Bioelementos y macromoléculas de la vida

Tema 1: Sustancias químicas de la materia viva
Cuando los elementos químicos forman la materia viva se les define como
BIOELEMENTOS.
La materia tiene la capacidad de sintetizar compuestos orgánicos llamados
proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. Empezamos por diferenciar
que el carbono es el elemento base de la materia viva es cual tiene como
características principales;
1- Puede combinarse con 4 átomos iguales o diferentes a él.
2- Tiene la capacidad de formar cadenas uniéndose entre sí o con otros
elementos a saber el hidrogeno, oxígeno, nitrógeno, azufre.
3- Forma enlaces simples, dobles, triples.
4- Las cadenas que resultan de los enlaces son lineales a anilladas.
Proteínas
Son macromoléculas compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. La
mayoría también contienen azufre y fósforo. Las mismas están formadas por la
unión de varios aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos. El orden y
disposición de los aminoácidos en una proteína depende del código genético, ADN,
de la persona.

Como vimos las proteínas están formadas por moléculas muy grandes, formadas a
su vez por unidades más pequeñas llamadas aminoácidos (estos se unen entre sí
mediante enlaces peptídicos, y reciben su caracterización propia con los grupos
funcionales amino y carboxilo).
Hay que reconocer 4 grupos funcionales:
El grupo NH2 , característico de la proteínas y actúa como base. El carbono alfa se
une a este.
El grupo R-(radical), que es una cadena de átomos.
El grupo carboxilo que actúa como ácido.
Los grupos funcionales en las moléculas orgánicas se unen a los átomos de
carbono y determinan las características estructurales y funcionales de estas.
Debemos tener presente que las proteínas se forman por 20 aminoácidos
naturales. Algunos se pueden sintetizar otros no. Los que si se pueden se
denominan Esenciales, que se obtiene de consumir huevos, carne, leche, frijoles…

Estructura de la proteína…
Las funciones principales de las proteínas son:
• Ser esenciales para el crecimiento. Las grasas y carbohidratos no las pueden
sustituir, por no contener nitrógeno.
• Proporcionan los aminoácidos esenciales fundamentales para la síntesis tisular.
• Son materia prima para la formación de los jugos digestivos, hormonas,
proteínas plasmáticas, hemoglobina, vitaminas y enzimas.
• Funcionan como amortiguadores, ayudando a mantener la reacción de diversos
medios como el plasma.

• Actúan como catalizadores biológicos acelerando la velocidad de las reacciones
químicas del metabolismo. Son las enzimas. A estas últimas si son orgánicas se les
denomina enzimas orgánicas o biocatalizadores. Y estas actúan sobre los
sustratos. Las enzimas son específicas de cada región. Por ejemplo la que actúa
sobre el algodón se llama amilasa. Respecto a las enzimas las acciones de estas
ocurren en grupo; siempre.
Actúan como transporte de gases como oxígeno y dióxido de carbono en sangre.
(Hemoglobina).
• Actúan como defensa, los anticuerpos son proteínas de defensa natural contra
infecciones o agentes extraños.
Permiten el movimiento celular a través de la miosina y actina (proteínas
contráctiles musculares).
• Resistencia. El colágeno es la principal proteína integrante de los tejidos de
sostén.
Energéticamente, las proteínas aportan al organismo 4 Kcal de energía por cada
gramo que se ingiere.
Ver página 20 del libro de texto

Lípidos
Son compuestos orgánicos formados por carbono, hidrogeno, oxigeno y algunas
veces por nitrógeno y fosforo.
Los lípidos son una fuente y una reserva de energía muy importantes. Los
animales almacenan lípidos (principalmente triglicéridos) en el tejido adiposo.
Cuando el organismo los necesita, los utiliza para obtener energía.
El tejido adiposo, además, protege y sostiene los órganos y ayuda a mantener el
calor del cuerpo. Las ballenas que viven en aguas frías tienen una capa de tejido
adiposo muy gruesa que les sirve como aislante para evitar la pérdida de calor.
Algunos lípidos son componentes muy importantes de las membranas de las
células vegetales y animales.
Las hormonas sexuales, los corticosteroides y las vitaminas liposolubles (A, E, D y
K) cumplen funciones muy específicas en el organismo. También hay lípidos
(prostaglandinas y leucotrienos) que participan en la coagulación de la sangre, la
respuesta inflamatoria, la regulación de la temperatura del cuerpo y el sistema de
defensa del organismo.
Los lípidos no solo cumplen funciones energéticas sino estructurales como es el
caso de los fosfolípidos, que forman parte de la membrana celular.
Cabe destacar la gran cantidad de lípidos que hay a saber algunos de los más
importantes.
Los triglicéridos son las grasas y los aceites. Están formados por una molécula de
glicerol y tres de ácidos grasos. Son los lípidos que más abundan en tu organismo
y en los alimentos. Muchos alimentos que consumimos contienen triglicéridos,
como la mantequilla o el aceite de oliva, de coco, de girasol y de maíz. La función
principal de los triglicéridos es producir energía. ¿Sabías que un gramo de

