biologia basica donde se habla tambien de la evolucion

1. Temas a revisar hoy
• Energía
• ATP
• Enzimas
• ADN y regulación

2. Examen
1. Para este filosofo no existe separación entre alma y cuerpo, considera que
cuando uno se extingue el otro también
a) Platón b) Arquímedes c) Aristóteles d) Descartes
2. Sin contar Resultados cuantos pasos tiene el método aristotélico
a)3 b)5 c)2 d)6
3. Tipo de división celular mas común en bacterias
a) Mitosis b)fisión binaria c)meiosis d)telofase
4. Son la principal Fuente de energía en la gran mayoría de los seres vivos
a) Proteínas b)lípidos c)ácidos nucleicos d)carbohidratos
5.Todas las celulas realizan meiosis
a) Verdadero b)Falso

3. La energía y los organismos

4. ¿Qué es la energía?
Energía, la capacidad para realizar
trabajo, puede ser energía cinética
(energía de movimiento) o energía
potencial
(energía debida a la posición o al
estado).

5. Leyes de
termodinámica
La energía no puede crearse o destruirse
(primera ley de la termodinámica), pero la
cantidad total de energía disponible para
efectuar trabajo en un sistema cerrado
disminuye con el Tiempo, se conoce como
entropía. (segunda ley de la
termodinámica). Los organismos cumplen
las leyes de la termodinámica porque,
como sistemas abiertos, éstos utilizan la
energía que obtienen para realizar trabajo.

6. Procesos que
requieren o liberan
energía
En las células, los procesos que liberan
energía (exergénicos) y los procesos que
requieren energía (endergónicos) son
una unidad.
La energía de enlace total, equivale en
esencia a la energía potencial total del
sistema, cantidad conocida como
entalpía.

7. Energía libre
La entropía y la entalpia están
relacionadas con un tercer tipo de energía,
llamada energía libre (G), que es la
cantidad de energía disponible para
efectuar trabajo bajo las condiciones de
una reacción química. (G, también
conocida como “energía libre de Gibbs”, en
honor a J. W. Gibbs, profesor de Yale y uno
de los fundadores de la ciencia de la
termodinámica).
La energía libre, el único tipo de energía
que puede realizar trabajo celular, es el
tema de la termodinámica de mayor
interés para un biólogo.

10. ATP
ATP, la moneda energética de todas las cosas
vivas, consiste en adenina,
ribosa, y de tres grupos fosfato. La hidrólisis del
ATP, una reacción exergónica, produce ADP y
fosfato inorgánico. (Las líneas negras
onduladas indican enlaces inestables. Estos
enlaces permiten que los fosfatos sean
transferidos a otras moléculas, haciéndolas
más reactivas). Son conocidos como fosfatos
de alta energía.

11. Molécula de la
energía: ATP
El ATP (adenosin tri fosfato)
desempeña un papel central en el
metabolismo energético celular
porque conecta a las reacciones
exergónicas y endergónicas. El ATP
transfiere energía al mover un
grupo fosfato.

15. Enzimas
Las células regulan la rapidez de las
reacciones químicas mediante
enzimas, que son catalizadoress
biológicos que aumentan la rapidez
de una reacción química sin ser
consumidas en la reacción. Aunque
la mayoría de las enzimas son
proteínas, los científicos han
aprendido que algunos tipos de
moléculas de ARN también tienen
actividad catalítica.

16. Energía de activación y
enzimas
Una enzima acelera una reacción
disminuyendo su energía de
activación (EA). En presencia de una
enzima, las moléculas de los
reactivos requieren menos energía
cinética para completar una
reacción.
Una enzima disminuye la energía de
activación de una reacción pero no
altera el cambio de energía libre.

19. La temperatura y pH definen la eficiencia de
una enzima

20. Inhibición de proteínas

21. Enzimas de ARN
son algunas moléculas de ARN que tienen
la capacidad de actuar como
catalizadores, es decir, de acelerar
reacciones de forma específica. Al igual
que las enzimas proteicas, poseen un
centro activo que se une específicamente
a un sustrato y que facilita su conversión
en un producto. Las ribozimas son menos
versátiles que las enzimas proteicas.
Se han descrito ribozimas en virus,
en procariotas y en eucariotas.

22. Tipos de Respiración

23. Respiración aeróbica
La respiración aeróbica es un proceso redox
exergónico durante el cual la glucosa se
oxida, el oxígeno se reduce, y la energía se
captura para producir ATP. La mayoría de las
células utilizan la respiración aeróbica para
obtener energía de la glucosa, que entra en
la célula a través de una proteína de
transporte especifica, en la membrana
plasmática.

24. Respiración aeróbica
La glucólisis, la primera etapa de la respiración aeróbica, se produce en el citosol. El piruvato,
producto de la glucólisis, entra en la mitocondria, donde la respiración celular continúa con la
formación de acetil coenzima A (acetil CoA), el ciclo del ácido cítrico, y el transporte de
electrones y la quimiosmosis. La mayor parte del ATP se sintetiza por quimiosmosis.

27. Resumen de la respiración aeróbica

28. Respiración anaeróbica
• Ciclo del Nitrógeno
La respiración anaeróbica, aquella que no
utiliza oxígeno como el aceptor final de
electrones, es realizada por algunas
procariotas que viven en ambientes
anaeróbicos, como el suelo saturado de agua,
aguas estancadas, y en los intestinos de los
animales. Como en la respiración aeróbica, los
electrones son transferidos en la respiración
anaeróbica, de la glucosa al NADH; mediante
una cadena de transporte de electrones que se
acopla a la síntesis de ATP, por quimiosmosis.
Sin embargo, una sustancia inorgánica tal
como el nitrato (NO3 –) o el sulfato (SO4 2–)
sustituyen el oxígeno molecular como aceptor
terminal de electrones. Los productos finales
de este tipo de respiración anaeróbica son el
dióxido de carbono, una o más sustancias
inorgánicas reducidas, y ATP.

