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Fecundación en plantas
biparticion (ciruela...), esporulacion (hongos...), estolones
(platanos...), esqueje (ruptura de un gajo de una planta), bulbos
(cebollas),estaca, injerto, cultivo de tejidos
En las plantas vasculares fanerógamas de tipo Angiospermas
Mono y Dicotiledóneas la fecundación ocurre por Polinización (
traslado de los granos de pólen de una flor a otra). La polinización
puede ser:
- Directa o Autopolinización cuando ls Tecas que contienen en su
interior a los granos de pólen ( Androceo) se encuentra ubicadas
por arriba del Gineceo.
- Indirecta o cruzada, cuando los granos de pólen son trasladados
por diversos agentes polinizantes ( mariposas, agu,a viento, etc).
Cada grano de pólen contiene en su interior 2 células, la de mayor
tamaño llamada célula vegetativa que por crecimiento dara origen
al tubo polínico y la de menor tamaño, la célula generativa que
contiene a los 2 Anterozoides.
En las Angiospermas ocurre doble fecundación, el 1º Anterozoide
fecunda a la Oósfera formando el Embrión que contiene todos los
elementos vegetativos para un nuevo individuo ( plúmula o gémula,
el talluelo, la radícula), el 2º Anterozoide fecunda al Núcleo
secundario del Saco Embrionario formando la sustancia de reserva
o Albúmen que se almacenará en los cotiledones de la Semilla y
que sera utilizada por la semilla en el momento de la Germinación.
En las Gimnospernas hay Fecundación simple, un solo anterozoide
fecunda a la Oósfera formando el embrión.
Fecu animales
Fecundación cruzada: fecundación en la que cada
gameto procede de un individuo distinto. En algún raro
caso, dos individuos se fecundan mutuamente, como
ocurre en los caracoles terrestres (o. Pulmonata).
Autofecundación: cuando los dos gametos proceden del
mismo individuo. En las plantas angiospermas, cuyas
flores suelen ser hermafrodita, es frecuente la
autofecundación, casi siempre combinada con la
fecundación cruzada. En algunas especies coexisten con
las normales ciertas flores especiales que no se abren, y
se produce la fecundación dentro del capullo
(cleistogamia).
Fecundación interna: los espermatozoides llamados
introespermatozoide, es un tipo de espermatozoide
avanzado (su morfología es de una cabeza que contiene
al núcleo y al acrosoma, un cuello donde están los
centríolos, la pieza media que es el flagelo rodeado de
vainas mitocondriales, y finalmente la pieza terminal que
es la continuación del flagelo pero rodeado de vainas
fibrosas), estos pasan al cuerpo de la hembra inyectados
por órganos copuladores en el curso de un acoplamiento,
o bien son tomados por la hembra en forma de un
espermatóforo liberado previamente por el macho. Es
cuando la unión de los dos gametos o células sexuales
(espermatozoide y óvulo) se realiza dentro del cuerpo de
la madre en el útero o matriz, de acuerdo a ello los
animales se clasifican en:
1. Ovíparos: fecundación interna y desarrollo embrionario
externo dentro de un huevo provisto de nutrientes y
cáscara calcárea, por ej., los Monotremas (Ornitorrinco,
Equidnas), muchas especies de invertebrados, reptiles y
aves.
2. Ovovivíparos: fecundación interna y desarrollo
embrionario incompleto, abandonan el cuerpo de la
madre cuando aún son fetos para completar su
desarrollo fuera del cuerpo materno, por ej., los
Marsupiales (comadrejas, zarigüeyas, canguros). El
Marsupio (bolsa membranosa) contiene a las glándulas
mamarias para la alimentación de las crías.
3. Vivíparos: fecundación interna y desarrollo embrionario
interno, por ej., los Euterios o mamíferos.
Fecundación externa: propia de los animales acuáticos,
existen dos tipos de espermatozoides para la
fecundación externa: el acuaespermatozoide que es
aquel emitido libremente por el organismo al medio
acuático donde vive y que fecunda huevos también
libres, y el espermatozoide endoacuático, que también es
emitido al medio acuático pero es dirigido por las
corrientes inhalantes o de alimentación de la hembra,
para fecundar los huevos emitidos por esta y que se
mantienen para su incubación fuera del tracto genital.
Estos espermatozoides son de tipo primitivo (su
morfología se basa en un acrosoma en forma de
capuchón, un núcleo subesférico, un número pequeño de
mitocondrias específicas con crestas mitocondiales y una
cola o flagelo cuya organización es en microtúbulos en 9
pares externas y 1 interno que es originado por un
centríolo distal). Es llevada a cabo por casi todos los
invertebrados marinos y las siguientes especies:
1. Peces: en la reproducción, los óvulos son abandonados
por la hembra en el agua al azar y son inmediatamente
fecundados por el macho. La fecundación es externa
porque ocurre en medio del agua. Los huevos quedan
flotando en el agua, algunos caen y se fijan en el fondo,
pero la mayoría sirven de alimento a otros peces. Hay
una pequeña especie de peces, como los tiburones y los
peces martillo, que tienen fecundación interna, es decir,
que se realiza dentro del cuerpo de la hembra.
2. Anfibios: son ovíparos y efectúan una fecundación
externa. Los machos abrazan a las hembras y éstas al
pasar uno o dos días, sueltan los óvulos en el agua.
Luego el macho deposita sus espermatozoides sobre los
óvulos para lograr la fecundación y el posterior desarrollo
de los mismos. Los huevos son blandos y sin cáscara,
como éstos se secan rápidamente, los depositan en el
agua o en sitios húmedos. Las crías no se parecen a sus
padres, tienen aspecto de pececillos y respiran como los
peces. Cambian de forma, es decir, sufren metamorfosis.
Pasan de un estado de renacuajo, donde no tienen
patas, a la forma adulta adquiriendo las cuatro patas.
La reproducción sexual ocurre entre dos organismos de sexos
opuestos, el macho (masculino) y la hembra (femenino). Se realiza
en la mayoría de los animales y también en las plantas con flores,
sucede en todos los organismos que tienen órganos sexuales. En
este tipo de reproducción el nuevo individuo se origina a partir de la
unión del gameto masculino o espermatozoide y del gameto
femenino u óvulo.
Existen dos casos especiales de reproducción sexual: el
hermafroditismo y la partenogénesis. Hermafroditismo, es cuando
un animal posee los aparatos reproductores masculino y femenino
a la vez. Estos animales pueden autofecundarse, pero esto no
sucede con frecuencia. El caracol y la babosa son algunas de las
especies animales que presentan hermafroditismo.
La Partenogénesis, es cuando una hembra puede tener
descendencia sin la intervención del macho. Este tipo de
reproducción la presentan los pulgones y los zánganos, entre otros.
La reproducción asexual ocurre en algunos animales muy
sencillos como bacterias, estrellas de mar y también en muchas
plantas. Se realiza por medio de fragmentos del cuerpo del
organismo. La reproducción asexual puede ser de tres
formas:Bipartición: cuando la célula madre se divide en dos
células hijas exactamente iguales a la célula madre.
Gemación: el organismo progenitor produce una pequeña
prolongación o yema que luego se desprenderá para dar origen a
un individuo independiente pero mápequeño. Este tipo de
reproducción es frecuente en animales como la hidra y las
esponjas marinas.