triglicéridos proporciona más del doble de energía que uno de hidratos de
carbono? Los lípidos se almacenan en tu cuerpo en el tejido adiposo (graso).
Las ceras forman cubiertas que protegen la piel, el pelo y las plumas de los
animales, o las hojas y los frutos de las plantas. La lanolina es el componente
principal de la grasa de la lana de las ovejas. La cera de abejas es un producto
fabricado por estos insectos.
El colesterol que solo se encuentra solo en los animales. Forma parte de las
membranas de las células y es necesario para fabricar otros lípidos, como la
vitamina D y algunas hormonas (hormonas sexuales y corticosteroides). La
vitamina D es muy importante para que los huesos crezcan sanos y fuertes. Las
hormonas sexuales se ocupan de los caracteres sexuales y de las funciones de la
reproducción. Los corticosteroides controlan el metabolismo, así como la cantidad
de agua y sal que hay en tu organismo.
Las vitaminas liposolubles, como la A, la E, la D y la K, se incluyen en el grupo de
los lípidos.
Las lipoproteínas son moléculas formadas por algunos lípidos que se unen a
proteínas para así poder ser transportados con más facilidad en la sangre.
Otros dos no menos importantes los esteroles y los terpenos.
Carbohidratos
Los carbohidratos, también conocidos como glúcidos, hidratos de carbono y
sacáridos son aquellas moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y
oxígeno que resultan ser la forma biológica primaria de almacenamiento y
consumo de energía.

Funciones
Las funciones que los glúcidos cumplen en el organismo son, energéticas, de
ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.
Energéticamente, los carbohidratos aportan 4 KCal (kilocalorías) por gramo de
peso seco. Esto es, sin considerar el contenido de agua que pueda tener el
alimento en el cual se encuentra el carbohidrato. Cubiertas las necesidades
energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como
glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del individuo), el resto se
transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo.
Se suele recomendar que mínimamente se efectúe una ingesta diaria de 100
gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metabólicos.
Ahorro de proteínas: Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las
proteínas para fines energéticos, relegando su función plástica.
Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y
estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse esta
función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte.
Clasificación de los hidratos de carbono:
Carbohidratos simples:
Los hidratos de carbono simples son los monosacáridos, entre los cuales podemos
mencionar a la glucosa y la fructosa que son los responsables del sabor dulce de
muchos frutos.
Con estos azúcares sencillos se debe tener cuidado ya que tienen atractivo sabor y
el organismo los absorbe rápidamente. Su absorción induce a que nuestro
organismo secrete la hormona insulina que estimula el apetito y favorece los
depósitos de grasa.

El azúcar, la miel, el jarabe de arce (maple syrup), mermeladas, jaleas y golosinas
son hidratos de carbono simples y de fácil absorción.
Otros alimentos como la leche, frutas y hortalizas los contienen aunque
distribuidos en una mayor cantidad de agua.
Carbohidratos complejos:
Los hidratos de carbono complejos son los polisacáridos; formas complejas de
múltiples moléculas. Entre ellos se encuentran la celulosa que forma la pared y el
sostén de los vegetales; el almidón presente en tubérculos como la patata y el
glucógeno en los músculos e hígado de animales.
El organismo utiliza la energía proveniente de los carbohidratos complejos de a
poco, por eso son de lenta absorción. Se los encuentra en los panes, pastas,
cereales, arroz, legumbres, maíz, cebada, centeno, avena, etc.
Ácidos nucleicos
Son aquellos formados por nitrógeno, hidrogeno, oxigeno, fosforo azufre. Hay dos
tipos de ácidos uno es el ADN y otro es el ARN las cuales están formados por
nucleótidos. Específicamente la timina forma el ADN, y el uracilo el ARN, así como
la desoxirribosa para el ADN y la ribosa para el ARN.
Los ácidos nucleicos contienen y transmiten información genética, y la infinita
variedad de ordenarse de estas, hace que la información transmitida sea infinita.
Ahora recuerde que la estructura vertebral de las cadena consiste en unidades
alternas de fosfato y azúcar.
ADN
El ácido desoxirribonucleico (frecuentemente abreviado como ADN) es un ácido
nucleico que contiene instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y
funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es

responsable de su transmisión hereditaria. El papel principal de la molécula de
ADN es el almacenamiento a largo plazo de información. Muchas veces, el ADN es
comparado con un plano o una receta, o un código, ya que contiene las
instrucciones necesarias para construir otros componentes de las células, como las
proteínas y las moléculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta
información genética son llamados genes, pero las otras secuencias de ADN tienen
propósitos estructurales o toman parte en la regulación del uso de esta
información genética.
ARN
El ácido ribonucleico (ARN o RNA) es un ácido nucléico formado por una cadena de
ribonucleótidos. Está presente tanto en las células procariotas como en las
eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus (virus ARN). El ARN
celular es lineal y de hebra sencilla, pero en el genoma de algunos virus es de
doble hebra.
En los organismos celulares desempeña diversas funciones. Es la molécula que
dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica; el ADN no puede actuar solo,
y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de
proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y
su desarrollo). Varios tipos de ARN regulan la expresión génica, mientras que otros
tienen actividad catalítica. El ARN es, pues, mucho más versátil que el ADN.
Tipos de ARN
ARN mensajero,. El ARN mensajero (ARNm o RNAm) lleva la información sobre la
secuencia de aminoácidos de la proteína desde el ADN, lugar en que está inscrita,
hasta el ribosoma, lugar en que se sintetizan las proteínas de la célula. Es, por
tanto, una molécula intermediaria entre el ADN y la proteína y el apelativo de
"mensajero" es del todo descriptivo. En eucariotas, el ARNm se sintetiza en el