29. Fermentación
Ciertas bacterias, así como algunos hongos,
regularmente utilizan la fermentación, una ruta
anaeróbica que no implica una cadena de
transporte de electrones. Durante la
fermentación se forman solo dos moléculas de
ATP por glucosa (mediante fosforilacion a nivel de
sustrato durante la glucolisis). Se podría esperar
que una célula que obtiene energía de la
glucolisis pudiera producir piruvato, que es el
producto final de la glucolisis. Sin embargo, esto
no puede suceder porque cada célula tiene una
cantidad limitada de NAD+, y este es necesario
para continuar la glucolisis. Si prácticamente
todos los NAD+ se reducen a NADH durante la
glucolisis, entonces, la glucolisis se detiene y no
se produce mas ATP.

31. Dato adicional
Las células musculares de los vertebrados también producen lactato. El ejercicio puede
provocar fatiga y calambres musculares, debido posiblemente a la insuficiencia de oxigeno,
agotamiento de las moléculas
de combustible, y acumulación de lactato durante la actividad vigorosa. Esta acumulación de
lactato se produce porque las células musculares cambian rápidamente a la fermentación
láctica si la cantidad de oxigeno suministrado a las células musculares es insuficiente para
sostener la respiración aeróbica. El cambio es solo temporal, sin embargo, el oxigeno es
necesario para un trabajo sostenido. Aproximadamente el 80% del lactato es finalmente
exportado al hígado, donde se utiliza para regenerar mas glucosa para las células musculares. El
20% restante del lactato se metaboliza en las células musculares en presencia de oxigeno.

32. QUIZ
1. Es la molécula que es utilizada principalmente como fuente de energía
a) ATP b)GTP c)CTP d)TTP
2. Las enzimas son:
a) Lípidos b)catalizadores c)ADN d)Organelos
3. Cuando una enzima tiene un inhibidor que compite por la molécula que cataliza se denomina:
a) Inhibición independiente b)inhibición por competencia c)inhibición por retroalimentación
4. La respiración anaeróbica sustituye el oxigeno normalmente por:
a)Fosforo b)Nitrogeno c) Carbono d)Helio
5. Esta etapa de la respiración esta ausente en la respiración anaeróbica
a)Glucolisis b)Fermentación c)producción de alcohol d)transporte de electrones y quimiosmosis
6. También se conoce así al ciclo de Krebs:
a)Ciclo de acido cítrico b)glucolisis A)Ciclo circadiano

34. QUIZ
1.ARN encargado de transportar aminoácidos al ribosoma
a)ARN mensajero b)ARN ribosomal c) ARN de transferencia
2. Organelo donde se lleva a cabo la traducción del ARN
a)Ribosoma b) núcleo c)mitocondria
3. El ARN mensajero que función realiza
a)Unir los aminoácidos b) Secuencia para codificar proteínas c)transporte de aminoácidos
4. En que proceso participa la regulación post-traduccional?
a)Regulación de ADN b)Regulación de ARN c)Regulación de proteínas
5. Contiene la secuencia a la que se une el inhibidor en los operones
a)Operador b)regulador c)genes estructurados
6. La transcripción y traducción se lleva a cabo en el mismo compartimiento y mismo tiempo en
eucariontes
A) Verdadero b)Falso

35. Una de estos indicios tuvo su origen en 1928, cuando el medico británico Frederick Griffi th hizo una
observación curiosa sobre dos cepas de bactérias de neumococo . Una cepa lisa (S), llamada asi por la
formación de colonias lisas sobre un medio de cultivo solido, que mostro virulencia, esto es la
capacidad de causar enfermedad y con frecuencia la muerte, de su huésped.
El ADN es el principio de transformación en
las bacterias

36. En 1944, Oswald T. Avery y sus
colegas Colin M. MacLeod y Maclyn
McCarty identifi caron quimicamente
el factor de transformación de Griffith
como el ADN. Lo hicieron a traves de
una serie de experimentos
cuidadosos en los que causaron lisis
(rompimiento), de las células S y
separaron los contenidos celulares en
varias fracciones: lipidos, proteinas,
polisacaridos y acidos nucleicos (ADN
y ARN)

37. En 1952, los genetistas Alfred
Hershey y Martha Chase realizaron
una serie de refinados experimentos
sobre la reproducción de virus que
infectan las bacterias, conocidos
como bacteriófagos o fagos. Cuando
planearon sus experimentos, ellos
sabian que los fagos se reproducen
en el interior de una celula
bacteriana, causando finalmente que
la celula se rompa y libere una gran
cantidad de nuevos virus.
El ADN causan las enfermedades?

