lly es una ré p lic a g e n é tic a exacta e x a c ta d e la d o n a n te a d u lta ^ y n o lle v a n in g ú n gen d e la m a d re d e la q u e n ació .

. In s e rta ro n 2 7 7 d e lo s n ú c le o s d e la s c é lu la s a d u lta s en 2 7 7 ó vu lo s en u cleado s. S ó lo 2 9 so b reviviero n

REPRODUCCIÓN

SEXUAL

(Con sexos)

Esta reproducción se realiza con el concurso de las células sexuales (gametos), las cuales previamente han realizado m eiosis Es por m edio de la m eiosis que ocurre la recom binación genética que realizan los cromosomas, los cuales (paternos y maternos) al reunirse tras la fecundación, form arán nuevas variedades de organism os I.

C A R A C T E R ÍS T IC A S *

En este proceso intervienen do s organism os sexuados: masculino y fem enino (gonocóricos) o presentan am bos sexos en un solo cuerpo (hermafroditas).

*

Intervienen células sexuales o gam etos (haploides).

*

El proceso básico de esta reproducción es la división celular conocida com o m eiosis

*

Por m edio de la m eiosis to d o s los descendientes exhibirán caracteres semejantes,

recom binados e inclusive

presentarán variaciones con respecto a los progenitores *

Al reproducirse el(los) organismo(s) progenitor(es), la descendencia suele ser escasa,

con m ayor esperanza de

vida, debido a la variabilidad genética.

Este tipo de reproducción, es considerado de m ayor rango evolutivo, debido a los cam bios que han experim entado los organism os para llegar a presentar sexos d e fin id o s

16

o x jjy o

II.

CLASIFICACIÓN Conjugación Es un tipo de reproducción en dond e no intervienen células sexuales y se da en organism os unicelulares com o los protozoarios ciliados (Paramecium. B alantidium ). dond e sus núcleos realizan un intercambio de material genético. También algunas bacterias experimentan esta recombinación, llamándose específicamente parasexual. Cabe men­ cio na r que de ntro del in te rcam b io genético en bacterias, la transferencia de A D N es sólo en una d irecció n (de bacteria donante a receptora) e involucra tres mecanismos :

Conjugación (contacto célula a célula) Transducción (mecanismo de transferencia a través de virus) y Transformación (D N A libre: la célula donante se lisa liberando su ADN y luego son captados por células receptoras). La conjugación bacteriana es una función codificada por plásmidos.

Autogamia

(auto: a sí mismo ; gam ia: g a m e tg j^

Es un tip o de reproducción que o c u rre e (v Q n m ism o in d ivid u o , es decir, sus núcleos intercam bian su pro p io m aterial genético, por lo cual, n o ^D rd a iiz a n con otro organism o. Ejem plo:

en protozoarios cilia d o s com o el

Paramecium y en algunas a lá iíV : ¡torofitas unicelulares

Isogamia

(iso: igual ; gam ia: gameto,)

Implica la participación de gam etos los cuales son idénticos en fo rm a y tamaño, además son generalmente móviles. Lo realizan las algas verdes y algunos protozoarios.

Heterogam ia

(hetero: diferente ; gam ia: gameto,)

Participan gam etos loscualesdifieren en sus características m orfológicas com o: tamaño, form a, m ovim iento, etc. Se presenta en el caso de m uchos organism os vegetales y animales. Ejem plo: espermatozoides y ovocitos hum anos

A nisogam ia Participan gam etos m óviles en fo rm a similar; pero de tam año distintos. E sun tipo empleado por las algas clorofltas.

Metagénesis

(m eta: después ; génesis: origen,)

Es un tipo especial de reproducción en el ciclo de vid a de algunos organism os do nd e alternan una fase sexual, form ándose gam etos los cuales al reunirse, originan una fo rm a del futuro individuo, el cual al sufrir cambios, por estrobilación form an la fase asexual y así se repite dicho fenómeno, muchas veces. Ejemplo: En los celentéreos escifozoos (medusas). Un proceso parecido a éste, ocurre en plantas y se denom ina Alternancia de Generaciones.

S om atogam ia Es un tipo de reproducción que im plica la unión de dos células somáticas, lo que va a provocar la aparición de un organism o nuevo. Un caso ocu rre en los hongos basidiom icetos: D os células hifales fusionan su citoplasm a (plasm ogam ia o somatogamia) y se genera una célula con dos núcleos (dicarión). Luego viene la fusión de los núcleos (cariogamia), form ando un cigoto diplolde, el cual sufre dos m eiosis form ando cuatro núcleos La célula diferenciada sufre un ensanchamiento para form ar un basidio con cuatro basidiosporas Las basidiosporascaen al suelo y germinan dando origen a un nuevo hongo.

O üJLU O

17

Folículo maduro

Óvulo y su núcleo Células foliculares Líquido folicular

,0 ^

Mecanismo deJqJebundación in-vitro

'Vi!'

Cuerpos amarillos

Espéculo

Reintroducción del óvulo

i 2

(3 días después celiocopia)

N o ta : Existe un tipo de reproducción especial: L a P a rte n o g é n e sis, que im plica la form ación de nuevos in dividu os a partir de un solo gameto sin fecundar. Hay m uchos tipos de partenogénesis, uno de ellos denom inado Partenogé­ nesis a m e ió tic a o a m íc tic a , no hay meiosis y el óvulo se form a por mitosis. Esta form a asexual de partenogéne­ sis se da en algunas especies de platelmintos, rotíferos, crustáceos, insectos, etc. En estos casos, los descendientes son clones del progenitor, ya que al no haber meiosis, no se produce recombinación genética en los cromosomas. En la Partenogénesis m eiótica o míctica, se form an por meiosis óvulos haploides, que pueden o no ser activados por influencia masculina. Fbr ejemplo: En algunas especies de peces, la hem bra esinsem inada por el macho; pero el esperma sólo sirve para poder activar a los óvulos. Una variante de este tipo de partenogénesis es la que se da en m uchas especies de abejas, avispas y horm igas. En las abejas, po r ejem plo, la reina produce ó vu lo s que necesitan ser fecundados y o tro s que no. Los ó vu lo s fecu nda do s darán lugar a hem bras d ip lo id e s (reinas u obreras) y los no fecundados se desarrollarán partenogenétlcamente, dando m achos haploides (zánganos); este tipo de determ inación del sexo se denom ina: H a p lo - d ip lo id ía . La partenogénesis m eiótica generalmente pro du­ ce descendientes que son genéticamente diferentes de su progenitor, ya que la recom binación genética que se produce durante la meiosis da lugar a óvulos con diferentes genotipos

o n jjy c j

iy i

m

P R A C T IC A

01.

Con respecto al ciclo celular: I.

07.

Es un proceso com plejo que com prende la ¡nterfase

El siguiente gráfico de la mitosis, corresponde al periodo de:

y la división celular. II.

En la fase G1 se produce la sntesis de ADN.

III. La ¡nterfase tiene com o objetivo duplicar tod os los com ponentes celulares. De las anteriores proposiciones, son falsas:

02.

03.

a)

Sólo

b)

I y II

c)

I y II

d)

II y I

e)

Sólo

a) Profase

.0 ^

.

b) Telofase

p v

c) Anafase

&

Fteriodo de la Interfase en que se^áfoduce la síntesis de

08.

Interfase

e)

Metafase

Fase de la m itosis en d o n d e ocurre el fenóm eno de

D N A:

disyunción y citocinesis respectivamente:

a)

Fase de reposo

a)

b)

Fase G ,

b) Telofase - Anafase

c)

Fase G 1

c)

Anafase - Metafase

d)

Fase S

d)

Interfase - Anafase

e)

Tanto b

y c

Profase - Telofase

e) Anafase - Telofase

Es una fo rm a especial de divisió n celular propio de

09.

Con respecto a la Interfase, señale lo incorrecto:

células somáticas:

a)

a)

b) Es llam ado fase m etabòlica celular.

Interfase

b) M itosis c)

04.

d)

c)

Meiosis I

Es un periodo largo del ciclo celular. Se encarga de repartir tod os los com ponentes celu­ lares duplicados.

d) Meiosis II

d)

e)

e) Tanto c y d.

Intercinesis

Sobre la división celular, señale lo incorrecto:

10.

a) Tiene com o objetivo duplicar y repartir el material

P eriod o d e n tro de la m e io sis en d o n d e o c u rre el fenóm eno de sinapsis crom osom ica:

genético.

a)

b) T ie n e p o c a d u ra c ió n en c o m p a ra c ió n co n la c)

En la fase “ S” se replican lascrom atinas.

Paquinem a

b) Diacinesis

Interfase.

c)

En la anafase, los crom osom as m igran hacia los

d) Cigonem a

po lo s celulares.

e)

Leptonem a D ip lo n e m a

d) Tanto a y b. e) Tanto a y c.

11.

Fteriodo de la meiosis dond e se form an los quiasmas: a)

05.

Cigonem a

Fase de la m itosis en do n d e ocurre la form ación del

b) Paquinem a

huso acromático:

c)

a) Anafase I

d)

D ip lo n e m a

e)

Diacinesis

b) Profase I c)

P releptonem a

Profase

d) Metafase

12.

e) Telofase

Fase de la mitosis en do nd e los crom osom as alcanzan su m áxim a condensación: a) Anafase

06.

Fase de la meiosis en do nd e ocurre el crossing-over: a)

Metafase II

b) Profase c)

b) Profase I c)

Profase II

Telofase

d)

Interfase

e)

Metafase

d) Profase I e) Telofase I

o x jjy o ¿Vana a

19

13.

d)

D u ra n te q u é e ta p a se o b s e rv a el “ b o u q u e t” de a)

Es el prim er tipo de reproducción que se presentó en las prim eras form as de vida.

crom osom as: e)

D ip lo te n o

a y d

b) Diacinesis c)

20.

P releptonem a

Con respecto a la reproducción: I.

d) Leptonem a

II. 14.

III. La clonación im plica una técnica de transferencia

Leptonem a

nuclear.

b) Profase I c)

IV. En la anisogamia, los gam etos m óviles son de igual

Interfase

tamaño.

d) Form ación de bivalentes e)

^F V F V

Metafase I p

15.

Meiosis I

q

b) D ivisión reduccional c)

FFVV

d) V V F F

O

e)

O 1'

FVVF

M itosis 21.

d) Leptonem a e)

b) VFVF c)

Inicia con células haploides: a)

La re p ro d u cció n asexual garantiza la va ria ció n genética.

No pertenece a la división reduccional: a)

La partenogénesis form a nuevos in dividu os a par­ tir de un gameto no fecundado.

e) C igonem a

La partenogénesis ocurre por ejemplo en: a)

Mei o s s II

C e fa ló pod os

b) A rá cn id o s 16.

Durante la ... reaparece la m em brana nuclear:

c)

a)

d) A bejas

Profase

e) Ácaros

b) Interfase c)

Telofase 22.

d) C ariocinesis

¿Cuál de las siguientes alternativas se relaciona con la gem ación?

e) C itocinesis

a) 17.

Caracoles

H e lm in to s

Los siguientes crom o som a s son respectivam ente de

b) P lasm odium

tipo:

c)

A m ebas

d) Levaduras e) 23.

Protistas

T ip o

de

re p ro d u c c ió n ,

el

cua l

im p lic a

la

participación de gam etos m óviles que se parecen en

(a)

(b)

form a; pero son de tam año distinto: a) A nisogam ia b) Metagénesis

a) Telocéntrico - Metacèntrico b) Metacèntrico - Telocéntrico c) Acrocéntrico - Telocéntrico d) Submetacéntrico - Metacèntrico e) Acrocéntrico - Metacèntrico 18.

24.

A utogam ia

d)

Partenogénesis

e)

Isogamia

En la conjugación: a)

La prim era división m eiótica es ... , m ientras que la

Intervienen gam etos sexuales

b) Participan esporangios

segunda división m eiótica es ...

c)

a) ecuacional - reduccional

Las bacterias intercambian material genético.

d) Los protozoarios producen esporas

b) ecuacional - ecuacional c)

c)

e) Tanto c y d.

reduccional - reduccional

d) reduccional - ecuacional 25.

e) cariocinética - citocinética

En el siguiente esquema, ¿a qué tipo de reproducción se refiere?

19.

20

a)

No es una característica de la reproducción asexual: a) En este proceso, sólo interviene un progenitor. b) Fbr m edio de la meiosis, tod os los descendientes tendrán idéntico contenido genético.

c)

c)

e)

La esperanza de vid a suele ser menor.

o x jjy o

p fim

à 3SU1À

B ipartición

b) C onjugación A p o m ix is

d) M etagénesis G em ación

26.

En el s ig u ie n te e sq ue m a, el p re s e n te tip o

32.

de

reproducción se da en:

Es un tipo de reproducción asexual directa: a) A nisogam ia b) Fragm entación c)

a)

33.

Hongos

B ipartición

e)

Esporulación

D e lo s s ig u ie n te s seres v iv o s , ¿quién ca re ce de reproducción asexual?

b) Protozoarios Bacterias

a)

c)

Duaesia sp

b) Escherichia coli c) H elix aspersa

d) V iru s e) Tanto b y c 27.

A p o m ix is

d)

d) Saccharamvces cerevisae Paramecium caudatum

0K \ * e )

Es un tip o de reproducción que consiste en form are,» p la n ta s a p a r tir d e

ru d im e n to s s e m i n a l ^ i f t

fecundados: a)

34.

Con respecto al Ciclo Celular: I.

Fragmentación

un

c o n ju n to

de

fe n ó m e n o s

moleculares y estructurales que se realizan a nivel

b) Propagación vegetativa c)

C o m p re n d e

del material genético y citoplasmàtico.

A p o m ix is

d) C lonación

II.

e) S om atogam ia

III. Las células que no se dividen, nunca entran en fase

En la fase G 1 se produce la sntesis de AR N m .

La ventaja de la reproducción sexual sobre la asexual radica en:

IV. La división celular tiene com o objetivo duplicar y

a)

V.

“ S” . 28.

repartir los com ponentes celulares.

La m ayor cantidad de descendientes adaptados.

b) La variabilidad genética presente en la descenden­ c)

29.

El periodo de Intercinesis es conocido com o fase m etabòlica celular.

cia.

De las anteriores proposiciones, son falsas:

La división celular m itótica de sus progenitores.

a)

III y IV

d) La conservación de las características de la especie.

b)

I, IV, V

e) Que la descendencia tiene un tiem po de v id a largo.

c)

III, IV, V

Proceso re p ro d u ctivo que im p lic a la fo rm a c ió n de

d)

IV y V

e)

III y V

n u evo s in d iv id u o s a p a rtir d e un solo gam eto sin 35.

fecundar: a)

Celular:

Propagación vegetativa

a)

b) C onjugación c)

La m itosis sólo representa una pequeña fracción del ciclo vital de una célula.

M etagénesis

b) Cuando una célula deja de dividirse, se detiene en

d) A nisogam ia e)

Señale la proposición incorrecta con respecto al Ciclo

un punto específico de G 1 y sale del ciclo en el

Partenogénesis

periodo llam ado G 0. 30.

El o rg a n is m o

c)

C h la m v d o m o n a y el o rg a n is m o

Plasmodium pueden reproducirse respectivamente por: a)

d)

Som atogam ia - bipartición

b)

Isogamia - apom ixis

c)

Isogamia - esporulación

Los m iocitos poseen una interfase com pleta y las neuronas, incom pleta. En la meiosis, las células hijas formadas, sufren su­ cesivas mitosis.

e) Tanto c y d

d) Partenogénesis - gemación e)

36.

Metagénesis - conjugación

El punto principal de regulación del ciclo celular se produce en la fa s e ..., cuando la célula decide empezar

31.

Sobre la partenogénesis, señala lo incorrecto:

un nuevo ciclo o entrar en la fase ... , en dond e saldrá

a)

La partenogénesis m eiótica o rigin a descendientes

del ciclo para su diferenciación.

genéticamente diferentes a sus progenitores.

a)

La partenogénesis amíctica se da en algunas espe­

Go - G'1 - G('o b) S c) G ì - G,'o d) g 2 - G,'o

cies de rotíferos

e)

b) La aparición o form ación de zánganos en las po ­ blaciones de abejas se da por haplodiploldía c)

Gì

-

S

d) Tanto b y c e) Todas son correctas

Q X JLM O j)¡A *ÍA A

21

37.

La siguiente expresión:

d) Anafase e) Telofase

1 (2n) ------------ ► 4 (n) 44.

n

a)

a) Estrobiiación

b) 2n c) 3n

b) M eiosis c)

d) 4n e) 4 (n )

M itosis

d) Interfase e)

Intercinesis 45.

38.

Durante la m itosis se van a form ar células:

Se refiere a un proceso denom inado:

Una célula d ip lo id e contiene en su núcleo: a)

El siguiente gráfico de la Mitosis corresponde al periodo de:

Un número par de cromosomas. Un número im par de cromosomas. Una copia de cada homólogo. Ya sea un nú m ero par o un núm ero imoaiÇ'fife crom osom as.

q

O

ro m o s o m a D os c ro m á tid e s herm anas de dgpisrciroiT durante ia fase G r a) 39.

Profase

Periodo d é la Interfase en dond e se realiza la duplicación

b) Anafase

d e las c ro m a tin a s d e las cé lu la s so m á tica s de un

c)

organism o pluricelular:

d) Telofase

a)

e)

Interciness

b) Fase G 2 c) Fase G 1

46.

Metafase Metafase I

Del gráfico anterior, señale la afirm ación incorrecta:

d) Fase S e) Fase G , y S

a)

Los crom osom as alcanzan su m áxim a condensa­

No form a parte de la mitosis:

c)

a)

d) Se form a la placa ecuatorial.

ción. b) Las fibras del huso se han com pletado de formar.

40.

Profase

e) Tanto b y d.

b) C igoteno c)

Interfase 47.

d) Metafase

El “ Crossing over” , característico de la m eiosis se realiza durante:

e) Tanto b y c

a) 41.

Se da la disyunción cromosómica.

La prim era división.

Con respecto a la mitosis, señale lo inexacto:

b) La profase I.

a) Se da en células somáticas, que mantienen en ca­

c)

e) Todas, excepto “ d ” .

b) O rigina do s células hijas. c)

El paquinema.

d) La intercinesis

pacidad de reproducción. La célula m adre es d ip lo id e y las células hijas tam ­ 48.

bién lo son.

¿En qué periodo de la meiosis I se visualizan claramente

d) Se presenta en todas las células sexuales

los quiasmas?

e)

a) C igonem a

Está precedida por una Interfase.

b) Paquinem a 42.

c)

De la m eiosis señale lo inexacto:

Leptonem a

a) Se da en células germinales.

d) D ip lo n e m a

b) Ocurre a nivel de gónadas

e)

c)

49.

d) O rigina células sexuales e)

Diacinesis

Tiene por finalidad reducir la cantidad de ADN. El com plejo sinaptonémico se form a durante la: a)

Implica una sola división.

Diacinesis

b) D ip lo n e m a 43.

L a m ig ra c ió n c ro m o s ó m ic a a los p o lo s celulares, durante la m itosis se produce en: a)

Interfase

b) Anafase I c)

22

Profase

Q x jjy o j)}A *ïA A

c)

Paquinem a

d)

Leptonem a

e)

C igonem a

50.

¿Cual de las aguientes células realiza meioas? a)

57.

Exista una transferencia nuclear.

b) El nuevo individuo form ado esgenéti-camente idén­

b) Espermatozoides. c)

En la clonación es incorrecto que: a)

Esperm atogonia.

tico al progenitor.

M iocito y ovogonia.

d) Espermatocito primario.

c)

e)

d)

O vocito y ovótide.

Exista fusión de gametos. El núcleo de la célula donante se extrae de cual­ quier tejido.

51.

e) Tanto c y d.

Es una fase c o m p re n d id a entre el m o m e n to de la postdivisión celular y la fase de repli-cación del ADN :

a)

Fase G 2

58.

Con respecto a la reproducción asexual, señale cuáles afirm aciones son verdaderas o falsas:

b)

Fase de reposo

c)

Fase S

Es un proceso en do nd e puede intervenir un solo

d)

Interfase

progenitor herm afrodlta.

e)

Fase G 1

Fbr m edio de la meiosis cada descendiente tendrá carga genética idéntica al progenitor.

52.

Con respecto a la meiosis señale lo correctq

La ausencia de variabilidad de caracte rísticas hace

a)

que la esperanza de vid a sea menor.

Es una división exclus'vamente de

Se puede dar de form a directa e indirecta. VFVF b) VVFV c) FFVF d) FFVV e) VVFF

b) Se inicia con células h a p lo id á ^ W n in a con célu­

a)

las d ip lo id e s c)

Se inicia con células diploides y term ina con células haploides.

d) Ocurre en células somáticas no germi-nalea e) Tanto a y c. 59. 53.

La célula somática o corporal de un in di-vidu o posee 8 c ro m a tin a s , e n to n c e s d ic h a c é lu la te n d rá ... cromosoma(s) durante la división celular:

Señale el orden de las proposiciones ver-daderas o falsas con respecto a la repro-ducción:

a) 1 b) 4 c) 16 d) 8 e) 2

-

La metagénesis se da en los escifozoos

-

Las esponjas no pueden reproducirse por gemación

-

La clonación tiene com o base un m ecanismo de transferencia nuclear

a) 54.

L a lo m b riz d e tie rra e s h e rm a fro d ita y se reproduce por som atogam ia

VFVF

El tipo de reproducción que presentan los organismos

b) VFFF

procariotas, mediante el cual, el material genético pasa

c)

de un m icroor-ganism o a otro por m edio del pili, es:

d)

FVFV

a) A utogam ia

e)

VFVV

VFFV

b) S om atogam ia c)

Par asexual

60.

La partenogénesis ocurre com o ejemplo en:

d) Esporulaclón

a)

e)

b) Moluscos, arácnidos

Fisión

c) 55.

Fteces, horm igas Rotíferos, avispas

No es un tipo de reproducción sexual:

d) a y c

a) A nisogam ia

e) a y b

b) A utogam ia c)

G em ación

d) B ipartición e) Tanto c y d 56.

Una

a lg a

u n ic e lu la r

puede

re p ro d u c irs e

por

y un basidiomiceto p o r .............................. a)

isogamia - partenogénesis

b) anisogamia - som atogam ia c)

autogam ia - som atogam ia

d) Tanto a y b e) Tanto b y c

O üJL U O

23

ctiLUjty ¿y

Capítulo C R É T IC A

6 I.

IN T R O D U C C IÓ N Desde la aparición de la prim era form a de vid a sobre la tierra, ha sido de vital im portancia la reproducción, proceso natural que im plica la form ación de nuevos individuos, y a su vez la transferencia de la inform ación hereditaria. Con la aparición de los organism os sexuados, la descendencia empezó a mostrar variabilidad de caracteres con respecto a sus progenitores; así mismo, se alcanzó a observar características no com unes (m utación). Fbr lo tanto, cada individuo presente en la tierra, resulta de la transmisión de caracteres o de la recombinación de éstos. Esto se resume com o la herencia.

II.

D E F IN IC IÓ N La Genética es la ram a de ia Biología encargada del estudio de la herencia biológica, en otras palabras, la transmisión de todo tipo de ca rá c te r: m orfológico y fisiológico. Estos caracteres se guardan bajo la fo rm a de un alfabeto quím ico (código genético) en secuencias de nucleótidos denom inados genes (cistrones) que form an parte de la constitución del ADN , presente en el núcleo de cada célula del organismo.

III.

T E R M IN O L O G ÍA B Á S IC A Sobre este capítulo de la Biología, existen m uchos términos, de los cuales m encionarem os más com unes e importantes. 1. H e re n c ia : Propiedad de todo ser vivo a través del cual sus rasgos biológicos o caracteres son transm itidos de una generación a otra.

La herencia es el producto de la interacción de la carga genética con su respectivo m edio

am biente. H E R EN C IA

=

G EN

+

M ED IO A M B IE N T E

En la herencia, la carga genética es el factor determinante, m ie ntrasq uee l medio am biente es el factor condicionante.

2 . Gen (C istrón) : Es la m ínim a unidad de la inform ación hereditaria; la cual porta un determ inado rasgo o carácter, confinado en una secuencia de nucleótidos de ADN .

También se le define com o la porción de ADN , la cual se

com porta com o una unidad que tiene in f o r m a d ^ para dirigir la sntesis o fabricación de una determ inada proteína'

ctf ^

°

2.1. Locus : Es el espacio físiÍ>

E J E R C IC IO : Hallar el núm ero de fenotipos que resulten del siguiente cruce :

F e n o tip o s

G e n o tip o s

A a Bb CC dd x A a bb cc Dd

C o lo r de sem illa : a m a rilla /v e rd e Form a de sem illa : lisa/ rugosa Tam año del tallo : alto / enano Posición de la f l o r : axial/ term inal

Fenotipos P : Sem illa am arilla,lisa, tallo alto, flo r term inal G en otipo s P : A a Bb C C dd

x x

Sem illa am arilla, rugosa, tallo enano, flo r axial A a bb cc Dd

Fenotipos

Genotipos

Aa Bb CC dd

x x x x

Aa bb cc Dd

2 2 1 2

(amarilla, verde) (lisa, rugosa) (alto) (axial, terminal)

Núm ero total de fenotipos : 2 x 2 x 1 x 2 = 8 fenotipos sería el resultado del cruce pedido. C R O M O S O M O P A T ÍA S IN T R O D U C C IÓ N El análisis de las características de los crom osom as es el objeto de estudio de la citogenética humana, esta disciplina es más reciente que la Genética, ya que sólo en 1956 fue determ inado el núm ero de crom osom as hum anos (46) y en 1959 fue descubierta la prim era anorm alidad crom osóm ica humana, la trisom ia del crosom a 21 y partir de allí se constituyó en un campo propio de estudio, dentro de la genética médica, aplicando técnicas com o hibridación in situ y fluorescencia que perm ite localizar secuencias específicas de ADN en una región cromosómica. D E F IN IC IÓ N Son las enfermedades producidas por la alteración de los cromosomas, tanto en el núm ero com o la estructura interna o la disposición de sus partes. Resulta lógico esperar que las cromosopatías se expresen por alteraciones fenotípicas múltiples y de acentuada gravedad cada una de ellas por bloques de m illares de genes.

A B M

I^

x

H»« «««ti Jg ^

I«

f.

y

11

'C

-------------- D--------------- ----------------- --------------- E -------------w V W

ñ

ñ

K

FX

ñ

H

n

n

n¡

íí

íí

E squ em a d e lo s g ru p o s d e c a rio tip o h u m a n o , q u e m uestra sus características básicas, sin b a n d e a d o .

13

Cromosomas: Cuerpos nucleoproteicos (ADN + Historias) que transportan los genes. El núm ero de crom osom as por cada especie es constante y dispuestos en pares homólogos. La especie hum ana tiene 46 crom osom as dispuestos en 23 pares hom ólogos de los cuales 22 pares son som áticos y un par gamético, do nd e XX corresponde a la m ujer y XY al varón. Los 23 pares están clasificados en 7 grupos: G rupo A: 1 - 3 pares de crom osom as son metacéntricos y grandes y submetacéntricos (2) (menores que el 2). G rupo B: 4 - 5 pares de crom osom as son sub metacéntricos grandes G rupo C: 6 - 12 pares de crom osom as + X son sub metacéntricos G rupo D: 13 - 15 pares de crom osom as son grandes acrocéntricos con satélites G rupo E: 16 metacéntricos y 17-18 pares de crom osom as son submetacéntricos G rupo F: 19 - 20 pares de crom osom as son pequeños metacéntricos G rupo G: 21 - 22 pares de crom osom as + Y pequeños acrocéntricos (No tiene satélites ni ÑOR)

La genética del ratón (C am bios fenot¡picos, producto de las mutaciones genéticas)

14

OULU>í>

r y u ^ rj

C L A S IF IC A C IO N D E L A S C R O M O S O M O P A T IA S I.

ALTERACIO N ES NUM ERICAS A. Del conjunto

1. "Fbliploidia"

1a: 2b: 1c: 2a: 2b:

2. Parentales (padres) B. Parciales, autosómicas ("aneuploidias" autosómicas)

1. Trisomías autosómicas

2. M onosomías 3. Mosaicos aneuploides C. Parciales, sexuales (aneuplod i as sexuales)

1. Trisomías sexuales

2. Monosom ías sexuales 3. Fblisomías sexuales

4. Mosaicos aneuploides

ALTERACIO N ES ESTRUCTURALES (REO RD ENAM IENTO )

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

T riploidia Tetraploidia M osaicoscon com ponente polip lo ide D iandria (crom. paternos) D iginia (crom. maternos)

1a: Trisom ia21 (sin d ro m e d e Down) 1b: Trisom ia 18 (sindrom e de Edwards) 1c: Trisom ia 13 (9 'n d ro m e d e Patau) 1d :T risom iasm enosfrecuentes(8 y otras) (Letales) 3a: 1 47/46, + 21 1a: X X Y (sindrom e de Klinefelter) 1b: X X X (triple X o trisom ia del X) 1c: X Y Y (sindrom e XYY) 2a: XO (sindrom e de Turner) 3a: X X X Y (variante del s n d ro m e d e Klinefelter) 3b: X X X X Y 3c: X X X X (tetrasom iadel X) 4a: XXY/XY; X X X Y /X Y 4b: XO/XX

Deleciones (Crom osom as varios) Duplicaciones Translocaciones Inversiones Isocromosomas O tras (crom osom as anulares, derivados com plejos, etc) Sitios crom osóm icos frágiles

Cuando el juego de crom osom as es norm al en un organism o se dice que es E uplolde (EU= verdadero, ploidez = juego). En la diandria, el conjunto crom osóm ico proviene del padre (46) y si es de la madre, se llam a diginia; éstas son anom alías letales tem pranas Cuando en el organismo, en vez de haber un ún¡cÍ> 3 P

íb

C. R e p ro d u c c ió n : Las form as unicelulares se dividen por fisión binaria (amitosis). *

F ra g m e n ta c ió n ; Las algas filamentosas se pueden fragm entar en puntos especiales llam ados discos de separación (discos bicóncavos) compuesto por material m ucilaginoso

o se puede fragm entar en lugares

dond e se encuentran los heterocistoa Los fragm entos form ad os se denom inan ho rm oqonios. La falta de humedad o agua (por el excesivo calor) ocasionan la form ación de esporas de aspecto granular form ando aa a ios acinetas o heterocistoa a) A c in e to s ; Células vegetativas m odificadas que han aum entado de volum en por acum ulación de alm idón cianoficeo, presentan paredes gruesas y se encuentran en estado de reposo, conservan al organism o a través de un periodo de condiciones desfavorables. b) H e te r o c is to o H e te r o c is te : Son células que fijan nitrógeno, presentan la pared celular gruesa y consti­ tuyen puntos de fragmentación.

C ia n o b a c te r ia

9

c tiL U jty ¿ y su ¿ ÿ t f u

REINO

PROTOCTISTA

(Protos: primero)

IN T R O D U C C IÓ N Desde que A n to n y van Leeuwenhoecke en 1674, observó a lo s prim eros P rotistas a la fecha se han reportado aproxim adam ente unas 50 000 especies nuevas entre los de vid a independiente o los de vid a colonial. Asimismo, se piensa que las prim eras células Eucariotas, pueden haberse originado en una fase tan tem prana de la vida com o hace 2 100 m illones de años. Observando el m ar en diferentes momentos, éste presenta tonalidades desde el azul hasta el verde, en la m ayoría de los casos es debido a la presencia de las algas que contienen pigm entos Fbr otro lado, la crianza de animales dom ésticos com o el gato y el perro, constituyen un “ foco infeccioso” para niños e incluso m a yo re s sobre to d o en m ujeres gestantes, el peligro radica en la posibilidad de transm isión de algún protozoario parásito.