nucleoplasma del núcleo celular y de allí accede al citosol, donde se hallan los
ribosomas, a través de los poros de la envoltura nuclear.
ARN de transferencia. Los ARN de transferencia (ARNt o tRNA) son cortos
polímeros de unos 80 nucleótidos que transfiere un aminoácido específico al
polipéptido en crecimiento; se unen a lugares específicos del ribosoma durante la
traducción. Tienen un sitio específico para la fijación del aminoácido (extremo 3') y
un anticodón formado por un triplete de nucleótidos que se une al codón
complementario del ARNm mediante puentes de hidrógeno.22
ARN ribosómico. El ARN ribosómico (ARNr o RNAr) se halla combinado con
proteínas para formar los ribosomas, donde representa unas 2/3 partes de los
mismos. En procariotas, la subunidad mayor del ribosoma contiene dos moléculas
de ARNr y la subunidad menor, una. En los eucariotas, la subunidad mayor
contiene tres moléculas de ARNr y la menor, una. En ambos casos, sobre el
armazón constituido por los ARNr se asocian proteínas específicas. El ARNr es muy
abundante y representa el 80% del ARN hallado en el citoplasma de las células
eucariotas.25 Los ARN ribosómicos son el componente catalítico de los ribosomas;
se encargan de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos del polipéptido
en formación durante la síntesis de proteínas; actúan, pues, como ribozimas.
El ADN y el ARN son los dos principales ácidos nucleicos del organismo. Y
finalmente la función principal de los ácidos nucleicos son las siguientes:
*Portar y transmitir la información hereditaria.
* Controlar el metabolismo de la célula por medio de la síntesis de proteínas.
Las dos actividades ocurren en el núcleo de la célula.
Entrelazando se dice que una célula que posee núcleo definido se llamara
eucariota y la que no procariotas.

Composición del núcleo:
Nucleolo: El nucleolo es una región especial en la que se sintetizan partículas que
contienen ARN y proteína que pasan al citoplasma a través de los poros nucleares
y a continuación se modifican para transformarse en ribosomas. El núcleo controla
la síntesis de proteínas en el citoplasma enviando mensajeros moleculares. El ARN
mensajero (ARNm) se sintetiza de acuerdo con las instrucciones contenidas en el
ADN y abandona el núcleo a través de los poros y es donde se producen las
primeras fases de unión de los ribosomas.
Cromatina; está formada por ADN y proteínas, y poca cantidad de ARN (ac.
ribonucleico). El ADN es el soporte físico de la herencia. El ARN, se forma en el
núcleo a partir del código del ADN. El ARN formado se mueve hacia el citoplasma.
Cromosomas: estructuras del núcleo de la célula eucariota que consiste en
moléculas de ADN (que contienen los genes) y proteínas. Son estructuras
filamentosas formadas por una matriz en la que se dispone una doble hélice de
ADN, con un gen que, según sus características, puede aparecer en el fenotipo.
Según el estado fisiológico de la célula, los cromosomas pueden estar dispersos
por el núcleo, y son inidentificables, o bien espiralizados formando una especie de
bastoncillo. Los cromosomas se presentan por parejas, en una cantidad que es
característica para cada especie. Así, por ejemplo, en los seres humanos el núcleo
de la mayor parte de las células contiene 23 pares de cromosomas.
Genes: en un solo cromosoma hay muchísimos genes, es decir secuencias de
bases dentro de un fragmento del ADN

Vitaminas
Las vitaminas son compuestos heterogéneos imprescindibles para la vida, que al
ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven el correcto
funcionamiento fisiológico. La mayoría de las vitaminas esenciales no pueden ser
sintetizadas (elaboradas) por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlas
más que a través de la ingesta equilibrada de vitaminas contenidas en los
alimentos naturales. Las vitaminas son nutrientes que junto con otros elementos
nutricionales actúan como catalizadoras de todos los procesos fisiológicos (directa
e indirectamente).
Las vitaminas se pueden clasificar según su solubilidad: si lo son en agua
hidrosolubles o si lo son en lípidos liposolubles. En los seres humanos hay 13
vitaminas que se clasifican en dos grupos: (9) hidrosolubles (8 del complejo B y la
vitamina C) y (4) liposolubles (A, D, E y K B1).
La carencia de vitaminas provoca enfermedades denominadas avitaminosis o
deficiencia vitamínica.
Ver cuadro de la página 48 del libro de texto…