39. Este científico ya había identificado la ribosa como uno de los
azúcares de los ácidos nucleicos. No todos los ácidos nucleicos
poseían ribosa y los que la contenían se llamaron ácido
ribonucleico o RNA. Posteriormente, en 1929, Levene demostró
que el DNA contenía otro azúcar de cinco carbonos, la
desoxirribosa, que difería levemente de la ribosa. De esta manera,
este ácido nucleico se llamó DNA (ácido desoxirribonucleico). Así,
Levene demostró que el DNA está formado por desoxirribosa, un
grupo fosfato y cuatro bases nitrogenadas: adenina y guanina
(purinas) y timina y citosina (pirimidinas). Dado que en todas las
muestras que analizó, las proporciones de las bases nitrogenadas
eran aproximadamente iguales, Levene concluyó que las cuatro
bases nitrogenadas debían estar presentes en el ácido nucleico en
cantidades iguales. Más aún, supuso que estas moléculas debían
estar agrupadas en ramilletes de cuatro, un tetranucleótido, según
lo llamó, que se repetía una y otra vez a lo largo de la molécula.
Aunque esta deducción era incorrecta, dominó el pensamiento
científico sobre la naturaleza del DNA por más de una década.
Phoebus A. Levene (1869-1940)

40. El inicio de la genética moderna

41. Erwin Chargaff analizó el ADN de diferentes
especies y determinó su composición de bases
A, T, C y G. Este científico hizo varias
observaciones claves:
A, T, C y G no se encontraban en cantidades
iguales (como algunos modelos de la época
hubieran predicho) La cantidad de bases variaba
entre especies, pero no entre individuos de la
misma especie La cantidad de A siempre era
igual a la cantidad de T y la cantidad de C
siempre era igual a la cantidad de G (A = T y G =
C) Estos descubrimientos, llamados reglas de
Chargaff, resultaron cruciales para el modelo de
Watson y Crick de la doble hélice del ADN.
Las reglas de Chargaff 1947-1950

42. El modelo que inicio
todo en 1955

43. El apareamiento y la secuencia de
bases nucleótidas en el ADN
proporcionan el fundamento para
comprender tanto la replicación del
ADN como la herencia del material
genético.
Las dos cadenas de una doble hélice
del ADN forman enlaces de
hidrógeno entre las bases.

46. La molécula de ADN consiste en dos cadenas que se enrollan una alrededor de la otra
para formar una doble hélice; el orden de sus componentes básicos es la clave para el
almacenamiento de la información genética. Los componentes básicos del ADN
consisten en cuatro diferentes subunidades de nucleótidos, denominados T, C, A y G.
El acoplamiento de las subunidades de nucleótidos se produce con base en reglas
precisas de apareamiento: T se empareja con A, y C se empareja con G.

47. Replicación

49. QUIZ
1. Cuantos nucleótidos participan en la formación de acidos nucleicos:
a) 4 b)3 c)5 d)6
2. Las purinas son:
a)Uracilo y timina b)adenina y guanina c)timina y citocina a)adenina y citocina
3. Proceso en el que el ADN se duplica :
a)Replicación b)traducción c)transcripción d)duplicación
4. Son las partes de los nucleótidos:
a) Base oxigenada, azúcar y fosfato b)Base nitrogenada, Sal y fosforo c)base nitrogenada, azúcar y
fosfato
5. La Guanina con quien se aparea:
a) Timina b)citocina c)adenina d)uracilo
6. Un alelo es:
a)Un nucleótido b) una variante del gen c) proteínas d)un tejido

50. Aunque el mecanismo de la replicación
semiconservativa sugerida por Watson
y Crick era (y es) un modelo sencillo y
convincente, se necesitaba de una
prueba experimental para establecer
de hecho, que el ADN se replica de esa
manera. Los primeros investigadores
necesitaban descartar otras
posibilidades. Con la replicación
conservativa ambas cadenas de ADN
progenitoras (o viejas) podrían
permanecer juntas, y las dos cadenas
recién sintetizadas podrían formar una
segunda doble hélice. Como tercera
hipótesis, las cadenas progenitoras y las
recién sintetizadas podrían llegar a
mezclarse al azar durante el proceso de
replicación, esto es, la replicación
dispersiva.
Replicación de ADN

51. Regulación genética
Las células regulan qué genes se expresarán y cuándo. La regulación de genes en las
bacterias es principalmente en respuesta a los estímulos del medio ambiente; la
regulación de genes en eucariotas ayuda a mantener la homeostasis celular.

53. El ADN codifica a distintos tipos de ARN, el encargado de
dar origen a las proteínas es el mensajero, es quien lleva
la secuencia que dirá que aminoácidos conforman dicha
proteína, el ARN ribosomal forma el Ribosoma que es la
maquinaria necesaria para dar origen a las proteinas, en
este sitio se inserta el ARN mensajero, el ARN de
transferencia transporta el aminoácido que se insertara
en el ribosoma, detectara una secuencia en el mensajero
y si es la adecuada unirá ese aminoácido a los que ya
estén ahí.
ARN responsable de la síntesis
de proteínas

56. Regulación genética en los tres niveles

57. Regulación en
eucariontes
En las eucariotas, por el contrario, el
ajuste fino de los sistemas de
control se produce en todos los
niveles de regulación génica.
Implicar a todos los niveles de la
regulación génica es coherente con
la mayor complejidad de las células
eucariotas y la necesidad de
controlar el desarrollo de los
organismos multicelulares.

60. Modificaciones
epigeneticas
(metilación)
La evidencia indica que ciertas proteínas
reguladoras se unen selectivamente al
ADN metilado y lo hacen inaccesible a la
cadena de ARN polimerasa y a otras
proteínas implicadas en la transcripción.
La metilación del ADN que ocurre en las
regiones inactivas del genoma celular,
probablemente contribuye en la
inactivación de genes, más que en el inicio
de su silenciamiento. Aparentemente, una
vez que un gen ha sido desactivado por
algún otro medio, la metilación del
ADNasegura que se quedará inactivo.

61. Ciclo Celular Eucariotas

62. Tipos de división nuclear eucariotas

63. División celular eucariotas

67. Meiosis
En general, la meiosis consiste en dos
divisiones nucleares y citoplasmicas,
denominadas la primera y segunda divisiones
meioticas, o simplemente meiosis I y meiosis
II. Cada una incluye las etapas profase,
metafase, anafase y telofase. Durante la
meiosis I, el par de cromosomas homólogos
compañeros se separan y se mueven hacia
diferentes núcleos. En la meiosis II, las
cromatidas hermanas que forman a cada uno
de los cromosomas duplicados se separan
entre si y son distribuidas a dos distintos
núcleos.