Categoría General

Protistas semejantes a plantas : algas

Protistas semejantes a hongos: mohos acuáticos y mohos desli­ zantes

Protistas semejantes a animales : protozoarios

Filo

GRUPOS PRINCIPALES DE PROTISTAS Características Locomoción Nutrición Representantivas

Género Representantivo

Dinoflagelados (división Pyrrophyta)

Nadan oon dos flagelos

Autotrófica, fotosintética

Muchos son bioluminiscentes; suelen tener celulosa

Gonyaulax (produce la marea roja)

Diatomeas (división Chrysophyta)

Se deslizan sóbrelas superficies

Autotrófica, fotosintética

Tienen conchas de sílice; principalmente marinas

Navícula (se desliza hacia la luz)

Euglenoides (divi­ sión Euglenophyta)

Nadan con un flagelo

Autotrófica, fotosintética

Tienen una mancha ocular; todos son de aguadulce

Euglena ( habitante) común de las charcas)

Algas rojas (división Rhodophyta)

Sin motilidad

Autotrófica, fotosintética

Algunas depositan carbonato de calcio; principalmente marinas

Fbrphyra (se consume como alimento en Japón)

Algas pardas (divi­ sión Phaeophyta)

Sin motilidad

Autotrófica, fotosintética

“Algasmarinas” de los océanos templados

Macrocystis (fo r m a bosques de quelpos)

Algas verdes (divi­ sión Phaephyta)

Nadan oon flagelos (algunas especies)

Autotrófica, fotosintética

Parientes más cercanos de las plantas terrestres

Ulva (lechuga de mar)

Mohos acuáticos (división Oomycota)

Nadan oon flagelos (gametos)

Heterotrófica

Cuerposfilamentosos

Plasmopara (causante) de mildiu velloso)

Mohos deslizantes acelulares (plasmodiales Myxomycota)

Una masa p a ig ffiS a una b a h a ^ s e escurre-agorb lassuperfiQ 0«

Heterotrófica

Forman un plasmodio multinucleado

Physarum (forma una gran masa amarilla brillante)

Mohos deslizantes celulares (Acrasiomycota)

Las células amiboi­ deas emiten pseudópodos; la masa seme­ jante a una babosa repta sobre las super­ ficies

Heterotrófica

Forman un pseudo­ plasmodio con células amiboideas individuales

Dictyostelium (suele utilizarse en estudios de laboratorio)

Zooflagelados (filo Sarcom asti gophora)

Nadan oon flagelos

Heterotrófica

Habitan en el suelo o el agua, o pueden ser parásitos

Tripanosoma (causan­ te de la enfermedad del sueño africano)

Sarcodinos (filo Sarcom asti gophora)

Emiten pseudópodos

Heterotrófica

Existen formas tanto desnudas como con concha

Amoeba (habitante común de las charcas)

Esporozoarios (filo Api complexa)

Sin motilidad

Heterotrófica; Forman esporas infec­ todos son ciosas. parásitos

Ciliados (filo Ciliophora)

Nadan oon cilios

Heterotrófica

o x jjy o

j\ a w a

\ jwarA

Casi todos son células complejas individuales

Plasmodium (causante de la malaria)

F&ramecium (veloz habitante de las char­ cas)

ctiLiijty ¿y

D E F IN IC IÓ N El Reino Protista, reúne a los organism os uni y pluricelulares eucariotas con características m uy semejantes a los hongos, anim ales y vegetales Los m edios en los cuales desarrollan generalmente, es acuático; en cuanto a la nutrición se encuentran las tres principales fo rm a s e j: -

Las algas unicelulares captan la energía solar a través de la fotosíntesis

-

Los protistas depredadores ingieren su alimento.

-

Las form as parasitarias pueden absorber nutrientes de su ambiente.

La reproducción generalm ente es asexual por m ito sis eventualm ente realizan la reproducción sexual de no m ina da conjugación. La respiración es aeróbica.

C A R A C TE R ÍS T IC A S G ENERALES 1.

Los protistas son organism os eucarióticos, la unidad celular básica posee núcleo, organelas y endom em branas

2.

Su nivel de organización es principalm ente unicelular con algunas especies coloniales

3.

En el reino protista se encuentran los tipo s de nutrición autótrofa, heterótrofa y m ixótrofa.

4.

La fo rm a de reproducción pre do m ina nte es asexual m itó tica con algunas especies de reproducción sexual y conjugación genética o parasexual.

5.

Se distribuyen, mayormente, en ambientes acuáticos y en ambientes terrestres húm edos

Los p rotistas se clasifican en protozoarios, algas y mohos.

P R O T O Z O A R IO S (P ro to s : prim ero ;

Zoo : animal)

C A R A C TE R ÍS T IC A S G ENERALES H á b ita t La m ayoría son de vid a libre, otros parásitos son prim ariam ente acuáticos y viven en agua dulce o salada, en pequeñas lagunas o en los oceános en suelo húm edo y otros en líquidos corporales Num erosos protozoos han desarrollado la capacidad de form ar estructuras de resistencia a éstas estructuras son los quistes.

periodos desfavorables

Los quistes tam bién permiten la dispersión de los protozoos.

Tamaño

C.O' La gran m ayoría son microscópicos, otros so^ waeroscópicos com o el caso de algunos ra d io la rio sy foram iníferosq ue pueden alcanzar hasta los 15cm.

Fisiología a. N utrición : Son heterótrofos presentando las siguientes variantes: a. 1 H olozoica : Se alimentan de otros protistas los cuales luego serán digeridos. a .2 Saprobiótica : Se alimentan de sustancias orgánicas en descomposición de naturaleza animal (saprozoica) o de naturaleza vegetal (saprofítica).

b. Respiración : Presentan los dos tipos conocidos : anaeróbica (sin oxígeno) y aeróbica (con oxígeno). c. Reproducción : Emplean los dos tipos: asexual y sexual. c.1 Asexual : Es el tipo de reproducción predom inante, ejemplo : * Fisión: Lo realizan básicamente los sarcodarios. Ejemplo : Am oeba sp. *

E s p o ru la c ió n :

E m p le a d o

por

lo s

e s p o ro z o a rio s ,

fo rm a n d o

infectadas Ejemplo : Plasmodium sp. Paramecium sp.

o x jjy o

e n d o e s p o ra s

en

la s

c é lu la s

c.2 Sexual: Este mecanismo reproductivo, es utilizado eventualmente entre algunos grupos d e p ro to z o a rio s . Ejem plo: Donde ocurre una auto reorganización nuclear.

Preferentemente, lo realizan los ciliados.

*

Autogam ia:

*

C onjugación : Consiste en el intercam bio recíproco del material genético entre do s in dividu os estrecha­ mente u n id o s

Ejemplo:

Paramecium sp.

2. IMPORTANCIA A. B iom édica En el grupo de lo s protozoarios, existen algunos representantes responsables de enferm edades tanto en las plantas, el hom bre y en otros anim ales Ejm :

Protozoario responsable

M e d io de transm isión

Enferm edad

Plasmodium sp

A nopheles sp

“ Paludismo”

G reaarina blattarum

Blattarum aerm anica

“ Infección intestinal"

Toxoolasma aondii

A nim ales dom ésticos

“ Toxoplasmosis”

B. Industrial C iertos PROTOZOARIOS exhiben com o parte de su anatomía, una cubierta particular, ejemplo los: * *

Foraminíferos, presentan una conchas de carbonato de calcio (greda). Radiolarios, sus conchas son de sílice.

Las conchas calcáreas de los foram iníferos al acumularse durante m illones de años, han form ado depósitos de piedra caliza, ej: los acantilados de Dover en Inglaterra. *

Estas conchas son utilizadas en la fabricación de sustancias abrasivas (pulim ento).

C. Cadena

alim enticia

Parte del PLANCTO N , está constituido por algunos protozoarios (zooplancton), los cuales intervienen com o parte de la dieta alim enticia de m uchos organism os acuáticos

3.

CLASIFICACIÓN En los protozoarios el criterio básico de c la s ific a o g íi^ s la presencia o ausencia de orqanitos locom otores. Ejm : A . Con orqanitos locom otores *

o * * * *

SARCODARIOS : Se desplazan por pseudópodos.

*

M ASTIG Ó FO RO S : Se desplazan por flagelos

*

C ILIA D O S : Se desplazan por cilios.

B. Sin orqanitos locom otores *

ESPOROZOARIOS:

Son transportados por determ inados agentes o “ vehículos biológicos” .

SARCODARIOS (Sarcodes : carnoso) A diferencia de otros protozoarios, no tienen una form a corporal definida El fiium sarcodinos consta de protozoarios que se mueven por m edio de extensiones del citoplasm a ilam adas pseudópodos. Los pseudópodos son proyecciones que se utilizan en la locom oción y en la alim entación (por fagocitosis). Los sarcodinos se encuentran en lodazales de agua dulce, estanques y lagos. Algunas especies viven en los océanos.

12

o x jjy o a ÿ jiw

Adem ás de los rizópodos, grupo al cual pertenecen las amebas, tenem os a lo s ra d io la rio s y losforam iníferos. L o sra d io la rio s tienen una concha cristalina compuesta de sílice.

Un foram inífero tiene una concha hecha de carbonato de calcio.

Su reproducción es asexual por fisión binaria. No se les conoce reproducción sexual. Algunos presentan conchas calcificadas (testas), com o el caso de los foram iníferos y radiolarios, o de los actinópodos con concha de sílice. O tros son responsables de enfermedades en el hombre. *

Entamoeba hvstolvtica : "disentería am ebiana"

*

Acantham oeba sp.:

Ejm:

"infección a los ojos" (conjuntivitis)

MASTIGÓ FOROS (Mastigo : flagelo, látigo; Phoros : llevar consigo) El Phylum m ayor de los protozoarios, incluye más de la mitad de todas las especies vivas de protozoarios Se caracterizan por llevar uno o más flagelos los cuales al ser batidos provocan m ovim ientos o n d u la to rio s que conllevan al desplazam iento del in dividu o.

Fbseen un solo tipo de núcleo, no form an esporas su reproducción es básicamente

asexual. En cuanto a su nutrición es heterótrofa : capturando organism os vivos o m uertos o por absorción de m ateria orgánica en descom posición. En su estructura, el cuerpo basal del flagelo está asociado a una m itocondria y constituye el cinetoplasto.

o x jjy o

13

ctiLUjty ¿y

Son im portantes los siguientes flagelados: *

Trypanosom a cruzzi: causa la enfermedad de Chagas. Se trasm ite por la picadura y deposición de hecesde la “ chinche

*

Trichom onas vaginalis: causa la tricomoniasis, infección inflam atoria de los genitales. Se trasmite por contacto sexual.

besucona” o chirimacha. *

Leischm ania brasiliensis: produce la UTA, infección sistèmica que se traduce en la form ación de úlceras en la piel y órganos mucosos. Se trasmite por la picadura de la “ m anta blanca” , un mosquito del género P hlebotom us

*

G ia rd ia la m b lia : produce la giardiasis, infección intestinal acom pañada de d iarrea s

Se contagia po r alim entos

contam inados con desechos fecales de personas enfermas. *

Trichonvm pha: habitante norm al del intestino de term itas favorece la degradación de celulosa.

CILIADOS (Cillium :

pestaña)

Se caracterizan por presentar cilios o apéndices cortos distribuidos en tod a la superficie. En la estructura de un ciliado

(Ejm: Paramecium) se distinguen las siguientes partes:

Película : Cubierta quitinosa ubicada por encim a de la membrana. Le confiere cierta rigidez Membrana celular. Citoplasm a

Lipoproteica, con funciones com o selectividad, transporte.

(Matriz), Se d ivid e en ectoplasma y endoplasma. En el endoplasm a se localizan las organelas tales com o

m itocondrias, vacuolas, lisosomas.

Cilios. Organelas de locom oción. Tienen sy^Síigen en los cuerpos basales localizados en el ectoplasma. O

Tricocistos. O rganelos en fo rm a de saeta que les permiten la ingestión de alimento. Peristoma: Surco oral. C onduce los nutrientes o sustancias Citostoma: Es el equivalente a la boca, abertura que perm ite la ingestión de alimento. Citofaringe: Prolongación tubular membranosa. C itopigio o Abertura anal. Realiza la excresión. Vacuolas alim enticias y contráctiles: Estas últim as permiten elim inar el exceso de agua. Núcleos,

el m acronúcleo dirige las funciones nutricionales y sintéticas el m icro núcleo d irig e la reproducción sexual

realizado po r conjugación

14

(parasexual).

o x jjy o

¿yaa. a

ctiLUjty ¿ y í u ¿ ÿtfu

Protozoario ciliado

Vacuola digestiva

Vacuola contráctil o pulsátil M acronúcleo M icronúcleo

Em budo bucal (citostoma) vibráticas

Citoplasm a

Paramecium sp

Son importantes: *

Balantidium coli : causante de la "infección intestinal"

*

D idinium : un predador de ambientes acuáticos

*

Paramecium sp. (P au reí i a. R caudatum)

*

Balantidium

*

Spirostomun sp. : el ciliado más grande.

coli : “ balantidiasis”

o x jjy o ¿ y *m à ÿ i w

ctiLUjty ¿ y í u ¿ ÿtfu

ESPOROZOARIOS (Spora : semilla; Zoo : animal)

Fbr carecer de organitos locomotores, estos in d ivid u o s son transportados por “ vehículos biológicos” o en los alim entos contam inados para otros organism os Fbr lo tanto, tod os estos protozoarios son parásitos. Su alim entación es saprozoica, es decir, tom an su alim ento directamente de su huésped. El phylum sporozoa, se com pone de protozoarios in m ó vile s parásitos que en alguna parte de su ciclo de v id a form an muchas células pequeñas llam adas esporas. Todos los esporozoarios pasan por un ciclo de vid a com plejo que incluye el m overse de un hospedero a otro. En la reproducción de m uchos esporozoarios, la etapa sexual o etapa fo rm a d o ra de

esporas, alterna con una etapa asexual. Son importantes: *

Plasm odium : causante del paludismo. Se transm ite por la picadura del Anopheles o zancudo en cuyo interior se lleva a cabo la reproducción sexual form ando esporozoitos en el hom bre los m erozoitosse m ultiplican asexualmente en el hígado y eritrocitos.

*

Toxoplasma g o n d ii: produce la toxoplasmosis trasm itida por el consumo de alim entos contam inados con heces de felinos (gatos).

ALGAS (Algae: hierba de mar) Organismos autotróficos unicelulares algunos coloniales y/o pluricelulares Algunos com prenden

desde form as microscó­

picas hasta quelpos gigantes de m uchos m etros de tamaño. Las algas viven en agua dulce o salada, en superficie rocosa o sobre árboles Son im portantes com o fuente de alim ento; casi tod a la fotosntesis en el mar, y la m ayor parte de la que tiene lugar en agua dulce está a cargo de las algas, constituyendo el inicio de las cadenas alim enticias en dichos ecosistemas

1.

IM PO R TA N C IA A. Contaminante: Algunas algas del grupo de los PIRROFITAS, elim inan desechos producto de su metabolismo, estos residuos se concentran en gran cantidad provocando un grado de contam inación tan grave que incluso lleva a la muerte de m uchos sistemas acuáticos com o peces, crustáceos otras algas. Estos desechos son conocidos com o las MAREAS ROJAS.

B.

constituyendo la base de las cadenas alim enticias en los

C. Nutricional: Forman parte im portante de la dieta en algunas poblaciones. Ejem plo : Phorphvra . D . Industrial : Son fuente de polisacáridos utilizados en la producción de alim entos y m edicam entos tales com o el alginato utilizado en m erm eladas y crem as el agar- agar, utilizado en análisis m icrobiológicos

2.

C A R A C TE R ÍS T IC A S G ENERALES Hay que considerar que las algas son unicelulares y pluricelulares; en base a esta organización, existen características com unes y diferenciales com o por ejemplo: la presencia o ausencia de pared celular, de flagelos tipo y concentración de los pigm entos tipo de sustancias de reserva, reproducción, etc.

¿yaa. ÿjiw o x jjy o à

ctiLiijty ¿y

CLASIFICACIÓN Últimamente, se consideran seis divisiones para las Algas, éstas son: A . E U G L E N O F IT A S : Son unicelulares, con presencia de uno o más flagelos, presentan pigm entos com o son: clo rofila s

a

y

ó,

neoxantina, zeaxantina, almacenan su reserva en el param ilón (polisacárido). Algunaseuglenofitasson heterotróficas. Representa a un pequeño grupo de algas unicelulares m ixótrofas que se encuentran principalm ente en el agua dulce. Contienen clorofila y almacenan carbohidratos en form a de param ilón. Las células carecen de pared pero la mem brana se halla reforzada por una película proteica. Un organismo representativo es la euglena , se caracteriza por ser una célula alargada con un núcleo y numerosos cloroplastos en el citoplasma, presentan m ovilidad gracias a un flagelo que parte del extremo anterior de la célula, la cual les perm ite im pulsarla a través del agua. Aparte de ser fotosintético este organismo, puede absorber nutrientes orgánicos del m edio y puede vivir sin lu z

B . P IR R O F IT A S : Son unicelulares presentan placas de celulosa, o con sílice, con dos flagelos (dinos: girando), sus pigm entos son: clorofilas a

y

c

, b caroteno, dinoxantina, almacenan alm idón. La superpoblación de algunos dinoflagelados

(florecimiento) form a las mareas rojas Esta división consta exclusivamente de form as m arítim as unicelulares llamadas dinoflagelados La palabra “ pyrro” , significa “ fuego” y fue la coloración rojiza de muchas especies lo que inspiró sin lugar a dudas el nom bre del grupo. Al m ism o pigm ento rojo se debe el térm ino marea rojas fenóm eno relacionado con las proliferaciones explosivas de d in o fla g e la d o s que se registran de vez en cu a n d o en nuestras costas. Las to x in a s lib e ra d a s p o r estos m icroorganism os matan grandes cantidades d i e c e s y muchas especies de invertebrados. En general, los dinoflagelados cuentan con $?)9ar de flagelos situados a lo largo de unos surcos opuestos presentes en sus gruesas paredes celulares. Lqá$?astidos cafés de las form as fotosintéticas contienen clo rofila y diversos carotenoides; estos organismqg.tsíSducen alm idón com o molécula de almacenamiento de nutrientes y sus paredes celulares son de celulosa. Muchas especies de dinoflagelados presentan bioium iniscencia y emiten una luz verde o azul. Ejemplo : G lenodinium , Ceratium, G im no diniu m y Gonyaulax.

17 ¿yaa.

a

ctiLiijty ¿y

C. C R IS O F IT A S (A lg a s d o ra d a s ): Son unicelulares o coloniales, presentan una cubierta a m anera de "caja" con do s tapas impregnadas de sílice o pectina. Sus pigm entos son clorofila a y

c,

b caroteno, dinoxantina, fucoxantinas (ficofeína); almacenan sustancia

de reserva com o: aceites y crisolaminarina. Sus “ cáscaras” constituyen la “ tierra de diatom eas” . Esta división de los protistas algáceos, está integrada por las diatom eas (las m ás abundantes).

A dem ás del

pigmento clorofila presentan un pigmento carotenoide am arillo parduzco (fucoxantina) que Ies da un color carac­ terístico, y almacenan su alim ento en fo rm a de grasas aceites y polisacáridos

Sus paredes además de celulosa

presentan sílice hidratada. Las diatom eas están cubiertas por una doble coraza y cuyas m itades ensamblan una sobre la otra. Los restos de paredes celulares a base de sílice, form an sedimento en el fondo de lo so ce á n o s que por m ovim ien­ tos geológicos se elevan a la superficie, y se extrae la tierra de diatom e as que se emplea en ladrillos refractarios filtros y abrasivos (pasta dental con tierra de diatomeas).

Frústulo

Ejm:

Pared silificada

Navícula sp. , Pinnularia sp.

Epiteca

ó

ii Hipoteca

y Diatom eas

D . F A E O F IT A S (A lg a s p a rd a s ): Son pluricelulares cuyo talo es filamentoso o laminar, se n d o su longitud variable. La pared celular es celulósica

c ,b

revestida de muci lagos. Fbseen clorofilas a y

caroteno, fucoxantina, almacenan reserva bajo la fo rm a de

crisolam inarina y aceites La m ayoría de algas café o pardas son pluricelulares y constituyen la m ayor parte de las algas m arinas que se ven en las costas de los mares tem plados y frío s al igual que las crisofitas además de la clorofila presentan el carotenoide fu c o x a n tin a .

Así m ism o guardan sus calorías en fo rm a de aceites y del polisacárido lam inarina, estas algas

pueden alcanzar dim ensiones gigantescas pues no son raros los sargazos de más de 50 metros de largo. Su cuerpo tiene rizoide, taloide, filoide, en esta últim a se encuentran unas cámaras de aire denom inadas neumocistos, con lo cual flotan en la superficie. Su pared celular celulósica contiene además un carbohidrato llam ado algina, que gelifica y espesa, por lo que se le usa en dulces pasta dental y cosméticos. E je m j^ p ^ m in a r ia ,

Fucus Sargassum, Macrocystis.

Algas pardas. Son algas gigantescas pluúg^tQÍares. Los quelpos tienen estructuras semejantes a una planta: *

Rizoide : Semejante a la raíz ^ j^ f- p la n ta s .

*

Taloide : Semejante al tallo.

*

Filoide : Ensanchamientos semejantes a las hojas. Las células poseen los pigm entos clorofila

a,

caroteno y fucoxantina, la reserva nutricional es un polisacárido de

glucosa denom inado LA M IN A R IA (glucosa (31,3). Los cuerpos de estas algas (quelpos) son utilizados com o fuente de alginato que se encuentra en la pared celular.

18

o x jjy o

¿yaa. ¿

E. C L O R O F IT A S (A lg a s verdes) Pueden ser unicelulares, coloniales o pluricelulares, la pared celular celulósica mucilaginosa, presentan: clorofila a y b, caroteno a y b, neoxantina, iuteína, com o reserva almacenan alm idón. Estas algas presentan características evolutivas m uy cercanas a las plantas superiores. Son las m ás diversas de todas las algas, muchas algas verdes son unicelulares, por ejemplo: Chlam ydom onas, m óvil, de agua dulce, con un solo cloroplasto que contiene pirenoide productor de alm idón. Otras form as son coloniales, por ejemplo: Pandorina y Volvox. Las colonias difieren de organism os multicelulares auténticos en las que las células in dividu ale s preservan en las colon ias un alto grado de independencia.

La

m ulticelularidad verdadera se ve en algas verdes com o la Spyrogyra y la Ulva (lechuga de mar).

¿£-......... Fi Ioide ■ j, / -Jbr-...... C auloide

Ulva

F.

R O D O F IT A : (A lg a s ro ja s ) Son unicelulares o pluricelulares, su talo es filam entoso o acintado. L a pared celulósica y m ucilaginosa, con im portancia económ ica (agar: m icrobiología ; carragenina: medicina). Pigmentos: clorofila

a y

d , ficoeritrina,

ficoclanina; carotenos a y b . Almacenan sustancias de reserva denom inada alm idón de florídeas Ejm: G ygartina sp, Chondrus sp. En su mayoría, las algas rojas son especies m arinas que se encuentran a m ayor profundidad (100-200 m etros de superficie). Contienen clorofila, pero su color rojo se debe a la presencia del pigm ento secundario ficoeritrina. Todas las rodophytas son pluricelulares y se reproducen por m ecanismos sexuales y se observa alternancia de generaciones.

Su cuerpo tiene rizoide, cauloide y filoide.

En su pared celular, se presenta celulosa, almacenan

glucosa bajo la form a de "alm idón de florídeas". Se utilizan en la alim entación y m edicina com o fuente de agentes espesantes de mermeladas y cremas dentales. Algunos pueblos las utilizan directam ente com o acompañantes de sus alim entos El agar, que se utiliza en m edios de cultivos para bacterias se extrae de algas rojas ejemplo: G elidium y Gracilaria. O tras llam adas coralinas, fijan calcio de agajfcfisfe mar, en fo rm a de carbonatos. Varias algas se utilizan com o alimento.

Ejem plo : Fbrphyra, que esiLa,;bááe para preparar el nori, un plato japonés muy apreciado.

El porcentaje de proteínas en las algas es elevado, se debe prom over su consumo en fo rm a natural o procesado. En algunos países, son usados cáírio forraje para anim ales

o x jjy o

19

MOHOS (Myxa: mucílago ;

myces: hongo)

Antes ubicados en el Reino Fungi com o división M ixom icota. Los m ohos pueden ser acuáticos o deslizantes

1.

C A R A C TE R ÍS TIC A S Son protistas que se caracterizan por su semejanza física con los filam entos o cuerpos fructíferos de los hongos y tienen una m odalidad de nutrición sim ilar a la de estos.

E structura *

Carecen de pared celular.

*

Membrana: Es de tipo global, delgada y flexible.

*

Genom a:

Presenta en la masa mucilaginosa, m últiples núcleos diploides form ando al plasm odio multinucleado.

Fisiología a. Nutrición: Heterótrofos, saprofitos tom an alim ento de los troncos húm edos y deteriorados, hojas en descom po­ sición. Ante la falta de alimento, el plasm odio se arrastra para capturar bacterias levaduras y material orgánico en descom posición.

b. Reproducción: Forman un esporangio, el cual contiene esporas al ser liberadas germ inan en contacto con el agua, form ando a losm ixocigotes, que al dividirse varias veces form an una masa plurinucleada, llam ada plasmodio, el cual puede ser de do s tipos: de agregación o de fusión.

C lasificación El criterio de reunión, está basado en el tipo de plasmodio:

1. M IX O G A S TR A L E S C uando el plasm odio se fo rm a com o consecuencia de la fusión de plasm odios juveniles, form an do una masa com ún. Se les llam a tam bién m ohos gelatinosos plasmodiales. Estos organism os pasan parte de su ciclo de vid a en form a de una delgada masa m ultinucleada de m ateria viva en flujo que se desliza encim a de las hojas y troncos en descomposición. Ejemplo:

Fuligo varians: Phvsarum virid e .

2 . A C R A S IA LES El plasm odio form ado, resulta de la reunión de los plasm odios juveniles, conservando cada uno su individualidad en la masa.

Ejm: m oh os gelatinosos celulares L^§.células, que son am eboides,

se agrupan para fo rm a r un

seudoplasm odio pluricelular que, en últim a ¡{íáañda, se convierte en un cuerpo fructífero que produce esporas. Ejem plo :

0

*

Polvsphondvlium v io la c e u m Q.’^

*

Plasm odiosphora brassicale

Reproducción de los m ohos de la tierra A-C, el cuerpo se form a por unión de cientos de m ohos aislados ameboides. D-H, se desplazan. I-N crecimiento.

o x jjy o A,..».« ¿

A

Ciclo del Plasmodium

Células individuales que parecen amibas emergen de las esporas, reptan y se alimentan. núcleo

esporas

El pseudoplasmodlo migra hada la luz y form a un cuerpo fructífero en el que se producen esporas. Cuando el alimento escasea, las células se agregan para form ar una masa semejante a una babosa, llamada

pseudoplasmodio.

Cuerpo fructíferos

(0 E ÌN O

FUNGI

Es el reino de los hongos c o n s titu id ^ p o r organism os eucarióticos unicelulares pluricelulares y coloniales de nutrición heterotrófica absortiva.

1.

IN T R O D U C C IÓ N Restos fósiles confirm an que los prim eros hongos surgieron en la Tierra hace aproxim adam ente 800 000 000 de años, en la Era Paleozoica. Su presencia está íntim am ente relacionada con el proceso de descom posición de la m ateria orgánica, contribuyendo de esta m anera o form a, conjuntam ente con muchas bacterias al “ balance ecológico” de la naturaleza.

2.

IM PO R TA N C IA A. E cológica Participan en la descomposición de la m ateria orgánica en calidad de organism os deantegradores desarrollándose en m edios m uy ricos en carbohidratos o azúcares realizando el reciclamiento de m uchos elementos que van a ser em pleados posteriorm ente.

B. N u tricio n al Son parte de la dieta cotidiana de diversas poblaciones, interviene en la producción de alim ento por fermentación, saborizantes en la industria del alcohol etílico y vitivinícola, así com o en la panificación.

O O J J ïÇ j

j)}A*ïA A

21

ctiLUjty ¿y

C. B io m é d ic a En la producción de los antibióticos com o la penicilina y drogas com o (LSD). De otro lado, son agentes causales de diversas enfermedades m icóticas o m icosis tanto en plantas, animales inclusive el hombre. a.

E n fe rm e d a d e s

ve g e ta le s

o c a s io n a d a s p o r

hongos

A g e n te c a u s a l (h o n g o ) Ascomiceto : E ndothiasp. Basidiom iceto : Puccinia

b.

sd

E n fe rm e d a d Tizón del castaño

.

Roya de los cereales

O om iceto : Plasmooara so.

Tizón de la uva

O om iceto : Aohanom vces so.

Pudrición de la raíz de planta

E n fe rm e d a d e s a l h o m b re

o c a s io n a d a s p o r

hongos

H ongo

E n fe rm e d a d

Asoeraillus fum iaatus Asoeraillus niaer Blastomvces brasiliensis

Aspergilosis, neum om icosis O tom icosis Blastomicosis sudamericana o

Paracoccidioidom icosis Blastomvces' de rm atid itis C andida albicans (m onilia) Ceohalos oorium falciform e CladosDorium carrionii CladosDorium mansonii CladosDorium werneckei

Blastom icosis norteam ericana M o n iliasis M icetom a (form a blanca) C rom oblastom icosis (subcutánea) T iñ a negra T iñ a negra C o ccidioidom icosis C riptococosis o torulosis

C occidioides inm itis C rvotococcus neoform ans E oiderm ohvton floccosum Fonseca oedrosoi Histoolasm a caosulatum Histoolasm a dubosii M adurella micetomi M ad uro m icosis Malassezia furfur Microsoorum a u d o u in ii0 t ^ Microsoorum

c a n iy v P ^

Microsoorum Microsoorum M urcor sp

avoseum oersicolor

Tinea cruris tinea pedis C rom oblastom icosis H istoplasm osis am ericana Histoplasm osis africana M icetom a (form a negra) o

&

Pitiriasis versicolor Tinea capitis

Rhizopus sp Soorotrichum schenckii Trichoohvton concentricum Trichoohvton eauinum

Tinea co rp o ris tinea capitis Tinea Barbae Tinea cap itis tinea corporis T inea corporis M ucorm icosis C rom om icosis Piedra negra R in o sp o rid io sis M ucorm icosis E sporotricosis Tinea im bricata T inea corporis

Trichoohvton T richoohvton Trichoohvton T richoohvton Trichoohvton

Tineas barbae, cap itis co rp o ris cruris pedis O nicom icosis tineas Tineas cap itis corporis T ineas T ineas

Phialoohora verrucosa Piedraia hortai R hinosooridium seeberi

m entaaroohvtes rubrum tonsurans verrucosum violaceum

o x jjy o ¿ yaa. a

Trichosporun

beiaelii

Piedra blanca (tórax)

D E F IN IC IÓ N Los hongos son organism os talofitos, unicelulares com o la levadura o pluricelulares, cuyas células eucariotas poseen una pared celular quitinosa, que se dispone en form a continua o tabicada, la cual es sim ple o ramificada. Se reproducen sexualmente o asexualmente por m edio de esporas, se desarrollan en am bientes húm edos y sobre m ateria orgánica, otros conviven sim bióticam ente com o mutualistas o parásitos.

C A R A C TE R ÍS TIC A S La com plejidad presentada por estos hongos, los ubica en el rango de hongos superiores.

E structura A. Pared celular. Su com posición quím ica es quitinosa (Q UITINA: polisacárido nitrogenado). La quitina es más resistente a la degradación por m icro bio s

B. Mem brana: De com posición quím ica semejante al com ún de las m embranas celulares C. Genoma: El material genético se encuentra en los núcleos, los cuales pertenecen a cada célula fúngica. D . H ita : Es la estructura básica en la conform ación de los hongos. Estos filam entos (hifas) pueden ser: *

Cenocítíca : Es la hifa que no presenta septos o tabiques con los núcleos dispersos.

*

Tabicada : Es la hifa que presenta septos separando los núcleos

E. M ic e lio : Resulta de la reunión de las h ifa s presentando un aspecto de enmarañado de filamentos. El micelio puede presentar a los: *

Haustorios: Son hifas m odificadas encargadas de penetrar en el sustrato, en el cual desarrollan absorbiendo sus nutrientes Los haustorios, son estructuras propias de los hongos parásitos

*

Rizoides: Son hifas cuya función es la fijación del m icelio al sustrato escogido. La fijación es semejante a las raíces de las plantas.

Estas estructuras son propias de los hongos saprófagos.

(a) Un micelio de hongo se extiende sobre vegetación en descomposición. El micelio se compone de (b) una maraña de hifas microscópicas, de una sola célula de espesor, (c) aquí se representa en corte trans/ersal para mostrar su organización interna.

^ Poro

núcleo haploide

FISIO LO G ÍA A. Nutrición: H eterótrofos saprofitos tom ando alim ento de los troncos húm edos y deteriorados hojas en descom ­ posición, capturan bacterias y m aterial orgánico en descom posición o provocar una predigestión para luego absorberlas H eterótrofa absortiva. Puede ser: *

Saprófaga : Si se nutren de m ateria orgánica en descomposición.

*

Parásita : Produce un daño al organism o huésped.

o x jjy o

23

r y u ^ rj

*

Mutualista : Se asocia y convive con algas y raíces de plantas

B. Respiración: *

Anaeróbica : No consumen oxígeno.

*

Aeróbica : Consumen oxígeno.

Ejm : “ levaduras” . Ejm : “ cham piñón o seta".

C. R eproducción: *

Asexual : G em ación (Levaduras) y Esporulación (Formación de esporas en esporangios). Reproducción : Forman un esporangio, el cual contiene esporas al ser liberadas, germinan en contacto con el agua.

*

6.

Sexual : Producción de gametos en gemetangios y por somatogamia.