Componentes inorgánicos de la materia viva…
La materia viva es una sustancia natural formada por componentes orgánicos,
agua y las sales minerales.
Estas últimas son moléculas inorgánicas. Algunas veces se encuentran combinados
con proteínas, lípidos y carbohidratos, pero si se son disueltos en agua se llaman
aniones y cationes… Estos participan en funciones tales como; regulación de la
acidez, disolventes en los procesos biológicos, regulan la presión osmótica del
medio celular.
TEMA 2: TEORÍA CELULAR; LA CELULA
La célula se puede definir como una unidad, anatómica, morfológica y funcional
que posee un sistema de estructuras, altamente organizado, que forman
microorganismos inferiores que propician la vida celular.
Los postulados de la Teoría celular propuesta por Robert Hoocke y sus
colaboradores Schleiden y Scwann son los siguientes:
Todos los organismos vivos con excepción de los Virus están formados por células
y productos celulares.
A pesar de la diversidad celular existen semejanzas en cuanto a la composición
Bioquímica y en las actividades metabólicas de toda célula, es decir, si comparas
una célula procariota con una eucariota animal o vegetal a pesar de sus diferencias
hay similitudes en cuanto a la composición Bioquímica y en sus actividades
metabólicas.
Toda célula se compone de 2 partes importantes y diferenciadas: el Citoplasma y
el Núcleo, de las 2 la más importante es el Núcleo porque allí se almacena la
información biológica hereditaria a partir del ADN.
Como organelos de suma importancia se descubrieron el Áster en células animales,
el Aparato de golgi y los Plastidios en vegetales.

Como hecho fundamental la Fecundación del óvulo y la unión o fusión de los
pronúcleos masculino y femenino en la reconstitución del núcleo Diploide de la
célula Huevo o Cigoto.
Partes que se reconocen de una célula:
La mayoría de las células tienen tres partes principales: la membrana, el
citoplasma y el núcleo.
La membrana plasmática separa la célula del exterior, la protege y regula la
entrada y salida de sustancias.

El citoplasma es el interior celular. En él hay unas estructuras que se llaman
orgánulos, que desempeñan diferentes funciones celulares (respiración,
elaboración o almacenamiento de sustancias, etc.).
El núcleo celular es el centro de control de la célula. Se encuentra separado del
citoplasma por una envoltura nuclear.
Anteriormente se definió lo que era una célula procariota y otra eucariota…
Como ejemplos de estas células tenemos los siguientes:
Procariotas: organismos pertenecientes al reino monera; bacterias y cianofíceas.
Eucariotas: organismos pertenecientes al reino protista como protozoos, algas
elementales. Por otro lado le podemos sumar los hongos, plantas y animales
vertebrados e invertebrados.

Célula vegetal y animal:
Las células son la porción más pequeña de materia viva capaz de realizar todas las
funciones de los seres vivos, es decir, reproducirse, respirar, crecer, producir
energía, etc.
Existen dos tipos de células con respecto a su origen, células animales y células
vegetales:
En ambos casos presentan un alto grado de organización con numerosas
estructuras internas delimitadas por membranas.
Ahora los diferentes tipos de células vegetales pueden distinguirse por la forma,
espesor y constitución de la pared, como también por el contenido de la célula. El
ser humano ha tomado ventaja de la diversidad celular: consumimos los almidones
y proteínas almacenados en sus tejidos de reserva, usamos los pelos de la semilla
del algodón (Gossipium hirsutum) así como las fibras del tallo del lino (Linum
ussitatisimun) para vestirnos; aún cuando las células están muertas, como en el
leño, lo utilizamos para construcciones y para hacer papel.
Una serie de características diferencian a las células vegetales:
Presentan cloroplastos: son orgánulos rodeados por dos membranas, atrapan la
energía electromagnética derivada de la luz solar y la convierten en energía
química mediante la fotosíntesis, utilizando después dicha energía para sintetizar
azúcares a partir del CO2 atmosférico.
Vacuola central: una gran vacuola en la región central es exclusiva de los
vegetales, constituye el depósito de agua y de varias sustancias químicas, tanto de
desecho como de almacenamiento. La presión ejercida por el agua de la vacuola
se denomina presión de turgencia y contribuye a mantener la rigidez de la célula,
por lo que el citoplasma y núcleo de una célula vegetal adulta se presentan
adosados a las paredes celulares. La pérdida del agua resulta en el fenómeno

denominado plasmólisis, por el cual la membrana plasmática se separa de la pared
y condensa en citoplasma en en centro del lumen celular.
Pared celular es tal vez la característica más distintiva de las células vegetales. Le
confiere la forma a la célula, cubriéndola a modo de exoesqueleto, le da la textura
a cada tejido, siendo el componente que le otorga protección y sostén a la planta.
Célula Animal; partes que la conforman
Membrana Celular: Es el límite externo de la célula formada por fosfolipido y su
función es delimitar la célula y controlar lo que sale e ingresa de la célula.
Mitocondria: diminuta estructura celular de doble membrana responsable de la
conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina
(ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que desempeñan,
llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula.