70. QUIZ
1. Fase del ciclo celular donde no se realiza ni crecimiento ni duplicación de material, se considera
que las células normalmente se encuentran en ella de manera basal.
a) G0 b)G1 c)G2 d)S
2. La meiosis se da en todas las células
a) Falso b) verdadero
3. La cromatina son las proteinas del citoplasma celular
a)Verdadero b)falso
4. Nombre de proteinas que se encuentran en los cromosomas enredadas en ADN
a)Ribosomas b)histonas c)microtubulos
5. Fase donde están normalmente todas las células
a) G0 b)G1 c)G2 d)S
6. ARN que lleva el mensaje a los ribosomas para su traducción
a) ARN mensajero b)ARN ribosomal c)ARN de transferencia

71. Reproducción asexual y sexual

72. Reproducción sexual
La reproducción sexual requiere dos padres.
Cada uno de ellos contribuye un gameto o
célula sexual que contiene la mitad de la
cantidad habitual de ADN de una célula
somática normal. En los machos, los gametos
son los espermatozoides y en las hembras los
gametos son los óvulos.
Cuando estos dos gametos se combinan
durante la fecundación, el resultado es un
cigoto, que sigue desarrollándose hasta
convertirse en un embrión.

73. Hermafroditas
Existen especies que tienen la capacidad de
generar el mismo individuo ambos gametos
esto es el masculino y femenino, este
termino se conoce como Hermafroditismo,
siempre y cuando ambos gametos sean
funcionales al mismo tiempo. Un animal que
puede ser hermafrodita son los caracoles y
en el caso de las plantas las amapolas.

74. Inversión Sexual
Así también hay animales que tienen la
capacidad de durante una etapa de su vida
producir un tipo de gametos por ejemplo
masculinos y durante otra gametos
femeninos, nunca ambos a la vez, por
ejemplo las Ostras.

75. Ventajas y
desventajas.
La principal ventaja es que genera
variabilidad genética, esto quiere decir que
los nuevos individuos generados por esta
reproducción tendrán características de
ambos progenitores lo que les puede brindar
nuevas características que beneficien su
permanencia como especie.

76. Reproducción Asexual
Se realiza sin la intervención de gametos,
solo requiere un progenitor y este produce la
descendencia que son copias idénticas a el
mismo, principalmente se usa la mitosis en
eucariontes y fisión binaria en procariontes.
Fisión binaria: un solo progenitor duplica su
ADN, y luego se divide en dos células. La
forma de duplicación mas común en
bacterias.

77. GEMACIÓN
Gemación: un pequeño brote en la
superficie del organismo parental se
desprende y resulta en la formación
de dos individuos. Ocurre en las
levaduras y algunos animales (como
la siguiente hidra).

78. FRAGMENTACIÓN
Fragmentación: los organismos se
rompen en dos o más fragmentos
que se desarrollan en un nuevo
individuo. Ocurre en muchas
plantas, así como algunos animales
(como corales, esponjas y estrellas
de mar).

79. PARTENOGÉNESIS
Partenogénesis: un embrión se
desarrolla a partir de una célula no
fecundada. Ocurre en
invertebrados, así como en algunos
peces, anfibios y reptiles.

81. QUIZ
1. Los humanos pueden tener reproducción asexual de manera natural
a) falso b)verdadero
2. Proceso en el que un organismo puede cambiar de sexo biológico y producir gametos masculinos o
femeninos por separado
a)Inversión sexual b)hermafroditismo c)intersexual
3. Reproducción mas común en bacterias
a)Fragmentación b)fisión binaria c)Gemación
4. Ventaja de la reproducción sexual
a)Mas eficiente b)se puede realizar con un solo individuo c)variabilidad genética
5. Proceso Asexual encontrado en dragones de comodo donde se puede procrear con un solo gameto
a)Gemación b)Partenogénesis c) Fragmentación
6. Existen Humanos con hermafroditismo
a) Verdadero b)Falso

82. Evolución

83. Las poblaciones y las especies evolucionan, es
decir, las características que pueden heredarse
cambian con el tiempo. De forma mas precisa: La
evolución se define como los cambios que se
producen con el tiempo en las frecuencias de los
alelos

84. Población y Especie
La evolución es la acumulación de cambios heredados
dentro de las poblaciones a lo largo del tiempo. Una
población es un grupo de individuos de una especie que
vive en la misma área geográfica al mismo tiempo. Asi
como la definición de gen cambia conforme se estudia
genética El termino evolución no se refiere a los cambios
que ocurren en un individuo durante su vida. En vez de
ello, se refiere a los cambios en las características de las
poblaciones a lo largo de varias generaciones. Dichos
cambios pueden ser tan pequeños que son difíciles de
detectar o tan grandes que la población difiere
notablemente de su población ancestral. una especie es
un grupo de organismos, con estructura, función y
comportamiento similares, que son capaces de cruzarse
naturalmente entre si y producir progenie fértil.

85. Pensamiento Pre-Darwin-Wallace
Aunque universalmente se asocia a Darwin con la evolución, las
ideas de la evolución antecedieron a Darwin durante siglos.
Aristóteles (384-322 a.C.) observo mucha evidencia de
afinidades naturales entre los organismos. Esto lo condujo a
ordenar a todos los organismos que conocía en una “escala de la
naturaleza” que se extendía desde lo excesivamente simple
hasta lo mas complejo. Aristóteles considero a los organismos
como seres imperfectos “que se movían hacia un estado mas
perfecto”. Aristóteles fue impreciso acerca de la naturaleza de
este “movimiento hacia la perfección” y ciertamente no propuso
que procesos naturales impulsaran el mecanismo de la
evolución. Mas aun, la moderna teoría evolutiva reconoce ahora
que la evolución no se mueve hacia estados mas “perfectos” o
incluso necesariamente hacia mayor complejidad. Este
pensamiento era “Pensamiento tipológico” las especies eran
arquetipos inmutables y las variaciones no tienen importancia.

86. Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829)
El naturalista francés Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829) fue el primer cientifico en proponer que los
organismos experimentan cambios en el transcurso del tiempo como resultado de algún fenómeno natural mas
que de intervención divina. De acuerdo con Lamarck, un ambiente cambiante hacia que un organismo alterara su
comportamiento, y en consecuencia usara mas algunos órganos o partes corporales y otros los usara menos. A
través de varias generaciones, un órgano o parte corporal dado aumentaría de tamaño si se usara mucho, o se
reduciría y posiblemente desaparecería si se usaba menos. Su hipótesis requería que los organismos transmitieran
a sus descendientes caracteres adquiridos durante sus vidas. Por ejemplo, Lamarck sugirió que el largo cuello de la
jirafa se desarrollo cuando un ancestro de cuello corto estiro su cuello para ramonear en las hojas de los arboles.
Sus descendientes heredaban el cuello mas largo, que se estiraba aun mas conforme se alimentaban. Este proceso,
repetido durante muchas generaciones, resulto en los largos cuellos de las jirafas modernas. Lamarck también
pensó que todos los organismos estaban dotados con una fuerza vital que los impulsaba a cambiar hacia mayor
complejidad y “perfección” a lo largo del tiempo.

87. Charles Lyell (1797–1875)
Fue un geólogo inglés muy conocido. Darwin llevó
consigo el libro de Lyell, Principios de geología, en
el Beagle . En el libro, Lyell sostenía que los procesos
geológicos graduales han gradualmente dado forma a la
superficie dela Tierra. A partir de esto Lyell infirió que la
Tierra debe ser mucho más antigua de lo que la mayoría
piensa. desarrolló la teoría de la uniformidad, que
establecía que los procesos naturales que cambian la
Tierra en el presente son los mismos que actuaron en el
pasado.

88. Thomas Malthus (1766–1834)
Economista Inglés, fue un clérigo anglicano​ y erudito
británico con gran influencia en la economía política y la
demografía. Miembro desde 1819 de la Royal Society,
popularizó la teoría de la renta económica y es célebre
por la publicación anónima en 1798 del libro Ensayo
sobre el principio de la población. En este ensayo
Malthus sostenía que las poblaciones humanas crecen
más rápido que los recursos de los cuales dependen.
Cuando las poblaciones son muy grandes, el hambre y la
enfermedad aparecen. Al final, esto mantiene la
población bajo control con la muerte de los miembros
más débiles. Él observó que las poblaciones tienen la
capacidad de aumentar en forma geométrica (1 -2 - 4 - 8
- 16) y por ende superan el suministro de alimentos, que
sólo tiene la capacidad de aumentar aritméticamente (1
- 2 - 3 - 4 -5).

89. Charles Darwin (1809-1882)
Cuando tenía 15 años de edad, Darwin, hijo de un médico destacado, fue
enviado a estudiar medicina a la Universidad de Edimburgo. Al darse cuenta
de que la medicina no era lo suyo, pidió su cambio a la Universidad de
Cambridge para estudiar teología. Durante esa época se convirtió en el
protegido del reverendo John Henslow, quien era profesor de botánica.
Henslow alentó el interés de Darwin por el mundo natural. Poco después de su
graduación, Darwin se embarcó en el HMS Beagle, que realizaría un viaje de
exploración de cinco años alrededor del mundo con el fin de elaborar cartas
de navegación para la marina británica.

90. Su viaje en el Beagle
El Beagle partió de Plymouth, Inglaterra, en 1831 y navego a lo largo de las costas oriental y occidental de
América del Sur. Mientras otros miembros de la tripulación elaboraban los mapas de las costas y puertos,
Darwin pasaba muchas semanas en tierra estudiando los animales, plantas, fósiles y formaciones geológicas
tanto de las regiones costeras como de tierra adentro, áreas que no se habían explorado ampliamente.
Recolecto y catalogo miles de especímenes de plantas y animales, y tomo notas de sus observaciones,
información que se volvió esencial en el desarrollo de su teoría.

91. Los pinzones de Darwin
Paso casi dos meses en las islas Galápagos, a
965 km al oeste de Ecuador, donde Darwin
continuo con sus observaciones y
recolecciones. Comparo los animales y
plantas de las Galápagos con los de tierra
firme en América del Sur. Estaba
particularmente sorprendido por sus
semejanzas y se pregunto por que los
organismos de las Galápagos se parecían
mas a los de América del Sur que a los de
otras islas en diferentes partes del mundo.
Mas aun, aunque había semejanzas entre
las especies de las Galápagos y las
sudamericanas, también había diferencias.
Incluso existieron diferencias reconocibles
entre los reptiles y aves de una isla y otra.

92. Adaptación
Darwin pensó que, en esta lucha, las variaciones
heredades favorables para la supervivencia tenderían
a conservarse, mientras que las desfavorables se
eliminarían. El resultado seria la adaptación, una
modificación evolutiva que mejora las posibilidades
de supervivencia y éxito reproductivo en un ambiente
dado. Con el tiempo, la acumulación de
modificaciones puede resultar en una nueva especie.
Tiempo era lo único que se requería para el origen de
nuevas especies y los geólogos de la época,
incluyendo Lyell, proporcionaron evidencia de que la
Tierra era lo suficientemente antigua como para
brindar el tiempo adecuado.