Escisión: ocurre en algunos animales cuando pierden un trozo de
su cuerpo y de ese trozo se genera otro animal completo. Por
ejemplo, la estrella de mar, que al perder un brazo completo, le
crece un nuevo brazo y además del miembro desprendido nacerá
otra estrella completa.
Fecundación externa
En los animales acuáticos como los peces, crustáceos, anfibios, la
fecundación se realiza en el agua. Tanto el macho como la hembra,
liberan sus gametos en el agua, y la fecundación se realiza fuera
del cuerpo de la madre. Las hembras depositan sus óvulos en el
fondo del agua y los machos sueltan sus espermatozoides sobre
esos óvulos, donde se unen.
Fecundación interna
En los animales terrestres, la fecundación se realiza en el interior
del cuerpo de la hembra. El macho deposita los espermatozoides
dentro del cuerpo de la hembra y allí se unen con los óvulos. El
resultado de la fecundación es la formación de una célula llama
huevo o cigoto. La fecundación interna es típica en las hembras
ovíparas de las aves y los reptiles y en las hembras vivíparas de
los mamíferos.
Doble fecundación
En Botánica, la doble fecundación es la forma típica de
fecundación en las angiospermas y es el proceso por el cual uno
de los núcleos generativos del gametofito masculino (grano de
polen) se fusiona con la oósfera para dar el cigoto (diploide), y el
otro nucleo generativo se une con los núcleos polares de la célula
central del saco embrionario para dar origen al núcleo triploide a
partir del cual se desarrollará el endosperma. En las angiospermas
el gametofito femenino o saco embrionario está formado, en
general, por 8 núcleos haploides distribuidos entre 7 células. La
célula central del saco embrionario es la que contiene dos núcleos,
los llamados núcleos polares. La célula generativa del saco
embrionario es la óosfera u ovocélula. El gametofito masculino, en
cambio, está formado en el momento de la polinización, por tres
núcleos: un núcleo vegetativo y dos núcleos generativos.
La doble fecundación fue descubierta por el botánico ruso Sergey
Gavrilovich Navashin, quien trabajaba en ese momento en el Jardín
botánico de la Universidad de Kiev (Ucrania) en el año 1898. Hasta
hace poco se creía que el fenómeno de doble fecundación era
exclusivo de las angiospermas, pero recientemente se ha
encontrado doble fecundación en Ephedra y en Gnetum, ambas
gimnospermas. Al no ser parientes cercanos de las angiospermas,
se ha hipotetizado que la doble fecundación apareció de modo
independiente en los dos grupos.
MUERTE CELULAR
El concepto de muerte celular programada fue acuñado por
Lockshin y Williams en 1964 y describía la muerte de las células
que ocurría en lugares y momentos determinados como eventos
programados dentro del plan de desarrollo del organismo. Años
después, en 1972, los científicos escoceses Kerr, Wyllie y Currie a
partir de una recopilación de evidencias morfológicas, establecieron
las diferencias entre dos tipos de muerte celular. La patológica que
ocurre, por ejemplo, en el centro de una lesión aguda como trauma
o isquemia, está caracterizada por la ruptura celular y recibe el
nombre de necrosis celular, y la fisiológica, que ocurre durante el
desarrollo o la hemostasis del organismo, que mantiene la
integridad de la célula y a la que Kerr y sus colaboradores llamaron
apoptosis. Según este grupo, la muerte por apoptosis respondía a
un programa de muerte intracelular que podía ser activado o
inhibido por una variedad de estímulos, tanto fisiológicos como
patológicos.
En 1982 tuvo lugar un descubrimiento que abrió las puertas al
estudio profundo de las bases moleculares y genéticas del proceso
de apoptosis. Robert Horvitz, del Instituto de Massachussets en
Cambridge, publicó los estudios genéticos realizados sobre el
nematodo caenorhabditis elegans en los que se describieron los
genes encargados del control y la ejecución de la apoptosis en este
organismo. Gracias a la homología existente entre estos genes en
c. elegans y organismos superiores, la apoptosis en este nematodo
ha sido tomada como referente del proceso en todos los sistemas y
esto ha podido identificar una parte importante de la red de
mecanismos que lo controlan.Horvitz y sus colaboradores después
de una paciente observación de las células del gusano bajo un
microscopio (desde la etapa de embrión hasta el animal adulto)
revelaron que, aunque cada gusano generaba 1 090 células, el
animal adulto consistía de sólo 959 células. Exactamente 131
células del embrión del gusano estaban programadas para morir, a
menudo a los pocos minutos de su nacimiento.
Centrándose en este programa de suicidio, Horvitz identificó una
“vía de la muerte”, tres pasos que siguen las células condenadas:
“Primero se mata a la célula”, dice Horvitz en tono dramático.
“Después”, y su voz se profundiza, “se deshace del cuerpo. Y en
tercer lugar, se destruye la evidencia”; describiendo el investigador
que distintos genes controlan cada uno de estos pasos; alrededor
de 15 genes del gusano desempeñan una cierta función en la
apoptosis. Tal descubrimiento lo hizo merecedor en el año 2002 del
Premio Nobel de Fisiología y Medicina junto a los científicos
Sydney Brenner y John Sulston.
Ciclo celular
El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen
al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las
etapas, mostradas a la derecha, son G1-S-G2 y M. El estado G1
quiere decir "GAP 1"(Intervalo 1). El estado S representa "Síntesis".
Este es el estado cuando ocurre la replicación del ADN. El estado
G2 representa "GAP 2"(Intervalo 2). El estado M representa «la
fase M», y agrupa a la mitosis o meiosis (reparto de material
genético nuclear) y citocinesis (división del citoplasma). Las células
que se encuentran en el ciclo celular se denominan «proliferantes»
y las que se encuentran en fase G0 se llaman células
quiescentes.Todas las células se originan únicamente de otra
existente con anterioridad. El ciclo celular se inicia en el instante en
que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se divide,
y termina en el momento en que dicha célula, por división
subsiguiente, origina dos nuevas células hijas.De acuerdo a la
teoría celular establecida por el biólogo alemán Rudolf Virchoff en
el siglo XIX, “las células sólo provienen de células”. Las células
existentes se dividen a través de una serie ordenadade pasos
denominados ciclo celular; en el la célulaaumenta su tamaño, el
número de componentesintracelulares (proteínas y organelos),
duplica su material genético y finalmente se divide (Fig. 1).
El ciclo celular se divide en dos fases
1) Interfase que consta de:Fase de síntesis (S): En esta etapa la
célula duplica su material genético para pasarle una copia completa
del genoma a cada una de sus célulashijas. Fase G G (intervalo):
Entre la fase S y M de cada ciclo hay dos fases denominadas
intervalo en las cuales la célula esta muy activa metabolicamente,
lo cual le permite incrementar su tamaño (aumentando el número
de proteínas y organelos), de lo contrario las células se harían más
pequeñas con cada división. 2) Fase MMitosis (M): En esta fase se
reparte a las células hijas el material genético duplicado, a través
de la segregación de los cromosomas. La fase M, para su estudio
se divide en: Profase: En esta etapa los cromosomas (constituidos
de dos cromátidas hermanas) se condensan en el núcleo, mientras
en el citoplasma se comienza a ensamblar el huso mitótico entre
los centrosomas. Metafase: Comienza con el rompimiento de la
membrana nuclear, de esta manera los cromosomas se pueden
unir al huso mitótico (mediante los cinetocoros). Una vez unidos los
cromosomas estos se alinean en el ecuador de la célula. Anafase:
Se produce la separación de las cromátidas hermanas, las cuales
dan lugar a dos cromosomas hijos, los cuales migran hacia polos
opuestos de la célula. Telofase: Aquí ambos juegos de
cromosomas llegan a los polos de la célula y adoptan una
estructura menos densa, posteriormente se forma nuevamente la
envoltura nuclear. Al finalizar esta fase, la división del citoplasma y
sus contenidos comienza con la formación de un anillo contráctil.