Cromatina: complejo macromolecular formado por la asociación de ácido
desoxirribonucleico o ADN y proteínas básicas, las histonas, que se encuentra en el
núcleo de las células eucarióticas.
Lisosoma: Saco delimitado por una membrana que se encuentra en las células con
núcleo (eucarióticas) y contiene enzimas digestivas que degradan moléculas
complejas. Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir las
enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos
celulares.
Aparato de Golgi: Parte diferenciada del sistema de membranas en el interior
celular, que se encuentra tanto en las células animales como en las vegetales.
Citoplasma: El citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo.
Engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos, como se describirá más
adelante.
Nucleoplasma: El núcleo de las células eucarióticas es una estructura discreta que
contiene los cromosomas, recipientes de la dotación genética de la célula. Está
separado del resto de la célula por una membrana nuclear de doble capa y
contiene un material llamado nucleoplasma. La membrana nuclear está perforada
por poros que permiten el intercambio de material celular entre nucleoplasma y
citoplasma.
Núcleo: El órgano más conspicuo en casi todas las células animales y vegetales es
el núcleo; está rodeado de forma característica por una membrana, es esférico y
mide unas 5 µm de diámetro. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y proteínas
están organizadas en cromosomas que suelen aparecer dispuestos en pares
idénticos. Los cromosomas están muy retorcidos y enmarañados y es difícil
identificarlos por separado.
Nucleolo: Estructura situada dentro del núcleo celular que interviene en la
formación de los ribosomas (orgánulos celulares encargados de la síntesis de

proteínas). El núcleo celular contiene típicamente uno o varios nucleolos, que
aparecen como zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular. No están
separados del resto del núcleo por estructuras de membrana.
Centriolos: Cada una de las dos estructuras de forma cilíndrica que se encuentran
en el centro de un orgánulo de las células eucarióticas denominado centrosoma. Al
par de centriolos se conoce con el nombre de diplosoma; éstos se disponen
perpendicularmente entre sí.
Ribosoma: Corpúsculo celular que utiliza las instrucciones genéticas contenidas en
el ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias específicas de aminoácidos y
formar así proteínas. Los ribosomas se encuentran en todas las células y también
dentro de dos estructuras celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi
todos flotan libremente en el citoplasma (el contenido celular situado fuera del
núcleo), pero muchos están enlazados a redes de túbulos envueltos en
membranas que ocupan toda la masa celular y constituyen el llamado retículo
endoplasmático.
Reticulos Endoplasmaticos (RE): También retículo endoplásmico, extensa red de
tubos que fabrican y transportan materiales dentro de las células con núcleo
(células eucarióticas). El RE está formado por túbulos ramificados limitados por
membrana y sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma (contenido
celular externo al núcleo) y se conectan con la doble membrana que envuelve al
núcleo. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso.
RE Rugoso: La superficie externa del RE rugoso está cubierta de diminutas
estructuras llamadas ribosomas, donde se produce la síntesis de proteínas.
Transporta las proteínas producidas en los ribosomas hacia las regiones celulares
en que sean necesarias o hacia el aparato de Golgi, desde donde se pueden
exportar al exterior.

RE Liso: El RE liso desempeña varias funciones. Interviene en la síntesis de casi
todos los lípidos que forman la membrana celular y las otras membranas que
rodean las demás estructuras celulares, como las mitocondrias. Las células
especializadas en el metabolismo de lípidos, como las hepáticas, suelen tener más
RE liso.El RE liso también interviene en la absorción y liberación de calcio para
mediar en algunos tipos de actividad celular. En las células del músculo
esquelético, por ejemplo, la liberación de calcio por parte del RE activa la
contracción muscular.
Membrana Plasmática: La membrana plasmática de las células eucarióticas es una
estructura dinámica formada por 2 capas de fosfolípidos en las que se embeben
moléculas de colesterol y proteínas. Los fosfolípidos tienen una cabeza hidrófila y
dos colas hidrófobas. Las dos capas de fosfolípidos se sitúan con las cabezas hacia
fuera y las colas, enfrentadas, hacia dentro. Es decir, los grupos hidrófilos se
dirigen hacia la fase acuosa, los de la capa exterior de la membrana hacia el
líquido extracelular y los de la capa interior hacia el citoplasma.

Diferencias entre células animales y vegetales
Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célula
vegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa, que le da rigidez.
La célula vegetal contiene cloroplastos: organelos capaces de sintetizar azúcares a
partir de dióxido de carbono, agua y luz solar (fotosínteis) lo cual los hace
autótrofos (producen su propio alimento) , y la célula animal no los posee por lo
tanto no puede realizar el proceso de fotosíntesis.
Pared celular: la célula vegetal presenta esta pared que está formada por celulosa
rígida, en cambio la célula animal no la posee, sólo tiene la membrana
citoplasmática que la separa del medio.
Una vacuola única llena de líquido que ocupa casi todo el interior de la célula
vegetal, en cambio, la célula animal, tiene varias vacuolas y son más pequeñas.
Las células vegetales pueden reproducirse mediante un proceso que da por
resultado células iguales a las progenitoras, este tipo de reproducción se llama
reproducción asexual.
Las células animales pueden realizar un tipo de reproducción llamado reproducción
sexual, en el cual, los descendientes presentan características de los progenitores
pero no son idénticos a él.
Los virus y su relación con las células:
El virus es un agente genético que posee una región central de ácido nucleico,
ADN o ARN (genoma) y que está rodeado por una cubierta de proteína o cápside
y, en algunos casos, por una envoltura lipoproteica.
Los virus contienen toda la información necesaria para su ciclo reproductor; que
solamente puede ocurrir adentro de las células vivas, apoderándose de las enzimas
y de la maquinaria biosintética de sus hospedadores.