93. Selección natural
Darwin finalmente desarrollo una explicación
científica operativa de la evolución, la de la
selección natural, en la que los organismos
mejor adaptados tenían mas probabilidades de
sobrevivir y convertirse en progenitores de la
siguiente generación. Como resultado de la
selección natural, la población cambia a lo largo
del tiempo; la frecuencia de los caracteres
favorables aumenta en generaciones sucesivas,
mientras que los caracteres menos favorables se
vuelven escasos o desaparecen.

94. Alfred Wallace
Nacido en Gales, Reino Unido, en 1823, Wallace era un
hombre con pocos recursos, pero una enorme pasión por la
naturaleza. Comenzó a coleccionar insectos a modo de
pasatiempo, pero al final su anhelo de aventura le llevó a
explorar el mundo. Por fortuna para Wallace, el Reino Unido
victoriano se estaba interesando por los insectos, y la
demanda de museos y coleccionistas privados estaba
creciendo. Wallace podía ganarse la vida haciendo lo que
más le gustaba: coleccionar escarabajos y otros bichos.
Pero su primer viaje terminó siendo un desastre.
Se fue al Amazonas (1848). Sus bosques gigantes prometían
un abanico de nuevas especies que le garantizarían un lugar
en el mapa científico. Después de cuatro años, Wallace partió
de regreso a casa. Pero su barco se incendió en mitad del
Atlántico. Todo el mundo sobrevivió, pero Wallace tuvo que
pasar por la angustia de ver a sus insectos arder en llamas.

95. En 1854, a los 31 años, emprendió otra aventura, esta vez en el archipiélago malayo. Los victorianos
se llevaban de todo en sus viajes, desde muebles hasta ropa o sal y pimienta. Pero además de esos
elementos "esenciales", Wallace necesitaba todo su equipo científico para recoger especímenes,
que incluía nidos, cajas, alfileres y jaulas. Estableció su base en Singapur y desde ahí viajó a
diferentes islas de la región. En una carta que le escribió a su madre en 1854 describió su rutina diaria:
"Me levanto a las cinco y media. Me baño y tomo un café. Saco mis insectos del día anterior y los
pongo en un lugar a salvo para que se sequen. Charles [su ayudante] remienda las redes, llena los
alfileteros y se prepara para el día".
"Desayunamos a las ocho. Salimos a la selva a las nueve. Tenemos que subir una empinada colina y
siempre llegamos goteando sudor".
"Luego caminamos hasta las dos o las tres, y normalmente regresamos con unos 50 o 60 escarabajos,
algunos muy raros y hermosos".
"Nos bañamos, nos cambiamos de ropa y nos sentamos a matar y clavar los insectos con los alfileres.
Charles se encarga de las moscas, chinches y avispas. Todavía no confío en él para los escarabajos".
"Cenamos a las cuatro. Después trabajamos de nuevo hasta las seis. Me tomo un café. Leo. Si son
muchos, trabajamos con los insectos hasta las ocho o las nueve. Luego, a la cama".

96. Ingenuidad de Wallace
A la conclusión de su célebre viaje en el Beagle, en octubre de 1836, el joven Charles
Darwin (1809-1882) fue acogido por esa élite científica victoriana. Por aquel entonces ya
tenía bastante clara su teoría de la evolución, y sabía las ampollas que levantaría. Ese temor
fue una de las claves que retrasó la publicación de la teoría. Tuvieron que pasar más de 20
años hasta que en junio de 1858, un Darwin ya en la madurez recibió una carta de Alfred
Russel Wallace (1823-1913). Aquel joven, que estaba en medio de una expedición
naturalista en el archipiélago malayo, había llegado de manera independiente a la misma
conclusión: la selección natural como mecanismo que determina la adaptación y
especiación de los seres vivos, al margen de la influencia divina. Un Wallace, humilde y casi
ingenuo escribió a Darwin entonces para que le diera su opinión y, si lo veía pertinente,
enviara el resumen de sus ideas al eminente geólogo Charles Lyell.

98. Síntesis moderna
A partir de las décadas de 1930 y
1940, los biólogos experimentaron
un adelanto conceptual cuando
combinaron los principios de la
herencia mendeliana con la teoría
de Darwin de la selección natural. El
resultado fue una explicación
unificada de la evolución conocida
como síntesis moderna.

99. Taxonomía
• La taxonomía es, en su sentido más
general, la ciencia de la clasificación.
Los seres vivos se clasifican
científicamente atendiendo a su
semejanza y proximidad filogenética
en grupos que se estructuran en una
jerarquía de inclusión (cada categoría
abarca a otras). En este esquema
organizativo, cada grupo de
organismos en particular es un taxón,
y el nivel jerárquico en el que se lo
sitúa es su categoría taxonómica.

100. Categorías
Son siete las categorías taxonómicas
principales definidas en el Sistema
de Información de la Naturaleza:
Reino, Filo, Clase, Orden, Familia,
Género, Especie. Y se añade un
único rango más por debajo de
especie denominado Taxones
infraespecíficos que engloba
subespecies, variedades, etc.

101. EJEMPLOS

102. Sistema binomial de clasificación.

103. VIRUS
Un virus es un agente infeccioso muy
pequeño que consiste de un centro
de acido nucleico y depende de un
huésped vivo. El estudio de los virus
se llama virología y los biólogos que
estudian a los virus son virólogos. Un
virus es una pequeña partícula que
consiste de un núcleo de ácido
nucleico rodeado por un
recubrimiento proteico; para poder
reproducirse, un virus debe infectar
una célula viva. Hoy en dia no se
consideran seres vivos, y su
denominación mas acertada es un
“agente biológico”.