C LA S IF IC A C IÓ N A . 0 0 M I COTAS Se caracteriza por la presencia de esporas flageladas La reproducción sexual da por resultado la form ación de un CIGOTE, el cual se desarrolla hasta convertirse en una "oospora latente". Ejem plo: Plam opara sp : "tizón de la uva". Phytophathora sp. : "tizón de la papa".

El cuerpo del hongo está constituido por hifas cenocíticas o continuas m ultinucleadas que se fijan al sustrato y se prolongan constituyendo una masa filam entosa o micelio. En el extremo de las hifas esporogenas se form a el esporangio que está lleno de esporas meióticas. La fase sexual se caracteriza por sacos rugosos y esféricos con esporas, denom inadas zigosporas Dentro de este grupo se encuentran Rhizopus nigricans, el "m oho negro del pan".

Ustilago carbo: "Carbón de los cereales".

o x jjy o

r y u ? rj ^aaa a

Esporangióforos con esporangios

M icelio

Esporas 1Rizoide

R h iz o p u s n ip r ic a n s el "m oho negro del pan" C ic lo de F y c o m y c o ta

et G ^ °

O itU > £ >

c tiL U jty ¿ p íií A

esporas (haploides)

esporas (haploides)

hifas, tip o de cepa (-) (haploides)

esporangios

R EPR ODUCCIÓ N ASEXUAL

esporangio

hifas, tipo de cepa í+ } (haploides) Lam inillas bordeadas con basidios Lam inillas

L a cig o sp o ra germ ina

Una lam inilla con m uchos basidios ; (D icariótico) /

' REPR O D UCC IO N S

Se lleva a cabo la meiosis cuando la cig o sp o ra germ ina

Fusión de núcleo

Meiosis

Form ación de basidiosporas

P foa hlß im p jucticti ; , öäliinartstiMaftleÖer te'

cigospora haploide d ip lo id e

C. A S C O M IC O T A S : E sel grupo más grande. Incluye hongos levaduriform es unicelulares y m ohos cuyo m icelio es filam entoso con hifas tabicadas o grueso y carnoso. También conocidas com o h o n g o s t ip o saco, debido a que sus esporas crecen en un saco denom inado asea, dond e se desarrollan las a s c o s p o ra s (reproducción sexual). La reproducción asexual en las levaduras es por m itosis y en los m oh os m ediante esporas, de nom inadas conidios que se form an en las hifas conidióforas. Son im portantes : Neurospora crassa , "m oho blanco del pan", trufas, cerveza",

Claviceps purpurea "cornezuelo del centeno".

Saccharomyces cerevisae "levadura de

ctiLUjty ¿y

Asocarpo Liauen

Peziza spt

C la v ic e o s o u ra u re a "cornezuelo del centeno"

D . B A S ID IO M IC O TAS: C om prende los hongos de setas, royas y tizones.

El cuerpo está constituido por una gran cantidad de hitas

tabicadas entrelazadas que originan el cuerpo de sostén o talo, el cual term ina en el basidiocarpo en fo rm a de sombrero. Estos hongos se reproducen por esporas sexuales generadas en el basidio y que conform an dicho basidiocarpo. Su nom bre se debe al hecho de form ar un b a s id io (semejante al asea de los ascomicotas). Cada basidio es una célula hifal, que en la punta aparecen cuatro b a s id io s p o ra s , que crecen fuera del basidio (reproducción sexual). E je m p lo : c a m p e s tris

D e n tro

de

este

(c h a m p ig n o n ),

g ru p o ,

se

e n c u e n tra n

hongos

hongos venenosos com o

c o m e s tib le s

A m a n ita

v e rn a

y

com o

el

A q a ric u s

P h a lu s im p u d ic u s . el

hongo m aloliente. E. D E U T E R O M IC O T A S Clase de hongos imperfectos a los que no se les conoce proceso de reproducción sexual. Este no es un grupo fiiogenético real an o más bien una clase artificial en la que han sido incluidas tem poralm ente aquellas form as en las cuales no ha sido dem ostrada la reproducción sexual. No obstante, la m ayoría de aquellos tienen un parecido m orfológico con los ascomicetos. E piderm ophvton Penicillium. Aspergillus Tricophvton robrum , "pie de atleta", Tricophvton tonsurans , “ tiña".

C onidiospora

Esterigma

C onid io fo ro

M icelio tabicado

A s p e r g illu s

sp.

Ciclo de un Basidiom icota

o n jjy c j ¿yaa. a

27

c tiL U jty ¿ y su ¿ ÿ t f u

Los núcleos haploidesse fusionan para fo rm a r un diploide.

sombrero

en las lam inillas basidios en las lam inillas

Las lam inillas de la seta contienen basidios reproductores basidiosporas (haploides) < Se desarrolla la seta a pa rtir de la sh ifa s agregadas

L a s h ifa s com patibles se fusionan y creen hasta fo rm a r un micelio, pero en el interior de éste los núcleos haploides permanecen separados. _______

cepa de cepa (+ )

Las basidiosporas germ inan y form an hifas (haploides)

cepa de cepa (-)

haploide

d ip lo id e

H O N G O S S IM B IO T IC O S C om o se indicó en las prim eras hojas, algunos hongos se asocian con o tro s organism os o por lo m enos con algunas estructuras de ellos. Es así, com o se presentan las asociaciones simbióticas:

Liqúenes : Resultan de la reunión entre un hongo, generalmente un ascomiceto, con algas verdes o cianobacterias Al

*

parecer, el hongo aprovecha sustancias elaboradas por el alga, m ientras que esta consigue humedad y m inerales Los liqúenes pueden servir de alim ento a algunos anim ales (renos).

Su crecimiento es muy lento; se hacen presentes en

lugares de poca contam inación (indicadores de la contam inación atmosférica). Algunos proporcionan colorantes para la industria textil: el orquilo, el tornasol, es empleado para determ inación de ácidos y bases en los laboratorios. Los liqúenes pueden ser foliáceos com o Parmelia; ram ificados com o Ramalina, o crustáceos com o Rizocarpon.

Liquen

28

Q x jjy o A jíia rA

c tiL U jty >Vi£i¿ A jási¿

P R Á C T IC A

01.

Si establecem os que un organism o pertenece a un

d)

determ inado ORDEN, la si guíente categoría taxonóm ica

e) A nto fita

Planta

superior será: a)

Phylum

08.

La pared celular de las arqueobacterias contiene:

b) Clase

a)

c)

b) Ffeptidográfico lipasa

D o m in io

M ureina

d) Especie

c)

S eu do m ureina

e)

d)

Peptidoglucano

Reino

e) Ácido acético 02.

La unidad categórica básica de la biotaxia cualquiera sea el organismo, es la: a)

09.

Especie

Desarrollan en m edios acuáticos tan concentrados en sal, m ayor inclusive a seis veces más que el agua de

b) Subespecie

mar:

c)

a)

Phylum

Bacterias verdes

d) D o m in io

b) M atanógenas

e)

c)

Reino

C ianobacterias

d) Term oacidófilas 03.

A ctua lm en te , ¿a qué categoría se le co n o ce com o

e)

H alo bacterias

superreino? a)

04.

D o m in io

10.

Arqueobacterias d e n o m in a d o s ... llegan a desarrollarse

b) Reino

en m anantiales sulfurosos.

c)

a)

Superclase

H a lófilos extrem os

d) Phylum

b) M etanógenas

e) Tribu

c)

A ntin o m ico ta s

d)

H alo bacterias

Según el científico ... , las algas... pertenecen al Reino

e) term oacidófilas

Plantae. a)

Margulis - verdes

11.

A lg u n a s

re a liz a n

fo to s ín te s is

c a p tu ra n d o en e rg ía lu m in o s a en un p ig m e n to ...

c)

denom inado ...

Linneo

- unicelulares

d) Bufón - rojas

a)

e) Wallace - pardas

b) Verde - bacterioclorofila B c)

05.

a rq u e o b a c te ria s

b) W hitaker - pluricelulares

M orado

- bacteriorrodopsina

Rojo - eritrocruorina

H oy en día, el do m in io Eukarya (eucariota) com prende

d) Azul - bacterioclorofila A

los siguientes reinos biológicos, con la excepcióiyjfe®-

e)

a) A n im a lia b) Fungi c)

N aranja - carotenoide

^ ^

12.

C h ris tia n G ra m , tra b a ja n d o con p ig m e n to s lo gró determ inar que existen b a cte ria sd e d o stip o sG R A M (+ )

Protoctista

d) Plantae

y GRAM(-). La diferencia entre ellas está a nivel de:

e)

a)

M onera

El ADN

b) Lo s ribosom as 06.

N o s o tro s c o m o

seres h u m a n o s

p e rte n e c e m o s

c)

La m em brana celular

taxonóm icam ente a la fam ilia de:

d) La pared celular

a)

e) Lo s mesosomas

Los hom bres

b) Los pó ng ido s c)

Los vertebrados

13.

Ecológicamente, la im portancia de las bacterias es ser

d) Los h o m id io s

... mientras que las cianobacterias son ...

e)

a)

H o m o sapiens

Fotos'ntesis - quim iosintéticos

b) Desintegradores - fotosintéticos 07.

La Canna edulis “ achira” es una planta ornamental en

c)

m uchos jardines. Indique cuál es su género:

d) C onsum idores - fotosintéticos

Parásitos - carroñeros

a) Canna

e)

Degradadores - consum idores

b) E du lis c)

A chira

29

r y u ^ rj

14.

La tuberculosis, la lepra y la tifo id e a , tienen com o

21.

causante de la m ala absorción, generalmente, en niños:

a)

a) b) c) d) e)

Eberth, Hansen y Koch

b) Eberth, Koch y Hansen c)

Koch, Eberth y Hansen

d) Hansen, Koch y Eberth e) 15.

Un protozoario flagelo parásito del intestino humano,

agentes causales respectivamente a los bacilos de:

Koch, Hansen y Eberth

Ciertas bacterias y losheterocistosdelascianófitas, para

22.

G iard ia T richo m on a T ripa no som a Leishm ania Entam oeba

L o s h o n g o s m uco sos en re a lid a d no son hongos,

realizar la síntesis de sus proteínas, de sa rro lla n la

p orque:

capacidad de:

a) A lgunos desarrollan plasm odios.

a)

Liberar amoníaco.

b) Fbseen centriolos y flagelos

b) Retener abundante agua y sales.

c)

c)

d) Son parásitos.

Abastecer de am inoácidos esenciales

d) Fijar nitrógeno atmosférico.

Pared celular con celulosa.

e) Presentan cloroplastos.

e) Atrapar ozono para luego liberar oxígeno. 23. 16.

¿Qué tiene en com ún una alga, un protozoo y un hongo

Las sig u ie n te s bacterias: B a rto n e lla b a c illifo rm e s ,

m ucoso?

R h iz o b iu m

a)

y

L a c to b a c ilu s ,

b u lg a ric u s .

T ie n e

im portancia, respectivamente en: a)

M e d ic in a

hum ana,

a g ric u ltu ra

e

in d u s tr ia

c)

alim entaria.

e)

Su capacidad deslizante sobre un sustrato

Veterinaria, farm acia y Ecología.

d) Biotecnología, Ingeniería Genética, y Ecología. e)

O rganism os eucariotas

d) Sin parásitos intracelulares

b) Medicina, m inería e industria alimentaria. c)

Pared celular

b) Flagelos

24.

Medicina, agricultura e industria cervecera.

La im portancia ecológica de los hongos en la tierra es: a)

Causar diversas enferm edades

b) Promover la form ación de la capa de ozono. 17.

La difteria es una enfermedad producida por: a) P lasm odium

c)

Siem pre form ar con otros organism os cuerpos sim ­

b) Bacilo de Eberth

d) La fijación de nitrógeno.

c)

e) La degradación de la m ateria orgánica.

bólicos.

Bacilo de Bordett

d) Bacilo Difteriae e) Bacilo de Loefter

25.

¿Qué tip o de ho ng os son los que se utilizan para la elaboración de cerveza y vino?

18.

L a s c o n d ic io n e s fa v o ra b le s del m ed io , p e rm ite la

a)

explosión poblacional provocando posteriorm ente las

b) M utualistas

mareas rojas Se trata de:

c)

Fungo i des

a)

d)

D im órficos

Las crisófitas

b) Los dinoflagelados c)

e) Cenocíticos

Los protozoarios

^

d) Las aguas rojas e)

Las cianobacterias

^

26.

&

¿Cómo explicar que sobre la m erm elada desarrollan hongos y no bacterias? a)

19.

Debido al pH alcalino del medio.

La Pandorina y el Volvox son algas verdes coloniales

b) Fbr la alta concentración de glucosa.

Estas algas difieren de los organism os m ulticelulares en:

c) d)

No son tan susceptibles a las presiones osmóticas Fbr el tipo del com ponente quím ico a nivel de la

a) Su alta capacidad de regeneración fisular.

pared celular.

b) Su exclusiva capacidad por la fo tosn te sis

e) Son anaeróbicos

c)

Su capacidad celular de independencia.

d) El grado de com plejidad evolutiva.

27.

e) La cantidad de núcleos por cada célula.

La parte conocida o visible del “ cham piñón” o sea la seta, es: a)

20.

S aprofitos

Analizando diversos ciclos biológicos de protozoarios

El micelio.

b) L a p o rc ió n a n a tó m ic a q u e o rig in a las cé lu la s

parásitos se ha determ inado que la form a parásita se

asexuales de reproducción.

de no m ina :

c)

a) b) c) d) e)

Ci to pigio

d) Un esporocarpo.

Bacilo

e)

Esporozo arios Prom astigote Trofozoito

o x jjy o

pfim a 3SU1À

La porción femenina. La porción que lleva a la carga genética.

r y u ^ rj

28.

El h o n g o N e u ro s p o ra crassa d e s a rro lla sob re lo s

35.

denom inadas:

hongo pertenece a la división:

a)

a) Ascom icota

b) C ro m atóforo s

b) Basidiom icota

c)

C rom oplastos

c)

Z igom icota

d)

Leucoplastos

d) D e utoro m icota

e)

R odoplastos

e)

condiciones adversas:

reproducen por:

a)

a)

b) Pili

Esporas

b) B asidiosporas

c) d)

M orem a

e)

Heterocisto

C o n id io s

E stru ctu ra q u e p e rm ite la lo c o m o c ió n en algu nas

Los liqúenes y m icorrizas son asociaciones m icóticas

bacterias:

son respectivamente:

a)

a)

b) C ápsula

Bacteria y raíz de planta y superior.

Pared celular

b) C lorofila y cianobacteria.

c)

c)

d) C ilio s

Raíz de leguminosa y cianobacteria.

d) Bacteria y raíz leguminosa. e)

e)

Flagelos P seudópodos

C lorofila y raíz de planta superior. 38.

El com ponente principal de la pared celular bacteriana

Las Arqueobacterianas difieren de las Eubacterias.

y cianofieca es:

a)

a)

Son los procariotas más antiguos

Q u itin a

b) Presentan clorofila.

b) Peptidoglicano

c)

c)

Proteínas

d) Su pared celular.

El m edio inhóspito de vida.

d)

P olip éptid os

e) Tanto c+ d

e) C ro m atóforo s

La respiración celular anaeróbica en las bacterias se

39.

Son células de cianotitas encargadas de la fijación de

realiza nivel de:

nitrógeno:

a)

a)

M em brana celular

b) Matriz citoplasmática c) e)

Mesosomas de tabique P lasm idos

^

c)

^ ^

Las células procarióticas sintetizan sus proteínas en: a)

H o rm o g o n io s

b) A cinetos

d) M esosomas laterales

33.

Espora

Fusión 37.

32.

Pared celular

c) e)

31.

Es u n a fo rm a d e re s is te n c ia b a c te ria n a fre n te

Casi tod os los hongos de la división Deuterom icota se

d) Yemas

30.

C lorop la sto s

Eum icota 36.

29.

Las estructu ras fo to s in té tic a s d e las b a cte ria s son

pasteles a m anera d e un a lg o d o n cillo blanco. Este

40.

R ibosom as 60s

Heterocistos

d)

N ucleoides

e)

Fum bras

C onjunto de in d ivid u o sco n capacidad de entrecruzarse y tener descendencia fértil, indica que pertenecen a la

b) R ibosom a 80s

misma:

c)

a)

R ibosom as 55s

Población

d) R ibosom as 70s

b) B iocenosis

e)

c)

R ibosom as 85s

Especie

d) C o m un ida d 34.

Las ba cteria s presentan un pequeño A D N circu la r

e) Variedad

aparte del genom a principal, el cual se denom ina:

a) Plastidio b) Etioplasto c) Plásm ido

41.

En la c la sifica ció n de lo s o rg a n is m o s v iv ie n te s la categoría taxonóm ica inferior a orden es: a)

d) C loroplasto e) C ápsula

Fam ilia

b) Especie c)

G énero

d) Clase e)

o x jjy o

D ivisió n

31

€U LU >Í>

42.

El reino com o categoría taxonóm ica se d ivid e en grupos

49.

Toxoplasma gondii es un parásito obligado y carece de

m enores, usu a lm e n te la d e n o m in a c ió n P hyllu m y

movim iento, es un protozoario:

División se aplica respectivamente para agrupar a:

a)

a) Anim ales - plantas

b) E sporozoario

b) Plantas - anim ales

c)

c)

d) Sarcodino

Hongos - animales

d) Bacterias - animales

e)

M astigóforo Flagelado R izópodo

e) Algas - plantas 50. 43.

44.

las p la n ta s q u e presentan o rg a n ism o s u n ice lulares

a) Monera

coloniales y pluricelulares

b) Protista

a)

c)

b) D iatom eas

Fungi

R o do finas

d) Plantae

c)

C lorofilas

e) A n im a lia

d)

D inofla ge la dos

e)

Euglenofitas

Las algas se diferencian de los protozoos porque: a) Tienen núcleo.

51.

c)

Correlacione las siguientes estructuras bacte-rianas con la función que cumplen:

b) Ribosom as 80s.

45.

Las algas que se consderan antecesores evolutivos de

El reino que agrupa a las algas unicelulares es:

1.

E ndospora

d) Carecen de pared celular.

Presentan m itocondrias.

2.

Pared celular

e) Tienen clorofila.

3.

Pili

4.

Flagelo Transferencia de D N A en la conjugación.

En organism os de agua dulce com o los ciliados, la regulación hídrica está a cargo de:

I.

a) C itostom a

II. C onfiere m ovim iento.

b) C itopigio

III. Confiere resistencia.

c)

IV. Responsable de la fo rm a celular.

M icronúcleo

d) Vacuola contráctil a)

e) Vacuola alim enticia

13, II4, III2, IV1

b) 14,111, III3, IV2 46.

La estructura utilizada por los protozoarios del phylum

c)

ciliata para la defensa y captura de presas es :

d)

13, 114, 1111, IV2

a)

e)

13, II2, 1111, IV4

M em brana celular

14, II3, 1111, IV2

b) Tricocisto c)

M acronúcleo

52.

d) P seudópodos e)

Flagelos

^

Las bacterias presentes en el Lago Titicaca cumplirían com o rol fundamental la:

<

a)

Liberación de sustancias antibióticas.

b) Producción de enfermedades. 47.

La Giardia es un parásito intestinalQ$fcíS) causa “ mal absorción” en humanos, pertenece al phylum de:

c)

Degradación de organism os m uertos

d)

Fermentación de carbohidratos.

a)

e) Síntesis de com puestos orgánicos

Flagelados

b) Sarcodino c)

C ilia d o s

53.

El plasm odio de estos “ hongos” cuando se les agota el

d) E sporozoario

alim ento o la humedad es insuficiente:

e)

a) Se arrastra a un lugar favorable y se reproduce.

Euglenofita

b) Se encapsula dejando algunas células para su p o s 48.

teríor reproducción.

La m alaria es transm itido p o r ... y el agente causante de c)

Mueren inm ediatam ente.

a) Garrapata - entamoeba

d) Tanto a y b

b) G ato - leishmania

e) Tanto b y c

c)

Mosquito

- plasm odium 54.

d) Zancudo - trichom ona e)

En una m icorriza la planta le proporciona ... al hongo. a)

Fterro - toxoplasm a

C alor

b) O xígeno c)

M inerales

d) Agua e)

o x jjy o A vJüMA

M ateria orgánica

r y u ^ rj

55.

Oscilatoria es una cianofita que presenta clorofila en: a)

56.

Las algas pardas son las más grandes que existen, su color se debe al pigmento:

b) El citoplasma

a)

c)

b) C lo ro fila

La pared celular

F icoeritina

d) Las lam inillas fotosintéticas

c)

e)

d)

Ficocianina

e)

Fucoxantina

Las granas

X an tofila

De la siguiente no m en clatura C annis fa m i-lia re s. lo correcto es: a)

57.

58.

El cloroplasto

59.

Cannis es el nom bre específico.

G rupo de algas com o gym nodinium que producen las m are as ro ja s d e b id o al a u -m e n to del n ú m e ro de

b) Cannis es el nom bre genérico.

in dividu os y la se-creción de to xim a s

c)

a) C lorofilas

Representa el nom bre del gato.

d) Está escrito en castellano.

b)

R odofitas

e)

c)

Feofitas

Es nom enclatura trinom ial.

L a a g ru p a c ió n d e v a rio s ó rd e n e s (ej: P ri-m a te s,

d)

Euglenofitas

e)

Pi rrofitas

cetáceos perisodáctila) constituyen: a)

Fam ilia hom inidae

60.

En los hongos, la captación de nutrientes se da a nivel

b) Phylum tetrápoda

d e las cé lu la s d e la s hifas. Si un ho n g o a b sorb e

c)

sustancias orgánicas de una planta viva m ediante un

D iv is ó n hom o

d) Clase m am íferos

micelio, a éste se le llama:

e)

a)

Reino vertebrados

R izoides

b) H austorios c)

Micelio tabicado

d)

Micelio cenocitico

e)

Micelio sin tabique

,0* G ^ °

33

Capítulo

8 INTROD UCCIÓN

RB NO PLANTAE O rig e n d e lo s vegetales

De acuerdo con el registro fósil, las plantas invadieron la T ierra hace apenas 500 m illo ­

R e la c io n e s y a fin id a d e s e n tre lo s p rin c ip a le s g ru p o s vegetales

nes de añ os Aún nosotros la especie hum a­ na,

que

a p a re n te m e n te

nos

hem os

independizado del suelo e incluso de la su­ perficie de la Tierra, dependem os todavía de las plantas

ETIMOLOGÍA La palabra B O T Á N IC A pro vie ne del griego “ botané” , que significa “ planta” .

RESEÑA HISTÓRICA Aristóteles (384-323 a.C.): Considerado com o el fundador del jardín botánico. A n to n io Van L e e u w e n h o e ck 1 7 2 3 ), h o la n d é s :

(1 6 3 2 -

D e s c u b rió seres

unicelulares (vegetales y animales). Marcelo Malpighi

(1628-1694), italiano:

Descubrió la estructura vegetal (estoma). Federico Enrique (1769-1859), a le m ^ g : ^ Padre de la Fitogeografía

(distrí&íición

de las plantas en la Tierra). Carlos Von Linneo

(1709-1778), sueco:

C onsiderado padre de la Taxonom ía o Clasificación de los seres viv o s

D EFIN IC IÓ N Las plantas son m ulticelulares y utilizan la fotosíntesis para transform ar agua y d ió xid o de carbono en azúcares

Ni la

m ulticelularidad ni la capacidad de fotosintetizar son exclusivas de las plantas pero la presencia sim ultánea de esos rasgos es muy rara fuera del reino vegetal. Sin embargo, la característica m ás distintiva de las plantas es su ciclo reproductivo.

o x jjy o ¿fonte ¿ r já iu

1

CICLO VITAL Las plantas tienen una generación esporofitica y una generación gam etofitica El ciclo vital de las plantas se caracterizan por la altern ancia de generaciones, en la que se alternan generaciones diploides y haploides individu ale s m o haploide, un juego). com o el esporoflto.

(Recuérdese que un organism o d ip lo id e tiene do s juegos de cromosomas; un o rg a n is

En la generación diploide, el cuerpo de la planta se com pone de células diploides y se conoce

Ciertas células de los esporofitas sufren meiosis para producir esporas haploides

Estas esporas se

dividen por m itosis y se desarrollan hasta convertirse en plantas haploides multicelulares llam adas gametofitos. mente, los gam etofiros producen gam etos haploides masculinos y fem eninos por m itosis

Final­

Los gametos se fusionan para

form ar cigotos diploides, que se desarrollan hasta constituir un esporofita diploide, y el ciclo se inicia de nuevo. La historia evolutiva de las plantas se ha caatcerizado po r una tendencia de la generación esporofitica a ad qu irir más prom inencia conform e la longevidad y el tam año de la generación gam etofitica se reducen.

Fbr tanto, se piensa que las

prim eras plantas eran sim ilares a las p lan ta s no vasculares actuales com o los musgos, p o r ejem plo.

Las plantas no

vasculares tienen un esporofita más pequeño que el gam etofito y que permanece unido a él. En cambio, las plantas cuyo origen evolutivo es un poco más tardío, com o los helechos y otras plantas vasculares sin semilla, presentan un ciclo vital en el que predom ina el esporofita y el gam etofito es una planta independiente macho más pequeña.

Fbr último, en el grupo

de plantas de evolución más reciente, las plantas con semilla, los gam etofitos son m icroscópicos y apenas reconocibles com o otra generación. Con todo, estos pequeñgisimos gam etofitos siguen produciendo las oosferas y los espermatozoides que se unen para form ar el cigoto que se transforma en el esporofita diploide.

IMPORTANCIA Para conocer y apreciar, basta echar una m irada a nuestro alrededor y veremos sus m últiples aplicaciones como:

A. B. C.

Industria : Para extraer sustancias com o el azúcar, aceite, papel, corcho, goma, res'na, colorantes etc. Construcción ; Se emplea en carpintería y ebanistería. Medicina: Se aprovechan las ho ja s flore s frutas raíces y tallos de gran variedad de plantas por las virtudes curativas com o:

2

*

Desinflamante: uña de gato

*

Cicatrizante: sabila

*

Alitrácica: chancapiedra

*

Hipertensora: kión

*

Relajante: manzanilla, etc.

o x jjy o

D.

Alim enticia: Son fuentes de vitam inas y oligoelem entos (Mg, Ca, Fe, Na, etc.). Así com o los frutos son alim entos sanos y refrescantes (banana, uva, higos etc.).

E.

Peligro de extinción: En el m undo se están extinguiendo algunas plantas por los avances industriales las fábricas que la contam inan han afectado a las plantas y anim ales En el Fterú se extingue: *

Costa: algarrobo, hualtaco, guayacal

*

Sierra:

*

Selva: cedro, caoba, tornillo

iupuna, quishuar, queñoa

CLASIFICACIÓN

C riptógam a (kripto : oculto g a m o s : unión)

División Briofitas (sin semilla)

C lases: * B ry o s id a : musgos * H e p a to p s id a : hepática * A n th o ce ro p sid a : ceratófitos

División Pteridofitas (sin semilla)

C lases: * F ilicín ea s: helecho * Equisetáceas: aspervela de los bosques * Lico p o d a ce a s: licopodios

G im nosperm as Fanerógama (p h a n e ro s : aparente g a m o s : unión)

División C o n ife ro fita : coniferas División C ic a d o fita : cicadas División G in k g o fita : G inkgo

Con sem illa desnuda

Angiosperm as División A nto fita o m agnoliofita

Con sem illa cubierta

I.

1 * M onocotiledóneas 1 * Dicotiledóneas

C R IPTÓ G A M A -

Carecen de semilla

-

Tamaño pequeño, arbóreo.

-

Provista de tallo, hoja y raíz (excepto: b r i^ a S j

-

Se reproduce por alternancia de generaciones

-

Se d ivid e en:

^

G'

B riofitas (Bryon = musgo)

* Posee rizoide, cauloide y filoide. * * * * *

Posee hoja con una capa. Es avascular. Crecimiento limitado. Sinónimo : Cormofitas, Talofitas Comprende : musgo, hepática.

o o jjy c j

P teridofitas (Pterys = helecho)

* * * * * *

Posee tallo, hoja y raíz Posee hoj a co n vari as capas Es vascular. Crecimiento ilimitado. Sinónimo : Cormofitas. Comprende : helecho, equisetos

3

C IC L O D E U N M U S G O ( B r io f it a )

cápsulas

MEIOSIS

El esporofito se desarrolla dentro del gametofito.

cápsulas que brotan del esporofito.

La cápsula del esporofito libera esporas haploides

Las esporas se dispersan y germinan

FECUNDACION

El arquegonio produce una oosfera

el gametofito brota

Los espermatozoides I nadan hasta la oosferai a través del agua

haploide diploide

B

El anteridio produce espermatozoides gametofito frondoso

¿ îJ c iîü

C IC L O D E U N H E L E C H O ( P t e r id o f it a )

masa de esporangios

esporofito

esporangio

MEIOSIS

El esporofito se desarrolla a pa rtir del gam etofito El esporangio libera esporas ha ploid es El arquegonio produce la oosfera.

FEC U N D AC IO N Los esperm atozoides nadan hasta la oosfera a través de agua.

Las esporas se dispersan y germ inan.

gam etofito

El anteridio produce esperm atozoides

haploide dip lo id e

5 j)}A*ïA A

c t iL iijt y >Vi£i¿ A jási¿

FANERÓGAM A -

Fbsee semilla

-

Tiene raíces, ta llo s hojas y flores.

-

Tamaño variado, hasta de gran altura (secuoyas 100 m de altura).

-

Se reproduce por semilla.

-

Desarrolla en diferentes am bientes

-

Se d ivid e en:

* Sem illa desnuda. G im n o s p e rm a

* No flo r definida.

(g y m n o s : desnudo ;

* Desarrolla en diferente am biente.

s p e rm a : semilla)

* Flores m onoicas * Consistencia leñosa.

* Sem illa cubierta. * Presenta de flor.

A n g io sp erm a (a n g io s : c u b ie rta ;

* Desarrolla en diferente am biente.

s p e rm a : semilla)

* Flores com pletas y he rm afroditaa * Consistencia semileñosa, herbácea. * Se d ivid e e n : M o n o c o tile d ó n e a s

D ic o tile d ó n e a s

* Un cotiledón.

* Dos cotiledones.

* Raíz fibrosa.

* R aízpivotante.

* N ervadura cje^a hoja

* N ervadura de la hoja

p a r a le ^ .^ 0

ram ificada. * Ejm :

C

Pastos, palmeras,

Legum bres (fréjol, pallar,

gram íneas (arroz, trigo,

etc).

avena, etc).

o x jjy o ¿ y jo a ¿ r jó iu

CICLO DEL PINO (Gimnosperma)

escama del cono femenino

cono masculino

esporofito maduro

cono femenino

escama del cono masculino

célula form adora de esporas MEIOSIS

plantones

MEIOSIS

gametofito femenino

semilla

Gametofito masculino (polen) liberado y arrastrado por el viento. oosfera

embrión tubo polínico

El polen se deposita sobre las escamas del cono femenino

haploide diploide FECUNDACION

n

CICLO DEL MANZANO (Anglosperma)

estigma

plantón

esporofito maduro

antera

fuente de alimento embrión cubierta de la semilla semilla la antera contiene células que forman polen célula formadora de esporas

MEIOSIS

grano de polen

estigma

letofitos ^^ifiísculi nos)

tubo polínico

FECUNDACION

núcleos de los espermatozoides

gametofito femenino

haploide diploide

8

HISTOLOGÍA VEGETAL Es una asociación de células, generalmente semejante, que desempeñan una función común, tom ando por base la form a de las células y sobre todo las funciones que desempeñan los tejidos se dividen en:

I.

M ER ISTEM Á TICO -

Sinónim o:

-

Originan tod os los dem ás te jid o s

Em brionario, form adores

-

Se hallan en todas las partes del vegetal en vía de crecimiento.

-

Carece de cloroplasto, cromoplasto.

-

Presenta constante división mitótica.

-

Fbr su disposición y función en la planta, posee dos clases.

Fbsee núcleo volum inoso y central.

M. Prim ario

M. Secundario

* Se ubica en la ápice de la raíz y tallo.

* Se ubica interna y lateralmente en el interior de tallos y raíces.

* Célula pequeña cúbica.

* Célula m ediana cúbica.

* Función : crecim iento en longitud.

* Función : crecim iento en grosor * Se d ivid e en : cam bium vascular y cam bium suberoso, este últim o origina al súber y a la felo de rm is

II.

ADULTO -

Sinónim o:

-

Origen: Tejido meristemático.

Definitivo, permanente.

-

Células: Roca o nula capacidad de división.

-

Según la form a, tam año y función de la célula se clasifica en: c ,o ^

A. Tejido

^ 0 r*

Protector :

*

-

Cubre las superficies e x te tó s de los vegetales

-

Su función es parecida a la de la piel de los animales.

-

Pueden ser de dos tipos:

E pidérm ico * Cubre la raíz, hojas y ta llo s * Po9ee una capa de célula aplanada (sin cloroplasto).