Citocinesis: Finalmente se divide la célula mediante el anillo
contráctil de actina y miosina, produciendo dos células hijas cada
una con un juegocompleto de cromosomas. Cuando ya no se
requieren más células, estas entranen un estado denominado G en
el cual abandonan el ciclo celular y entran en un periodo de
latencia, lo cual no significa que entren en reposo ya que éstas
células presentan un metabolismo activ
o, pues si estas células reciben el estimulo
adecuado abandonan el estado Gy entran al G Algunas
poblaciones celulares altamente
especializadas como las fibras musculares o neuronas al entrar en
estado Gabandonan
indefinidamente el ciclo celular.
Que es un proceso de especiación
La especiación es el proceso mediante el cual se forman las
especies. En una primera etapa, denominada de aislamiento
extrínseco, los miembros de una especie existente comienzan a
separarse entre sí, debido a algún suceso externo, como un
cambio climático, la formación de una barrera física (la aparición de
una montaña, por ejemplo), o la colonización de un nuevo hábitat.
Esta separación puede ocurrir también porque, durante el
transcurso de centenares de generaciones, los individuos pueden
necesitar dispersarse desde el ámbito geográfico de su especie a
otras zonas. En una segunda etapa, de diferenciación, las
poblaciones aisladas divergen genéticamente, lo que pueden
realizar con más rapidez que aquellas que están en contacto con
otras poblaciones. Esto ocurre, bien debido al azar, o bien como
resultado de la selección natural. En la tercera etapa, llamada de
aislamiento intrínseco, ciertas formas de aislamiento evolucionan
en el seno de la población. Todas esas tendencias dependen más
de los organismos que del entorno y pueden originarse por
preferencias durante el cortejo, o por incompatibilidades genéticas,
que hacen que la descendencia de cruces entre diferentes
poblaciones no resulte viable o fértil. El mulo es un ejemplo. En la
etapa final, la de independencia, las poblaciones recién separadas
siguen su evolución particular y son capaces de colonizar otros
ámbitos geográficos sin necesidad de hibridarse o mezclarse con
otras. Cada una de estas etapas ha sido comprobada en estudios
de campo y en laboratorio con diversos organismos.
Existen, en teoría, dos maneras posibles de llevar a cabo la
especiación: de modo geográfico, o de modo no geográfico. En la
especiación geográfica, el aislamiento inicial surge como resultado
de una separación geográfica de las poblaciones. La especiación
no geográfica es el resultado de cambios de conducta, o genéticos,
de una parte de determinada población local. Por ejemplo, muchos
insectos comerán sólo una especie de planta y usarán la forma, el
color, o el olor de esta planta como indicadores para la localización
de pareja o del lugar para la puesta de sus huevos. Si un grupo de
estos insectos, de manera accidental, coloniza una nueva especie
de planta y se aparea allí, se produce entonces un grado de
aislamiento comparable al que se produciría si ambas poblaciones
estuvieran separadas por mucha distancia. Existe una gran
controversia acerca de la frecuencia con que aparecen los distintos
tipos de especiación pero, en general, se considera más común la
especiación geográfica.
El cáncer descontrol
El cáncer es el resultado de la división celular fuera de control. Los
mil millones de células del cuerpo humano adulto se dividen cada
día para sustituir a las células que se mueren. La mayoría de estas
divisiones celulares funcionan perfectamente bien, gracias a un
intrincado sistema de controles y balances. Pero, ocasionalmente,
una célula desafiará las restricciones normales del crecimiento y
comenzará a multiplicarse de forma incontrolable, dándole al
cuerpo un empujón hacia el cáncer.
"Una sola mutación en el ADN de una célula no es suficiente para
causar cáncer", indica Bert Vogelstein, investigador del HHMI en el
Centro Oncológico de Johns Hopkins, en Baltimore, quien ha
seguido el desarrollo del cáncer de colon. "El cáncer surge de la
acumulación de varias mutaciones", dice. Algunas mutaciones
genéticas se heredan y producen predisposiciones a tipos
específicos de malignidad. Otras mutaciones son causadas por
factores ambientales, tales como la radiación o los venenos. Estas
alteraciones en el ADN de una célula pueden transformar a genes
normales en peligrosos oncogenes que aceleran el crecimiento
celular, o pueden inactivar a los genes "supresores tumorales" que
normalmente detendrían el crecimiento indeseado. En cualquiera
de los dos casos, una célula que ha experimentado las suficientes
mutaciones puede comenzar a proliferar tan rápidamente que sus
descendientes logran una ventaja selectiva sobre las células
normales, que se dividen con menos frecuencia. Eventualmente,
las células mutantes forman un tumor. Hoy en día hay pocas
personas que no hayan tenido que enfrentarse al cáncer, ya sea en
el propio cuerpo o en el de alguien cercano. Cada día se
diagnostican nuevos casos, y por suerte, también hay más
ocasiones en que se consigue la remisión de la enfermedad. Los
tratamientos se han descubierto a base de entender cómo y por
qué aparecen los tumores, y aunque queda mucho camino por
recorrer, poco a poco se va avanzando en el conocimiento de los
mecanismos por los que aparece esta enfermedad, y gracias a eso
se pueden buscar nuevas formas de atacarla.
El cáncer es un grupo de células que ha perdido el control. Las
células tumorales crecen mucho más rápido que las células
normales del cuerpo, y además se “saltan” las órdenes que éste les
envía: si una célula no se comporta normalmente, el organismo le
“pide” que pare de crecer, o incluso que se suicide (lo que se
conoce en biología como Apoptosis, o muerte celular programada),
para evitar que cause problemas al resto del organismo. Pero si
una célula en cuestión no obedece a estas órdenes, y además
puede crecer rápidamente, va a tener ciertas ventajas respecto al
resto de las células del cuerpo, provocando el nacimiento de
muchas células como ella, que son las que constituyen el cáncer.
TEORÍA EVOLUTIVA
La evolución biológica es un hecho histórico completamente
establecido, pero ¿qué factores son responsables del cambio
evolutivo? La evolución es ante todo un proceso de cambio
genético en el tiempo, y la genética de poblaciones es la disciplina
biológica que suministra los principios teóricos de la evolución. En
esta ciencia se parte del supuesto de que los cambios evolutivos a
pequeña escala, los que se dan en el seno de las poblaciones de
las especies, contienen todos los ingredientes necesarios para
explicar toda la evolución, pues la macroevolución, o evolución a
gran escala, no sería más que la extrapolación en el espacio y en
el tiempo de los procesos básicos que se dan en las poblaciones.