Los virus difieren entre sí por el tamaño, la forma y la composición química de su
genoma.
Los virus NO SON CELULAS… ¿PORQUÉ?...
Ellas se pueden ver también como partículas sub-microscopicas, no celulares, que
requieren de una célula huésped viva y específica para formar nuevas partículas
virales, lo cual lo hacen replicando o copiando el acido nucleico que las forma, sólo
después de que su material genético entra a la célula huésped y altera su
maquinaria metabólica.
Ciclo de infección de algunos bacteriófagos:
1- Unión; el virus se pone en contacto con la célula.
2- Penetración: el virus ingresa su material genético a la célula
3- Replicación; el ácido nucleico viral bloquea la información para la síntesis
de ADN ó ARN y proteínas propias de la célula huésped pero se producen
copias de la proteína vírica y ácido nucleico vírico.
4- Ensamblaje: el virus toma control de la formación de nuevos virus; es decir,
que ácidos nucleicos virales y la proteína viral se organizan como nuevas
partículas infecciosas.
5- Liberación: por algún mecanismo se las partículas virales se leiberan de la
célula huésped.
Estos pasos pueden ocurrir mediante dos vías: la vía lítica o la vía lisogénica
En la primer vía repite los mismos pasos mencionados anteriormente, pero en la
vía lisogénica pero entre las fases de penetración y replicación hay una fase de
latencia de la que el virus permanece inactivo.

TEMA 3: Funciones básicas de la célula
Las funciones vitales las podemos dividir en 2 principalmente: metabólicas y de
perpetuación.
La primera permite la conservación del ser vivo, como la nutrición, la respiración y
la síntesis de productos.
La segunda garantiza la conservación de aquellos organismos que existen en la
naturaleza. Se pueden destacar el control del estado de equilibrio, la reproducción
y la adaptación (ajusta a los organismos a nuevos factores). Al final podemos ver
la perpetuación como un proceso que se da aunque haya factores externos e
internos que los seres vivos deben enfrentar, para ganar la batalla de la vida.
El metabolismo tiene principalmente dos finalidades:
✷ Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena en forma
de ATP (adenosín trifostato). Esta energía se obtiene por degradación de los
nutrientes que se toman directamente del exterior o bien por degradación
de otros compuestos que se han fabricado con esos nutrientes y que se
almacenan como reserva.
✷ Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que serán
utilizados para crear sus estructuras o para almacenarlos como reserva.
Al producirse en las células de un organismo, se dice que existe un metabolismo
celular permanente en todos los seres vivos, y que en ellos se produce una
continua reacción química.
Estas reacciones químicas metabólicas (repetimos, ambas reacciones suceden en
las células) pueden ser de dos tipos: catabolismo y anabolismo.

El catabolismo (fase destructiva)
Su función es reducir, es decir de una sustancia o molécula compleja hacer una
más simple.
Catabolismo es, entonces, el conjunto de reacciones metabólicas mediante las
cuales las moléculas orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que
proceden del medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o
parcialmente transformándose en otras moléculas más sencillas (CO2, H2O, ácido
láctico, amoniaco, etcétera) y liberándose energía en mayor o menor cantidad que
se almacena en forma de ATP (adenosín trifosfato). Esta energía será utilizada por
la célula para realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción
muscular, síntesis de moléculas) .
Las reacciones catabólicas se caracterizan por:
Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman
en otros más sencillos.
Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los compuestos orgánicos
más o menos reducidos, liberándose electrones que son captados por coenzimas
oxidadas que se reducen.
Son reacciones exergónicas en las que se libera energía que se almacena en forma
de ATP.
Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de compuestos muy
diferentes se obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, ácido pirúvico,
etanol, etcétera).
El anabolismo (fase constructiva)
Reacción química para que se forme una sustancia más compleja a partir otras
más simples.

Anabolismo, entonces es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las
cuales a partir de compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sintetizan
moléculas más complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por
lo que se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP.
Las moléculas sintetizadas son usadas por las células para formar sus
componentes celulares y así poder crecer y renovarse o serán almacenadas como
reserva para su posterior utilización como fuente de energía.
Las reacciones anabólicas se caracterizan por:
Son reacciones de síntesis, mediante ellas a partir de compuestos sencillos se
sintetizan otros más complejos.
Son reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más oxidados se
reducen, para ello se necesitan los electrones que ceden las coenzimas reducidas
(NADH, FADH2 etcétera) las cuales se oxidan.
Son reacciones endergónicas que requieren un aporte de energía que procede de
la hidrólisis del ATP.
Son procesos divergentes debido a que, a partir de unos pocos compuestos se
puede obtener una gran variedad de productos.
No todos los seres vivos utilizan la misma fuente de carbono y de energía para
obtener sus biomoléculas.