Periderm is * Reviste y protege las raíces, tallos y ramas adultas de las plantas. * Form ada por tres c é lu la s :

* La epiderm is cubierta po r la cutícula (cera), cuya función es lim itar la salida de agua por transpiración. * Presenta m odificación : estomas y tricom a s

1. C. suberosa : células m uertas Se agrupan para fo rm a r el súber o corchc 2. C. suberógena : dan origen al cam bium suberógeno. 3. C. felodérm ica : alm acena sustancias nutritivas.

o x jjy o A r m a v ja iw

9

c t iL iijt y >Vi£i¿ A já s i¿

1. Estomas. Células oclusivas estomáticas o de cierre, que determ ina entre ella un poro u ostiolo. Su función: intercam bio gaseoso de la planta y el proceso de transpiración.

2 . Tricomas.

Son pelos o vellocidades con

función

de

defensa

del

vegetal (hojas), glandulares (hojas),

absorción (raíz).

B.

Tejido de Soporte: Función: Sostén mecánico. -

Son m uy resistentes y brinda a la planta la dureza y la solidez necesaria, de este m odo el tallo puede mantener­ se erguido y sostener la planta y las hojas pueden resistir a la violencia del viento.

-

Se d ivid e en dos tipos:

Coiénquim a

Esderénquim a

* Células vivas alargadas y prismática.

* Células muertas, cortas

* Pared celular engrosada parcialm ente por celulosa

* M em brana dura, engrosada, lignificada.

* Se ubica debajo de la ep id erm is

* Parte m ás d u ra del vegetal.

* Función : dar flexibilidad al peciolo de la hoja,

* Función : dar rigidez a tallos o ramas vie ja s

ramas jóvenes, pedúnculo flora.

También se ubica en cáscara de alm endra, coco, etc.

C.

Tejido

Vascular:

Sinónim o:

Fibrovascular, conductor.

-

Transporta agua, alim entos y otros materiales a lo largo del cuerpo de la planta.

-

Las células son alargadas, colocadas una a continuación de otra, constituyendo tubos o vasos.

-

Existen dos tipos:

X ile m a

F lo e m a

* Son vasos leñosos (por la m em brana lignificada). (Células muertas)

celulosa). (Células vivas).

* Los tabiques trans/ersales desaparecen form ando^ ^ un tubo largo.

* Los vasos leñosos se dividen en"? a n illad os espiralados reticulados pu ntea do s areoladosy escaleriform es

* Por los poros circula la savia elaborada, (líquido espeso orgánico) bidireccional. * S uscélulasson anucleadasy son acom pañadas po r las células anexas, (nucleadas)

* En el transporte, interviene el principio de capilaridad, cohesión m olecular y fuerza de succión.

10

* Los tabiques trans/ersales perforados form an una especie de criba (también vasos cribosos).

* C ircula la savia bruta (aguay s a le s ^ m íra le s ).

D . Tejido

* Son vasos liberianos (por la m em brana de

* Participa la fuerza de gravedad, difusión y gra­ diente de concentración.

Parenguimático:

-

Sinónim o:

-

Son tejidos form ados por una aglomeración de células vivas isodiamétricas (núcleo

Fundamental, elaborador.

-

Constituye com o el laboratorio de la planta, pues en ella se elaboran nutrientes.

-

El parénquim a puede ser:

o x jjy o p f im a

pequeño).

ctiLiijty ¿y

C lo r o f ilia n o

R e se rva

* S inónim o : mesofílico, coloreado, clorénquim a.

* S inónim o : incoloro.

* La célula posee m ucho cloroplasto, en particular

* Carece de cloroplasto las células

las hojas (mesófilo).

* Función : alm acena sustancias de reserva inor­

* Sus células pueden ser com pactadas o esponjo­

gánica y orgánica).

sas en el lim bo de la hoja.

* Depende de la sustancia que guarda pueden ser:

* Función : fotosíntesis

- Acuífero : Alm acena agua o sustancias acuosas las plantas xeró fita s E jm : cactus - Aerífero : También aerénquim a, sus células contienen espacios (meatos) llenos de aire com o las plantas acuáticas y flota ntes Ejm : lirio de agua. * Am iláceo : Alm acena alm idón com o los tallos (bulbo, rizoma, tubérculo), semillas (maíz, trigo, coya, quinua, etc.)

E. T e jid o

S e c re to r:

-

Segrega materiales consideradas com o producto de desasimilación.

-

Son com o desecho no utilizado por la planta, tales com o el látex, la resina, los ácidos, los aceites y las esencias.

-

Las células adoptan diferentes form as y tam años constituyendo a las estructuras secretoras:

nectarios pelos

glandulares tubos laticíferos, cavidades secretoras

FITOHORMONAS Las horm onas vegetales son sustancias mensajeras que actúan a concentración m uy baja. Actúan sobre procesos de crecimiento y diferenciación. Su acción molecular no se conoce con exactitud. Son com puestos quím icos orgánicos Las horm onas vegetales más im portantes :

Auxinas * Descubierto po r F W ent en la ^

* '&z§Íb ereH n as w* 9o Descubierto en Japón en 1926 en el a rro z

avena.

C itocininas * Son h o rm o n a sd e la juventud vegetal.

* Favorece el crecim iento en elonga­ * Favorece el crecim iento en elonga­ * Estim ula la división celular. ción.

ción (entrenudo).

* Permite el desarrollo del fruto, foto tropism o, y el geotropismo. * Prom ueve la síntesis del etileno.

* Prom ueve la elongación y desarro­

* Introduce la floración, brote de yema, germ inación.

llo de las yem as laterales. * Retrasa la senescencia vegetal y

* A ctiva la división del cam bium .

ofrece resistencia a plagas v iru s clim a s etc.

C / C S — c — CH2 - COOH

[oTc N

cx HOCH

C ^ c

— C

cx C

* Incrementa la form ación de fruto c CO O H

V II I I \ 0 CHo C O O H \ 13 C -C = C

y semilla. /C H 3 N — CH o —C = 1

nY

v

C '"C H p O H

Á cido abscisico

Etileno

* Inhibe la giberelina.

* H o rm o n a de la m aduración vegetal.

* Favorece el envejecim iento de las hojas y fru to s

* Es un gas producido por el fruto.

* Inhibe la germ inación.

* Favorece la caída de las ho ja s m aduración del fruto.

* Se activa en época de sequía. H x CH3 \

/ H C=

CH3

C NH

/C = C -C -C O O H h I OH CHg

o r g a n o l o g ìa

vegetal

Òrgano, es un conjunto de tejidos com binados para la realización de un acto vital. Ejm: El aparato reproductor (androceo y gineceo) y el aparato de nutrición. C L A S IF IC A C IÓ N Las plantas que poseen raíz, tallo, hojas y flor corresponden a las C orm ofitas (korm os= tronco). Los órganos son dos :

Órganos vegetativos

Órgano reproductivo

Todos estos órganos están en com unicación m utua,

C uando la planta alcanza m ayor desarrollo, aparece el aparato reproductor.

así te n e m o s :

Sem illa

Al marchitarse la flor, deja asom ar el fruto dentro del cual se hallan las sem illas (ésta o rigin a una nueva planta)

RAÍZ I.

E T IM O L O G ÍA Rhizo : raíz

II.

O R IG E N Proviene generalmente de la RAD ÍC U LA del em brión y se llam a a éste, raíz norm al; cuando tiene origen del tallo, se llam a ADVENTICIAS.

III.

D E F IN IC IÓ N Es un órgano especializado para la fijación, absorción, almacenamiento y conducción. Es la parte de la planta que crece en sentido inverso.

12

o x jjy o ¿ y jo a ¿ r já iu

c tiL U jty

IV.

PROPIEDADES Geotropism o

La raíz se dirige de arriba hacia abajo y verticalm ente

(+ )

H idrotropism o

La raíz es atraída por la hum edad.

(+ )

Fototropism o

La raíz huye de la luz

H

V.

FU N C IO N E S a) Fijación: Fbr su geotropismo, se hunde en el suelo. Inm oviliza la planta por su contacto con el suelo. b) A bsorción: Absorbe sustancias nu tritivas por los pelos. Estos succionan lo s líq u id o s po r osmosis. Digieren tam bién los abonos insolubles.

c) Conducción: Transporta la savia por el tejido vascular. d) Reserva: Alm acena reserva alim enticia com o las raíces tuberosas. VI.

ZO N A R IZ O ID A L En una raíz típica, se pueden distinguir zonas:

a) Zona meristemática:

Form ada por células meristemáticas pequeñas, con capacidad de dividirse por m itosis

perm itiendo el crecimiento. Se ubica en el cono vegetativo, protegida por la cofia o caliptra, form ad a por células de vid a corta.

b) Zona desnuda: Parte de la raíz sin pelo o vellocidades. Su función es el crecimiento de la raíz c) Zona pih'fera: La presencia de los pelos son prolongaciones de las células epidérmicas de la raíz La función es aum entar la superficie de absorción de sustancias inorgánicas.

d) Zona adulta:

Es la región

d o n d e se originan las raíces secundarias a pa rtir del periciclo. L a capa externa

impregnada de suberina, por lo que no hay absorción de agua, sólo favorece la fijación al terreno.

e) Zona del cuello: Es la zona de transición entre la raíz y el tallo. También llam ado N U D O VITAL. Estructura de la Raíz

O ;« 1y n

VII. CLASIFICACIÓN

Según su origen

Definición

Ejem plo

Por su forma

R a íz norm al

R a íz adventicia

R a íz típica

R a íz fibrosa

Proviene de la radícula del em brión de la semilla.

No proviene de la radí­ cula, puede ser de la hoja o rama.

* También pivotante. * Se evidencia raíz 1a y 2a.

* También fasciculada. * Se evidencia un haz o m anojo de raíces

* Frijol. * Maíz. * Palta, etc.

Tallo : Fresa, trigo, etc. R a m a: Higuera de las pagodas Fruto : R o s a d e ju ju y H o ja : Lirio de m isiones

* * * *

* * * *

Nabo. Zanahoria. Frijol. Tomate, etc.

Transporte de agua en la raíz

14

OitU>£> ¿ y m a jt m

Trigo. Maíz. Grass Plátano, etc.

:« U itrj

TALLO I.

E T IM O L O G IA

A natom ía del tallo

C a u lis : tallo II.

Yema lateral ■

S IN Ó N IM O

Yema lateral

C aulina III.

Lenticela .

O R IG E N Del epicótilo del em brión

IV.

(plúmula).

D E F IN IC IÓ N E n tre n u d o . Es un órgano vegetativo que sostiene las ramas, las hojas y las flores. Carece de piloriza y de pelos absorbentes y presenta

Nudo

simetría radiada. V.

V I.

P R O P IE D A D *

G eotropism o (-) Se dirige de abajo hacia arriba.

*

H idrotropism o (-) Se aleja de la humedad.

*

Fototropism o (+ ) Se acerca a la lu z

*

Term otropism o (+ ) Es atraido por el calor.

Cicatriz de — yem a term inal

F U N C IÓ N -

Da soporte a tod a la planta.

-

Conducción de la savia.

-

Almacena sustancias de reserva en los tallos subte­

Nudo

rráneos. E jn r la p a p a . -

Cicatriz de haz ■

Cicatriz de hoja

Realiza fotosíntesis las plantas sin hojas. Ejm: cac­ tus. ,0*

V II. PARTES G ^ °

a) Nudo. Se inicia el desarrollo de una hoja, se evidencia com o una protuberancia en el tallo. b) Entrenudos.

Son los segmentos com prendidos entre dos nudos sucesivos.

c) Yemas. Son conos de tejido meristemático prim ario cubiertos de hojas o escamas protectoras. Fbr su posición, pueden ser: * *

Terminales. Apicales, si se encuentran en el extremo del eje prim ario de la rama. A xilares: Se ubican en las axilas de las hojaa Dan origen a las ramas.

d) Ramas. O riginado de las yemas axilares con crecim iento constante.

15

E s tr u c tu ra d e u n ta llo

M édula

V III. C L A S IF IC A C IÓ N

S egún

D e fin ic ió n

Ramificación

M onopólica

Del eje principal nacen ramas.

* Pino

Ramificación

D icotòm ica

Del eje principal nacen dos ram as

* Selaginela

Ramificación

Sim pódica

Del eje principal nacen ramas sin orden.

* Algarrobo

Consistencia

Herbáceos

Tallos d é biles viven poco tiempo, baja estaturg^-v^

* Culantro * A chira

Consistencia

Semi leñosos

^ a llo semiduro, poca lignificación. &

16

E je m p lo

* Ruda * M alvón

T. de vid a

Leñosos

Vasos y pared lignificado, m uy fuerte y rígido.

* Roble * Algarrobo

T. de vid a

Anuales

Pueden v iv ir hasta un año.

* Hierbabuena * M anzanilla

T. de vid a

Bianuales

Pueden v iv ir hasta dos años.

* Zanahoria

T. de vid a

Perennes

Pueden v iv ir hasta siglos.

* Roble * Nogal

Hábitat

Aéreos

Se desarrolla en la superficie del suelo.

* E rg u id o s : maíz, etc. * Rastrero : fresa, zapallo. * T re p a d o ra : enredadera.

Hábitat

Subterráneos

Se desarrolla bajo la tierra.

* T u b é rcu lo s: paca, oca. * Bulbo : cebolla, ajo. * Rizoma : helecho, gras

OitU>£> ¿ y m a jt m

c tiL U jty ¿ y íu ¿ ÿ t f u

HOJA I.

ETIM O LO G ÍA Follium

II.

: hoja

D E F IN IC IÓ N Es una expansión lateral de los vegetales de color, generalmente verde y de fo rm a aplanada, sumamente variado en fo rm a y tamaño. Se originan de las yemas foliares.

III.

IV.

F U N C IÓ N -

Órgano esencial de la respiración y la asimilación de la planta.

-

Algunas almacenan sustancias de reserva com o las catáfilas de la cebolla.

-

Algunas hojas llegan a transformarse en espirales para la fijación.

-

Transporta la savia por los conductos

-

Ftermite la transpiración por los estomas.

PARTES a) Limbo:

Parte ensanchada de la hoja. Fbsee bordes (diferente form a), caras (haz y envés), ápice, nervaduras

(vascular).

b) Peciolo: Parte prolongada y estrecha que sostiene al lim bo. La hoja que carece de éste, se llam a sésil, sentada o apeciolada.

c) Vaina: Dilatación de las bases del peciolo. V.

C LA S IF IC A C IÓ N a) Borde del limbo *

*

Entero: ligustro

Lobulado:

Dentado: alebo

Partido: vid

Aserrado:

Festoneado:

geranio

laurel

rosa

encina

b) Forma del limbo *

C orniform e : tiio

Lanceolada:

Aguda : eucalipto

Acicular: pino

Reniforme : hiedra

Linear: trigo

c) Por la nervadura *

Paralelinervada P aralelinervada:: trigo

0cv

Curninervada : nogal

*

malva Palminervada: malv; Fteninervada: álamo

d) Por la posición en el tallo *

Opuestas

En roseta

A lternas

Esparcidas

(a) A lam o

(b) Ricino

(c) Roble

(d) Rosal

loca (e) Viña loc<

Las hojas pueden ser sim ples o com puestas Las sim ples (a, b, c) tienen diversas form as y tamaños las hojas compuestas (d, e) pueden ser pinnadas (d) o palm eadas (e).

o x jjy o ¿ y a a . a v ja iw

17

ctiLUjty >Vi£ü A ÿ tf U

opuesta o vertidtada, dependiendo del número de hojas en cada nodo.

reticulares, (a) El pasto azul de Kentucky tiene nervaduras paralelas, características de las hojas de las monocotiledoneas El olmo siberiano (b) y el arco plateado (c) tienen nervaduras reticulares pinnada en el primero y palmeada en el segundo.

FLOR

I.

E T IM O L O G ÍA Anthos : flor

II.

D E F IN IC IÓ N Es un órgano fructificador de las plantas fanerógamas; está constituida po r hojas m odificadas que concurren a la form ación de la semilla, con el fin de asegurar la reproducción de las plantas

III.

PARTES

D e fin ic ió n

P a rte s

c ,0 ^ Pedúnculo floral 0 ; 1£s continuación del tallito.

...

Recep(gtó?o floral

D ilatación del pedúnculo.

Verticilo floral.

Son hojas m odificadas que form an : * Sépalo : (conj. cáliz). * Pétalo : (conj. corola). A n d ro c e o l Función Gineceo sexual

18

o x jjy o a ÿ u iA

¿ îJ c iîü

ESTRUCTURA DE LA FLOR

_____ Partes florales femeninas

Partes florales masculinas

PISTILO

ESTAMBRE

Estigma

Antena

Estilo

Filamento Cada grano de polen contiene células espermáticas

Ovario Cada contiene una célula ovular

La flor tiene los órganospara la reproducción sexual en lasplantas con flores (a) Corte de una flor “típica". (b) Los granos depolen se desarrollan dentro de sacos en la antera (c) Dentro del óvulo se forma un saco embrionario, con una célula ovular y dos núcleospolares El ovario representado aquí contiene un solo óvulo.

Sépalo Petalo

óvulo Ovulo

Saco embrionario Dos núcleos polares

que el tubo polínico penetra en el óvulo los cuatro sacos polínicos)

^e la antera

Célula ovular

r y u ^ rj

IV.

D E F IN IC IÓ N D E L O S V E R T IC I L I O S F L O R A L E S a) C á liz : Se com pone de hojitas generalmente verdes, llam ada sépalo. Se denom inan DIALISÉPALO, si los sépalos están libres y GAMOSÉPALO, a se encuentran fusionados. b) C o r o la :

Form ada de hojitas coloreadas llam adas PÉTALO. Los colores atraen a los polinizadores (insectos,

m urciélagoa etc.). Se de n o m in a DIALIPÉTALO, si los pétalos están

libres y G AMOPÈTALO, si se encuentran

fusionados. c) A n d r o c e o :

Es el órgano masculino de la flor y está constituido por estambrea que consta cada uno de:

* Filamento * A ntera

f Consta de una o dos tecas, en cuyo interior se form an los granos de polen que se fo rm a por \ m edio de microsporogénesia

d) G in e c e o o p i s t i lo :

Es el órgano fem enino de la flor y está constituido por carpelos que a su vez se unen para

form ar el pistilo, que consta cada uno de:

V.

*

E stigm a:

*

Estilo :

recibe los granos de polen.

*

O vario : se encuentran los óvu lo a éste se form a por la megasporogénesia

conducto

C L A S IF IC A C IÓ N Existen varios criterios para clasificar a las flores siendo los principales parám etros el PERIANTO (posee cáliz y corola), el SEXO y la SIMETRÍA: A. Fbr el perianto:

Flor aclamídeas

Carece de perianto Ejm : Sauce, etc.

Flor hom oclam ídea

No se diferencia el perianto. Ejm : Tulipán, etc.

Flor heteroclam ídea

Fbsee perianto. Ejm : Rosa, clavel, etc.

B. Fbr el sexo :

Flor perfecta

herm afroditas (androceo y gineceo)

Flor im perfecta

Son unisexuales (androceo o gineceo)

Flor neutra

Es estéril, carece de pistilo y edambres. Ejm : Las hortensiaa

C. Fbr la simetría:

20

Regular

Son simétricos, es decir, las piezas de cada verticilo son igualea Ejm : clavel

Irregular

Las piezas de un verticilo son desigualea Ejm : Arveja, retama, etc.

Asim étrica

Cuando los verticilos no presentan ninguna simetría. Ejm : A chiraa

o x jjy o a vJoüa

ctiLUjty ¿y

VI.

INFLORESCENCIAS Es la disposición de las flores en el tallo. Puede ser: *

Terminal: Cuando el tallo o la ram a term ina en una flor.

*

Axilar: Cuando nace en la axila de las hojas.

Ejm: azafrán Ejm: el caqui Se d ivid e en do s grupos:

Racimo : G ladiolo, vid, etc. Espiga : Iris, trigo, etc. Espádice : Cala, aro, etc. Um bela : Perejil, hinojo, etc. C orim bo : Palmeras, etc. C apítulo : Girasol, trébol, etc.

Racimosa

Bípara : Jazmín del país Unípara : Heliótropo, m io sotis etc.

Cim osa

V II. P O L IN IZ A C IÓ N Es el transporte del polen desde la antera hasta el estigma. Pueden ser: *

Terminal: Cuando el tallo o la ram a term ina en una flor. Ejm: azafrán

*

Axilar :

Los granos de polen caen sobre el estigma de la m ism a flor. También llam ado autopolinización.

D ir e c ta

In d ir e c ta

El polen cae sobre el estigma de otra flor por agentes com o : * A ir e : Anem ófila. * Insectos: Entom ófila. * Av.es: O m itófila. * « S ^ a : H idrófila. & H o m b re : A rtificial.

bSÌt

_______________________ ----------------------------------------^

& S & V III. F E C U N D A C IÓ N Es la fusión del núcleo del gameto masculino con el núcleo del gameto fem enino (Oosfera) para constituir la célula huevo y éste a la nueva estructura (semilla, fruto) que, posteriormente, form ará a la nueva planta. D oble fecundación:

Un Oosfera (n) Dos núcleos polares (n)

+ +

Un anterozoide (n) = Un Anterozoide (2n) =

Em brión (2n) Endosperm a (3n)

Sem illa

21

FRUTO I.

D E F IN IC IÓ N Es el ovario m aduro que contiene semillas, luego de la fecundación. Hay frutos que se form an sin previa fecundación y se denom inan PARTENOCÁRPICOS (fruto sin pepa. Ejm: naranja Huando).

II.

PARTES

EPICARPIO : Externo P e ric a rp io

MESO CARPIO : M edio EN D O C ARPIO : Interno

S e m illa

III.

Rudim ento seminai

C L A S IF IC A C IÓ N

Verdadero

Se fo rm a del ovario. Ejm : durazno.

Accesorio

Se fo rm a de otra parte. Ejm : manzana.

S e g ú n o rig e n

Secos

Presenta el pericarpio seco, do nd e la semilla será comestible. Ejm : Guisante.

S e g ú n c o n s is te n c ia Carnosos

22

B a y a s : Plurisemillado. Ejm : Lim ón. D ru p a s : M onosem illado : Ejm : Durazno.

inicio de los cotiledones

célula

endospérm ica (triploide) endosperm o

cigoto (diploide)

em brión en desarrollo

intergum ento

tegum ento de fruto y sem illa fusionados pu nta del vástago em brión pu nta radicular. ■tegum ento de la semilla coleóptilo

D icotiledónea

cotiledón

Monocotiledónea

D esarrollo de la semilla, (a) En una semilla generalizada , el endospermo se desarrolla primero y absorbe nutrimentos de la planta genitora. El embrión se desarrolla posteriormente, absorbiendo nutrimentos del endospermo para crecer, (b) Las semillas de las monocotiledóneas y dicotiledóneas difieren en el número de cotiledones que por lo regular absorben casi todo el endospermo durante su desarrollo; por ello, la semilla madura es en su mayor parte cotiledón, (derecha) Las semillas de monocotiledónea, como los granos de maíz conservan un endospermo grande. (La harina de maíz es el endospermo molido de semillas de maíz). El embrión produce un solo cotiledón. Al germinar la semilla, el cotiledón absorbe las resevas alimentarias del endospermo y las transfiere al embriben crecimiento.

G ^ °

T IP O S D E FR U TO S a)

Frutos dehiscentes: Se abren para dejar salir a las semillas. Ejm: *

Legum bre (fréjol, pallar, arvejas etc.)

*

Cápsula (lirio, amapola, llantén, etc.)

*

Folículo

(laurel, rosa, etc.)

b) Frutos indéhiscentes:

No se abren para dejar la semilla.

Ejm: *

Aquenio

*

Nuez (roble, avellana)

(girasol, diente de león, etc.)

o x jjy o ¿fonte ¿ r já iu

SEMILLA I.

D E F IN IC IÓ N Aprovechando los recursos de la planta progenitoria, el saco em brionario y los integumentos del óvulo que lo rodean se desarrollan para producir una semilla. La semilla está rodeada por el ovario, que se desarrolla para form ar un fruto. Habiendo cum plido con su misión de atraer polinizadores y producir polen, los pétalos y los estambres se marchitan y caen a m edida que el fruto crece. Así, cuando com em os un fruto, estamos consum iendo el ovario m aduro de una planta.

II.

L A S E M IL L A S E D E S A R R O L L A A P A R T IR D E L Ó V U L O Y E L S A C O E M B R IO N A R IO . Los integum entos del óvulo se convierten en el te g u m e n to d e la s e m illa , la cubierta exterior de la semilla.

Com o

habrem os de ver, en m uchas plantas las características del tegum ento de la sem illa determ inan en parte cuándo germ inará la semilla. Mientras tanto, dentro de los integumentos se llevan a cabo dos procesos de desarrollo distintos Primero, la célula endospérm ica trip lo id e se d ivid e rápidamente. Sus células hijas absorben nutrim entos de la planta progenitora y form an un endosperm o grande lleno de alimento. Segundo, el cigoto se convierte en el em brión. Tanto en las m onoco tiled ón ea s com o en las d ic o tile d ó n e a s el em brión consta de tres partes : el vástago, la raíz y los c o tile d o n e s , u hojas de semilla.

Los cotiledones absorben moléculas de alim ento del endospermo y las transfiere a

otras partes del em brión. En las dicotiledóneas ("dos cotiledones", los cotiledones suelen absorber la m ayor parte del endosperm o durante el desarrollo de las semillas de m odo que la semilla m adura prácticamente se llena con el em brión. En las m onocotiledóneas ("un cotiledón"), el cotiledón absorbe parte del endospermo durante el desarrollo de la semilla, pero la m ayor part del endospermo se conserva en la semilla madura. Los cereales com o el trigo, el m á iz y el arroz, son m onocotiledóneas Nosotros (al igual que la planta en desarrollo) usamos el endospermo com o alimento.

En el caso del trigo, m olem os

el endospermo para producir harina y a veces consum im os el em brión de la semilla com o "germen de trigo". La futura raíz prim aria se desarrolla en un extremo del em brión. El futuro vástago, en el otro extremo, norm alm ente se d ivid e en dos regiones en el punto de unión de los cotiledones. Abajo los cotiledones pero arroba de la raíz, está el h lp o c ó t ilo (hipo en griego significa "debajo" o "inferior"); arriba de los cotiledones el vástago se denom ina e p ic ó tllo (epi significa "arriba"). En la punta del epicótilo está el meristemo apical del vástago; sus células hijas se diferencian para dar los tipos celulares especializados del tallo, las hojas y las flores desarrollo. alim ento alm acenado en las hojas

de la semilla em brión

alim ento alm acenado em brión

cubierta de la semilla

Sem illa de pino (gim nosperma) (a)

Sem illa de frijol (angiosperma) (b)

Sem illas de (a) una gim nosperm a (pino) y (b) una angiosperm a (frijol). A m bas se com ponen de una plan ta em brionaria y alim ento almacenado encerrado en la cubierta de la semilla. En la sem illa de la angiosperma, el alim ento se guarda dentro de hojas sem inales grandes, que ocupan casi todo el volum en de la semilla. Las sem illas presentan diversas adaptaciones en m ateria de dispersión, p o r ejemplo, (c) las pequeñísim as sem illas de l diente de león, q u e flotan en el á re , y (d) las enorm es sem illas acorazadas (protegidas dentro del fruto) del cocotero, que sobreviven a la inm ersión prolongada en agua d e m a r durante sus travesías en el océano.

24

o x jjy o ¿ y jo a ¿ r já iu

Fbdrían estar presentes ya una o dos hojas en

GERMINACIÓN

D E F IN IC IO N Durante la germinación, el crecim iento y el desarrollo de una semilla, el em brión que estaba en estado latente continúa su crecimiento y sale de la semilla. El em brión absorbe agua, lo que hace que se hinche y rom pa el tegumento. La raíz suele ser la prim era estructura en emerger del tegumento; crece con rapidez y absorbe agua y minerales del suelo. Gran parte del agua se transporta a las células del vástegJsN^AI alargarse sus células, el tallo se extiende y sale del suelo. LA PUN TA D E L VASTAG O D E B E P R O TEG ER SE El vástago en crecimiento enfrentc?ün grave problem a : debe em pujar el suelo para salir sin raspar el meristemo apical y las tiernas hojas de la punta. Las raíces, naturalmente, siempre deben com batir la abrasión de la punta; su meristemo apical está protegido por una cofia. Los vástagos, en cambio, pasan casi tod a su vica en el aire y no desarrollan cofias protectoras perm anentes Los vástagos en germ inación tienen otros m ecanismos para evitar la abrasión inicial. En las monocotiledóneas, el c o le ó p t ilo , una vaina resistente, envuelve la punta del vástago com o un guante. Este "guante" hace a un lado las partículas del suelo al crecer. Una vez que sale al aire, la punta del coleóptilo se degenera para que pueda salir el vástago tierno. Las dicotiledóneas no tienen coleóptilo. En vez de ello, el vástago fo rm a una curvatura en el hipocótilo o el epicótilo. El dorso de esta curvatura, cubierto por células epidérm icas con paredes celulares resistentes, abre cam ino en el suelo para el meristemo apical y sus tiernas hojas nuevas, que apuntan hacia abajo. L O S C O T IL E D O N E S N U T R E N A L A S E M IL L A G E R M IN A N T E El alim ento almacenado en la semilla proporciona la energía para la germinación. Recordemos que los cotiledones de las dicotiledóneas ya habían absorbido al endospermo durante el desarrollo de la semilla y por tanto se han hinchado y llenado de alimento. En las dicotiledóneas con hipocótilo curvo, com o en lo s m ie m b ro s d e la fam ilia de las calabazas, el vástago, al alargarse, saca los cotiledones del suelo.

Estos cotiledones al aire suelen ponerse verdes y realizar la

fotosíntesisy transfieren tanto el alim ento almacenado com o azúcares recién sintetizadasal vástago. En lasdicotiledóneas con epicótilo curvado, los cotiledones permanecen enterrados, marchitándose a m edida que el em brión absorbe su

alim ento almacenado.

Las m onocotiledóneas conservan casi tod a su reserva de alim ento en el endosperm o hasta la

germinación, cuando el cotiledón la digiere y absorbe al crecer el em brión.

El cotiledón permanece enterrado en el

residuo de la semilla. T ip o s d e G e rm in a c ió n

Maíz (m onocotiledónea)

tegum ento de la semilla

coleóptilo hojas

raíz prim aria Frijol (dicotiledónea)

hipocótilo

secundarias

hojas verdaderas la semilla cotiledones

hipocótilo

tegum ento de la semilla raíz prim aria

26

epicótilo m archito

raíces secundarias

a í Jówa

P R Á C T IC A

01.

La distribución de la savia elaborada se realiza a través

d)

de:

e) Todas las anteriores

a)

El floem a

b) El xilem a c)

08.

Los estomas

El tejido de sostén que se encuentra en la estructura del peciolo y del pedúnculo floral, se denom ina:

d) Las raíces

a)

e)

b) E pidérm ico

Los pelos radicales

c) 02.

C o lé n q u im a X ilem a

El ag ua y la s sales m in e ra le s son tra n s p o rta d a s

d)

Floem a

ascendentemente por el:

e)

Esclerénquim a

a)

Floem a

b) X ilem a c)

09.

C o lé n q u im a

Estructura vegetal considerada com o válvula reguladora del paso de los gases:

d) Parénquima acuífero

a)

e)

b) Lam ela

Esclerénquim a

c) 03.

M esófitas

Estrógeno Estoma

Las h o rm o n a s del cre cim ie n to en lo s vegetales se

d) Gen

llam an:

e)

a)

b) Etileno c)

D erm is

Q u in in a s 10.

C itocininas

Son tejidos protectores form ados por células muertas y que se han originado por la m odificación de la pared

d) Ácido abscísico

celular:

e) A u xin a s

a)

Floem a

b) E pide rm is 04.

Las estructuras especializadas en mantener y regular la

c)

tem peratura en los vegetales son:

d) A y B

a)

e)

Estomas

Ceriales Súber o corcho

b) E pide rm is c)

Tricom as

11.

El cam bium es un tejido meristemático secundario que

d) O stiolos

p e rm ite el c re c im ie n to en g ro s o r d e un ve g e ta l

e) G ranas

dicotiledóneo y se encuentra entre: a)

05.

b) El floem a y la endoderm ia

fotosíntesis o en la transpiración de los vegetales, se

c)

b) O stiolo c)

^ qO

e)

El xilem a y la médula.

^ 12.

Estoma

L o s estom as regulan la transpiración y perm iten el

d) Tricom a

ingreso

e) C utina

respiración, dichos estomas se encuentran en: a)

y sa lid a de gases. En la fo to sín te sis y ia

La cutícula

El tejido epidérm ico recubre las hojas, flores, tallos y

b) El mesófilo esponjoso

raíces. Cuando recubre a estas últim as se denom ina:

c)

a) Cutícula

d)

La epiderm is

b) Felógeno

e)

El floem a

c)

El parénquim a clorofílico

Q u itin a

d) E piblem a

13.

e) C utina

El olluco, la papa y la oca son tallos que almacenan sustancias de reserva y se denom inan: a)

07.