Casi todas las especies comprenden una o más poblaciones de
individuos que se cruzan entre sí, formando una comunidad de
intercambio genético denominada población mendeliana. Esta
población es el sustrato básico donde se forja la evolución. En el
seno de la población se da el hecho inevitable de que algunos
individuos dejan más descendientes que otros. Como que el único
componente que se transmite de generación en generación es el
material genético (los genes), el que un individuo deje más
descendientes implica que sus variantes génicas (alelos) estarán
más representadas en la siguiente generación. De este modo, las
frecuencias de los distintos alelos cambiarán de una generación a
otra, y este cambio será irreversible cuando se considera el
conjunto de los genes de la población, pues es muy improbable
que se vuelva a una configuración previa en todas las variantes
génicas. Por tanto, desde el punto de vista de la población, la
evolución es en último término un cambio acumulativo e irreversible
de las proporciones de las diferentes variantes de los genes en las
poblaciones. ¿Qué procesos hacen que unos alelos cambien en
frecuencia de generación en generación? Los agentes que
cambian las frecuencias alelicas (o génicas) de las poblaciones, o
sea los factores de evolución, son la mutación, la deriva genética,
la migración y la selección natural. En la misma época, J.B. de
Lamarck (1744-1829) estudiando también fósiles llegó a
deducciones completamente opuestas al fijismo y que suscitaron
gran controversia con Cuvier y la mayor parte de naturalistas de la
época; según Lamarck las especies actuales provenían de
especies primitivas, hoy extinguidas, que habrían sufrido
modificaciones sucesivas; esta nueva idea recibió el nombre de
EVOLUCIONISMO. Para Lamarck estas transformaciones se
debían a que cuando cambiaban las condiciones ambientales, los
seres vivos desarrollaban caracteres que les ayudaban a vivir
mejor (ADAPTACIÓN AL MEDIO) y luego esos caracteres se
transmitían a sus descendientes, apareciendo especies nuevas; es
lo que llamaba la HERENCIA DE LOS CARACTERES
ADQUIRIDOS.
EVOLUCIÓNMOLECULAR
La evolución molecular es el proceso de cómo cambian los genes
de una determinada población de organismos a lo largo del tiempo.
Las técnicas para explorar los genes y los cromosomas, tales como
electroforesis y secuencia de DNA y RNA, permite a los científicos
comparar el DNA de diferentes especies, y determinar las
relaciones evolutivas. Las especies que tienen una formación
genética similar tienen una relación evolutiva más cercana.
Todos los seres vivientes tienen DNA. Hay diferentes DNA en
individuos de una misma especie. Hay muchas más diferencias de
DNA en especies diferentes. Para deducir las relaciones evolutivas
mediante el uso de DNA, los científicos comparan el DNA de
diferentes especies. Las especies relacionadas de manera remota,
tales como tortugas y bacterias, tienen un DNA diferente. Las
especies con relación más cercana, como en el caso de los
humanos y los chimpancés, tienen un 98.7% de DNA iguales, lo
que indica una relación evolutiva muy cercana.
La teoría de la evolución ha sido demostrada a nivel molecular,
según un estudio. La naturaleza crea nuevas piezas de mecánica
molecular modificando los elementos ya existentes.
Los científicos han demostrado por primera vez, etapa por etapa, el
proceso por el cuál la naturaleza crea una nueva pieza de
mecánica molecular modificando los elementos ya existentes. Éste
es uno de los datos recogidos en un estudio publicado en la revista
estadounidense "Science", que confirma la teoría de la evolución
de Darwin."Descubrimos que la complejidad molecular evoluciona
por transformación, por medio de un proceso de explotación
molecular que permite que viejos genes, obligados por la selección
a funciones completamente diferentes, sean reciclados para
nuevas funciones", afirmó Joe Thornton, biólogo y principal autor
del estudio.
Etapas del ciclo celular
ETAPAS Y CARACTERÍSTICAS
Como ya se mencionó, una célula tipo pasa a lo largo de su vida
por etapas (G1, S y G2) antes de dividirse. Las características más
relevantes de cada una de las mismas son:
Etapa G1: Esta etapa que sucede a la división celular es la más
variable en duración. Las células hijas recientemente originadas
presentan una gran actividad metabólica produciéndose un
aumento acelerado del tamaño celular. Los organoides de la célula
precursora han sido repartidos de manera más o menos equitativa
entre las células hijas, deben entonces aumentar de tamaño y
también en número para mantener las características de su tipo
celular. Se sintetizan así ribosomas y microtúbulos a partir de las
proteínas y otras moléculas que la conforman. Los organoides del
sistema de endomembranas, aumentan considerablemente de
tamaño, ya que ambas células hijas han recibido parte de estos
organoides. Sin embargo, pueden ser sintetizados de nuevo en
caso de no existir precursores. Esto no ocurre con mitocondrias y
cloroplastos que se originan por división de estas estructuras
preexistentes. Como se recordará ambos organoides contienen
ADN y ribosomas que les permite dividirse de forma relativamente
independiente del núcleo celular.
Todos los procesos de síntesis de nuevos organoides o aumento
de tamaño de los existentes, son regulados mediante activación de
complejos enzimáticos en un momento determinado.
En este período se observa, a su vez, una gran síntesis de ARNm
como así también ARNt y ARNr. Estos ácidos serán utilizados para
la síntesis de proteínas estructurales, para la construcción y o
aumento de los organoides, como así también la producción de
enzimas necesarias para dicha síntesis. Cabe destacar que
durante este período también se sintetizan las enzimas que serán
utilizadas en la etapa siguiente, es decir en la duplicación del ADN,
como así también moléculas precursoras de los ácidos nucleicos.
Cuando las células dejan de crecer (si se agotan los nutrientes o
por inhibición por contacto) lo hacen en G1. Esto implica que
también se sintetizan las sustancias que estimulan o inhiben
distintas fases del ciclo celular.
Etapa S: el período S o de síntesis de ADN tiene como
característica fundamental la síntesis de nuevo material genético,
para que las células hijas tengan la misma dotación. Sin embargo
persisten los altos índices de síntesis de ARN para obtener
enzimas requeridas en la síntesis de histonas que formarán parte
de la macroestructura del ADN y tubulinas relacionadas con el
proceso de división celular.
Etapa G2: En esta fase, ya con el ADN duplicado, la célula
ensambla las estructuras necesarias para la separación de las
células hijas durante la división celular y la citocinesis (separación
del citoplasma).
Etapa M: Durante M, la envoltura nuclear se desintegra, la
cromatina se condensa en forma creciente hasta ser visible los
cromosomas al microscopio óptico. Estos cromosomas formados
cada uno por dos cromátidas (cromosomas duplicados) pasaran
por cada una de las fases de la división celular (mitosis o meiosis)
para concluir con la formación de las células hijas, cada una con
una única copia de su ADN (cromosomas sin replicar) , que marcan
el inicio de un nuevo ciclo
Duración del ciclo celula
 Citocinesis o división delcitoplasma: CÉLULA VEGETAL.•En las
células vegetales debido a la existencia de una pared rígida no se
puede formar el surco de segmentación, la citocinesis se produce
por tabicación.• En el ecuador de la célula y en el centro se
acumulan vesículas que se desprenden del aparato de Golgi, estas
vesículas se fusionan y dan lugar a un tabique llamado placa
celular o fragmoplasto.