Ahora teniendo en cuenta la fuente de carbono que utilicen existen dos tipos de
seres vivos:
Autótrofos, utilizan como fuente de carbono el CO2. (Vegetales verdes y muchas
bacterias).
Heterótrofos, utilizan como fuente de carbono los compuestos orgánicos.
(Animales hongos y muchas bacterias).
La quimiosíntesis consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se libera
en reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos reducidos. Los organismos
que realizan quimiosíntesis se denominan quimoautótrofos, quimiolitótrofos o
quimiosintéticos; todos ellos son bacterias que usan como fuente de carbono el
dióxido de carbono en un proceso similar al ciclo de Calvin de las plantas.
La fotosíntesis; es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias
a la energía que aporta la luz
Los organismos que tienen la capacidad de llevar a cabo la fotosíntesis son
llamados fotoautótrofos (otra nomenclatura posible es la de autótrofos, pero se
debe tener en cuenta que bajo esta denominación también se engloban aquellas
bacterias que realizan la quimiosíntesis) y fijan el CO2 atmosférico. En la
actualidad se diferencian dos tipos de procesos fotosintéticos, que son la
fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesis anoxigénica. La primera de las modalidades
es la propia de las plantas superiores, las algas y las cianobacterias, donde el
dador de electrones es el agua y, como consecuencia, se desprende oxígeno.
Mientras que la segunda, también conocida con el nombre de fotosíntesis
bacteriana, la realizan las bacterias purpúreas y verdes del azufre, en las que en
dador de electrones es el sulfuro de hidrógeno, y consecuentemente, el elemento
químico liberado no será oxígeno sino azufre, que puede ser acumulado en el
interior de la bacteria, o en su defecto, expulsado al agua.

Podemos verlo de esta forma también; la fotosíntesis es un proceso en virtud del
cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas
bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.
Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biósfera terrestre —la
zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.
La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de
la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la
temperatura y son independientes de la luz.
La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la
intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la
segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la
temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.
Fase primaria o lumínica
La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones
químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.
La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen
átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.
Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de magnesio se
sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos.
Molécula de clorofila
La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua
(H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico
que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe
por efecto de la luz.

El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no
utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP. En consecuencia,
cada vez que la luz esté presente, se desencadenará en la planta el proceso
descrito.
Fase secundaria u oscura
La fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz,
aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y depende
directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica.
En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de
carbono gaseoso (CO2) presente en el aire, dando como resultado la producción
de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos; es decir, compuestos
cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Dicho proceso se desencadena gracias a una energía almacenada en moléculas de
ATP que da como resultado el carbohidrato llamado glucosa (C6HI2O6), un tipo de
compuesto similar al azúcar, y moléculas de agua como desecho.
Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de otras reacciones
químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más.
A partir de estos productos, la planta elabora lípidos y proteínas necesarios para la
formación del tejido vegetal, lo que produce el crecimiento.
Cada uno de estos procesos no requiere de la participación de luz ni de la clorofila,
y por ende se realiza durante el día y la noche. Por ejemplo, el almidón producido
se mezcla con el agua presente en las hojas y es absorbido por unos tubitos
minúsculos que existen en el tallo de la planta y, a través de éstos, es
transportado hasta la raíz donde se almacena. Este almidón es utilizado para
fabricar celulosa, el principal constituyente de la madera.

El resultado final, y el más trascendental, es que la planta guarda en su interior la
energía que proviene del Sol. Esta condición es la razón de la existencia del
mundo vegetal porque constituye la base energética de los demás seres vivientes.
Por una parte, las plantas son para los animales fuente de alimentación, y, por
otra, mantienen constante la cantidad necesaria de oxígeno en la atmósfera
permitiendo que los seres vivos puedan obtener así la energía necesaria para sus
actividades.
Si los químicos lograran reproducir la fotosíntesis por medios artificiales, se abriría
la posibilidad de capturar energía solar a gran escala. En la actualidad se trabaja
mucho en este tipo de investigación. Todavía no se ha logrado sintetizar una
molécula artificial que se mantenga polarizada durante un tiempo suficiente para
reaccionar de forma útil con otras moléculas, pero las perspectivas son
prometedoras.
Ahora es importante señalar que de todas las células eucariotas, únicamente las
fotosintéticas presentan cloroplastos, unos orgánulos que usan la energía solar
para impulsar la formación de ATP y NADPH, compuestos utilizados con
posterioridad para el ensamblaje de azúcares y otros compuestos orgánicos. Al
igual que las mitocondrias, cuentan con su propio ADN y posiblemente se hayan
originado como bacterias simbióticas intracelulares.
A manera de importancia podemos citar que la fotosíntesis es seguramente el
proceso bioquímico más importante de la biósfera por varios motivos:
1. La síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica se realiza
fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos
a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia
por los diferentes seres vivos.