Fuera de la epiderm is

d) El xiiem a y el floema.



VenaCO?

pulmonar

SISTEMA EXCRETOR I. INTRODUCCIÓN

La excreción es el proceso mediante el cual lo s organismos eliminan sus desechos metabólicos En los seres humanos, esos desechos se acumulan en forma de orina, sudor o lágrimas. La eliminación de las heces {egestión o defecación) no es un proceso excretorio pues si bien la materia fecal se encuentra en el intestino, jamás está dentro del cuerpo en sí.

Solamente los materiales resultantes de las actividades metabólicas (metabolitos) que

ocurren dentro de la estructura celular del organismo pueden ser considerados productos excretorios El principal producto excretorio es el C 0 2, el cual se forma durante la degradación principal de los glúddos Una fracdón del C 0 2 se utiliza en reacdones sintéticas, pero la mayor parte es condudda por la sangre hada el medio externo. El agua también es otro producto de la oxidación de los alimentos, pero la gran variedad de usos del agua dentro del organismo hace imposible considerarla un producto de desecho. Otro producto excretorio importante es el Nitrógeno que pierden los aminoáddos derivados de las proteínas Cuando las proteínas son utilizadas como combustible, el primer paso es la desaminadón de sus am inoáddos El Nitrógeno así eliminado se excreta en forma de amoníaco, úrea o áddo úrico. Durante el d d o normal de las proteínas, todos los días se debe excretar derta cantidad de Nitrógeno. La forma final del producto nitrogenado que se excreta depende de la disponibilidad de agua.

Si se dispone de una cantidad ¡limitada de ese líquido, el tipo más sendllo de excredón de

Nitrógeno eslaform adón d e N H 3. Sin embargo, dado que este compuesto esmuy tóxico, el peligro de una acumuladón en los casos en que el agua no puede arrastrarlo consigo ha impuesto limitadones evolutivas a algunos organismos Una manera de neutralizar el N H 3 es combinarlo con C 0 2 para formar

úrea:

x'N H p 2NHo + COo —►O = C ¿ + Ho0 J v nh2 2

W' JYfJ

23

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¿yaíüA

Fbr lo común, esta reacción ocurre en el hígado.

ÍUA

Los seres humanos somos

ureotélicos (el producto nitrogenado

excretorio es la úrea); la úrea se forma en nuestro hígado y luego es conducida hasta los riñones para ser excretada en forma de orina. Los organismos

uricotélicos producen una sustancia mucho más compleja llamada ácido úrico.

ÁCIDO ÚRICO Organismos que lo elimi­ nan 9on denominados

uricotélicos

A estas alturas, ya debe ser obvio que la excreción está íntimamente relacionada con la y los electrólitos

homeostasis de los líquidos

Muchas de las estructuras reladonadasgop l^feliminadón de desechos también desempeñan una

fundón dave en lo que se refiere al

equilibrio del s p & . ' ^ n algunos casos dichas estructuras fueron identificadas

primero como organelosu órganos excretorios to$§püés se descubrió que intervienen prindpalmenteen la homeostasis de los líquidos y los electrólitos.

Lg cpniientradón de muchas sustancias dentro del cuerpo es resultado de un

equilibrio entre su producdón y su feÉninadón. La eliminadón de los desechos metabólicos conlleva a una necesidad orgánica, la de mantener en equilibrio todos los sistemas del individuo, a esto se denomina la HOMEOSTASIS.

I/.

SISTEMA EXCRETOR EN LOS INVERTEBRADOS Es lógico suponer que conforme se avanza en la escala zoológica, los diversos mecanismos biológicos se van hadendo más complejos por lo tanto el sistema excretor no escapa a esta transformadón biológica, ejemplo:

a) Poríferos y Celenterados: El prindpal producto de desecho nitrogenado es el amoníaco (N H 3), siendo por lo tanto considerados organismos AM O NIO TELICO S. Además pueden eliminar úrea y áddo úrico. Estos productos se eliminan a través de la superfide corporal, por difusión.

b) Ctenóforos: Los desechos orgánicos parten del “ estómago?’ a través de un conducto aboral y cuatro ramas dos de ellos se abren a los “poros excretores?’ en los lados opuestos del órgano sensorial.

c) Rotíferos : Se realiza por medio de los protonefridios filiformes conectados con una gran vesícula pulsátil, que descarga agua en la doaca.

Cada nefridio está arrollado irregularmente, con ramas laterales que se originan en

células flamígeras

d) Platelmintos: Los órganos excretores son los protonefridios, los cuales están constituidos por células flamígeras con diios que favorecen el reddaje del material de desecho, llevado a los tubos colectores que confluyen hada un poro excretor (nefridióporo).

24

Eliminan amoníaco (amoniotélicos).

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renete, la cual traslada los desechos hada el seudoceloma y luego a un poro excretor. f)

Moluscos : El órgano de Bojanus, constituye los metanefridios tubulares que reladonan la cavidad celómica con la cavidad del manto. Los moluscos acuáticos como la “ babosa” , eliminan prindpalmente amoníaco, mientras que los moluscos terrestres, se deshacen de áddo úrico, úrea y amoníaco.

g) A n é lid o s : Nefrostomas y túbulos contorneados, constituyen los metanefridios, los cuales en su trayectoria forman una vesícula, que es la vejiga.

Los fluidos corporales pasan por los nefrostomas, para formar la orina.

Segm ento de la lo m b riz de tierra en e l cu al se aprecia un m etanefridio. h) A rtró p o d o s : Existen una diversidad de estructuras para la excredón, ejemplo : * A rácnidos : Los nefridios, se modifican denominándose glándulas coxales * Insectos : Lo constituyen los tubos de Malpighi. *

i)

Crustáceos : En ellos son las glándulas antenales o las maxilares

E quinoderm os : A pesar de la cercanía evolutiva con los cordados en los equinodermos no existe un verdadero sistema excretor, aunque el sistema hemal realiza una fundón semejante eliminando amoníaco.

25

Q X J J ïO

¿yaïüAÿüiu SISTEMA EXCRETOR EN LOS CORDADOS CORDADOS : Dado el mayor grado de complejidad, en ellos se puede hablar de sucesiones excretorias de la siguiente manera :

Riñones Pronefros : Presente en todos los embriones de los vertebrados Son los primeros en aparecer. Riñones Mesonefros : Son los segundos en aparecer. Están presentes en peces y anfibios Hay que tener en cuenta

* *

que los reptiles aves y mamíferos los exhiben en estadio embrionario.

Riñones Metanefros : Es el riñón más avanzado fisiológicamente. Está presente en reptiles aves y mamíferos

*

SISTEMA DIGESTIVO INTRO DUCCIÓN Las plantas forman sus tejidos a partir de sustancias inorgánicas mediante la fotosíntesis empleando energía luminosa. Los animales obtienen su alimento a partir de las plantas u otros animales que logran devorarlos El alimento conseguido se emplea en dos objetivos importantes como son: *

Combustible metabòlico para suministro de energía.

*

Fuente de sustancias para el crecimiento y desgaste.

Después de obtenerse (alimentación), se descompone en moléculas sencillas (digestión) y luego a las células y/o tejidos (absorción), donde ulteriormente se emplea (metabolismo).

ALIMENTO Material que luego de consumido y procesado proporciona energía (E°).

SISTEMA DIGESTIVO Conjunto de órganos encargados de los procesos de ingestión, digestión y absorción de los materiales a utilizar en las células Fbsteriormente ocurre la egestión.

Ingestión

Digestión

Absorción

Egestión

Consiste en la tom a del ali­ Proceso catalítico del alimen Es la tom a de nutrientes su Es la etapa final, en la cual mento, puede ser por captu­ to, oonvierte macromolécu- traslado y posterior aprove­ se expulsa la materia no las a micromoléculas con chamiento en las células ra masiva, filtración, etc. aprovechable. ayuda de las enzimas

TIPOS D E SISTEMAS DIGESTIVOS *

incompleto: Cuando el orificio de entrada, que es la boca, también sirve para que se expulse los residuos de la digestión, es decir, actúa como ano. Este tipo se aprecia en los Celenterados y Platelmintos

Completo: Se denomina así, porque el alimento entra por la boca, pasa por varios órganos para ser almacenado,

*

digerido y absorbido, y los residuos son expulsados por el ano en el extremo opuesto. Este tipo se verifica desde los Nemátodos hasta los Cordados

26

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SISTEMA DIGESTIVO EN INVERTEBRADOS A.

P oríferos : Las esponjas capturan y filtran su alimento microscópico mediante los coanodtos que tapizan los conductos internos Su digestión es intracelular.

B.

Celenterados : Presentan una boca que comunica con una cavidad gastrovascular en forma de saco (celenterón), tapizada por unas células digestivas espedales la gastrodermis El alimento digerido pasa por difusión a cada célula.

Alimento Tentáculo

Pólipo C.

C ten ó fo ro s : Partan generalmente flagelos con coloblastos donde se le adhiere su alimento, para llevarlos a la boca que conduce a la faringe, donde empieza la digestión extracelular, le sigue el “estómago" del cual parten conductos digestivos El sistema es de tipo gastrovascular. Los residuos salen por los “poros excretores?’ o por la boca.

D.

Rotíferos : El “tubo digestivo" tapizado por diios excepto en la faringe. Se inida en la boca, faringe musculosa o mástax, (prensa dentaria), esófago, estómago, corto intestino, doaca oval y el ano, se considera arbitrariamente estos términos sin ser un sistema digestivo propiamente dicho.

E.

P latelm intos : Ingieren alimentos mediante una probosdde que segrega endopeptidasas para digerir los alimentos y luego las sustandas digeridas La digestión se completa en el intestino ramificado. Las tenias no presentan sistema digestivo, se nutren por absordón a través de su epidermis

F.

Nematelmintos.

La boca presenta labios o dientes se continúa con una faringe musculosa, el intestino es largo y

tubular, cubierta de una cutícula, culmina en el ano. La digestión es extra e intracelular.

G.

Moluscos. Tomando en cuenta el “caracol de jardín” , presenta: boca, faringe muscular con una maxila córnea dorsal y una rádula ventral, esófago alargado, gran buche, estómago redondeado, largo intestino y el ano.

H.

Anélidos: Comprende boca, faringe con fibras musculares, el esófago recto y largo, donde desembocan tres pares de glándulas calcíferas; un buche, una molleja tapizada interiormente por una cutícula; el intestino continúa y culmina en el ano. En el intestino se presenta el tiflosol, que sirve para la digestión y absordón de alimentos Externamente, se ubica la doragoga que distribuye la grasa o la eliminación de desechos de la sangre.

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A natom ía interna de un ave

jEsó?ago í

Boca

J3uche

’ laringe

- -

Intestino ----- r - *

" • - -

■

Ario^

Molleja Lombriz de tierra

I.

Artrópodos. La boca presenta ciertos dispositivos propios de cada especie, es así como presentamos los siguien­ tes ejemplos: *

Grillos, saltamontes, mantis religiosa : aparato bucal masticador.

*

Zancudos y mosquitos : aparato bucal picador chupador.

* *

Mariposas : aparato bucal succionador. Moscas : aparato bucal lamedor.

Le siguen a estos aparatos, el esófago tubular, el estómago, un intestino medio corto, un intestino alargado hasta el ano. Esto con referencia a un “camarón de río”.

J. Equinodermos. Los erizos de mar presentan sistema digestivo completo. Se inicia en la boca, le sigue la linterna de Aristóteles, es una especie de canastilla con 5 dientes quitinosos

El intestino que es largo presenta repliegues

radiales.

K. Cordados. Haremos referencia al sistema digestivo de mamíferos humanos

SISTEMA REPRODUCTOR La V ID A se ha conservado sobre la tierra, gracias a la capacidad inherente a todo ser vivo de poder reproducirse poder y descendientes, los cuales mantengan viva la especie. Hoy hablamos de dos tipos de R E P R O D U C C IÓ N :

Asexual y

Sexual

Estos dos mecanismos biológicos, son empleados en la aparición de generaciones Generalmente, los organismos con menor grado de desarrollo emplearan más la reproducción asexual y por consiguiente la reproducción sexual empleada entre los animales evolucionados

28

W' JYfJ

es más

C X i lÜ O

SISTEMA REPRODUCTOR D E LOS INVERTEBRADOS Las estructuras anatómicas o sistemas empleados por los diversos phyla de invertebrados, es como sigue: *

Poríferos: La reproducción asexual se realiza por medio de yemas o brotes (gemación); también pueden cumplir con la reproducción sexual por medio de óvulos y espermatozoides, siendo la fecundación de tipo interna sin órganos copuladores.

*

Celenterados: Se cumple la METAGÉNESIS, con gemación asexual en la fase pólipo y con reproducción sexual por formación de gametos en la fase medusa, ejemplo: Aurelia aurita “medusa” o “malagua” . Algunos temporalmente realizan solo la gemación, ej: Hvdra “hidra”

*

C tenóforos: Sexos unidos, células reproductoras formadas a partir del endodermo, en los conductos digestivos, desarrollo directo; sin fase asexual y alternancia de generaciones

*

Rotíferos: Sexos separados los machos suelen ser disminuidos y degenerados o no existen; hembra con ovario, glándula vitelina y oviducto; reproducción partenogenéticójV 'sexual, de ordinarios ovíparos sin larva.

*

Platelm intos: Sexosunidos(monoicos), sistema rep^oObtór con gonadas conductosy órganos accesorios fecundación interna, huevos microscópicos cada uno rodeado' de capas vitelinas encerradas dentro de una cubierta, desarrollo directo.

*

Nemátodos. Los sexos suelen estó separados los machos son más pequeños que las hembras gonadas continuas con conductos reproductores: únicas en el macho, doble en la hembra, fecundación interna, huevos microscópicos con cubierta quitinosa, desarrollo directo, larvas con varias mudas sin reproducción asexual.

*

Moluscos: Los sexos suelen estar separados algunos hermafroditas; una o dos gonadas con conductos espermáticos fecundación externa o interna, en su mayor parte, se les conoce reproducción asexual.

*

Anélidos. Sexos unidos y desarrollo directo en Oligoquetos e Hirudineos; o sexos separados y con fase de larva trocófora en Foliquetos. Algunos Oligoquetos y Fbliquetos realizan reproducción asexual por gemación.

*

A rtrópodos. Sexos de ordinario separados a menudo los machos distintos de las hembras la fecundación casi siempre interna, huevos con mucho vitelo y cáscaras ovíparos u ovovivíparos generalmente con una o varias fases larvarias y metamorfosis graduales o rápidas; en algunos crustáceos e insectos existe partenogénesis

*

Equinodermos. Sexos separados (raras excepciones), iguales externamente, gonadas grandes con conductos simples huevos abundantes de ordinario fecundados en el mar. larvas microscópicas ciliadas transparentes y de ordinario nadadores con notable metamorfosis Son pocas las especies vivíparas, algunas se reproducen asexualmente por división y otras regeneran las partes perdidas

SISTEM A R E P R O D U C T O R D E LO S VER TEB R AD O S Hay que tomar en cuenta la diversidad y complejidad orgánica en este grupo, por lo tanto trataremos de mencionar los órganos reproductores más resaltantes de cada subgrupo.

Peces. Lo desglosaremos en los condrictios y osteicti os *

C ondrictios (Peces cartilaginosos) - En lo s machos: Testículos, vasos eferentes que desembocan en un vaso deferente. En el apareamien­ to el esperma pasa del macho a la cloaca de la hembra, con la ayuda de los fórceps. - En las hembras: Un solo y gran ovario, dos oviductos con embudos para recibir los huevos La porción anterior de cada conducto presenta la glándula de la concha. Algunas ovovivíparas como Saualus presen­ tan un “ útero" para alojar a los hijos durante su desarrollo.

* Osteictios

-

(Peces óseos) En lo s machos: Dos testículos vaso deferente hada la abertura urogenital por donde sale el esperma En las hembras: Los óvulos fecundados pasan de los dos ovarios, a los oviductos

Anfibios. Describiremos la genitalia de la “rana” *

En lo s machos: Dos pequeños testículos, vasos eferentes que desembocan en los conductos uriníferos que llegan a la vesícula seminal donde se almacena el esperma.

*

En las hembras: Los ovarios segmentados en lóbulos; a cada lado del celoma existe un oviducto que termina en un embudo aliado (ostium), desembocando en la doaca.

29

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Reptiles. Tomaremos en cuenta el “caimán” *

*

En lo s machos. Los testículos, se interconectan con un vaso deferente que desemboca en el pene. En las hembras. Existen dos ovarios, cercano a los riñones hay un embudo abierto del oviducto, que va a la cloaca. Los huevos se forman en los ovarios, pasan al oviducto, se recubren de albúmina, se constituyen las membranas de la cáscara y luego son puestos al exterior.

4 v e s : Tomando en cuenta a cualquier ave en forma general, se presentan: *

*

En lo s machos: Dos testículos, partiendo de cada uno un vaso deferente; en muchas aves existe una vesícula seminal, antes de entrar a la cloaca. En los p ato s y avestruces existe un hemipene. En las hembras: De ordinario sólo se desarrolla el lado izquierdo. El ovario se encuentra cercano al infundibulo del oviducto. Con el macho, realizarán una aproximación de cloacas para la posterior fecundación, (aposición doacal).

M am ífero s

SISTEMA ENDOCRINO INTRO DUCCIÓN La E V O L U C IÓ N

animal se ha visto favorecida por las continuas mutaciones genéticas que se han dado a lo largo de la

vida. Estos cambios han involucrado modificaciones de bases nitrogenadas a nivel de los genes; esto paulatinamente fue originando nuevas características, muchas de ellas gobernadas por células o glándulas, a partir de hormonas, hasta la actualidad. Las glándulas son células o grupos de células de función y estructura especializadas en la producción de sustancias necesarias en los procesos del cuerpo; glándulas de secreción externa (exocrinas) por ejemplo: las glándulas salivales y el hígado. Además, hay otras glándulas sin conductos, cuyas secreciones son repartidas mediante la sangre por todo el cuerpo. Estas son las glándulas de secreción interna, glándulas sin conducto o glándulas endocrinas, sus productos se denominan secreciones internas, H O R M O N A S o endocrinas

HORMONAS Son sustancias químicas y secretadas por una célula o grupo de ellas, que vertidas y transportadas por la sangre (general­ mente), van a regular una determinada función en casi todas las células del organismo.

Pequeñas cantidades de estas

sustancias ejercen una profunda acción reguladora de muchas funciones orgánicas, estimulan o inhiben el desarrollo, el crecimiento y las actividades de varios tejidos, e influyen en el comportamiento del individuo. Enfocaremos el SISTEMA ENDOCRINO, en dos niveles: en invertebrados y vertebrados

H O R M O N A S D E LO S IN V E R T E B R A D O S Existen pruebas de que tienen hormonas los Nemátodos, Anélidos y otros gusanos, los Moluscos y los Artrópodos En los crustáceos, una hormona producida en la glándula del seno situada en el pedúnculo del ojo, influye sobre los cromatóforos Los pigmentos blanco, rojo y amarillo (también negro, pardo y azul), presentan distinta relación o condensa­ ción, de manera que el color del cuerpo se hace semejante al del ambiente en que se halle el individuo. La muda y la metamorfosis de los insectos están regulados por las secreciones internas En los chinches ( Rhodnius) una horm ona del cuerpo alado situado detrás del cerebro, inhibe la metamorfosis, mientras que otra de células neurosecretoras de la región intercerebral inducen la muda y la diferenciación. La metamorfosis en adulto de las pupas invernantes, de la mariposa de la seda {Platysamia cecropia) es consecuencia de la interacción de dos hormonas En la naturaleza, el frío del invierno es necesario para que termine el período de reposo (diapausa) que precede a la metamorfosis Después de estar sometida a un frío intenso, se segrega una hormona del crecim iento y de la diferen­

ciación por las glándulas protorádcas (HCD^ situadas en la parte anterior del tórax, su producdón está determinada por actividades secretoras como son las siguientes:

30

QXJLWO

1.

Una pupa normal no se transforma si se mantiene durante todo el invierno a la temperatura de una habitación, pero lo hace después de conservada a 5aC.

2.

Si quirúrgicamente se unen (parabiosis) una larva que ha sido sometida al frío y otra que no lo ha sido, de manera que

3.

Si una pupa sometida al frío se secciona en dos partes, cabeza más tórax y abdomen, la primera se transforma en las

se mezclen sus sangre, ambas se transformarán; las hormonas de una circulan en la otra. partes anteriores normales de un adulto, pero la segunda no. Si no obstante, el cerebro y las glándulas protorádcas se implantan entonces en la segunda, se convierte en un abdomen normal que pone huevos 4.

Si se extirpa el cerebro de ocho larvas sometidas al frío, y las larvas se injertan una a otra en cadena y se transplantan un cerebro en la primera, toda la serie se transformará.

En las primeras fases de la vida larvaria, los cuerpos alados segregan una hormona inhibidora o de equilibrio (SQH). La extirpadón de los cuerpos alados en una larva joven tiene por consecuenda una pupadón prematura, la metamorfosis y la emergenda de un adulto en miniatura. Evidentemente, la SQH suprime la acdón de la H C D en la vida larvaria temprana; antes de la pupadón, no obstante, la secredón de SQH dismini&@tpor lo cual puede actuar la HCD. Lo que en mamíferos y aves es la insulina, en invertebraci^sSòmo la estrella de mar, es la hormona alimentaria, la cual se encarga de recolectar el alimento.

.

En estos animales (invertebrados), las hormañascontrolan los eidos sexuales y a menudo partidpan directamente en la oviposidón. Todos los artrópodos pr^ÉgfiralTsistema endocrino muy extenso, partidpando en el equilibrio hídrico, en la migradón de pigmentos reladonados con la coloradón protectora y en el credmiento.

H O R M O N A S D E LO S VER TEB R AD O S 1.

C aracterísticas : * *

Son compuestos químicos orgánicos El tejido donde actúa una hormona, se llama “órgano blanco1’, el cual debe presentar un receptor específico para cada hormona.

*

Provocan modificadones sobre los tejidos u órganos, siendo ellas de carácter anatómico, metabòlico y fundonal.

*

Se encuentran en bajas concentradones en la sangre y no aportan cualidades nutritivas o energéticas

*

Son metabolizadas rápidamente, en el mismo tejido que actúo o en el hígado u otros tejidos periféricos

*

Las hormonas poseen, ellas mismas, un mecanismo de control homeostático o Feed Back (retroalimentadón negativa). Célula secretora

endocrina

SISTEMA

NERVIOSO

Una de las características inherente a todo SER VIVO, es la capaddad para responder en favor o en contra de un ESTÍMULO, sea este interno o externo. Las respuestas pueden ser desde las más sendllas (ligeros movimientos) hasta las más complejas, como las que realiza el hombre Hablando específicamente de animales, la mayoría presenta un SISTEMA NERVIOSO, de manera gradual de acuerdo a su grado de complejidad el cual les permite recepdonar el estímulo, analizarlo y ofrecer una respuesta; esto va acompañado de un trabajo EN D O C RINO que en conjunto realizan labores de CO O RDINACIÓN ORGÁNICA.

31

QXJLWO

A.

B.

Estím ulo : Es todo factor Interno o externo, que condiciona un tipo de respuesta del organismo o parte de él. E S T ÍM U L O S IN T E R N O S

E S T ÍM U L O S EXTERN O S

Son factores propios Ejm: necesidad de 0 2, hambre, dolor, fatiga, enfermedad, etc.

Se reladona con las condidones dimáticas Ejm: humedad, presión, temperatura, gravedad, etc.

Respuesta : Es la manifestación que ofrece el organismo con respecto al estímulo que tenga al frente o se relacione.

SISTEM A N E R V IO S O E N LO S IN V E R T E B R A D O S En los animales con menor desarrollo evolutivo, el SISTEMA N E R |^ 0 S O es muy simple o sencillo y a medida que se va elevando la complejidad evolutiva se hace más complicado

sistema.

Daremos a conocer de forma gradual el sistema de coordinación (nervioso). Asimismo los órganos de los sentidos en los siguientes PHYLA.

1.

G

^ °

Poríferos. En estos animales no existen células nerviosas o sensitivas especiales, los estímulos se transmiten lentamente de una parte a otra, al parecer de célula a célula. Debido a su menor grado evolutivo carecen de órganos de los sentidos.

2.

Celenterados. Esparcidos por la epidermis existen numerosas glándulas sensitivas alargadas con extremos delicados Estas estructuras se aglomeran en los tentáculos, boca y disco basal. Las células sensoriales están conectadas con las células nerviosas, que forman una red en la epidermis y la mesoglea. Los órganos de los sentidos con respecto a una medusa:

3.

1.

Una mancha ocular de pigmento sensible a la luz

2.

Un estatodsto hueco, que sobresale en el canal circular, contiene gránulos calcáreos que sirven para la orientación.

3.

Fosas sensitivas, una lateral y otra mediana, orientadas a reconocer el alimento.

Ctenóforos.

Su sistema nervioso es de tipo difuso, con la presencia de un órgano sensorial de posición aboral

(estatodsto). El órgano sensorial contiene cuatro penachos alargados de diios que sostiene un pequeño estatolito, dentro de una cubierta a manera de campana. Rige la orientadón respecto a la gravedad y la coordinadón de los movimientos de las láminas pectinadas

4.

Debajo de cada lámina pectinada hay un cordón nervioso.

Rotíferos. FVesentan un gran ganglio nervioso, dorsalmente a la boca, de aquí se originan diversos nervios que se dirigen a los distintos órganos Generalmente presentan un par de cortos penachos sensitivos laterales al cuerpo. Algunos Rotíferos también poseen un penacho o dos, endm a del “cerebro” , así como entre una y tres manchas oculares dorsales

5.

Platelm intos. En estos animales el sistema nervioso está constituido por un par de ganglios anteriores o en su defecto un anillo nervioso que se interconecta de uno a tres pares de nervios longitudinales con comisuras transversas En el caso de la “ planaria” , se presentan dos manchas oculares negras situadas hada la región “ cefálica” ; su fundón es la orientadón según la intensidad luminosa del ambiente, no llegan a formar imágenes

6.

N e m áto d o s : Los gusanos filamentosos presentan un anillo nervioso que rodea una pordón del esófago en conexión con seis nervios anteriores y seis nervios posteriores (a veces más). Las papilas sensitivas son probablemente receptores químicos y de estímulos táctiles

7.

Moluscos. Se caracterizan por exhibir tres pares de ganglios: “cerebral” , “pedial” y “visceral; unidos por nervios longitudinales y transversales. La m ayoría con órganos táctiles, olfatorios o gustativos, manchas oculares u ojos complejos. Si nos referimos a un “ caracol de jardín” , encontramos que en el extremo de cada tentáculo posterior tienen un ojo con córnea, lente y retina y al parecer un órgano olfatorio. Debajo del ganglio pedial hay un par de estatodstos, los órganos de equilibrio. En la epidermis de la cabeza y del pie hay estructuras sensitivas

32

Q X J J ïO

¿yaïüAÿüiu 8.

Anélidos.

Se observa un par de ganglios cerebroides (cerebro) y conectivos que se comunican con un cordón

nervioso macizo ventral, que pasa a lo largo del cuerpo con un ganglio y un par de nervios laterales en cada somite. Además presentan órganos para el tacto, gusto y percepción de la luz En la epidermis hay numerosos órganos de los sentidos, formados por grupos de células sensitivas rodeadas de células de sostén especiales Estos abundan en el extremo anterior, en el posterior, en la parte hinchada de cada somite y en la cavidad bucal.

9.

Artrópodos. De manera general, presentan ganglios dorsales pares, encima de la boca, y conectivos que se dirigen a un par de cordones nerviosos ventrales, con un ganglio en cada somite. Los órganos de los sentidos constituidos por antenas y pelos sensitivos, táctiles y receptores químicos; ojos simples y compuestos, órganos auditivos en los insectos y estatodstos de equilibrio en los crustáceos

1 0 . Equinodermos. En estosanimalescuyoscuerposestán provistosdeespinaso púas, el sistema nervioso está conformado por un anillo drcumoral y varios nervios radiales Si nos referimos a una “estrella de mar” , en el e x tr e m a ^ 'c id a brazo hay un pequeño tentáculo blando táctil y una mancha ocular sensible a la luz, denominada muchfg veces “ojo".

3

t ^ °

SISTEM A N E R V IO S O E N LO S VER TEB R AD O S Debido al mayor grado de evoludón, los CO RD ADO S han llagado a desarrollar un sistema nervioso bastante complejo. Dicho sistema puede organizarse de la siguiente forma en el caso específico del ser humano.

CEREBRO (HEMISFERIOS CEREBRALES) SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

ENCÉFALO TRONCO ENCEFÁLICO

SISTEMA NERVIOSO DE RELACION

Bulbo raquídeo Protuberancia anular Mesencèfalo

CEREBELO CÉDULA ESPINAL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

NERVIOS

Nervios Craneales (XII pares) Nervios Raquídeos (31 pares)

GANGLIOS NERVIOSOS SISTEMA NERVIOSO VEGETATIVO

SI STEMA NERVIOSO SIMPÁTICO SISTEMA NERVIOSO PARASIMPÀTICO

33

QXJLWO

P R Á C T IC A

01. A nim ales que responden a los estímulos sólo por

07.

En los invertebrados, el líquido drculante denominado

efectos aislados ya que carecen de tejido nervioso.

......................... es bombeado por el corazón hacia la

a)

cavidad conodda como :

Esponjas.

b) Medusas.

a)

c)

b) Hemolinfa - hemocele.

Planarias

Linfa - celoma.

d) Hidras

c)

e) Actinias

d) Sangre - hemoceloma. e)

Sangre - osteocele. Hemolinfa - condriocele.

0 2 . La succión de leche materna por el recién nacido es un ac to .............. en el cual interviene la hormona oxitodna. a)

08.

Infantil.

c p W

b) Reflejo. Condicionado.

^

c)

c)

d) Consciente. e) Voluntario. 03.

La drculadón abierta es común a : a). Arañas, cefalópodos, anélidos Anélidos, insectos, crustáceos Nemátodos, crustáceos, insectos

d) Insectos, nemátodos, reptiles e)

La sustanda gris se ubica en la corteza del(l)

09.

Moluscos, insectos, anélidos

Correladone las partes del estómago de una vaca :

que a su vez son parte del encéfalo.

1.

Bonete

(

)

a)

2.

Omaso

(

)

panza.

b) Bulbo y cerebro.

3.

Rumen

(

)

cuajar

c)

4.

Abomaso

(

)

redecilla

e) Cerebro y cerebelo.

a)

2 , 1 ,3 ,4

Una de las ventajas del sistema drculatorio cerrado es

b) 3 , 4 , 1 , 2 c) 4 , 1 , 2 , 3

protuberanda y médula. Médula y bulbo.

libro

d) Médula y diencèfalo.

04.

d) 2 , 3 , 4 , 1 e) 1 , 3 , 2 , 4

que : a)

El bombeo del corazón mantiene la presión baja.

b) La sangre se pone en contacto con las células del celoma. c)

10.

El transporte es más rápido y su distribudón mejor controlada.

05.

b) Raramedo.

d) La sangre drcula por vasos abiertos

c)

e)

El transporte es lento y su distribudón es controla­

d) Planaria.

da.

e)

ftjr el corazón d e ..................la sangre pasa dos veces, y

11.

por el d e ............se mezda pardalmente en el ventrículo. a)

06.

Organismo cuya digestión es extra e intracelular : a) Ameba. Esponja. Rojo.

E jem plo d e an im al posee un ap arato digestivo completo:

las aves - los anfibios

a)

El paramedo.

b) los peces - los reptiles

b) La tenia.

c)

c)

los mamíferos - los peces

La lombriz de tierra.

d) las aves - los mamíferos

d) La esponja de mar.

e) anfibios - aves

e)

El sistema drculatorio en animales se encarga de llevar

12.

La medusa.

El estómago de las aves está formado p o r..................... y

alascélulas.............................. , recogiendo................... a)

0 2 y sustandas nutritivas - C O ,

a)

y desechos

buche - molleja.

b) proventrículo - molleja. b)

C 0 2 y desechos - 0 2 y sustandas nutritivas

c) e)

d) Hemoglobina - C 0 2 y desechos e) Agua - C 0 2 y 0 2 .

proventrículo - buche.

d) abomaso - buche.

c) Agua y sales - agua y moléculas

13.

molleja - omaso.

Es un artrópodo de la dase Hexápoda. a) Termita. b) Garrapata.

34

Q X J J ïO

¿yaïüAÿüiu c)

Escorpión.

21.

Son raiœs que poseen geotropismo negativo :

d) Langostino.

a)

e)

b) Neumatóforas

Fteripato (onicóforo).

c) 14.