 53. Citocinesis o división delcitoplasma: CÉLULA VEGETAL.•
Este tabique crece del centro hacia la periferia hasta contactar con
la membrana de la célula madre dividiendo a la célula en dos. Las
membranas de este tabique darán lugar a las membranas
plasmáticas de las nuevas células, mientras que en el interior se
acumula pectina y hemicelulosa que dará lugar a la lámina media.
Al formarse la placa quedan algunos poros que originan los
plasmodesmos.
 54. Citocinesis o división delcitoplasma: CÉLULA VEGETAL.
 55. CITOCINESISCélulaanimal Célula vegetal Estrangulamiento
Fragmoplasto
 56. Citocinesis o división del citoplasma.• Sea cual sea el
proceso de citocinesis, al final de la división se obtienen dos células
hijas que tendrán el mismo número y la misma clase de
cromosomas que la célula madre.

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  • 1. Fecundación en plantas biparticion (ciruela...), esporulacion (hongos...), estolones (platanos...), esqueje (ruptura de un gajo de una planta), bulbos (cebollas),estaca, injerto, cultivo de tejidos En las plantas vasculares fanerógamas de tipo Angiospermas Mono y Dicotiledóneas la fecundación ocurre por Polinización ( traslado de los granos de pólen de una flor a otra). La polinización puede ser: - Directa o Autopolinización cuando ls Tecas que contienen en su interior a los granos de pólen ( Androceo) se encuentra ubicadas por arriba del Gineceo. - Indirecta o cruzada, cuando los granos de pólen son trasladados por diversos agentes polinizantes ( mariposas, agu,a viento, etc). Cada grano de pólen contiene en su interior 2 células, la de mayor tamaño llamada célula vegetativa que por crecimiento dara origen al tubo polínico y la de menor tamaño, la célula generativa que contiene a los 2 Anterozoides. En las Angiospermas ocurre doble fecundación, el 1º Anterozoide fecunda a la Oósfera formando el Embrión que contiene todos los elementos vegetativos para un nuevo individuo ( plúmula o gémula, el talluelo, la radícula), el 2º Anterozoide fecunda al Núcleo secundario del Saco Embrionario formando la sustancia de reserva o Albúmen que se almacenará en los cotiledones de la Semilla y que sera utilizada por la semilla en el momento de la Germinación. En las Gimnospernas hay Fecundación simple, un solo anterozoide fecunda a la Oósfera formando el embrión. Fecu animales Fecundación cruzada: fecundación en la que cada gameto procede de un individuo distinto. En algún raro caso, dos individuos se fecundan mutuamente, como ocurre en los caracoles terrestres (o. Pulmonata). Autofecundación: cuando los dos gametos proceden del mismo individuo. En las plantas angiospermas, cuyas flores suelen ser hermafrodita, es frecuente la autofecundación, casi siempre combinada con la fecundación cruzada. En algunas especies coexisten con las normales ciertas flores especiales que no se abren, y se produce la fecundación dentro del capullo (cleistogamia). Fecundación interna: los espermatozoides llamados introespermatozoide, es un tipo de espermatozoide avanzado (su morfología es de una cabeza que contiene al núcleo y al acrosoma, un cuello donde están los centríolos, la pieza media que es el flagelo rodeado de vainas mitocondriales, y finalmente la pieza terminal que es la continuación del flagelo pero rodeado de vainas fibrosas), estos pasan al cuerpo de la hembra inyectados por órganos copuladores en el curso de un acoplamiento, o bien son tomados por la hembra en forma de un espermatóforo liberado previamente por el macho. Es cuando la unión de los dos gametos o células sexuales (espermatozoide y óvulo) se realiza dentro del cuerpo de la madre en el útero o matriz, de acuerdo a ello los animales se clasifican en: 1. Ovíparos: fecundación interna y desarrollo embrionario externo dentro de un huevo provisto de nutrientes y cáscara calcárea, por ej., los Monotremas (Ornitorrinco, Equidnas), muchas especies de invertebrados, reptiles y aves. 2. Ovovivíparos: fecundación interna y desarrollo embrionario incompleto, abandonan el cuerpo de la madre cuando aún son fetos para completar su desarrollo fuera del cuerpo materno, por ej., los Marsupiales (comadrejas, zarigüeyas, canguros). El Marsupio (bolsa membranosa) contiene a las glándulas mamarias para la alimentación de las crías. 3. Vivíparos: fecundación interna y desarrollo embrionario interno, por ej., los Euterios o mamíferos. Fecundación externa: propia de los animales acuáticos, existen dos tipos de espermatozoides para la fecundación externa: el acuaespermatozoide que es aquel emitido libremente por el organismo al medio acuático donde vive y que fecunda huevos también libres, y el espermatozoide endoacuático, que también es emitido al medio acuático pero es dirigido por las corrientes inhalantes o de alimentación de la hembra, para fecundar los huevos emitidos por esta y que se mantienen para su incubación fuera del tracto genital. Estos espermatozoides son de tipo primitivo (su morfología se basa en un acrosoma en forma de capuchón, un núcleo subesférico, un número pequeño de mitocondrias específicas con crestas mitocondiales y una cola o flagelo cuya organización es en microtúbulos en 9 pares externas y 1 interno que es originado por un centríolo distal). Es llevada a cabo por casi todos los invertebrados marinos y las siguientes especies: 1. Peces: en la reproducción, los óvulos son abandonados por la hembra en el agua al azar y son inmediatamente fecundados por el macho. La fecundación es externa porque ocurre en medio del agua. Los huevos quedan flotando en el agua, algunos caen y se fijan en el fondo, pero la mayoría sirven de alimento a otros peces. Hay una pequeña especie de peces, como los tiburones y los peces martillo, que tienen fecundación interna, es decir, que se realiza dentro del cuerpo de la hembra. 2. Anfibios: son ovíparos y efectúan una fecundación externa. Los machos abrazan a las hembras y éstas al pasar uno o dos días, sueltan los óvulos en el agua. Luego el macho deposita sus espermatozoides sobre los óvulos para lograr la fecundación y el posterior desarrollo de los mismos. Los huevos son blandos y sin cáscara, como éstos se secan rápidamente, los depositan en el agua o en sitios húmedos. Las crías no se parecen a sus padres, tienen aspecto de pececillos y respiran como los peces. Cambian de forma, es decir, sufren metamorfosis. Pasan de un estado de renacuajo, donde no tienen patas, a la forma adulta adquiriendo las cuatro patas. La reproducción sexual ocurre entre dos organismos de sexos opuestos, el macho (masculino) y la hembra (femenino). Se realiza en la mayoría de los animales y también en las plantas con flores, sucede en todos los organismos que tienen órganos sexuales. En este tipo de reproducción el nuevo individuo se origina a partir de la unión del gameto masculino o espermatozoide y del gameto femenino u óvulo. Existen dos casos especiales de reproducción sexual: el hermafroditismo y la partenogénesis. Hermafroditismo, es cuando un animal posee los aparatos reproductores masculino y femenino