104. El desarrollo del microscopio
electrónico en la década de 1930
hizo posible ver virus por primera
vez. Antes de eso se sabia que
existían agentes infecciosos que
causaban enfermedades de las
cuales no eran responsables ni las
bacterias ni los hongos, por lo tanto
se desconocía el causante. Entre los
investigadores a destacar esta Ernst
Ruska.

105. Parásitos obligados
Para multiplicarse, un virus debe
infectar una célula en la que pueda
replicarse. Por ende, los virus son
parásitos intracelulares obligados; solo
sobreviven usando los recursos de una
célula huésped, la que el virus invade.
Los virus infectan a todo tipo de
organismos, incluidos bacterias,
arqueas, protistas, plantas, hongos y
animales. Algunos virus incluso infectan
a otros virus.

106. Estructura
El centro de acido nucleico del virus
esta rodeado por un recubrimiento
proteico llamado cápside. Los
microbiologos usan el termino
virion para referirse a la partícula
virus completa que esta afuera de
una célula huésped. El virion es la
forma en la que el virus se mueve
desde la célula donde se produjo
hasta una nueva célula huésped en
la que pueda replicar su genoma.

108. RUBÉOLA

109. VIH

110. Ciclo de reproducción
En un ciclo lítico, el virus le
ocasiona lisis (destrucción) a la
célula huésped. Cuando el virus
infecta una célula huésped
susceptible, la fuerza a usar su
maquinaria metabólica para replicar
partículas virales. Los virus que solo
tienen un ciclo lítico se describen
como virulentos, lo que significa
que causan enfermedad y con
frecuencia la muerte.

111. En un ciclo lisogénico el genoma viral por lo
general se integra en el ADN bacteriano
huésped. El virus integrado se llama profago
o provirus. Cuando se replica el ADN
bacteriano, el profago también se replica. Los
genes virales que codifican proteínas
estructurales virales pueden reprimirse de
manera indefinida. Las células bacterianas
que transportan profagos se llaman células
lisogénicas. Ciertas condiciones externas
(como la luz ultravioleta y los rayos X) hacen
que los virus templados regresen a un ciclo
lítico y entonces destruyen a su huésped. En
ocasiones los virus templados se vuelven
líticos de manera espontanea.

112. QUIZ
1.Ciclo viral donde no se provoca la lisis del huesped
a)Citogenica b)lítico c)celular
2. Los nombres científicos se escriben en
a)Cursivas b) negritas c)normal
3. Tipos de virus existen
a)ADN b)ARN c)proteinas
4.Proceso que obliga al cambio en las especies
a)Presion adaptativa b) misma temperatura c)mismo clima
5. Se consideran virus mas infecciosos
a)ARN b)ADN c)proteinas
6. Infeccion es igual a mortalidad
a)Verdadero b)falso
7. Nombre de los virus que infectan otros virus
a)Virofagos b)bacteriófagos c)bacterias

113. Transporte pasivo y activo

114. Difusión
Algunas sustancias ingresan o salen de
las células y se mueven dentro de ellas
por difusión, un proceso físico de
movimiento aleatorio. Si las partículas
no están distribuidas uniformemente,
entonces al menos existen dos regiones:
una con una mayor concentración de
partículas y el otro con una
concentración mas baja. Esta diferencia
en la concentración de una sustancia de
un lugar a otro establece un gradiente
de concentración. En difusión, el
movimiento aleatorio de las partículas
da como resultado un movimiento neto
“a favor” de su propio gradiente de
concentración, desde la región de mayor
concentración a una de menor
concentración. Esto no significa que las
partículas individuales no podrán
avanzar “en contra” del gradiente.

115. La difusión mueve solutos hacia un estado de
equilibrio. Si las partículas no se agregan o se
eliminan del sistema, se alcanza un estado de
equilibrio dinámico. En la difusión simple a
través de una membrana biológica, moléculas
pequeñas de soluto, no polares (sin carga) se
mueven en forma directa a través de la
membrana a favor de su gradiente de
concentración. El oxigeno y el dióxido de
carbono se pueden difundir con rapidez a través
de la membrana. La razón de difusión simple
esta directamente relacionada con la
concentración del soluto; a mayor concentración
de soluto, mas rapida sera la difusion.

116. ósmosis
La ósmosis es un tipo especial de difusión
que implica el movimiento neto de agua
(el principal solvente en los sistemas
biológicos) a través de una membrana
semipermeable de una región de mayor
concentración a una región de menor
concentración. Las moléculas de agua
pasan libremente en ambas direcciones,
pero como en todos los tipos de difusión,
el movimiento neto es de la región donde
las moléculas de agua están mas
concentradas a la región de menor
concentración. La mayoría de las
moléculas de soluto (como azúcar y sal)
no se pueden difundir libremente a través
de las membranas semipermeables de la
célula.

117. Los principios que implica la osmosis se pueden
ilustrar mediante un aparato llamado tubo en U.
El tubo en U esta dividido en dos secciones por
una membrana semipermeable que permite que
las moléculas de solvente (agua) pasen
libremente, pero excluye las moléculas de soluto.
Se coloca una disolución de agua y soluto a un
lado, y agua pura en el otro. El lado que contiene
el soluto tiene una menor concentración efectiva
de agua que el lado del agua pura. La razón es
que las partículas de soluto, que están cargadas
(ionicas) o polares, interactúan con las cargas
parciales eléctricas sobre las moléculas de agua
polares. Muchas de las moléculas de agua están
“ligadas” y ya no son libres de difundirse a través
de la membrana.