En cabellera Pivotantes

Es un animal que presenta sacos aéreos :

d) Napiformes

a)

e)

Fiana.

Flotantes

b) Tortuga. c)

15.

Pelícano.

22.

La absorción radical se debe a un fenómeno físico

d) Bonito.

llamado :

e)

a) Turgencia

Delfín.

El ósculo de la esponja es utilizado para l a .............. del

b) Plasmólisis c) Osmosis

agua que ingresa por los p oros...............

d)

a) entrada - concéntricos

, o ^ e)

b) entrada - exhalantes c)

salida - inhalantes. retención - exhalantes

23.

Tallos frecuentes en las llamadas gramíneas es el (la) a) Cactus

( ÿ ^ °

b) Rizoma c)

16.

pH

2

d) expulsión - acéntricos e)

Precipitación

Caña

Las hidras presentan dos capas celulares separadas

d) Trepador

p o r................

e)

a)

b) la mesoglea. c)

Estípite

una cutícula. 24.

una túnica.

Las hojas poseen u n ............positivo. a)

Fototropismo

d) una lámina.

b) H eliotropismo

e) el espongiocele.

c)

Tigmotropismo

d) H idrotropismo 17.

El "peine de mar" es un organismo del P hylum .............

e) a y b

a) Cnidaria. b) Ctenophora. c)

25.

Fbrífera.

d) Rotífera. e)

Los pétalos presentan variados colores, debido a pigmentos depositados en sus : a) Cutículas

Nemátoda.

b) Cuti ñas c)

18.

Parénquimas

Los platelmintos tienen el cuerpo :

d) Mesófilos

a)

e) Vasos leñosos

De forma cilindrica.

b) Revestido por cerdas c)

Dividido en segmentos iguales

26.

Dentro del fruto, se ubica l a ..........................y la parte

d) Aplanado dorsoventralmente.

prindpal de éste es e l ............................

e)

a) Semilla - radícula

Rodeado de tentáculos

b) Cáscara - cotiledón 19.

Tiene el cuerpo dividido en cefalotórax y abdomen, y

c)

cinco pares de patas

d) Endocarpo - estroma

Semilla - ebrión

a) Araña.

e) Semilla - albúmen

b) Garrapata. c)

Escorpión.

27.

C uando los estrambres, pétalos y sépalos están

d) Caracol.

implantados en el receptáculo por debajo de los ovarios

e) Camarón.

de los pistilos y no guardan ninguna reladón con ellos

Las hojas de los vegetales sumergidos no tienen

a)

estomas ni cutina, toda la epidermis es permeable e

b) Flor fialipétala

interviene en la trasnpiradón :

c)

a)

d) Flor epigema

llamáse : 20.

Positivo

b) Negativo c)

Flor coripètala Flor hipogina

e) T.A.

Increíble

d) Tal vez e)

Faltan datos

35

QXJLWO

28.

29.

Si el número de estambres es el doble del número de

35.

Estructura nerviosa que regula la acción del sistema

pétalos (como en la flor del fréjol), se denomina :

endocrino controlando la hipófisis.

a)

a)

Diadelfos

Neurohipófisis

b) Sinanterio

b) Tallo pituitario

c)

c)

Singenésico

Lóbulo intermedio

d) Dipiostemonas

d) Hipotálamo

e)

e)

Haplostemonas

Las estructuras foliáceas de color verde protectoras

36.

Páncreas

En el sistema circulatorio cerrado, el bom -beo del

presentes en una inflorescencia se llama :

corazón m antiene una ... y los procesos de vaso

a)

dilatadón y vaso cons-tricdón aseguran una ... de la

Involucro

b) Sépalos

sangre.

c)

a)

Estípulas

e)

Presión alta - distribudón controlada Presión baja - distribudón controlada

d) Ocreas

p

Brácteas

c)

Presión baja - dreuladón más rápida

d) Presión débil - dreuladón lenta 30.

Son púas que se observan en los troncos, erólas ramas;

e)

Presión alta - dreuladón sostenida

son rígidos, fuertes y largos y están l i n e a d o s a)

Pelos

37.

Se caracteriza por tener pared muscular gruesa,

b) Espinas

abundante tejido elástico y ser impermeable.

c) Arista

a) Vena pulmonar

d) Aguijones

b) Vena cava

e) Tricoma

c)

Arteria aorta

d) Capilar venoso 31.

L a ....................se utiliza para confeccionar canastas,

e) Vasa vasorum

esteras y l a .........................como desinflamante. a)

Huarango - chancapiedra

38.

Reladone los términos con su corres-pondiente órgano o fundón.

b) Ágave - kión c) Totora - uña de gato

1. Ganglios

d) Ortiga - ajo

2.

e) Junco - sábila

3. Amoníaco 4.

32.

Las neuronas... presentan terminaciones nerviosas que

Excredón Protonefridio

5. Teleósteos marinos

responden a estímulos de dolor. a)

33.

De conexión

(

) Células flamígeras

b) Motoras

(

) Producto del metabolismo de proteínas

c)

Sensitivas

(

) Mantiene el equilibrio interno del ser vivo.

d) De asociación

(

) ftjcos glomérulos

e)

(

) Lugar de activadón de los linfodtos

Eferentes

No es función del sistema nervioso sim-pático: a)

a) 2, 3, 4, 5, 1

Elevar la presión arterial.

b) 2, 3, 4, 1, 5

b) Estimular la sudoradón.

c)

c)

d) 1 ,5 , 4, 3, 2

Redudr la secredón salival.

d) Retardar la frecuenda cardíaca (bradi-cardia). e)

e) 2, 3, 5, 1, 4

Dilatar la pupila. 39.

34.

1 ,4 , 5, 2, 3

La v á lv u la ............... se en cu entra situ ad a entre

Si la neurohipófisis d ejara de liberar la horm ona

la aurícula y el ventrículo izquierdo.

a n tid iu ré tic a

a) Semilunar

(A D H ),

d u ran te

un

proceso

de

deshidratadón:

b) Bicúspide

a) Aumentaría la reabsordón de caldo.

c) Tricúspide d) Aórtica e) Pulmonar

b) Se incrementaría la produedón de leche materna. c)

Disminuiría la actividad de la tiroidea

d) Se estimularían las glándulas supra-rrenales e)

No se evitaría la pérdida de agua por la orina.

40.

La filtradón de la sangre se realiza a través ... , donde pasan todas las moléculas excepto: a)

36

Del glomérulo - células sanguíneas y proteínas

O

Q X JJW

44.

b) De la pelvis renal - glucosa y agua c)

d) Del asa de Henle

-

a)

células sanguíneas y ácidos

Del uréter

Neutralizar el quimo áddo.

b) Digerir los carbohidratos

grasos e)

Una fundón que no cumple el jugo pancreático en la digestión es:

De la vejiga urinaria - aminoácidos y ácidos grasos

c)

- células sanguíneas y proteínas

Emulsificar las grasas

d) Desdoblar las proteínas 41.

e)

M arque las afirmaciones correctas en relación a la

Hidrolizar los lípidos

circulación. 1.

La circulación asegura que se cumplan las diferen­

45.

Correladone los siguientes nutrientes con los productos finales de la digestión.

tes etapas del metabolismo. Las plantas transportan el agua y los minerales a

1. Carbohidratos

los diferentes órganos

2.

3.

La savia elaborada circula por el xile-ma.

3.

4.

Los productos de la fotosíntesis son transportados

2.

(

Los productos de la fotosíntesis son usadoaQjelrá la respiradón, transpiradón y almacerumiento.

) Addos grasos y glicerol. (

G *N a)

Proteínas Ácidos nucleicos

^

hada las hojas 5.

Lípidos

1, 2

) Bases nitrogenadas, áddo fosfórico y pentosas

(

) Azúcares simples

(

) Am inoáddos

b) 1, 4, 5 c)

a) 3, 2, 1, 4

1 ,5

d) 1, 3, 5

b) 2, 4, 1, 3

e) 2, 4, 5

c)

3, 2, 4, 1

d) 4, 2, 3, 1 42.

e)

Respecto a la partidpadón del hígado en el proceso de

1, 3, 2, 4

la digestión, marque ver-dadero (V) o falso (F), y señale 46.

la secuenda correcta. ) ) )

Los

conductos

hepático

y

b) Formadón de heces

L a función del hígado en la diges­

c)

tión es produdr la bilis

d) Absordón de sales

Las sales b iliare s de

se sintetizan

fo sfo líp id o s

y

e) Absordón de la vitamina K.

a 47.

En relación al sistema circulatorio abierto, marque

L a b ilis es a lm a c e n a d a y concen­

verdadero (V) o falso (F) y señale la secuenda correcta.

trada en la vesícula biliar.

1.

Las

sales

b iliares

actúan

solubi-

Es característico de todos los invertebrados

(

2.

La sangre drcula por vaso.

(

FFFVV

3.

El líquido drculante fluye

b) V F F V F c) FVFVF

4.

lizando las grasas

a)

d) V V F F F e) FVVFV 43.

Digestión de nutrientes

a m in o á ­

cidos.

)

Reabsordón de agua.

forman el colédoco.

p artir )

Una fundón que no cumple el intestino grueso, es la: a)

b iliar

a)

En el proceso de digestión de las grasas partidpa(n) 1.

Lipasa Insulina

3.

Sales minerales

4. Amilasa 5.

Sales biliares

a)

1, 3

(

Presente en los calamares

(

FVVF

b) V F V F c)

la(s): 2.

por una cavidad.

FFFF

d) FFVF e) V V V V 48.

S istem a que p erm ite d escom poner m o lé-cu las complejas a simples a) Circulatorio b) Digestivo

b) 2, 4

c)

c)

d) Nervioso

4, 5

d) 1, 2

e)

Excretor Endocrino

e) 1, 5

37

QXJLWO

49.

50.

55.

En la digestión intracelular, las partículas de alimentos

C apa del estómago cuyas glándulas producen jugo

son englobadas en:

gástrico.

a)

a)

Feroxisomas

b) Liso somas c)

c)

Vacuolas

Muscular

d) Amiloplastos

d) Serosa

e) Cloroplastos

e) 56.

Constituyen los órganos digestivos de la planaria.

c)

Cavidad gastrovascular y ano.

La laringe

d) El esófago

d) Boca e intestino ramificado.

El estómago

e) Vacuola digestiva y faringe. &

? 57.

Referente al sistema digestivo de las ave^¡ i^ á ^ u e

Horm ona que estimula la secreción del HCI. a)

verdadero (V) o falso (F), según c o r i ^ ^ Q a y señale

Pepsina

b) Pancreatina

la secuencia correcta. (

La nariz

b) La boca

b) Buche y molleja. c)

Peritoneo

La faringe es un órgano que no se conecta con: a)

a) Orificio bucal y ano.

51.

Mucosa

b) Submucosa

c)

Gastrina

) La molleja es una dilatación del esófago.

d) Glucagón

(

) El proventrículo segrega el jugo gástrico.

e)

(

) El buche sirve para almacenar el alimento.

(

) Presentan hígado y páncreas como glándulas

58.

anexas (

Mucina

¿Cuál es el conducto que transporta la bilis a la vesícula biliar?

) La digestión de los alimentos es intracelular.

a) Colédoco b) Pancreático

a)

FVVVF

c)

Hepático

b) FFVVF

d) Cístico

c)

e)

VVFFV

Biliar

d) V F V V F e) V V F V F

59.

Es una enzima del jugo intestinal: a) Tripsina

52.

¿Qué tipo de reacción catalizan las enzi-mas ptialina,

b) Nucleotidasa

lipasa y pepsina?

c)

a) Sintética

d) Nucleasa

b) Reductiva

e) Amilasa

c)

Pepsina

Oxidativa

d) Hidrolítica e) Transferásica

60.

Referente a la absorción intestinal, mar-que verdadero (V) o falso (F), según co-rresponda y señale la secuencia correcta.

53.

(

) Las vellosidades intestinales aumentan la super

(

) Generalmente, el transporte de nutrientes es por

(

) Las grasas ingresan a la drculadón a través de

e) Temporales

(

) Cada vellosidad está provista de varios vasos

La digestión de las proteínas se inicia en:

a)

¿Qué tipo de dientes presentan una corona gruesa en

fide de absordón.

forma de cubo y raíz doble o triple? a)

Incisivos

simple difusión.

b) Molares c)

Caninos

los capilares sanguíneos

d) Premolares

quilíferos 54.

a)

La boca

b) V F FF

b) El esófago

c)

c)

d) V F V F

El estómago

d) El duodeno e)

38

FFVV

El hígado

e)

VVFF FVFV

QXJLWO

Capítulo

B X L0 3 A 1

0

IN T R O D U C C IÓ N Todos los seres vivos tienen una manera de vivir que depende de su estructura y fisiología y también del tipo de ambiente en que viven, de manera que los factores físicos y biológicos se combinan para formar una gran variedad de ambientes en distintas partes de la Biosfera. Así, la vida de un ser vivo está estrechamente ajustada a las condiciones físicas de su ambiente y también a las bióticas, es decir, a la vida de sus semejantes y de todas las otras clases de organismos que integran la comunidad de la cual forma parte. Cuanto más se aprende acerca de cualquier dase de planta o animal, se ve con credente daridad que cada espede ha sufrido adaptadones para sobrevivir en un conjunto particular de drcunstandas ambientales Cada una puede demostrar adaptadones al viento, al sol, a la humedad, la temperatura, la salinidad y otros aspectos del medio ambiente físico, así como adaptadones a plantas y animales específicos que viven en la misma región. La Ecología se ocupa del estudio dentífico de las interreladones entre los organismos y sus ambientes, y por tanto, de los factores físicos y biológicos que influyen en estas reladones y son influidos por ellas Ftero las reladones entre los organismos y sus ambientes no son sino el resultado de la selecdón natural, de lo cual se conduye que todos los fenómenos ecológicos tienen una explicadón evolutiva. A lo largo de los más de 3 000 millones de años de evoludón, la competenda, engendrada por la reproducdón y los recursos naturales limitados, ha produddo diferentes modos de vida que han minimizado la lucha por el alimento, el espado vital, el cobijo y la pareja. El término Ecología está ahora mucho más en la condenda de las personas porque los seres humanos comienzan a percatarse de algunas malas prácticas ecológicas de la humanidad en el pasado y en la actualidad. Es importante que todos conozcamos y apreciemos los prindpios de este aspecto de la Biología, para que podamos formarnos una opinión inteligente sobre temas como: contaminadón con insectiddas, detergentes, eliminadón de desechos, recursos naturales renovables, inagotables, áreas de conservadón, impacto ambiental y todos sus efectos sobre la dvilizadón y sobre el mundo en que vivimos

D E F IN IC IÓ N La palabra Ecología fue creada por el biólogo alemán Ernest Haeckel en 1868, a partir de las voces griegas: o/cos casa ;

logos, tratado. Etimológicamente, es la d en d a del hábitat. En términos dentíficos, la Ecología es la d en d a que estudia las condidones de existenda de los seres vivos y las intera©eí&nes de todo tipo que existen entre los diversos organismos (vivos y muertos) y el medio ambiente. Rara ello, la geología se apoya en otras dendas como : la Física, la Química, Matemática, Geografía, Metereología, H idrobiologí^,E|dtügía, etc. Su campo de investigadón abarca todos los aspectos vitales de los organismos, su posidón sistemática, sus reacdones frente al ambiente y entre sí y la naturaleza física y química de su entorno inanimado. La Ecología juega actualmente un rol muy importante ya que permite conocer, proteger, conservar y mejorar el ambiente y los seres que en él viven.

T E R M IN O L O G ÍA B Á S IC A Partiendo de que la Ecología es una d en d a muy amplia, es fádl dedudr la cantidad de términos que se emplean para su estudio. A continuadón, presentaremos la terminología elemental sobre esta denda:

1.

Individuo : Hace referenda a cada ser vivo que ocupa un lugar dentro de la Biosfera y se constituye en el anfitrión de cada interreladón con su medio ambiente. Ejemplo: una bacteria, un alga, un protozoario, un hongo, una planta, un animal.

2.

Especie:

Es el conjunto de individuos que comparten caracteres externos e internos comunes y adem ás son

interfecundos porque al aparearse producen descendencia fértil. Así mismo, se puede definir a las espedes como todos aquellos organismos capaces de cruzarse entre sí en condidones

1

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naturales, o si se reproducen asexualmente, son aquellos que están más relacionados que cualquier otro organismo del género. En Bacteriología, no está claro el concepto de especie, dicho concepto cambia y es mucho más preciso hablar de “cepa” o “don” , que viene a ser el conjunto de células originadas de una célula bacteriana sobre un medio de cultivo, se desarrolla a partir de allí, una pobladón bacteriana, a eso se le denomina cultivo puro y dicho cultivo puro es una cepa. Fbr otro lado, una cepa tiene la posibilidad de cambiar; las bacterias se reproducen asexualmente y eso implica una constanda en las generadones, osea la descendenda es exactamente igual que la generadón paterna. De modo que la variabilidad genética en el mundo bacteriano está orientado a la mutadón, por ello dentro de una cepa induso, ocurren variadones por mutadones Fbr ello, si hablamos de espede en Bacteriología, diremos que es una colecdón de razas o dones que comparten muchos rasgos comunes y difieren considerablemente de otras cepas Ejemplos de especies: Allium cepa. Canis familiaris Taenia solium. Homo sapiens

Rhizppus nigricans

Ghondracantius chamisoi. etc.

3.

Población : Se define como el conjunto de individuos de la misma espede que ocupan un lugar físico determinado y que viven durante un determinado tiempo. Ejm: una colonia bacteriana, una pobladón de vicuñas un grupo de alumnos un cardumen, una colonia de setas, una jauría de lobos etc. No obstante, cuando nos referimos a una pobladón tenemos que espedficar el tipo de individuos o espede y definir sus límites en el tiempo y el espado, así por ejm: podemos referirnos a la población de “anchovetas” (Engraulis rinoens) del mar peruano en el año 2002 o la pobladón de vicuñas de Rampa Galeras en Ayacucho en el año 1994. La pobladón es un sistema biológico que tiene estructura y fundón. La estructura es el modo en que están distribuidos en el espado los individuos que la forman y la fundón se refiere a la capacidad que tiene la población de crecer, desarrollarse y mantenerse en un ambiente variable. Una pobladón fundona por un proceso continuo de adidonar y sustraer individuos Los individuos entran en la pobladón por natalidad o inmigradón y la dejan por muerte o emigradón.

Evolución (S elección n atu ral)

*

D in ám ic a de poblaciones. Se define como el estudio de los cambios en el número de individuos de una pobladón y de las causas que producen estos cambios La pobladón crece debido fundamentalmente a dos factores:

2

Natalidad

=>

Número propordonal de nadmientos en un lugar y tiempo determinado.

Inmigración

=>

Individuos que llegan procedentes de otras pobladones

O

Así mismo, la población decrece por dos factores: Mortalidad

=>

Número proporcional de defunciones en un lugar y tiempo dados

Emigración

=>

Salida de individuos hacía otros biotopos

La natalidad depende de la proporción de individuos fértiles, de la fecundidad de la especie y de las condiciones ambientales abiòtica. La mortalidad está en función de la edad de los individuos que la forman, y de las condicio­ nes ambientales (parásitos, depredadores, alimento, etc.). La migración depende sobre todo del grado de aisla­ miento del biotopo. De la acción conjunta de estos factores depende el que la población sea creciente, decreciente o estable. La tasa de crecimiento es el parámetro que nos indica la evolución de una población y se define así: T. C. =

( N + I ) - (M+ E)

Donde: T.C.

=>

Tasa de credmiento

N

=>

Natalidad

M

=>

Mortalidad

1

=>

Inmigradón

E

=>

Emigradón

Además, si: *

(N+ I) >

*

(N+ I) =

(M+ E ) , T. C. > O , entonces la población crece. (M+ E ) , T. C. = O , entonces la población está equilibrada.

*

(N+ I) <

(M+ E ) , T. C. < O , entonces la población decrece.

Natalidad, mortalidad, emigración e inmigración son factores que influyen en la densidad pobladonal. Numérica­ mente, la densidad es el resultado de las reladones mutuas entre estos cuatro factores 4.

Com unidad b ió tic a : (Biocenosis) Es el conjunto de diversos seres vivos de diferentes espedes que concurren u ocupan un lugar o espado físico determinado durante un tiempo. Fbr ejm: En una playa rocosa, la comunidad estará representada por gaviotas, estrellas de mar, choros, algas, pulpos, cangrejos, etc.

5.

M edio ambiente: (Biotopo) Es el lugar o espado físico ocupado por una determinada comunidad biótica o biocenosis Ejm: En una playa rocosa, el biotopo estará formado por las rocas, el agua, la humedad, el calor, la luz, la salinidad, etc.

6.

Ecosistema: Representa la unidad básica y fjji^árnental de la Ecología. Se le define como las múltiples interreladones que existen entre la comunidad y su m ^do ambiente. Ejm: En una laguna se distinguen dos conjuntos que interactúan entre sí: el primero es el medio (ríflfco y químico formado esendalmente por el agua y las sustandas disueltas que constituyen el medio en donde viven los organismos acuáticos, este medio (biotopo) es el conjunto de factores abióticos de la laguna. El segundo conjunto está formado por los seres vivos que han encontrado en la laguna las condidones ambientales adecuadas para vivir y reproducirse (biocenosis). El ecosistema posee unaderta homogeneidad desde el punto de vista topográfico, dimático, zoológico, botánico, edafológico, hidrológico y geoquímico. La mayor parte de los ecosistemas se han formado a lo largo de un proceso de evoludón y son consecuenda de los mecanismos de adaptadón entre las espedes y su medio. Los ecosistemas están dotados de autoreguladón y son capaces de resistir, hasta dertos límites, las modificadones del medio y las variadones bruscas de la densidad de las pobladones Biotopo +

Biocenosis =

Ecosistema

3

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Ecosistem a YUCA Reyezuelo d à cactus

Búho duende

Rolilla de la yuca

Una co m u nidad típica del desierto am ericano M ojave. L a yuca alim enta a herbívoros, como la p o lilla de la yuca, reyezuelo, tortugas y conejos Los insectos son alim ento p ara carnívoros el búho duende, el reyezuelo del cactus y los lagartos Estos, a su vez, pueden alim entar a otros carnívoros como las serpientes Gorgojo -------- Conejo

Serpiente

Tortuga Suelo Termitas

N icho ecológico: Aunque la palabra “nicho" puede traer a la mente un espacio muy pequeño, en Ecología significa mucho m ás Cada especie ocupa un nicho ecológico único, que comprende todos los aspectos de su estilo de vida. Las especies que viven en un hábitat determinado tienen un régimen alimenticio conocido u “ocupación” que es la función natural de la especie dentro del ecosistema. Es decir, “tienen una profesión con la cual se ganan la vida” . La combinación de función y hábitat se define como “nicho ecológico", a través del cual se conoce la posición trófica de la especie y por lo tanto, sus relaciones con otras especies Fbr ejem: Al decir que el paiche (Arapaima ai gas) es un depredador de peces pequeños que viven en lagunas amazónicas nos referimos a su nicho ecológico.

N iveles ecológicos

Individuo

Pobladón

C o m unidad

Ecosistema

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Los depredadores, las presas y los competidores de cada organismo, al igual que sus comportamientos e interacciones, se consideran elementos de su nicho, que además influyen todos los factores ambientales físicos necesarios para la sobrevivencia, como por ejm: las temperaturas en lasque puede prosperar el organismo, la cantidad de humedad que requiere, el pH del agua o del suelo donde habita, el tipo de nutrimentos del suelo requeridos, el grado de sombra que puede tolerar, etc. Aunque diferentes tipos de organismos comparten diferentes aspectos de su nicho con otros, no hay dos especies que ocupen exactamente el mismo nicho ecológico.

8.

H á b ita t (dom icilio): Es el lugar o espacio físico natural que ocupa una determinada especie dentro de la comunidad biótica. Hay que considerar en este espacio las condiciones o factores físico-quimicos como: temperatura, humedad, luz, salinidad, pH, etc. Ejm: El hábitat de la vicuña son las punas andinas; el paiche es un pez que vive en las aguas negras y cálidas de algunas lagunas amazónicas, las lombrices de tierra habitan en las galerías que construyen en terrenos fangosos, etc.

9.

Bioma:

Es un conjunto de comunidades de flora y fauna que ocupan extensiones bastante grandes También se le

define como un tipo general de ecosistema que ocupa áreas geográficas extensas, caracterizadas por comunidades similares de plantas. Ejm: desiertos, sabanas, bosques tropicales, bosques caducifolios, tundras, etc. Los biomas generalmente reciben el nombre de la vegetación predominante, que está determinada por la interacción compleja entre la lluvia y la temperatura. Estos factores determinan la disponibilidad de humedad del suelo necesaria para el crecimiento de la planta y para la compensación de la pérdida de agua por evaporación. Además de la cantidad total de lluvia y la temperatura promedio anual, la variabilidad de la lluvia y la temperatura a lo largo del año, también determina cuáles plantas pueden crecer en cierta área. B io m a s

1 0 . Biosfera: (Esfera de la vida) Dentro de la concepción moderna, se considera a nuestro

planeta constituido por

una serie de esferas concéntricas (atmósfera, hidrosfera y litosfera). La Biosfera comprende todas las áreas de la tierra, agua y aire, donde se encuentran y se desarrollan las formas de vida.

1 1 . Ecósfera: Se puede definir como la suma total de los ecosistemas de la tierra, por lo tanto, incluye a la biosfera y a los factores físicos con los que se interreladona. La Ecósfera es el nivel más alto de organizadón.

o n jjy u a

«Mi

FACTORES INTERACCION ANTES DEL ECOSISTEMA Es lógico suponer que entre los seres vivos y su medio ambiente existen muchas interacciones que conllevan a mantener un equilibrio. Es por ello, que las condiciones del medio juegan un papel importante en el desenvolvimiento de sus organis­ m os Estas condiciones o factores pueden ser de dos tipos: bióticos y abióticos

1.

Factores abióticos: Constituyen el conjunto de condiciones físico-químicos climáticos topográficos y edáficos que rigen el ecosistema. Influyen en la distribución abundante y características de los organismos en los diferentes hábitats Sus cambios bruscos pueden afectar a lasespedese incluso producir su desaparición. Ejm: radiación solar, temperatura, aire, suelo, agua.

A . Radiación solar

: La energía que requieren los ecosistemas para su normal funcionamiento, procede del Sol.

Dicha energía llega a la tierra en una gama de longitudes de onda, desde los rayos cortos y altos en energía (los ultravioletas), hasta los rayos más largos que producen calor (los infrarrojos), pasando por la luz visible. Es justamente que esta energía solar es distribuida y utilizada de la siguiente manera : *

La luz visible es importante para todos los seres vivos

*

Otra cantidad de energía es absorbida por las plantas verdes al sintetizar sus alimentos (autótrofos), los cuales a su vez servirán para la nutrición de otros organismos heterótrofos).

*

La radiación solar calienta el aire de la atmósfera y de la superficie terrestre, promoviendo la evaporación del agua que luego terminará en la formación de lluvias o precipitaciones

*

Rnalmente, casi toda la energía solar que viene a la Tierra es enviada de regreso al espacio, ya sea como luz o como radiación infrarroja (calor). La energía solar absorbida y almacenada temporalmente como calor por la atmósfera y la superficie terrestre mantiene la relativa calidez del planeta.

B. Tem peratura

: Com o consecuencia de la radiación solar, aparece la temperatura, la cual influye sobre la

distribución y desarrollo de los organismos Considerando la llegada de los rayos solares a la Tierra, van a aparecer diversas zonas temperadas: zonas frías (la llegada de los rayos solares es muy inclinada, esto se verifica en los círculos polares), zonas cálidas (los rayos caen más perpendiculares siendo las temperaturas más altas esto se nota a nivel de los trópicos), zonas templadas (se ubican entre los dos hemisferios trópicos y los círculos polares). Estas zonas determinan los diversos climas en los cuales se ubican los organismos Fbrotro lado, generalmente, los seres vivos no pueden subsistir más que en un intervalo de temperatura comprendido entre “0” y “50” °C, en el que es posible una actividad metabòlica normal, pero hay notables excepciones como algunas bacterias que viven en aguas termales a “90°C” o danofitas que viven en lugares con temperaturas superiores a los “85°C” . De acuerdo a estas características y a las diferentes variadones de temperaturas podemos encontrar los siguientes tipos de organismos: *

Hom eoterm os

: Aquellos que mantienen a i temperatura constante, ya que presentan mecanismos regula­

dores internos para cumplir con este fin. Ejm: a ^ y mamíferos *

Poiquiloterm os : Aquellos que dependí « r o e la temperatura ambiental para regular su metabolismo. Ejm: peces anfibios y reptiles A su v^^dfeiiaen ser: -

C. A ire :

Estenotermos : Soportan pequeñas variaciones o rangos de temperatura. Euriterm os : Soportan amplios rangos de temperatura. Es una pordón limitada de la atmósfera formada por una mezda de gases en las siguientes propordones:

Oxígeno (21%), Nitrógeno (78%) y otros como: anhídrido carbónico, argón, hidrógeno, ozono, etc. (en un 1%). La capa más baja y cercana a la Tierra es la Troposfera, la cual es densa e inestable, habiendo oxígeno en cantidades convenientes para el desarrollo de la vida. La Estratosfera es una capa estable que se encuentra por endm a de la Troposfera. El aire en esta zona es cada vez más enrareddo (menos denso) hasta llegar a una escasez de oxígeno y nitrógeno. Aproximadamente, a los 30 km de altitud se localiza la capa de ozono ( 0 3) que filtra los rayos ultravioleta. Más allá del límite de la Estratosfera, se extiende la Ionosfera, constituida por gases ionizados es dedr, cargados positiva o negativamente. Estas cargas son las que mediante el reflejo de ondas radioeléctricas hacen posible las comunicadones a grandes distandas El aire ejerce una presión denominada presión atmosférica que es igual

a

1 kg/cm2 a nivel del mar, valor que va disminuyendo conforme se asdende y como consecuenda la concentradón de oxígeno baja, ocasionando en el hombre el mal de altura. Dentro de la importanda del aire, podemos mendonar lo siguiente:

6

OOJJVL)

*

El aire de la atmósfera sirve para la respiración por contener oxígeno, dando origen a los organismos aeróbicos y anaeróbicoa Las plantaa por ejemplo, toman el 0 2 del C 0 2 .

*

El aire propaga la energía luminosa y calórica del sol, que son elementos fundamentales para los seres vivoa El bióxido de carbono, el vapor de agua, el ozono, el metano y otros gasea absorben selectivamente las longitudes de onda infrarrojas, de calor y lo atrapan en la atmósfera.

*

La capa de ozono absorbe en gran parte la radiación ultravioleta, rica en energía y que proviene del sol y que es capaz de dañar las moléculas biológicaa

*

El nitrógeno ea importante para la vida vegetal, ya que enriquece loa aueloa Incluso, existen microorganismos simbiontes con plantas que les ayudan a capturar el nitrógeno del ambiente.

*

La atmósfera hace posible el “Ciclo Hidrológico”, por el cual, las aguas se propagan por todas partea humede­ ciendo loa campoa y favoreciendo el crecimiento vegetal, junto con el de otroa serea

*

El aire sirve como medio de dispersión de polen, semillas y esporaa favoreciendo la reproducción de muchoa organiamoa

D . Vientos : Son generados por la rotación de la Tierra y por las diferencias de temperatura entre las distintas masas de aire. Debido a que el aire caliente es menos denso que el frío, conforme los rayos solares pegan directamente en el ecuador, el aire caliente se eleva. El aire cálido de los trópicos también se encuentra saturado de agua evaporada por el calor del sol. Cuando se eleva el aire saturado de agua, se enfría un poco, entonces el agua se condensa y cae en forma de lluvia. Los rayos directos del sol y la cantidad de lluvia producida cuando el aire caliente y húmedo se elevan y se enfrían, crean una banda alrededor del ecuador, llamada trópico, que es a la vez la región más húmeda y la más calurosa del planeta. El aire fresco y seco fluye entonces del ecuador hada el sur y hada el norte. Alrededor de los 30° norte y sur de latitud, el aire frío comienza a caer. Conforme va cayendo, es calentado por radiadones de la superfide terrestre. Rara cuando llega a la superficie el aire está caliente y seco. No es de sorprenderse entoncea que la mayor parte de loa grandea desiertos del mundo se encuentren en estas latitudea

E. Agua

: Ea una de laa austandas máa abundantes que hay en la Tierra y constituye un elemento abiòtico muy

importante para la existenda de los seres vivos ya que es responsable de la distribudón geográfica, de las adaptadones y la conformadón estructural de los organismoa El agua ea aprovechado por loa organismos productores (autótrofos) para la liberación de oxígeno atmosférico; con respecto a los consumidores es de vital importanda debido a que constituye el medio ideal para que ocurran las múltiples reacdones bioquímicas de la célula. Fbr otro lado, el cultivo de las plantas y la crianza de animales dan origen a la agricultura y la ganadería, respectivamente. Estas dos actividades económicas logran su desarrollo con el agua, ya que sin este recurso no sería posible la producción. Los pastos naturales, utilizados como forraje en la ganadería, crecen allí donde hay abundantes lluviaa Asimismo el agua, espedalmente del mar, juega un papel preponderante en el desarrollo y conservadón de los recursos hidrobiológicoa entre loa que destacan los pecea En la industria, el agua es un recurso valioso para el desarrollo de la misma, ya que se emplea como insumo o como fuente de energía eléctrica. Este factor lo encontra­ mos en forma natural en los océanoa lagoa launas, ríoa manantialea lluvia, granizo, rocío, neblina, nubea etc.