  • 2. a la vez. Estos animales pueden autofecundarse, pero esto no sucede con frecuencia. El caracol y la babosa son algunas de las especies animales que presentan hermafroditismo. La Partenogénesis, es cuando una hembra puede tener descendencia sin la intervención del macho. Este tipo de reproducción la presentan los pulgones y los zánganos, entre otros. La reproducción asexual ocurre en algunos animales muy sencillos como bacterias, estrellas de mar y también en muchas plantas. Se realiza por medio de fragmentos del cuerpo del organismo. La reproducción asexual puede ser de tres formas:Bipartición: cuando la célula madre se divide en dos células hijas exactamente iguales a la célula madre. Gemación: el organismo progenitor produce una pequeña prolongación o yema que luego se desprenderá para dar origen a un individuo independiente pero mápequeño. Este tipo de reproducción es frecuente en animales como la hidra y las esponjas marinas. Escisión: ocurre en algunos animales cuando pierden un trozo de su cuerpo y de ese trozo se genera otro animal completo. Por ejemplo, la estrella de mar, que al perder un brazo completo, le crece un nuevo brazo y además del miembro desprendido nacerá otra estrella completa. Fecundación externa En los animales acuáticos como los peces, crustáceos, anfibios, la fecundación se realiza en el agua. Tanto el macho como la hembra, liberan sus gametos en el agua, y la fecundación se realiza fuera del cuerpo de la madre. Las hembras depositan sus óvulos en el fondo del agua y los machos sueltan sus espermatozoides sobre esos óvulos, donde se unen. Fecundación interna En los animales terrestres, la fecundación se realiza en el interior del cuerpo de la hembra. El macho deposita los espermatozoides dentro del cuerpo de la hembra y allí se unen con los óvulos. El resultado de la fecundación es la formación de una célula llama huevo o cigoto. La fecundación interna es típica en las hembras ovíparas de las aves y los reptiles y en las hembras vivíparas de los mamíferos. Doble fecundación En Botánica, la doble fecundación es la forma típica de fecundación en las angiospermas y es el proceso por el cual uno de los núcleos generativos del gametofito masculino (grano de polen) se fusiona con la oósfera para dar el cigoto (diploide), y el otro nucleo generativo se une con los núcleos polares de la célula central del saco embrionario para dar origen al núcleo triploide a partir del cual se desarrollará el endosperma. En las angiospermas el gametofito femenino o saco embrionario está formado, en general, por 8 núcleos haploides distribuidos entre 7 células. La célula central del saco embrionario es la que contiene dos núcleos, los llamados núcleos polares. La célula generativa del saco embrionario es la óosfera u ovocélula. El gametofito masculino, en cambio, está formado en el momento de la polinización, por tres núcleos: un núcleo vegetativo y dos núcleos generativos. La doble fecundación fue descubierta por el botánico ruso Sergey Gavrilovich Navashin, quien trabajaba en ese momento en el Jardín botánico de la Universidad de Kiev (Ucrania) en el año 1898. Hasta hace poco se creía que el fenómeno de doble fecundación era exclusivo de las angiospermas, pero recientemente se ha encontrado doble fecundación en Ephedra y en Gnetum, ambas gimnospermas. Al no ser parientes cercanos de las angiospermas, se ha hipotetizado que la doble fecundación apareció de modo independiente en los dos grupos. MUERTE CELULAR El concepto de muerte celular programada fue acuñado por Lockshin y Williams en 1964 y describía la muerte de las células que ocurría en lugares y momentos determinados como eventos programados dentro del plan de desarrollo del organismo. Años después, en 1972, los científicos escoceses Kerr, Wyllie y Currie a partir de una recopilación de evidencias morfológicas, establecieron las diferencias entre dos tipos de muerte celular. La patológica que ocurre, por ejemplo, en el centro de una lesión aguda como trauma o isquemia, está caracterizada por la ruptura celular y recibe el nombre de necrosis celular, y la fisiológica, que ocurre durante el desarrollo o la hemostasis del organismo, que mantiene la integridad de la célula y a la que Kerr y sus colaboradores llamaron apoptosis. Según este grupo, la muerte por apoptosis respondía a un programa de muerte intracelular que podía ser activado o inhibido por una variedad de estímulos, tanto fisiológicos como patológicos. En 1982 tuvo lugar un descubrimiento que abrió las puertas al estudio profundo de las bases moleculares y genéticas del proceso de apoptosis. Robert Horvitz, del Instituto de Massachussets en Cambridge, publicó los estudios genéticos realizados sobre el nematodo caenorhabditis elegans en los que se describieron los genes encargados del control y la ejecución de la apoptosis en este organismo. Gracias a la homología existente entre estos genes en c. elegans y organismos superiores, la apoptosis en este nematodo ha sido tomada como referente del proceso en todos los sistemas y esto ha podido identificar una parte importante de la red de mecanismos que lo controlan.Horvitz y sus colaboradores después de una paciente observación de las células del gusano bajo un microscopio (desde la etapa de embrión hasta el animal adulto) revelaron que, aunque cada gusano generaba 1 090 células, el animal adulto consistía de sólo 959 células. Exactamente 131 células del embrión del gusano estaban programadas para morir, a menudo a los pocos minutos de su nacimiento. Centrándose en este programa de suicidio, Horvitz identificó una “vía de la muerte”, tres pasos que siguen las células condenadas: “Primero se mata a la célula”, dice Horvitz en tono dramático. “Después”, y su voz se profundiza, “se deshace del cuerpo. Y en tercer lugar, se destruye la evidencia”; describiendo el investigador que distintos genes controlan cada uno de estos pasos; alrededor de 15 genes del gusano desempeñan una cierta función en la apoptosis. Tal descubrimiento lo hizo merecedor en el año 2002 del Premio Nobel de Fisiología y Medicina junto a los científicos Sydney Brenner y John Sulston. Ciclo celular El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las etapas, mostradas a la derecha, son G1-S-G2 y M. El estado G1 quiere decir "GAP 1"(Intervalo 1). El estado S representa "Síntesis". Este es el estado cuando ocurre la replicación del ADN. El estado G2 representa "GAP 2"(Intervalo 2). El estado M representa «la fase M», y agrupa a la mitosis o meiosis (reparto de material genético nuclear) y citocinesis (división del citoplasma). Las células
  • 3. que se encuentran en el ciclo celular se denominan «proliferantes» y las que se encuentran en fase G0 se llaman células quiescentes.Todas las células se originan únicamente de otra existente con anterioridad. El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se divide, y termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina dos nuevas células hijas.De acuerdo a la teoría celular establecida por el biólogo alemán Rudolf Virchoff en el siglo XIX, “las células sólo provienen de células”. Las células existentes se dividen a través de una serie ordenadade pasos denominados ciclo celular; en el la célulaaumenta su tamaño, el número de componentesintracelulares (proteínas y organelos), duplica su material genético y finalmente se divide (Fig. 1). El ciclo celular se divide en dos fases 1) Interfase que consta de:Fase de síntesis (S): En esta etapa la célula duplica su material genético para pasarle una copia completa del genoma a cada una de sus célulashijas. Fase G G (intervalo): Entre la fase S y M de cada ciclo hay dos fases denominadas intervalo en las cuales la célula esta muy activa metabolicamente, lo cual le permite incrementar su tamaño (aumentando el número de proteínas y organelos), de lo contrario las células se harían más pequeñas con cada división. 