118. La presión osmótica de una
disolución se define como aquella
presión que debe ejercerse sobre el
lado de una membrana
semipermeable con la mas alta
concentración de soluto, para
impedir la difusión del agua (por
osmosis) desde el lado con la
concentración mas baja de soluto.

119. El agua se mueve en las células por
osmosis, llenando sus vacuolas centrales y
distendiendo las células. Las células se
hinchan, construyendo la presión de
turgencia contra las paredes celulares
rígidas. Las paredes celulares se estiran
solo ligeramente, y se alcanza un estado de
equilibrio cuando su resistencia al
estiramiento impide cualquier aumento
adicional en el tamaño celular y con ello se
detiene el movimiento neto de las
moléculas de agua en las células. (Por
supuesto, las moléculas continúan
moviéndose adelante y atrás a través de la
membrana plasmática). La presión de
turgencia en las células es un factor
importante en el apoyo del cuerpo de las
plantas no leñosas.

120. Si una célula que tiene una pared celular
se coloca en un medio hipertónico, la
célula pierde agua a sus alrededores. Sus
contenidos se reducen, y la membrana
plasmática se separa de la pared celular,
proceso conocido como plasmólisis. La
plasmólisis se produce en las plantas
cuando el suelo o el agua alrededor de
ellos contienen altas concentraciones de
sales o fertilizantes.

121. Transporte activo
Un sistema de transporte activo puede
bombear materiales de una región de baja
concentración a una región de alta
concentración. La energía almacenada en
el gradiente de concentración además de
no estar disponible para el sistema,
trabaja contra ella. Por esta razón, la célula
necesita alguna otra fuente de energía. En
muchos casos, las células utilizan energía
del ATP directamente. Sin embargo, el
transporte activo puede ser acoplado al
ATP indirectamente. En el transporte
activo indirecto, un gradiente de
concentración proporciona la energía para
el transporte de alguna otra sustancia, tal
como un ion.

122. Bomba sodio-potasio
Uno de los ejemplos mas destacado de
mecanismo de transporte activo es la bomba
de sodio-potasio que se encuentra en todas
las células animales. Esta bomba es un
transportador ABC, una proteína de
transporte especifico en la membrana
plasmática. Utiliza energía del ATP para
bombear iones de sodio fuera de la célula y
iones de potasio dentro de la célula. El
intercambio es desigual: en general solo dos
iones de potasio son importados por cada tres
iones de sodio exportados. Ya que estos
gradientes de concentración particulares
implican iones, un potencial eléctrico
(separación de cargas eléctricas) se genera a
través de la membrana, es decir, la membrana
esta polarizada.

123. Tanto los iones de sodio como los de potasio
están cargados positivamente, pero debido a
que hay menos iones de potasio en el interior
con respecto a los iones de sodio de afuera, el
interior de la célula esta cargada negativamente
con respecto al exterior. La distribución desigual
de iones establece un gradiente eléctrico que
impulsa a los iones a través de la membrana
plasmática. Las bombas sodio-potasio ayudan a
mantener una separación de cargas a través de
la membrana plasmática. Esta separación se
llama un potencial de membrana. Ya que hay
tanto una diferencia de carga eléctrica como una
diferencia de concentración en los dos lados de
la membrana, el gradiente se llama un gradiente
electroquímico. Estos gradientes almacenan
energía que se utiliza para impulsar otros
sistemas de transporte. Así que lo importante es
el gradiente electroquímico producido por las
bombas de algunas células (como las células
nerviosas) gastan mas del 25% de su energía
total disponible solo para alimentar este sistema
de transporte.

124. Las células de bacterias, hongos y plantas
utilizan proteínas transportadoras,
conocidas como bombas de protones,
para transportar activamente los iones de
hidrogeno (que son protones) fuera de la
célula. Estas bombas de membrana
potenciadoras-ATP transfieren protones
del citosol hacia el exterior. El exterior de
las células esta cargado positivamente con
respecto a la parte interior de la
membrana plasmática. La energía
almacenada en estos gradientes
electroquímicos se puede utilizar para
muchos tipos de trabajo celular.
Bomba de protones

125. Transporte de glucosa y sodio
Se ha visto como se puede mover la glucosa
dentro de la célula por difusión facilitada. La
glucosa también se puede cotransportar en la
célula. La concentración de sodio dentro de la
célula se mantiene baja por el requerimiento
del ATP por las bombas de sodio-potasio que
trasladan activamente iones de sodio fuera de
la célula. En el cotransporte de la glucosa, una
proteína transportadora acarrea tanto sodio
como glucosa. Como el sodio se mueve en la
célula a lo largo de su gradiente de
concentración, la proteína transportadora
captura la energía liberada y la utiliza para
acarrear la glucosa en la célula. Así, este
sistema de transporte activo indirecto para la
glucosa es “impulsado” por el co transporte
de sodio.

134. Los mutantes son resultado de una alteración en el ADN,
que produce ya sea un funcionamiento anormal o una
perdida de función en el gen afectado, hay mutaciones
silenciosas también, estas no tienen efecto, son las mas
comunes.

135. Bacterias
Aunque las bacterias no son
multicelulares, la regulación de la
expresión génica es también esencial
para su supervivencia.
La regulación génica en las bacterias
con frecuencia implica controlar la
transcripción de genes cuyos productos
están implicados en el uso de los
recursos. El principal requerimiento de
la regulación génica bacteriana es la
producción de enzimas y otras proteínas
cuando estas las necesitan; en este
proceso el control a nivel
transcripciones es el mecanismo mas
eficiente.

136. Ejemplo regulación en Bacterias con el Operón lac
(Control Negativo)

139. Procariontes (control negativo)

141. Control positivo

143. Transcripción de genes por
estimuladores Corte y empalme de transcritos geneticos
(Splicing)