F. Suelo : Ea una capa externa muy dsigada de la Litosfera que propordona soporte, nutrientes y espado a todos los seres vivos terrestrea Cor^gí soporte, permite el deaarrollo de laa raicea de laa plantaa, sirve de apoyo a los animales que se desplazan sobre él y a los que forman galeríaa Com o nutrientea brinda el agua y laa aalea mineralea que necesitan los seres vivos y además sirve como depósito de desechoa Como eapado, ea el territorio caai por excelenda escogido por loa organismos para poder vivir. El suelo está formado por diversos minerales originados del estrato geológico y por materia orgánica (humus) form ada por restos de organismoa ademáa de agua proveniente de la lluvia o riego, aire procedente del intercambio gaseoso y por microorganismos vegetales y animalea Loa auelos pueden ser silíceoa ardllosoa calizoa y humíferoa loa doa últimoa de interéa agrícola. El auelo está formado por varioa estratos que son los siguientes:

H orizo n te “A" * Capa superficial. * Máxim a concentradón de materia orgánica: (humus) * Zonas de eluviadón. * Subdivisiones: A i , A2 , A3

H orizo n te “B ”

H orizo n te “C ”

* Subsuelo. * Constituido por rocaa * Robre en materia orgánica, se acu­ * Material original del suelo. mula nutrientes minerales. * Zonas de iluviación. * Subdivisiones: Bi , B2 , B3

n

Las plantas producen una acidificación del medio, lo que va a degradar las superficies de las rocas, liberando iones cargados positivamente de estas superficies Cuando losvegetales mueren y se descomponen, se añaden constantemente al humus cambiando así en contenido, textura y su capacidad del suelo.

Factores bióticos: Forman el conjunto de seres vivos unicelulares o pluricelulares que se desarrollan en el ecosistema y que interactúan con los factores abióticos para modificarlos y alcanzar un ambiente estable. Fbr ejm: Cuando en la colmena, la temperatura sube durante los días de verano, las abejas baten intensamente las alas haciendo descender la temperatura; durante el invierno, las abejas se reúnen formando una masa compacta sobre los panales a fin de reducir las pérdidas de calor. El microdima de la colmena es por lo tanto, mucho más estable que el del exterior. Si consideramos de manera aislada a las comunidades, también apreciaremos otros tipos de reladones que son: las interespecíficas y las intraespecíficas

A . Relaciones interespecíficas: Son las que se llevan a cabo entre organismos de espedes diferentes; dependien­ do de la reladón, ésta puede ser favorable (+ ), desfavorable ( - ) o indiferente a los organismos partidpantes (o). E jm :

Tipo de Interacción

Com petenda

Depredadón

Cooperad ón

Especie “A”

(- )

(+ )

Especie “B ”

N atu raleza de la interacción

N atu raleza de la interacción

(- )

Individuos de especies dife­ rentes utilizan el mismo re­ curso, actuando cada espe­ cie desfavorablemente so­ bre la otra. Se compite por el alimento, el agua, luz, es­ pacios o sitios de nidificación, pareja, etc.

Las plantas compiten con otras por la luz 9olar y el agua. El credmiento de bacterias em parentadas: en cultivos separados, la pobladón individual aumenta, pero juntas, a los pocos días una de ellas disminuye.

Una especie captura (depre­ dador o predador), y se alimenta de otra (presa), por lo que la primera resulta be­ neficiada, al tiempo que da­ ña a la otra. También se considera predación a la in­ gestión de pequeños anima­ les por plantas carnívoras o por hongos.

Tiburones que atacan pe­ ces, gatos y ratones, plan­ tas insectívoras, murciéla­ gos y polillas, rumiantes que ramovean la vegetadón.

(- )

Las especies forman una La nidificadón colectiva de asociación que no le es in­ varias espedes de aves dispensable, pudiendo vivir por separado; pero que les da alguna ventaja,

(+ ) o * '* 0

Parasitismo

Mutualismo

(+ )

(+ )

(- )

Cuando una especie se be­ neficia de otra, viviendo dentro (endoparásito) o fue­ ra (ectoparásito) de su hués ped. La especie parásita in_ hibe el crecimiento o repro­ ducción del hospedero y a veces le provoca la muerte.

Hongos y bacterias pueden atacar a los animales y ve­ getales La tenia en el orga­ nismo humano, las pulgas,

(+ )

Es la asociación íntima y de largo plazo entre organismo: de dos especies diferentes con beneficio recíproco. Ca­ da especie necesita la pre­ sencia de la otra para sobre­ vivir, crecer y reproducirse : viven en simbiosis.

Los liqúenes que resultan de la asociación de un alga, que proporciona la clorofila para la fotosíntesis y un hongo, que aporta la hume­ dad. Las bacterias y las leguminosas.

los piojos protozoariosque se aprovechan de otros in­ dividuos

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Comensalismo

Amensalismo

Neutralismo

(+ )

(- )

(0)

(0)

(0)

(0)

Una de las especies se benefida y la otra, ni se bene­ ficia ni se perjudica. Los organismos comensales ejercen unos sobre otros coa cdones de toleranda recí­ proca.

La especie llamada amensal resulta inhibida en su crecimiento o reproducción; mientras que la otra, la in­ hibidora, no resulta altera­ da. No hay beneficio ni perjui­ cio para ninguno de los dos organismos, las dos espe­ cies son independientes, no tienen ninguna influencia entre sí.

Crustáceos dentro de la concha de algún molusco. Anélidos marinos y cangre­ jo s Las plantas epífitas Tiburonesy rémoras

Las hierbas impiden el de­ sarrollo de otras plantas Animales ovinos que al buscar alimento desentie­ rran lombricesque son in­ geridas por aves Una lombriz de tierra y un insecto. Las ardí lias y los topos en un bosque.

B. Relaciones intraespecíficas: Las interacciones ocurren entre organismos de la misma especie, siendo de una duración determinada (temporal) o durar toda la vida (perenne). El incremento de individuos de una misma población, produce, en algún momento, competencia o disputa por las mismas cosas que no se encuentran en cantidades suficientes Así, tenemos que la competencia se realiza en todos los niveles tróficos para obtener materia y energía. El aumento de una población puede controlarse naturalmente por: *

R e s is te n c ia d e l a m b ie n te :

C om prende los factores físicos con los cuales el am biente im pide la

sobrepobladón, como la limitadón de alimentos, el dima, los depredadores, etc. El ambiente ayuda a restaurar el equilibrio de los componentes del ecosistema. *

Territorialidad : Es la tendenda de los organismos a ocupar derto territorio. En algunas espedes, sobre todo en invertebrados superiores y vertebrados, un área determinada es defendida activamente contra la intrusión de otros individuos de la misma espede. Este fenómeno reduce la competenda, evita la pérdida de energía en períodos críticos y previene el agotamiento de las reservas de alimentos Ejm: las aves y los peces defienden sus lugares de nidificadón.

*

Sociedades : Son sistemas que propordonan ventajas de supervivenda para el grupo. En estas organizadones, el éxito se mide a menudo en térmgcá^de supervivenda de la colonia, en donde la supervivenda del individuo tiene sólo una importan^?, s jundaria. En algunas espedes, se produce una diferendadón morfológica de acuerdo a la función cjue realizan sus miembros, por ejm: en las abejas, hormigas, comejenes, etc. Así tenemos, que en las abejas existe la reina, las obreras y los zánganos

*

Compensación : Se da en el cuidado de las crías propias y ajenas Ejm: En la espede llamada comúnmente “ pingüino emperador” , algunos individuos actúan como nodrizas, cuidando a sus crías y a las de otros, mientras que los demás adultos se encuentran pescando.

*

M ig ra c io n e s : Es otra forma de mantener el equilibrio de la pobladón para aprovechar mejor el alimento y el espado existente. Ejm: La migradón del salmón desde el mar hasta las nadentes de los ríos donde depositan sus huevos.

FLUJO DE MATERIA EN EL ECOSISTEMA 1.

Cadena trófica: Se refiere a la transferenda de energía alimentida, desde su origen en las plantas a través de una sucesión de organismos cada uno de los cuales ingiere al que lo precede y es ingerido a su vez por el que lo sigue. Es decir, en una comunidad se establece un flujo de materia que va desde los productores hasta los organismos consumidores Entre éstos existen eslabones o niveles tróficos que se ordenan de la siguiente manera:

9

QXJLWO

A . P rim er nivel trófico

: Formado por los organismos productores primarios, que habitualmente son plantas

o algas en ecosistemas acuáticos. Estos organismos fotosintéticos usan la energía luminosa para producir moléculas orgánicas, que luego se transforman en fuentes de energía química.

B. Segundo nivel trófico : Formado por los organismos consumidores primarios (herbívoros), los cuales se pueden alimentar de plantas o algas Ejm: un oveja, un elefante, un erizo de mar, un caracol, etc.

C. Tercer n ivel tró fic o : Formado por los consumidores secundarios (carnívoros), los cuales constituyen animales que se alimentan de los herbívoros En cada caso sólo una pequeña parte de la sustancia orgánica del cuerpo del herbívoro se incorpora al cuerpo del carnívoro.

D . C uarto nivel trófico : Formado por los consumidores terciarios (detritívoros o carroñeros), los cuales se sustentan de los desechos o detritos de una comunidad (hojas, raíces, ramas, heces, esqueletos, etc). Ejm: buitres, chacales, cangrejos, lombrices de tierra, etc.

E. Q uinto nivel trófico

: Formado por los desintegradores que se encargan de descomponer los restos de

organismos muertos o los productos resultantes del metabolismo de los niveles anteriores, realizando un auténtico reciclaje de nutrientes al tiempo que elaboran nuevos productos y forman el suelo. Ejm: hongos y bacterias

2>-

o u jjy y

QXJLWO

P R Á C T IC A

01.

Conjunto de individuos de la mism a especie que

07.

ocupan un lugar determinado durante un tiempo:

tiempo:

a)

a) Comunidad

b) Población

b) Biotopo

c)

c)

d) Nicho

Biocenosis

d) Nicho ecológico e)

e)

Bioma

Los liqúenes que invaden las superficies rocosas de la orilla del mar, constituyen en un buen ejemplo de:

biotopo:

a) Sucesión primaria

Hábitat

b) Sucesión secundaria

b) Nicho ecológico

c)

c)

d) Sucesión explosiva

Ecosistema

d) Ecósfera e)

e)

Sucesión evolutiva Desequilibrio ecológico

Bioma 09.

E l ... de Huallay se ubica en Rasco, mientras que e l ... de

Es la suma conjunta de todos los ecosistemas de la

Tingo María en Huánuco:

Tierra:

a) Santuario Histórico - Parque Nacional

a)

Biotopo

b) Santuario Nacional - Bosque de protección

b) Biosfera

c)

c)

d) Parque Nacional - Parque Nacional

Comunidad

d) Ecósfera e)

Santuario Nacional - Parque Nacional

e) Coto de caza - Santuario Nacional

Biocenosis 10.

04.

Biocenosis

Es el resultado de la interacción de la biocenosis y el a)

03.

Biotopo

Población 08.

02.

Conjunto de individuos de diferentes especies que

ocupan un lugar específico durante un determinado

Es considerado el ave nacional del Fterú:

Señala la alternativa correcta:

a)

-

El aire, el suelo y las bacterias son factores abióticos

b) El “guacamayo"

( ) Una playa rocosa sería ejemplo de biocenosis

c)

-

( ) La Etología es una ciencia auxiliar de la Ecología.

e)

-

( ) U n a g o ta de ag u a de charco constituye un ecosistema

(

c)

El “gallito de las rocasí’

d) El “cóndor de los andesí’

11.

La “pava aliblanca”

Es considerada la flor nacional del Fterú: a) “ lupuna”

)

b) “orquídea”

a) V F V F b) V F FV

c)

“ cantuta”

d) “rosa”

FVFF

d) F V V V

El “zúngaro”

^

e) “topa”

Gx'

e) V V V F

12.

Es la unidad de conservación más fam osa a nivel nacional y mundial dedicada a salvar a la vicuña en

05.

Es el rol que desem peña la especie dentro de la

extinción:

comunidad biótica: a)

a)

Hábitat

b) Ecosistema c)

c)

Ecósfera

e) S. H . Rampa de Ayacucho

Población 13.

06.

No es una característica de las especies: a)

Presentan caracteres externos e internos comunes

b) Son interfecundos c)

R. N. deJunín

d) R. N. de Rampa Galeras

d) Nicho ecológico e)

R. N. de Lachay

b) R. N. del Titicaca

Fbseen un ancestro común.

d) Se encuentran aisladas desde el punto de vista reproductivo. e) Todas lo son.

No esconsiderado un factor de contaminación del aire: a)

Los humos

b) La erosión de los suelos c)

Circulación vehicular,

d) Descargas eléctricas e)

Esporas de hongos

14.

La capa de ozono está siendo am enazada por la

(

)

Algarrobo guayacán

presencia de algunos gases provenientes de aerosoles

(

)

Cedro, caoba

como:

a)

II, I, III, V, IV

a)

b) II, III, I, IV, V

Fluor y aluminio

b) Cloro y flúor

c)

c)

d) II, III, I, V, IV

Cloro y hierro

e)

d) Cobre y fósforo e)

El Fterú pertenece a la bioregión: a)

En la siguiente cadena alimenticia: pasto < - oveja < - puma < - buitre La oveja representaría a:

Neártica

b) Paleàrtica

a)

c)

b) Un consumidor primario

Oriental

Un depredador

d) Neotropical

c)

e) Capense

d) Un carnívoro e)

16.

IV, III, I, II, V

Nitrógeno y carbono 21.

15.

I, II, III, V, IV

Un consumidor terciario Un consumidor secundario

Sobre los recursos hídricos, señala lo incorrecto: a)

22.

El río Amazonas constituye una fuente importante de evaporación.

a)

b) Se utilizan para las centrales hidroeléctricas y la irri­ c)

De la cadena alimenticia anterior, el puma representaría a: Un consumidor de segundo orden.

gación.

b) Un consumidor primario.

G racias a ellos, es posible el desarrollo de la

c)

piscicultura.

d) Un herbívoro. e)

d) Los mares y lagos ocupan la mayor extensión del

Un consumidor de tercer orden. Un detritívoro.

planeta. 23.

e) c y d

De la cadena alimenticia dada en la pregunta “562” , el pasto y el buitre serían respectivamente:

17.

a) Consumidor terciario y productor.

La “chinchilla” y ‘ la trucha”, son animales característicos de la región:

b) Herbívoro y consumidor primario.

a) Amazónica

c)

b) Costa

d) Fotosintetizador y consumidor terciario.

c)

e)

Selva Baja

Productor y consumidor secundario. Productor y desintegrador.

d) Andina 24.

e) Selva Alta

De la cadena alimenticia dada en la pregunta “562” , el puma y el pasto serían respectivamente:

18.

a) Consumidor secundario y herbívoro.

El gas de Camisea constituye un recurso natural: a)

b) Consumidor secundario y productor,

Renovable

b) No renovable c) Inagotable

2>-

fip

c) e)

d) Aparente e) Verdadero 25. 19.

b y d

Una playa rocosa donde encontramos: erizos de mar, pulpos, calamares, gaviotas, algas, cangrejos, constituye

El aire es un recurso natural ... y el sol ... a)

Productor y consumidor primario.

d) Carnívoro y fotosintetizador.

un ejemplo de:

Renovable verdadero - inagotable

b) Renovable - no renovable

a)

c)

b) Hábitat

Renovable aparente - no renovable

Nicho

d) Renovable aparente - permanente

c)

e)

d) Biotopo

No renovable - renovable

e)

Biocenosis Bioma

2 0 . Relacionar: t

R. N. de Titicaca

II.

P N. de Tingo María

26.

L o s ... son las unidades de estudio de la Ecología, ellos están formados por factores ... y ...

III. R. N. de Lachay

a)

IV. R N. del Manu

b) Biotopos - físicos - químicos

V.

P N. Cerros de Amotape

c)

(

)

Cueva de las Lechuzas

d) Ecosistemas - microbiológicos - animales

(

)

Lomas

e)

(

)

Totorales

12 «V u rjn a X narA

Ecosistema - vegetales - animales Ecosistemas - bióticos - abióticos Biotopos - bióticos - abióticos

QXJLWO

27.

En el .................... una especie se beneficia de la otra

34.

viviendo dentro o fuera de su huésped: a)

Las termitas que viven dentro de los troncos de árboles tienen en sus intestinos protozoarios que le ayudan a

Neutralismo

degradar la madera y a cambio, éstos reciben alimento

b) Comensalismo

de ellas Esto sería un ejemplo de:

c) Amensalismo

a) Comensalismo

d) Predación

b) Amensalismo

e)

c)

Parasitismo

Mutualismo

d) Protocooperación 28.

Se da cuando ninguna de las especies participantes, ni

e)

Parasitismo

beneficia ni perjudica a la otra: a) Cooperación

35.

b) Mutualismo c)

De los siguientes lugares, señala cuántos son Reservas Nacionales y Santuarios Nacionales, respectivamente:

Comensalismo

Huallay, Lachay, Am pay, Paracas, Junín, Pacaya

d) Amensalismo

Samiria, Calipuy:

e)

a) 3 y 4

Neutralismo

b) 2 y 5 29.

El modo de vida que un organismo lleva y su rol en la

c)

cadena alimenticia constituyen su:

d) 4 y 2

a)

e) 4 y 3

Hábitat

5 y 2

b) Ecosistema c)

Nicho ecológico

36.

Es una zona en cuya vegetación, destaca la presencia

d) Bioma

de especies como el algarrobo y el hualtaco. Además,

e)

dentro de la fauna existen especies en peligro de

Biotopo

extinción como: el cocodrilo de Tumbes y las pavas 30.

Form an el segundo nivel trófico de las cadenas

aliblancas:

alimenticias:

a)

a)

b) P N .d e C u te rv o

Herbívoros

b) Consumidores primarios

c)

c)

d) S. H. Machu Picchu

Carnívoros

d) a y b e)

P N. Cerros de Amotape

e) S. N. de Huallay

b y c 37.

31.

P N. Huascarán

Es causa de contaminación de los alimentos:

L o s ................ se sitúan en el segundo nivel trófico,

a)

mientras que lo s ..................en el primer nivel.

b) El riego con aguas servidas

a)

c)

Herbívoros - productores

b) Descomponedores c)

carnívoros

La mala manipulación. Presencia de vectores

d) Ecosistemas contaminadas

Productores - desintegradores

e) T.A.

^

d) Herbívoros - heterótrofos e)

Herbívoros - consumidores

„

38.

& S* 32.

En las alturas de la serranía peruana, la presión de oxígeno es b aja. Las vicuñ as se han a d a p ta d o

Organismos que se encargan de transformar la materia

realizando:

orgánica en inorgánica, la cual vuelve de regreso al

a)

ecosistema:

b) Bajo consumo de hierbas

a) Consumidores secundarios

c)

b) Productores

d) Largos pulmones sin lóbulos

c)

e)

Heterótrofos

Disminución del número de eritrocitos Menor síntesis de “ Hb” . Mayor producción de eritrocitos

d) Desintegradores e) Carroñeros

39.

El d elfín “ pico de b o te lla ” y los pin g üino s del Humboldt se ubican en:

33.

Si dosanim alesde distinta especie sedisputan el mismo

a)

tipo de alimento en un territorio, constituye un ejemplo

b) P N. del Manu

de:

c)

a) Socialización

d) R. N. de Ampay

b) Comensalismo

e)

R. N. de Lachay R. N. de Salinas y Aguada Blanca R. N. de Paracas

c) Amensalismo d) Competencia e) Compensación

13

QXJLWO

40.

Son ejemplos de animales poiquilotermos: a)

47.

Iguana, león, cojinova

La aparidón de nuevas plantas en los espados que se dejan por la tala en árboles es un buen ejemplo de

b) Foca, caballo, zorro

sucesión ecológica:

c)

a)

Vicuña, sapo, zorro

Evolutiva

d) Vicuña, rana, lorna

b) Primaria

e) Caimán, cebra, pelícano

c)

Secundaria

d) Biocenótica 41.

e)

¿Cuál de los siguientes ejemplos es una relación de

Explosiva

comensalismo? a)

48.

Plantas con flores y sus polinizadores

Son consecuendas de la lluvia ádda:

b) Orquídeas que crecen en las ramas de los árboles

a)

c)

b) Aniquila a organismos descomponedores

Lupinos y mariposas azules

Daña la vida en los lagos y bosques

d) Murciélagos y polillas

c)

e) Abeja reina y obrera.

d) b y c

Interfiere en la agricultura.

e) a, b y c 42.

Si una población está por encima de la capacidad de 49.

sostenimiento, ¿p|ué debe suceder? a)

Para que ocurra el crecimiento exponendal en una pobladón, es necesario que:

Debe fracasar de inmediato.

b) Puede permanecer estable por tiempo indefinido.

a)

c)

b) No haya límites independientes de la densidad.

Si la especie es territorial puede seguir aumentan­

c)

do.

te el índice de mortalidad.

Debe reducirse si no es territorial. e)

43.

Una espede de reproduzca con mucha rapidez.

d) El índice de natalidad supere de manera consisten­

d) Con el tiempo, debe reducirse. e)

No haya mortalidad.

Las especies sean invasores ex óticos en un ecosistema.

Los animales ... soportan pequeñas variaciones de temperatura, mientras que los ... soportan amplios 50.

rangos de temperatura:

a)

Estenotermos -

poiquilotermos

animales corresponde a un caso de:

b) Euritermos - homeotermos c) Euritermos - estenotermos

a) c)

una anémona de mar y ninguna de las dos espedes sale perjudicada; sería un ejemplo de:

c) e) 45.

e) 51.

Mutualismo ^

QjS&

b y c

¿Cuál de los siguientes puntos por lo general no se

52.

es el nivel trófico más bajo que podría estar ocupando?

a)

Más especies que las comunidades anteriores de

a)

sucesión.

b) El primer nivel trófico.

El tercer nivel trófico.

b) Más materia orgánica en el suelo.

c)

c)

d) El cuarto nivel trófico.

e)

Más niveles tróficos

e)

El segundo nivel trófico. El quinto nivel trófico.

Más productividad. 53.

14

Cuando una “viuda negra” se come a su pareja, ¿puál

aplica a las comunidades clímax?

d) Especies de vida más corta.

46.

Unidad de conservación en donde existen la mayor

a) R N. de Tingo María b) R. N., de Paracas c) R. N. de Racayasamiria d) S. H . de Machu Picchu e) R N. del Manu

^

Comensalismo

Inquilinismo

diversidad de aves del mundo:

b) Cooperación d) Amensalismo

Comensalismo

d) Simbiosis

Un cangrejo transporta en la superfide de su cuerpo a

a)

Mutualismo

b) Parasitismo

d) Fbiquilotermos - homeotermos e) Estenotermos - euritermos 44.

La relación entre las bacterias term entadoras que habitan en el estómago de los rum iantes y éstos

Es considerado una alternativa de solución a los

¿Fbr qué muchos animales defienden los territorios?

problemas de contaminadón de los suelos:

a)

a)

Rara evitar las prácticas predatorias

La rotadón de cultivos

b) Rara asegurar los lugares donde pasar el invierno.

b) Uso de la energía eólica.

c)

c)

Rara monopolizar los recursos dentro del territorio.

La andenería y el uso de surcos

d) Rara evitarse unos a otros

d) Uso del monocultivo.

e)

e) a y c

Rara avanzar hada una jerarquía de dominio.

QXJLWO

54.

La naturaleza produce la contaminación de las aguas

58.

¿Par qué los dentíficos piensan que el calentamiento

de la siguiente manera:

global produddo por el hombre será más dañino para

a)

lasplantasy losanimalesque lasfluctuadonesdimáticas

Par la erosión del suelo.

b) Par la descomposición de materia orgánica.

naturales del pasado?

c)

a)

Fbr la presencia de parásitos

d) b y c e) a, b y c

b) Parque serán mayores los cambios de temperatura. c)

55.

La cueva de las Huacharus se localiza en: a)

Parque las espedes son ahora menos adaptables que las del pasado.

El R N. de Huascarán

d) Parque los ecosistemas son ahora más complica­

b) El R N. deCutervo c)

Parquelastemperaturascambiarán másrápidamente.

dos de lo que solían ser.

El R N. Yanachaga Chemillén

e)

Parque los cambios en la temperatura durarán más

d) El S. N. de Calipuy e)

El S. N. de Huallay

59.

¿Cuál es la fundón de una imitadón agresiva? a) Ocultar a una presa de un depredador.

56.

El principio de la exclusión competitiva implica que:

b) Advertir a un depredador que la presa es peligrosa.

a)

c)

Las especies en coexistencia pueden usar los mis­ mos recursos

sabor desagradable.

b) Las especies en coexistencia no pueden comer exac­

d) Evitar que la presa reconozca al depredador.

tamente lo mismo. c)

e) Sobresaltar a la presa cuando ve al depredador.

Las especies en coexistencia no pueden ser exacta­ mente del mismo tamaño.

60.

d) Las especies en coexistencia no pueden ser e)

Advertir a un depredador que la presa tiene un

Un carnívoro que se alimenta de otro carnívoro, está en e l ............................... nivel trófico.

interacciones ecológicas idénticas

a)

Las especies en coexistencia no pueden estar estre­

b) Segundo

Primer

chamente relacionadas entre ellas

c)

Tercer

d) Cuarto 57.

¿Qué bioma tiene el suelo más rico y se ha convertido

e) Quinto

en gran parte hada la agricultura? a) Tundra b) Bosque de coniferas c)

Pastizales

d) Bosque tropical e)

Bosque caduco

2>-

15

c tiL U jty ¿y

11

Capítulo

B /a u a c N

OBJETIVOS Explicar el origen de la vid a com o consecuencia de procesos de cam bios físico-químicos en el planeta. Entender el origen del hom bre com o consecuencia de procesos adaptativos a los cam bios de su medio.

INTRO DUCCIÓ N Los prim eros seres vivo s aparecieron hace 4 000 m illones de años. Con el surgim iento de la célula eucariota, surgió la oportunidad de la m ultícelularidad, originándose las plantas y animales. Muchos, así com o aparecieron, tam bién se extin­ guieron. Los dinosaurios tardaron 150 m illones de años en perder su protagonism o y extinguirse. Los mamíferos, que cogieron su antorcha hace unos 65 m illones de años, han cedido el paso a la era del hombre, bastante reciente.

EVOLUCIÓN Es un conjunto de cam bios que sufren las poblaciones a través del tiem po com o respuesta de adaptación. Estos cam bios im plican un cam bio en el acervo genético de las poblaciones.

ANTECEDENTES A LAS TEORÍAS EVOLUTIVAS Los m ito s de los pueblos p rim itivo s acerca de la creación, tenían algo en com ún: el m un do una vez creado, no había cam biado; además, tenía poco tiem po de existencia. Según Ussher (siglo XVII), el m undo había sido creado en el año 4 004 a.n.e. Fue en el agio XVIII, cuando tuvieron que extender la dim ensión cronológica del m undo; para Buffon tenía 70 000 años; para Kant, centenares de m illonea 0 ,0 ^

GENERACIÓN ESPONTÁNEA 0 ,^ Sostenía que la vid a no sólo se origina de la vida, sino que tam bién puede originarse a partir de la m ateria no viviente. Así, por ejemplo, se pensaba que los sapos surgen de los charcos, gracias a las “ semillas” que caen de las lluvias, o que los ratones pueden surgir a partir de trapos sudorosos, mezclados con trigo. Para que se realicen estos procesos es imprescin­ dible, según los idealistas, de una fuerza superior o principio vital que se encontraría en el aire. Estas ideas fueron enrique­ cidas por la cultura m esopotám lca y egipcia. Entre sus defensores tenem os a: Tales de Mileto, Anaxim andro, Jenófanes y Demócrito. Con la desaparición del Feudalismo, desaparecen también, los m étodos aristotélicos basados sólo en la observación. Fue Francisco Redi, quien en 1668, asesta los prim eros golpes experimentales a esta teoría; dem ostró que los gusanos que aparecían sobre los cadáveres eran moscas en estado inm aduro, o sea que venían de otras moscas y no por alguna fuerza vital e invisible. Sin embargo, a finales del siglo XVII, Antón Van Leeuwenhoek, al perfeccionar el microscopio, perm itió observar la proliferación de m icroorganism os a partir de soluciones estériles resucitando la idea de la generación espontá­ nea; su obra influyó tanto, a tal grado, que los científicos se dividieron en dos bandos: los que apoyaban y los que negaban dicha teoría. Frente a esta situación, la Academ ia de Ciencias decidió tom ar cartas en el asunto, ofreciendo un prem io en efectivo a quien lograse aportar elementos de ju icio que apoyaran o rechazaran por com pleto la idea de la Generación Espontánea.

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Marsupiala Edentata Pholidote Lagomorpha Rodentia f Primates Dermoptera

$ 3 & 5T

Chiroptera | Insectívora

I

Carnívora Cetaces Artíodactyis Tubuldentata Perissodactyla

itopterna _ »—N otounguista Astraphoteria .. -------- ---------------------- Hyracoidea Probacides Sirenia Monot remata

I

fD O 5'

El que cobró el premio fue Louis Pasteur, quien lo recibió en 1862, por una serie de experimentos que lograron el descrédito

o CD 1

final del vitalismo.

K

C_ -* £Q.

Celentereo (animal primitivo)

REVOLUCIÓN CIENTÍFICA A partir de la segunda mitad del siglo XIX, el pensamiento científico había sufrido una transformación revolucionaria con la aparición de la obra de Charles Darwin, El origen de las especies

Si bien es cierto que m uchos autores anteriores a Darwin

se habían preocupado por el problem a de la evolución de las especies él fue el prim ero en proponer una teoría coherente y científica. Federico Engels en su obra, Dialéctica de la naturaleza, negó por com pleto la posibilidad de la generación espontánea y sentó las bases filosóficas para un planteam iento dentro de un contexto materialista.

TEORÍA QUIMIOSINTÉTICA SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA En 1921, Alexander O parin, presentó un breve trabajo en el que se concluía que los prim eros compuestos orgánicos se habían form ado abióticam ente sobre la superficie del planeta y que luego originaron a los prim eros seres vivos.

Publicó su libro, El origen de la vida, en do nd e sugiere que cuando recién se form ó la Tierra, su atmósfera era diferente a la actual. No contenía 0 2 , pero abundaba el H 2 , C H 4 y el amoníaco.

Estos compuestos inorgánicos habrían reaccionado entre

sí, gracias a la energía de la radiación solar, y a la actividad eléctrica de la atmósfera y la fuente de calor por parte de los volcanes, para originar compuestos orgánicos, los que disueltos en el océano prim itivo, originaron a los prim eros seres vivos. A lgunos años m ás tarde, un biólogo inglés, John H aldane, publicó un artículo en el que p ro p o n ía una teoría semejante a O parin: Según él, la atmósfera prim itiva estaba constituida por: C 0 2, N H 3 y H 20 . Al interaccionar las radiaciones u ltra v io le ta del Sol con nuestra atm ósfera, d e te rm in ó la fo rm a c ió n de d iverso s com p ue sto s o rg á n ico s (azúcares y aminoácidos), los cuales al acumularse form aron la llam ada sopa primigenia, del cual surgieron los prim eros seres vivos. En 1949, Bernal sugiere que debido a la baja concentración de estos compuestos orgánicos, era im posible la form ación de m edios densos; por lo que sugirió la presencia de arcilla, en pequeños charcos sujeta a desecaciones periódicas, com o un m edio ideal para la form ación de estos compuestos prebióticos. La Teoría de O parin-Haldane, influyó de m anera deciava sobre las investigaciones posteriores En 1953, Miller demostró que era posible am u la r en el laboratorio, la atmósfera prim itiva de la Tierra y repetir los procesos de form ación de moléculas orgánicas, tales com o los aminoácidos. Según Oparín, posterior a la form ación de los compuestos orgánicos en el m ar prim itivo, acaecía un hecho fundam ental: la form ación de los coacervados, que son sistemas constituidos por gotitas de agua de tam año microscópico, cuya com posi­ ción quím ica tiene com o base a proteínas, carbohidratos, ácidos nucleicos, etc. y que serían los precursores de los prim eros seres vivos. La aparición de sistemas moleculares cada vez más complejos, condujo con tod a seguridad, a un número muy grande de estructuras precelulares con capacidad de intercam bio con su entorno (sistemas abiertos), crecimiento y fragmentación en otros sistemas similares. Este nuevo nivel de organización de la m ateria llevó a la aparición de lo que Oparín ha llam ado los protobiones, que posteriorm ente se convirtieron en eubiontes, o sea los prim eros seres vivos.