2) Fase MMitosis (M): En esta fase se reparte a las células hijas el material genético duplicado, a través de la segregación de los cromosomas. La fase M, para su estudio se divide en: Profase: En esta etapa los cromosomas (constituidos de dos cromátidas hermanas) se condensan en el núcleo, mientras en el citoplasma se comienza a ensamblar el huso mitótico entre los centrosomas. Metafase: Comienza con el rompimiento de la membrana nuclear, de esta manera los cromosomas se pueden unir al huso mitótico (mediante los cinetocoros). Una vez unidos los cromosomas estos se alinean en el ecuador de la célula. Anafase: Se produce la separación de las cromátidas hermanas, las cuales dan lugar a dos cromosomas hijos, los cuales migran hacia polos opuestos de la célula. Telofase: Aquí ambos juegos de cromosomas llegan a los polos de la célula y adoptan una estructura menos densa, posteriormente se forma nuevamente la envoltura nuclear. Al finalizar esta fase, la división del citoplasma y sus contenidos comienza con la formación de un anillo contráctil. Citocinesis: Finalmente se divide la célula mediante el anillo contráctil de actina y miosina, produciendo dos células hijas cada una con un juegocompleto de cromosomas. Cuando ya no se requieren más células, estas entranen un estado denominado G en el cual abandonan el ciclo celular y entran en un periodo de latencia, lo cual no significa que entren en reposo ya que éstas células presentan un metabolismo activ o, pues si estas células reciben el estimulo adecuado abandonan el estado Gy entran al G Algunas poblaciones celulares altamente especializadas como las fibras musculares o neuronas al entrar en estado Gabandonan indefinidamente el ciclo celular. Que es un proceso de especiación La especiación es el proceso mediante el cual se forman las especies. En una primera etapa, denominada de aislamiento extrínseco, los miembros de una especie existente comienzan a separarse entre sí, debido a algún suceso externo, como un cambio climático, la formación de una barrera física (la aparición de una montaña, por ejemplo), o la colonización de un nuevo hábitat. Esta separación puede ocurrir también porque, durante el transcurso de centenares de generaciones, los individuos pueden necesitar dispersarse desde el ámbito geográfico de su especie a otras zonas. En una segunda etapa, de diferenciación, las poblaciones aisladas divergen genéticamente, lo que pueden realizar con más rapidez que aquellas que están en contacto con otras poblaciones. Esto ocurre, bien debido al azar, o bien como resultado de la selección natural. En la tercera etapa, llamada de aislamiento intrínseco, ciertas formas de aislamiento evolucionan en el seno de la población. Todas esas tendencias dependen más de los organismos que del entorno y pueden originarse por preferencias durante el cortejo, o por incompatibilidades genéticas, que hacen que la descendencia de cruces entre diferentes poblaciones no resulte viable o fértil. El mulo es un ejemplo. En la etapa final, la de independencia, las poblaciones recién separadas siguen su evolución particular y son capaces de colonizar otros ámbitos geográficos sin necesidad de hibridarse o mezclarse con otras. Cada una de estas etapas ha sido comprobada en estudios de campo y en laboratorio con diversos organismos. Existen, en teoría, dos maneras posibles de llevar a cabo la especiación: de modo geográfico, o de modo no geográfico. En la especiación geográfica, el aislamiento inicial surge como resultado de una separación geográfica de las poblaciones. La especiación no geográfica es el resultado de cambios de conducta, o genéticos, de una parte de determinada población local. Por ejemplo, muchos insectos comerán sólo una especie de planta y usarán la forma, el color, o el olor de esta planta como indicadores para la localización de pareja o del lugar para la puesta de sus huevos. Si un grupo de estos insectos, de manera accidental, coloniza una nueva especie de planta y se aparea allí, se produce entonces un grado de aislamiento comparable al que se produciría si ambas poblaciones estuvieran separadas por mucha distancia. Existe una gran controversia acerca de la frecuencia con que aparecen los distintos tipos de especiación pero, en general, se considera más común la especiación geográfica. El cáncer descontrol El cáncer es el resultado de la división celular fuera de control. Los mil millones de células del cuerpo humano adulto se dividen cada día para sustituir a las células que se mueren. La mayoría de estas divisiones celulares funcionan perfectamente bien, gracias a un intrincado sistema de controles y balances. Pero, ocasionalmente, una célula desafiará las restricciones normales del crecimiento y comenzará a multiplicarse de forma incontrolable, dándole al cuerpo un empujón hacia el cáncer. "Una sola mutación en el ADN de una célula no es suficiente para causar cáncer", indica Bert Vogelstein, investigador del HHMI en el Centro Oncológico de Johns Hopkins, en Baltimore, quien ha seguido el desarrollo del cáncer de colon. "El cáncer surge de la acumulación de varias mutaciones", dice. Algunas mutaciones genéticas se heredan y producen predisposiciones a tipos específicos de malignidad. Otras mutaciones son causadas por factores ambientales, tales como la radiación o los venenos. Estas alteraciones en el ADN de una célula pueden transformar a genes normales en peligrosos oncogenes que aceleran el crecimiento celular, o pueden inactivar a los genes "supresores tumorales" que normalmente detendrían el crecimiento indeseado. En cualquiera de los dos casos, una célula que ha experimentado las suficientes mutaciones puede comenzar a proliferar tan rápidamente que sus descendientes logran una ventaja selectiva sobre las células normales, que se dividen con menos frecuencia. Eventualmente, las células mutantes forman un tumor. Hoy en día hay pocas personas que no hayan tenido que enfrentarse al cáncer, ya sea en el propio cuerpo o en el de alguien cercano. Cada día se diagnostican nuevos casos, y por suerte, también hay más ocasiones en que se consigue la remisión de la enfermedad. Los tratamientos se han descubierto a base de entender cómo y por qué aparecen los tumores, y aunque queda mucho camino por recorrer, poco a poco se va avanzando en el conocimiento de los mecanismos por los que aparece esta enfermedad, y gracias a eso se pueden buscar nuevas formas de atacarla. El cáncer es un grupo de células que ha perdido el control. Las células tumorales crecen mucho más rápido que las células
  • 4. normales del cuerpo, y además se “saltan” las órdenes que éste les envía: si una célula no se comporta normalmente, el organismo le “pide” que pare de crecer, o incluso que se suicide (lo que se conoce en biología como Apoptosis, o muerte celular programada), para evitar que cause problemas al resto del organismo. Pero si una célula en cuestión no obedece a estas órdenes, y además puede crecer rápidamente, va a tener ciertas ventajas respecto al resto de las células del cuerpo, provocando el nacimiento de muchas células como ella, que son las que constituyen el cáncer. TEORÍA EVOLUTIVA La evolución biológica es un hecho histórico completamente establecido, pero ¿qué factores son responsables del cambio evolutivo? La evolución es ante todo un proceso de cambio genético en el tiempo, y la genética de poblaciones es la disciplina biológica que suministra los principios teóricos de la evolución. En esta ciencia se parte del supuesto de que los cambios evolutivos a pequeña escala, los que se dan en el seno de las poblaciones de las especies, contienen todos los ingredientes necesarios para explicar toda la evolución, pues la macroevolución, o evolución a gran escala, no sería más que la extrapolación en el espacio y en el tiempo de los procesos básicos que se dan en las poblaciones. Casi todas las especies comprenden una o más poblaciones de individuos que se cruzan entre sí, formando una comunidad de intercambio genético denominada población mendeliana. Esta población es el sustrato básico donde se forja la evolución. En el seno de la población se da el hecho inevitable de que algunos individuos dejan más descendientes que otros. Como que el único componente que se transmite de generación en generación es el material genético (los genes), el que un individuo deje más descendientes implica que sus variantes génicas (alelos) estarán más representadas en la siguiente generación. De este modo, las frecuencias de los distintos