EVOLUCIÓN BIOLÓGICA Los prim eros seres v ivo s que aparecieron en la Tierra, eran seguramente sim ilares a los organism os unicelulares más prim itivos que existen actualmente, tales com o las bacterias. Eran heterótrofos y anaeróbicoa Cuando surgieron losorganism osfoto sintético soxigén ico a la atmóafera anaerobia (reductora) ae convierte en atmóafera aerobia (oxidante), form ándoae la capa de ozono; eata cum plió un papel fundam ental en la protección contra las radiaciones ultravioleta. Además, ciertos

organism os anaeróbicos se transform aron en aeróbicos; éstos proliteraron y se organizaron, ciertos organism os se juntaron para trabajar colectivamente, generando la pluricelularidad. Los prim eros animales en aparecer fueron los invertebrados, y de un grupo de éstos, surgieron los vertebrados Primero fueron los peces, luego los anfibios, reptiles, m am íferos y aves consecutivamente. De los mamíferos, cierto grupo optó por vivir en los árboles, originándose los primates. De un grupo de éstos, se origin a el hom bre. Las glaciaciones son los sucesos m ás im portantes desde el punto de vista geológico com o configuradores del m edio am biente adecuado para su desarrollo. Durante esta época, los hielos cubrían prácticamente la mitad de Europa, Asia y Am érica del Norte. Este aumento de los casquetes polares, produjo un descenso generalizado del nivel del mar. La fauna y la flora se ve caracterizada por un continuo flujo durante las épocas glaciares y reflujo durante las intergladares de las form as adaptadas a clim as fríoa Las condiciones repetidamente cambiantes provocaron la desaparición de muchas especies y sin duda, favorecieron el desarrollo de otras, tales com o el hombre.

PRUEBAS EVOLUTIVAS Paleontológicas Desde la antigüedad, la existencia de los fósiles ha intrigado y estimulado la curiosidad del hombre. ¿Cómo se explica, por ejemplo, la presencia de masas de conchas m arinas petrificadas lejos de la o rilla del mar, o incluso en lo alto de las m ontañas? M uchos pensaron

en los fósiles com o m eros caprichos de la naturaleza; otros, que eran estructuras

form ad as bajo influencias astrales; otros, finalm ente, creyeron que se trataba de restos de organism os enterrados durante el d iluvio universal. En realidad, los fósiles vienen a ser restos o huellas de seres vivos de otras épocas. Para que un organismo pueda fosilizarse, tendrán que concurrir una serie de circunstancias especiales. La form a más com ún de fosilización consiste en que la planta o el anim al queden enterrados rápidam ente en los sedim entos m arinos o de agua dulce y, en condiciones especiales, incluso en tierra firm e, en las cenizas volcánicas, la arena o el barro. Cuando esto ocurre, las partes duras del organismo pueden llegar a conservarse indefinidam ente por mineralizacion progresiva del sedimento. Cuvier, fundador de la Paleontología y antievolucionista convencido, observó grandes diferencias entre los fósiles y los vivientes; pero supuso que esas diferencias se debían a grandes catástrofes periódicas en la que m uchas especies desaparecían por com pleto elim inándose algunas características.

Pruebas paleontológicas de la evolución

O ü jjy n gsaa

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A natóm icas Uno de los principios básicos de la Anatom ía com parada, consiste en distinguir la semejanza entre órganos, en dos grandes tipos: hom ológica y analógica. Si com param os las aletas de un pez y un delfín, verem os que externamente son m uy parecidos; sin embargo, observaciones estructurales nos inform an que son diferentes, lo cual indica que se trata de órganos hom ólogos. Inmersas en la masa muscular, cierta ballenas poseen una serie de huesos, a los que no es posible asignarle alguna función; si observamos, el intestino grueso del hom bre es pequeño com parable con otros herbívoros; sin embargo, el apéndice cecal es un testigo de su desarrollo en otros tiempos. Estos órganos son conocidos com o órganos vestigiales

Em briológicas Si observamos el desarrollo em brionario de los vertebrados, verem os que en algún m om ento presentan hendiduras faríngeas que nada tiene que ver con la respiración. Es com o si tod os los animales superiores pasaran por una etapa pisciforme. Nosotros, en estado em brionario, presentamos rudim entos de cola com o en los dem ás mamíferos. Las ballenas presentan dientes en estado em brionario.

O ntogénicas Las fases y procesos que un organism o atraviesa desde huevo hasta convertirse en adulto, se denom ina ontogenia; la serie de organism os que se derivan unos de otros en el proceso de evolución hasta su form a actual se llam a filogenia. Haeckel, generalizando y resumiendo lo m encionado anteriormente, pudo establecer la “ Ley biogenètica fundam ental” o “ Ley de la recapitulación” , que form ula que la ontogenia es una recapitulación de la filogenia, es decir, las fases por la que atraviesa un organismo a lo largo de su desarrollo, entre el huevo y el adulto, son en cierto m odo una repetición de la serie de antecesores que han originado dicha especie a través del tiempo. Así, los reptiles, aves y m am íferos poseen hendiduras faríngeas porque tod os los grupos proceden de los peces a lo largo de la evolución. Actualmente, la expresión de Haeckel ha sido revisada y m odificada y se puede resumir as': “ La ontogenia, es una recapitulación de la filogenia a nivel em brionario” , ya que el adulto es producto, adem ás de su interacción ambiental.

B iogeográficas El estudio de la distribución geográfica de las especies aportó una de las prim eras pruebas de la evolución. Muchos organism os de la m ism a especie, o especies m uy parecidas presentan un área de distribución discontinua y están separados a veces por enormes distancias com o sucede con ciertas especies de árboles que se encuentran en Asia y en Am érica del Norte. ¿Cómo se explica esto? Se supone que en el pasado am bos continentes estaban unidos. Los marsupiales constituyen uno de los ejem plos típicos de distribución que sólo es comprensible desde el punto de vista evolutivo. Actualmente, están d istribu ido s casi exclusivamente en Australia. Sin embargo, están am pliam ente representados en el registro fósil. Esto se explica si se tiene en cuenta que los marsupiales aparecieron antes que el resto de los actuales m am íferos los cuales al ser m ás eficientes acabaron por sustituirlos. En Australia, que se separó del continente euroasiàtico, al no sufrir la com petencia del resto de m am íferos prosperaron ampliamente.

B io qu ím icas

^^

cd&

Las pruebas bioquím icas determ inan la semejanza m olecular de to d o s los seres vivos; to d o s son com puestos de carbono. Las enzimas y coenzimas 3 0 tf$ iu y semejantes en casi tod os los anim ales las horm onas son tam bién m uy parecidas y en algunos casos intercam biables de un animal a otro con los m ismos efectos. Lo mismo ocurre con otros com puestos.

TEORÍAS EVOLUTIVAS Frente a las antiguas narraciones m íticas los griegos fueron los prim eros en buscar una explicación natural del origen del m undo, partiendo de una serie de observaciones muy sencillas intentaron dar una explicación de todo lo que existe. Todos los filósofos griegos coincidieron en ver el cosmos en un incesante fluir, com o un m undo cam biante en “ evolución natural y continua” . Hacia m ediadosdel siglo XVIII, se produjo un verdadero dilem a sobre el origen de las distintas especies. Fbr un lado, pareció establecerse la fijeza de las especies; por otro lado, comenzaron a plantearse las doctrinas transformistas.

ERA SM O D A R W IN (1 7 3 1 -1 8 0 2 ) : A buelo de Charles D arw in. Fue naturalista y filósofo, in ven to r excéntrico, poeta que escribió en verso un libro sobre Botánica. Le llam ó m ucho la atención la existencia de órganos vestigiales en los anim ales Consideró com o causas principa­ les de variación en los seres v iv o s la dom esticidad y las condiciones clim áticas adm itiendo la herencia de los caracteres a d q u irid o s C oncluye que una sola especie de filam entos vivie n te s es y ha sido causa de to d a v id a orgánica. Influyó

significativamente, desde el punto de vista evolutivo, en la mentalidad de su nieto, Charles Darwin.

JE A N B A P TIS TE D E LA M A R C K (1 7 4 4 -1 8 2 9 ): Nació en Francia. Para ganarse la vida, desempeñó varios empleos, pero su interés por la ciencia, en especial por la Botánica, fue creciendo, de m odo que abandonó los estudios m édicos para dedicarse de m anera exclusiva a las plantas. Luego, se dedicó al estudio de los vertebrados, cuando ya tenía cuarentinueve años. En 1800 d io a conocer por prim era vez sus ideas transform istas sobre el origen de los seres vivos. Tales ¡deas fueron am pliadas y sistematizadas en su Filosofía zoológica, publicada en 1809, que es su obra capital. Lam arck form ula las dos leyes siguientes: 1o

El uso frecuente de un órgano lo desarrolla poco a poco, según la duración de su empleo. La falta de uso lo debilita y acaba por hacerlo desaparecer.

2o

Todo lo que la naturaleza ha creado a causa del uso o desuso de los órganos, lo conserva en la descendencia.

Com o ejemplo, al respecto, tenemos: El topo, que vive bajo tierra, hace poco uso de su vista, por lo tanto, se han hecho rudimentarios; las serpientes perdieron las patas debido a su costumbre de deslizarse por el suelo. Fbr el contrario, las aves acuáticas que tienden a nadar m oviendo las patas en el agua, com o los patos, han acabado por desarrollar las m em branas interdigitales que lo facilitan para el nado. La jira fa que habita en lugares áridos y sin hierbas, se ha visto obligada a alimentarse del follaje de los árboles y a esforzarse continuam ente por alcanzarlo, trayendo com o consecuencia el alargamiento de su cuello y patas anteriores

Evolución de Lamarck

D e acuerdo con L a rm r% $ las jira fa s de cuello corto (izquierda) estiraban sus cuellos para ábéanzar las hojas. Esto hizo que sus cuellos se alargaran.

C H A R L E S LYELL

(1 7 9 7 - 1 8 7 5 ) :

En 1838 publicó, Elementos de Geología, un manual sobre estatigrafía y Paleontología. De acuerdo con las ideas de Lyell, la Tierra durante el pasado ha estado som etida a condiciones parecidas a las actuales, y la m ayoría de fenóm enos geológicos se pueden interpretar com o el resultado acum ulativo de pequeños y lentos cambios, similares a los que se producen en el presente. El estado actual de la corteza terrestre no se debe a grandes cataclismos sino que en realidad, es el resultado de una lenta evolución geológica (uniform ism o). Frente a la posición de Lam arck afirm a la constancia de las especies, tam poco se decide por las creaciones sucesivas para explicar los cam bios de flora y fauna. En 1863, acepta las ¡deas evolucionistas de Darwin de quien era amigo desde 1839.

C H A R L E S D A R W IN (1 8 0 9 ): Nació en Inglaterra, dond e su padre ejercía con éxito la medicina. Hasta los 16 años permaneció en su ciudad natal. Nunca fue un buen estudiante, aunque ya desde niño mostró afición por las ciencias naturales En 1825, su padre le envió a la universidad para que siguiera la carrera de m ediana. El fracaso fue completo, no sentía vocación para ser m édico y el recuerdo de do s intervenciones quirúrgicas que vio entonces -eran los tiem pos anteriores a la anestesia- le persiguió toda la vida.

o x jjy o

n

Convencido de que no seguiría la tradición paterna, el doctor Darwin propuso a su hijo que se hiciera eclesiástico, y para este fin fue inscrito en la universidad. Otro fracaso. Mas sí se interesó por la Botánica y Zoología, coleccionó insectosy se aficionó a la caza. Fbr aquella época, leyó los libros de viaje de H u m bo ldt que le causaron una profunda impresión. Pronto se le presentó la ocasión de hacer realidad los proyectos viajeros. En 1831, se organizó una expedición científica a las costas de Am érica del Sur y a algunas islas del Pacífico. Un velero de 240 toneladas, el “ Beagle” , fue equipado para este largo viaje alrededor del m undo. Darwin fue invitado al gran viaje y aá partió el 27 de diciem bre de 1831, iniciando uno de los viajes que más ha influido en la historia de la ciencia, un recorrido de 40 000 m illas que duró 4 años, 9 meses y seis días D arwin llevó en el barco algunos libros, entre ellos la obra de Lyell, Principios de Geología.

El 2 de octubre de 1836, Darwin

llegó a su país; en 1837 se establece en Londres. Debido a su falta de salud, decidió vivir en el campo. Su buena posición económ ica le perm itió vivir tranquilam ente dedicado por entero a su labor científica. El gran problem a de Darwin era: El origen de las especies por lo tanto, se decidió a reunir cuantos datos pudiera en torno a este tema. Ai profundizar en el problem a, la creación de cada especie por separado no concordaba con lo que había observado, por lo tanto, su conclusión era que las especies cam bian a io largo del tiem po; pero dicha hipótesis evolucionista era verdaderam ente revolucionaria. Antes de lanzar esta teoría, tenía que estar m uy seguro de su afirm ación. Fbr tal razón, empezó a estudiar todo el campo conocido de las Ciencias Biológicas, recopilando datos que sustenten su idea. Al mismo tiempo, se le presentaba el problem a de explicar por m edio de qué m ecanismos había tenido iugar la evolución. A fin de resolver esta gran incógnita, Darwin comenzó por estudiar la form ación de razas en especies de anim ales dom ésticos y plantas cultivadas Puesto que el hom bre ha logrado obtener razas diferentes por selección artificial, su pregunta era: ¿Actúa de igual manera la naturaleza? Para responder esta interrogante, le fue de m ucha ayuda la obra de Malthus, que sostenía que la población hum ana tiende a crecer en progresión geométrica, mientras que los m edios de subsistencia lo hacen en progresión aritmética. De aquí se dedujo la necesidad de lim itar los nacimientos. En la naturaleza, debido a la lim itación en los alimentos, se origina una lucha por la existencia, en la cual son elim inados m uchos individuos. Darwin aplicó inm ediatam ente el concepto de lucha por la existencia y dedujo que las variaciones que se producen en los in dividu os de una especie tenderán a conservarse en sus descendientes, en el caso de ser favorable para ellos, ya que a la larga serán elim inados los in dividu os que resulten menos adaptados al medio. Los in dividu os serán así seleccionados por la naturaleza. Variabilidad en los organismos, lucha p o r la existencia y selección natural, constituirían el mecanismo m ediante el cual se ha producido la evolución. La acum ulación de pequeñas y sucesivas variaciones a lo largo de enorm es espacios de tiempo, explicaría los grandes cam bios que han experimentado los seres vivos en el transcurso de las eras y períodos geológicos Provisto de esta hipótesis, Darwin siguió analizando y acum ulando datos. Desde 1841, realizó una serie de trabajos que le dieron justa fama. Aunque Lyell y H ooker le urgían a Darwin para que publicara sus teorías, Darwin que estaba ocupado en o tro s trabajos y m etido en una m ontaña de datos, no veía nunca llegar el m om ento de redactar su o b ra proyectada. Entonces, se pro du jo uno de esos acontecim ientos im probables, una coincidencia extraordinaria. Fue en 1858, Darwin recibió la m ayor sorpresa de su vida. Recibió por carta un manuscrito muy breve en el que se exponía exactamente, hasta en térm inos idénticos, su teoría de la selección natural. El autor del manuscrito era un naturalista llam ado Wallace, un joven explorador del Amazonas; Darwin sufrió una fuerte conm oción espiritual al ver resumida en unas cuantas hojas una teoría sobre el que llevaba trabajando más de veinte años; por lo tanto, de cid ió destruir su obra. Sin embargo, gracias a la intervención de Lyell y de Hooker, elaboró un breve avanqe^c®- publicó ju nto con la de Wallace, a la Sociedad Linneana, en agosto de 1858. Al cabo de un año, el 26 de ng w ^rftbre de 1859, publicó su obra: E l origen de las especies p o r el mecanismo de la selección natural, libro que aj^jrfeo gran éxito y ai que se debe el establecimiento definitivo de la teoría de la evolución. El nom bre de Wallace pasó a un segundo plano.

H U G O D E VRIES (1 8 4 8 -1 9 3 5 ): Preocupado por el problem a del origen de las especies, decidió estudiar la naturaleza de las variaciones sobre las que actuaba la selección natural. En 1885, descubrió un terreno abandonado, el crecimiento exuberante de Oenothera lamarkiana, una planta de origen americano; notó que la planta presentaba gran variabilidad y por lo tanto, una gran oportunidad para su estudio al respecto. En 1866, in ició sus observaciones que du raro n m uchos años; a lo largo fue encontrando una serie de m utaciones o variaciones bruscas, algunas de las cuales eran tan pronunciadas que constituían en realidad, nuevas especies Luego de un sinnúm ero de experim entos llegó a las siguientes conclusiones: Nuevas especies elementales aparecen súbitamente sin grados intermedios. Tales nuevas especies adquieren inm ediatam ente una com pleta independencia y constancia. Especies nuevas idénticas se producen en cierto número de individuos. Las variaciones ordinarias que existen entre los in dividu os de una especie no tiene nada en com ún con las mutaciones. Las mutaciones se producen al azar, unas son favorables y otras desfavorables respecto a los caracteres de la estirpe progenitora. Aunque se criticaron los resultados obtenidos por De Vries en Oenothera lamarckiana, arguyendo que se podía tratar de

una especie híbrida y que algunas de las m utaciones observadas, eran sólo com binaciones de caracteres ya existentes en la planta, la m ayor parte de sus conclusiones se fueron com probando satisfactoriamente y fue aceptada su teoría. Los biólogos afirm aron, entonces, que sólo las mutaciones constituían la m ateria prim a de la evolución y que las especies habían surgido en unos pocos cam bios bruscos, quedando la selección natural en un lugar m uy secundario; com o De Vries afirm aba: “ La selección natural no puede crear nada, sólo puede cribar lo creado” .

La M acroevolución (E xplica la formación de grupos biológicos p o r encima de las órdenes)

A *

f e

NEOLAMARCKISMO Bajo esta denom inación han existido doctrinas diversas. Sin embargo, lo m ás com ún es referirse a los autores que defienden la herencia de los caracteres a d q u irid o s A pesar de la negación por parte de los m utacionistas y genéticos m o d e rn o s Jennings Paulov, Me Douball, Sladden y Tower, neolamarckistas del siglo XX, la defendieron tenazmente. Un caso extremo de lamarekismo, lo constituye el agrónom o soviético Lysenko, quien im plantó en la ex Unión Soviética, durante la época staliana, una férrea dicta du ra en el cam po de la Biología. Por m otivo s políticos m ás que científicos propugnaron las ideas neolamarckistas y llegaron a prohibir el estudio de la genética mendeliana. Los biólogos soviéticos, a causa de esto, han perm anecido totalm ente al m a rg g ^ § n lo que se refiere a los avances de la genética. A principios de 1965, año en el que se cum p lió el c e n te n a r i^ fe ^ o s tra b a jo s de Mendel, se p ro d u jo la caída d e fin itiv a de Lysenko, rehabilitándose a la ex Unión Soviética ^ j^ c v lrd a d e ra genética.

NEODARW INISMO Fbr los años de 1930, las obras casi simultáneas de los ingleses, Fisher y Haldane, y del norteam ericano W right, coincidieron en aunar los resultados obtenidos en el campo de la genética con la Teoría de la Selección Natural. M ediante el empleo de m étodos bloestadísticos han sido los iniciadores del estudio de la genética de poblaciones Anteriorm ente, Huxley había propugnado de nuevo el principio de la selección adaptado a los nuevos conocim ientos para explicar el proceso evolutivo. El mismo Morgan, tras haber sido uno de los críticos de la doctrina seleccionista, adm itió más adelante su valor. Surgió de este m odo, la Teoría Genética de la Selección Natural, la cual representa la integración del m endelism o-m utacionism o con la teoría de la selección. Com ienza as, una etapa darwinista m oderna con resultados positivos en el estudio del mecanismo evolutivo. En contra de las ideas de De Vries y de los m utacionistas los biólogos matemáticos no concedieron a la mutación un papel prim ordial en el proceso evolutivo; volvieron a considerar a la selección natural com o el principal factor determ inante de la evolución. La m utación jugaría un papel im portante en mantener la variabilidad genética en un alto nivel. A ños después, aparecieron las obras de Dobzhansky, Huxley, M air y Simpson, que desde d istintos cam pos biológicos,

oonverg'an en dar una eÍ>

14.

Los dinosaurios dejaron huellas de pisadas hechos en

21.

de la Filogenia” , este planteamiento corresponde a:

restos constituyen un ejem plo de pruebas de tipo:

a)

a)

b) Ernst Haeckel

Biogeográfico

C uvier

b) B io qu ím ico

c)

c)

d) Jean Baptiste Lam arck

E m briológico

d) A natóm ico e)

e)

H u g o d e V ie rs Charles Darwin

Paleontológico 22.

15.

“ La O ntogenia, es una recapitulación ráp id a y breve

lo d o suave, que po steriorm ente se endurecen, estos

C a da especie o rig in a un núm ero de descendientes

Las patas anteriores de un roedor es hom ólogo con: a) Tenaza de una estrella de mar.

m ayor al núm ero de los que llegarán a la etapa adulta.

b) El brazo de un camarón.

Así postulan:

c)

a)

d)

Las aletas pectorales de un tiburón.

e)

El ala de una paloma.

Lam arck y Darwin

b) H u g o d e V rie s c)

Darwin y Wall ace

d) Wallace y Hugo de Vries e)

El tentáculo de un pulpo.

23.

Lam arck y Wallace

Desde el punto de vista de la com paración anatómica, las extrem idades anteriores de los murciélagos y aves, son órganos:

16.

Pertenece a la evolución divergente, excepto:

a)

a)

b) A n á lo g o s

Las especies habitan m edios diferentes.

b) No se presentan órganos homólogos.

c)

D iferentes

c)

d)

H o m ó lo g o s

Es llam ada radiación adaptativa.

e) A tro fia d o s

d) Se presentan órganos homólogos. e)

Existe una especie ancestral. 24.

17.

rhesus y el H o m o sapiens, es una prueba e vo lu tiva

salinidad a partir de organism os no tolerantes, es una

aportada por:

muestra de:

a)

a)

b) La Anatom ía C om parada

El desarrollo espontáneo de nuevas especies.

b) La supervivencia de los m enos aptos.

c) d)

La Bioquím ica C om parada

e)

La Paleontología

La capacidad de adaptarse.

El cuello largo de la jira fa es el resultado del esfuerzo

Ó rganoscom o el apéndice verm iform e y el tercer m olar

constante por alcanzar las hojas más altas Esta teoría

que se encuentran reducidos y no cumplen función, se

corresponde a:

les llama: a)

a) V ries b) Lam arck

\

H o m ó lo g o s

c)

b) Vegetativos c)

R udim e ntarios

d) Accesorios e) A n á lo g o s Los

p ro c e s o s

26. a d a p ta tlv o s

que

im p lic a n

la

Los músculos nasales y auriculares, corresponden a ia

b) E m briología B io qu ím ica

d) Paleontológica

M utación

e)

d) Especiación E volución

27.

Recapitulación

S e ñ a le

U d .,

cuá l

de

lo s s ig u ie n te s

corresponde al tipo de órganos hom ólogos

Es ejemplo de evolución divergente:

a)

a) Aleta de tiburón - aleta de ballena

Raíz tuberosa - rizoma

b) Ala de murciélago - ala de insecto

b) A la de insecto - ala de ave c)

D a rw in

c)

b) A daptación

e)

L inn eo

e)

a) Anatom ía com parada

a) T ransform ism o c)

C uvier

d)

prueba evolutiva de tipo:

transformación de una especie a otra, se denom ina:

c)

A la de pingüino - ala de mamífero

O jo de cafalópodos - ojo de mamífero

d) Ala de insecto - ala de ave

d) Pata de araña - pata de lagartija

e)

e) Aleta de ballena - pata de rata

12

La Em briología

La capacidad de variación en las poblaciones. 25.

20.

La Biogeografía

c) e)

19.

La presencia de proteínas “ O ” en la sangre de Macacus

El d e sa rro llo d e especies vegetales to le ra n te s a la

d) La posibilidad de dispersión de una población.

18.

Vestigiales

o x jjy o

O jo de m am ífero - ojo de pez

e je m p lo s

r y u ^ rj

28.

Darwin se basó en los estudios de población de: a)

35.

M organ

Según la teoría antética, se denom ina evolución a: a)

Los cam bios que sufre un individuo.

b) L inn eo

b) La m utación que sufre un individuo.

c)

c)

A rrh n iu s

d) M althus e)

Los cam bios genéticos en una población de orga­ nismos.

M endel

d)

La adaptación de los organism os para sobrevivir y reproducirse en un m edio particular.

29.

Los procesos que im plican que d o s o m ás especies

e)

El desarrollo de órganos para la sobrevivencia.

establecían interacciones tan estrechas; ejerciendo la una, notable fuerza selectiva sobre la otra, se denom ina: a)

30.

36.

Evolución divergente

C a da gru po de organism os, d e b id o a la constante com petencia por el alim ento y el espacio vital, tiende a

b) C oevo lución

e x p a n d irse y o c u p a r h á b ita ts y n ic h o s e co ló g ico s

c)

posibles; esto explica a:

M icro evolución

d) Selección natural

a)

e)

b) M utaciones

Evolución convergente

M icro evolución

c)

Radiación adaptativa

La analogía existe entre las patas de una cucaracha y

d)

Especlación

las patas de un sapo, es una prueba evolutiva aportada

e)

Evolución convergente

por: a)

31.

37.

La Anatom ía Com parada.

U na m e jo r arg u m e n ta ció n en la e xp lica ció n de la

b) La Anatom ía Celular.

evolución, es:

c)

a)

La Anatom ía Vegetal.

La selección natural.

d) La Anatom ía Animal.

b) La mutación y la selección natural.

e)

c)

La Anatom ía Hum ana.

Si d o s organism os de diferente origen habitan en un

Las variaciones ocurren por aumento de genes.

d)

El fenotipo y el am biente cambian por Igual.

e)

Los caracteres se adquieren y se heredan.

m ism o m ed io am biente, es posible que desarrollen órganos: a)

38.

R u dim e ntarios

la vid a terrestre:

b) H o m ó lo g o s c)

Son los prim eros organism os animales en adaptarse a a) A ves

C onvergentes

b)

Reptiles

d) C o m ple m en ta rios

c)

A n fib io s

e) A n á lo g o s

d)

E q u in o d e rm o s

e) A rtró p o d o s 32.

Los órganos que no presentan función alguna y que son evidencia de evolución, tom an el nom bre de: a)

Sem ejante

b) M utagénico c)

¿o0

b) Lobo, león c) e) 40.

Prueba bioquím ica

Ballena, tiburón

Los prim eros organism os que aparecieron en nuestro planeta se caracterizaron por ser, excepto :

b) Ó rganos vestigiales c)

Tigre, zorro

d) Caballo, muía

QfS®0

Son pruebas directas de la evolución: a)

Es un ejemplo de evolución por aislamiento geográfico: a) Oso pardo, oso blanco

Vestigial

d) H o m ó lo g o e) A ná lo go 33.

39. ^

a) A u tó tro fo s

Ó rganos ho m ólogo s

b) Procariotas

d) Pruebas em briológicas

c)

H e terórtrofos

e)

d)

U nicelulares

Preservados

e) S encillos 34.

Los factores adaptativos que determ inaron el éxito de las plantas en la Tierra son:

41.

L a T e o ría N e o d a rw in is ta , acerca d e lo s fa c to re s

a) Aum entar la transpiración.

evolutivos, im plica, excepto:

b) Form ar flores y tallos largos

a)

c)

Fblinización usando el viento.

b) A islam iento

d)

Reproducción por semilla.

c)

e)

Vasos conductores

d) Selección natural e)

ajtüKt»

Herencia de los caracteres adquiridos M utación Recom blnación genética

13

r y u ^ rj

42.

a)

Proti stas heterótrofos.

llam an órganos:

b) Bacterias heterótrofas

a) A n á lo g o s b) H o m ó lo g o s

C ianofitas fotosi ntéticas

d) Algas pluricelulares

c)

e)

d) Accesorios e) Sem ejantes

H o ng os pluricelulares

a) b) c) d) e)

50.

que

im p lic a n

A n fib io s

a) b) c) d) e)

Peces D in o sa u rio s Ictiosaurios

la

Especi ación Transform ism o M utación A daptación E volución

51.

Al proceso m ediante el cual a partir de una especie

se llama:

originan nuevas especies, se denom ina:

a)

a)

H ib rid a ció n

e)

M utación

b) A daptación c) R ecom binación

Deriva genética

d) M utación crom osóm ica Mutación de genes

Los procesos que im plican la historia evolutiva de una

52.

d)

Especi ación

e)

A islam iento

Según la teoría evolutiva da rw in ia na de la selección

especie, se conoce com o:

natural:

a)

a)

Filogenia

Hay cam bios rápidos.

b) Especiación

b) Se observa baja tasa reproductiva.

c)

c)

E m briología

Se da la ley del uso y desuso.

d) O ntogenia

d) Se observarán órganos vestigiales

e)

e)

Desarrollo in d ivid u a l 53.

Durante el proceso de evolución, el bipedism o en el

b) Desarrollo del lenguaje.

K

M anipular herram ientas

d) Correr a m ayor velocidad.

En las ballenas, los huesos de la pelvis que poseen,

a) b) c) d) e)

a) Aum ento de la caja craneana c)

Se da la supervivencia del más apto.

corresponden a órganos:

hom bre perm itió:

^

e) Crecer más y en m enor tiem po C uando m uere el ú ltim o in d iv id u o de una especie,

54.

A n á lo g o s R u dim e ntarios E voluciona do s C o m p le jo s H o m ó lo g o s

Las cia n o b a cte ria s endo sim biótica s, p e rm itie ro n el

nos estamos refiriendo a:

nacim iento de un nuevo grupo de seres co n o cid o s

a)

com o:

Extinción

a) b) c) d) e)

b) M utación c)

Acervo génico

d) Selección natural e) Selección crom osóm ica 48.

a d a p ta tiv o s

Los procesos de evolución que im plican cam bios más

c)

47.

p ro c e s o s

transformación de una especie a otra, se denom ina:

b) Aberración genética

46.

Los

M am íferos

pronunciados en el que no sólo es un gen el que muta,

45.

R u dim e ntarios

De acuerdo a los da tos paleontológicos, las aves se originaron a partir de:

44.

Según la Anatom ía Com parada, los órganos que tienen igual origen em briológico, pero diferente función, se

c)

43.

49.

Los anim ales se originaron hace 700 m illones de años, a partir de :

Hongos Liqú ene s Plantas Algas P rotozoos

El proceso de evolución tiene com o base a: a) Aum ento aritm ético de la población.

55.

La O ntogenia recapitula la Filogenia. En el desarrollo

b) Mutaciones.

em briológico humano, se observa una reconstrucción

c)

a grandes saltos, lo que probablem ente fue su:

Variación genética y selección natural.

d) Adaptación y cam bios m orfológicos. e)

Herencia de caracteres adquiridos.

a) b) c) d) e)

Evolución A daptación Crecim iento Desarrollo M ovim ien to

r y u ^ rj

56.

La evidencia ... constituye el instrumento que perm ite

59.

Es un ejemplo de evolución divergente, excepto:

reconstruir ia m o rfo lo g ía de plantas y anim ales por

a)

m edio de:

b) Estructuras hom ologas, evolucionan.

a)

Fisiología -

exámenes bioquím icos

c)

b) Paleontología - fósiles c)

Em briología - pruebas fisiológicas

Diferentes especies llegan a ser una sola especie.

e)

Fbblaciones diferentes se fusionan en una sola.

Huesos de la cadera de las ballenas y el fém ur de sus

La hom ología entre loscetáceosy quirópteros, implican

antepasados cuadrúpedos, constituyen una prueba de

un ejemplo de:

la evolución, a estos órganos se les denom ina:

a)

a) b) c) d) e)

M icro evolución

b) Evolución convergente c)

Evolución divergente

d) Evolución paralela e) 58.

d)

Biogeográfica - distribución de la flora y fauna 60.

57.

Organism os no emparentados, desarrollan estruc­ turas análogas.

d) M orfología - órganos vestigiales e)

Estructuras análogas, evolucionan.

Evolución retrógrada

H o m ó rfico s A n á lo g o s H o m ó lo g o s R u dim e ntarios H eterom órficos

Los fósiles de tipo m oldes se form an paralelamente a la form ación de: a)

Rocas calizas

b)

Rocas ígneas

c)

Rocas madres

d)

Rocas sedim entarias

e)

Rocas m etamórficas

,0* G ^ °

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15