alelos cambiarán de una generación a otra, y este cambio será irreversible cuando se considera el conjunto de los genes de la población, pues es muy improbable que se vuelva a una configuración previa en todas las variantes génicas. Por tanto, desde el punto de vista de la población, la evolución es en último término un cambio acumulativo e irreversible de las proporciones de las diferentes variantes de los genes en las poblaciones. ¿Qué procesos hacen que unos alelos cambien en frecuencia de generación en generación? Los agentes que cambian las frecuencias alelicas (o génicas) de las poblaciones, o sea los factores de evolución, son la mutación, la deriva genética, la migración y la selección natural. En la misma época, J.B. de Lamarck (1744-1829) estudiando también fósiles llegó a deducciones completamente opuestas al fijismo y que suscitaron gran controversia con Cuvier y la mayor parte de naturalistas de la época; según Lamarck las especies actuales provenían de especies primitivas, hoy extinguidas, que habrían sufrido modificaciones sucesivas; esta nueva idea recibió el nombre de EVOLUCIONISMO. Para Lamarck estas transformaciones se debían a que cuando cambiaban las condiciones ambientales, los seres vivos desarrollaban caracteres que les ayudaban a vivir mejor (ADAPTACIÓN AL MEDIO) y luego esos caracteres se transmitían a sus descendientes, apareciendo especies nuevas; es lo que llamaba la HERENCIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS. EVOLUCIÓNMOLECULAR La evolución molecular es el proceso de cómo cambian los genes de una determinada población de organismos a lo largo del tiempo. Las técnicas para explorar los genes y los cromosomas, tales como electroforesis y secuencia de DNA y RNA, permite a los científicos comparar el DNA de diferentes especies, y determinar las relaciones evolutivas. Las especies que tienen una formación genética similar tienen una relación evolutiva más cercana. Todos los seres vivientes tienen DNA. Hay diferentes DNA en individuos de una misma especie. Hay muchas más diferencias de DNA en especies diferentes. Para deducir las relaciones evolutivas mediante el uso de DNA, los científicos comparan el DNA de diferentes especies. Las especies relacionadas de manera remota, tales como tortugas y bacterias, tienen un DNA diferente. Las especies con relación más cercana, como en el caso de los humanos y los chimpancés, tienen un 98.7% de DNA iguales, lo que indica una relación evolutiva muy cercana. La teoría de la evolución ha sido demostrada a nivel molecular, según un estudio. La naturaleza crea nuevas piezas de mecánica molecular modificando los elementos ya existentes. Los científicos han demostrado por primera vez, etapa por etapa, el proceso por el cuál la naturaleza crea una nueva pieza de mecánica molecular modificando los elementos ya existentes. Éste es uno de los datos recogidos en un estudio publicado en la revista estadounidense "Science", que confirma la teoría de la evolución de Darwin."Descubrimos que la complejidad molecular evoluciona por transformación, por medio de un proceso de explotación molecular que permite que viejos genes, obligados por la selección a funciones completamente diferentes, sean reciclados para nuevas funciones", afirmó Joe Thornton, biólogo y principal autor del estudio. Etapas del ciclo celular ETAPAS Y CARACTERÍSTICAS Como ya se mencionó, una célula tipo pasa a lo largo de su vida por etapas (G1, S y G2) antes de dividirse. Las características más relevantes de cada una de las mismas son: Etapa G1: Esta etapa que sucede a la división celular es la más variable en duración. Las células hijas recientemente originadas presentan una gran actividad metabólica produciéndose un aumento acelerado del tamaño celular. Los organoides de la célula precursora han sido repartidos de manera más o menos equitativa entre las células hijas, deben entonces aumentar de tamaño y también en número para mantener las características de su tipo celular. Se sintetizan así ribosomas y microtúbulos a partir de las proteínas y otras moléculas que la conforman. Los organoides del sistema de endomembranas, aumentan considerablemente de tamaño, ya que ambas células hijas han recibido parte de estos organoides. Sin embargo, pueden ser sintetizados de nuevo en caso de no existir precursores. Esto no ocurre con mitocondrias y cloroplastos que se originan por división de estas estructuras preexistentes. Como se recordará ambos organoides contienen ADN y ribosomas que les permite dividirse de forma relativamente independiente del núcleo celular. Todos los procesos de síntesis de nuevos organoides o aumento de tamaño de los existentes, son regulados mediante activación de complejos enzimáticos en un momento determinado. En este período se observa, a su vez, una gran síntesis de ARNm como así también ARNt y ARNr. Estos ácidos serán utilizados para la síntesis de proteínas estructurales, para la construcción y o aumento de los organoides, como así también la producción de enzimas necesarias para dicha síntesis. Cabe destacar que durante este período también se sintetizan las enzimas que serán utilizadas en la etapa siguiente, es decir en la duplicación del ADN, como así también moléculas precursoras de los ácidos nucleicos.
  • 5. Cuando las células dejan de crecer (si se agotan los nutrientes o por inhibición por contacto) lo hacen en G1. Esto implica que también se sintetizan las sustancias que estimulan o inhiben distintas fases del ciclo celular. Etapa S: el período S o de síntesis de ADN tiene como característica fundamental la síntesis de nuevo material genético, para que las células hijas tengan la misma dotación. Sin embargo persisten los altos índices de síntesis de ARN para obtener enzimas requeridas en la síntesis de histonas que formarán parte de la macroestructura del ADN y tubulinas relacionadas con el proceso de división celular. Etapa G2: En esta fase, ya con el ADN duplicado, la célula ensambla las estructuras necesarias para la separación de las células hijas durante la división celular y la citocinesis (separación del citoplasma). Etapa M: Durante M, la envoltura nuclear se desintegra, la cromatina se condensa en forma creciente hasta ser visible los cromosomas al microscopio óptico. Estos cromosomas formados cada uno por dos cromátidas (cromosomas duplicados) pasaran por cada una de las fases de la división celular (mitosis o meiosis) para concluir con la formación de las células hijas, cada una con una única copia de su ADN (cromosomas sin replicar) , que marcan el inicio de un nuevo ciclo Duración del ciclo celula  Citocinesis o división delcitoplasma: CÉLULA VEGETAL.•En las células vegetales debido a la existencia de una pared rígida no se puede formar el surco de segmentación, la citocinesis se produce por tabicación.• En el ecuador de la célula y en el centro se acumulan vesículas que se desprenden del aparato de Golgi, estas vesículas se fusionan y dan lugar a un tabique llamado placa celular o fragmoplasto.  53. Citocinesis o división delcitoplasma: CÉLULA VEGETAL.• Este tabique crece del centro hacia la periferia hasta contactar con la membrana de la célula madre dividiendo a la célula en dos. Las membranas de este tabique darán lugar a las membranas plasmáticas de las nuevas células, mientras que en el interior se acumula pectina y hemicelulosa que dará lugar a la lámina media. Al formarse la placa quedan algunos poros que originan los plasmodesmos.  54. Citocinesis o división delcitoplasma: CÉLULA VEGETAL.  55. CITOCINESISCélulaanimal Célula vegetal Estrangulamiento Fragmoplasto  56. Citocinesis o división del citoplasma.• Sea cual sea el proceso de citocinesis, al final de la división se obtienen dos células hijas que tendrán el mismo número y la misma clase de cromosomas que la célula madre.