2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química,
necesaria y utilizada por los seres vivos
3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración
aerobia como oxidante.
4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera
primitiva, que era anaerobia y reductora.
5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles
fósiles como carbón, petróleo y gas natural.
6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos yheterótrofos no sería posible
sin la fotosíntesis.
Se puede concluir que la diversidad de la vida existente en la Tierra depende
principalmente de la fotosíntesis.
Respiración celular; El proceso de respiración celular tiene 2 procesos: la parte
anaeróbica (la cual no es una respiración) (glucólisis y fermentación), y la
aeróbica, que requiere la presencia de oxígeno (Ciclo de Krebs y cadena
respiratoria). Es importante no confundir el proceso anaeróbico como un tipo de

respiración, pues para que pueda ser respiración requiere de oxígeno, y en este
caso el proceso aeróbico carece de esta molécula.
CICLO DE KREBS o RESPIRACIÓN AEROBICA
Sucesión de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula, mediante las
cuales se realiza la descomposición final de las moléculas de los alimentos y en las
que se producen dióxido de carbono, agua y energía. este proceso, que se lleva a
cabo por la acción de siete enzimas, es conocido también por ciclo de los ácidos
tricarboxílicos. El ciclo de Krebs ocurre en todos los animales, plantas superiores y
en la mayoría de las bacterias. En los organismos que tienen células con núcleo, el
ciclo tiene lugar dentro de un orgánulo membranoso que se llama mitocondria, una
estructura que se compara a menudo con la central de producción de energía de la
célula. El descubrimiento del ciclo es obra de sir Hans Adolf Krebs, un bioquímico
británico que presentó este importante avance científico en 1937.
Los alimentos, antes de poder entrar en el ciclo del ácido cítrico, deben
descomponerse en pequeñas unidades llamadas grupos acetilo. Cada grupo acetilo
(CH3CO) contiene sólo dos átomos de carbono, junto con hidrógeno y oxígeno. Al
comienzo del ciclo, un grupo acetilo se combina con una molécula con cuatro
átomos de carbono llamada oxalacetato, para producir un compuesto con seis
átomos de carbono: el ácido cítrico. En los restantes pasos del ciclo, la molécula de
ácido cítrico se transforma, y pierde dos de sus átomos de carbono, que salen en
forma de dióxido de carbono. Así mismo, se liberan también cuatro electrones.
Estos viajan dentro de la célula gracias a una serie de móleculas transportadoras,
la cadena transportadora de electrones, en la que se produce energía en forma de
una molécula rica en energía llamada trifosfato de adenosina, o ATP, antes de
reaccionar con el oxígeno para formar agua. Un producto adicional del ciclo es otra

molécula con gran contenido energético, llamada trifosfato de guanosina, o GTP.
La célula utiliza estas moléculas, el ATP y el GTP, como combustible en muchos
procesos. Otra molécula usada como combustible, el fosfato de creatina, puede
servir también para proveer de energía extra a las células del cerebro y de los
músculos. La molécula original de oxalacetato se regenera al final del ciclo. Esta
molécula puede reaccionar entonces con otro grupo acetilo y comenzar el ciclo de
nuevo. En cada giro del ciclo se produce energía.
El ciclo de Krebs es una vía eficaz para convertir, dentro de la célula, los
componentes de los alimentos en energía utilizable. En el ciclo, sólo se destruyen
los grupos acetilo; tanto las siete enzimas que llevan a cabo las diferentes
reacciones, como los compuestos intermedios sobre los que actúan, pueden volver
a utilizarse una y otra vez. Muchos de los compuestos intermedios que se
producen en el ciclo se usan también como materiales de construcción para la
síntesis de aminoácidos, hidratos de carbono y otros productos celulares.
Ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs empieza y acaba con la combinación de la acetil coenzima A
(acetil Co A) y el oxalacetato para formar ácido cítrico. Este compuesto ácido tiene
seis átomos de carbono y experimenta una serie de reacciones químicas
catalizadas por enzimas que separan dos de estos átomos. Las enzimas también
modifican la estructura del compuesto, que se transforma en oxalacetato al final
del ciclo. Éste se combina a continuación con la acetil Co A para iniciar de nuevo la
cadena de reacciones. Cada ciclo genera una molécula de ATP rico en energía (que
se forma por liberación de cuatro electrones) y otra de GTP.
La respiración anaeróbica (o anaerobia) es un proceso biológico de
oxidorreducción de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor
terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más
raramente una molécula organica, a través de una cadena transportadora de
electrones análoga a la de la mitocondria en la respiración aeróbica.1 No debe

confundirse con la fermentación, que es un proceso también anaeróbico, pero en
el que no participa nada parecido a una cadena transportadora de electrones y el
aceptor final de electrones es siempre una molécula orgánica como el piruvato.
Podemos distinguir dos tipos de metabolismos anaerobios
Fermentaciones
La mayoría de los organismos anaerobios utilizan la fermentación para obtener
energía química. Existen diferentes tipos de fermentación en función de la ruta
metabólica utilizada. Así, se denomina fermentación alcohólica a aquella en la que
se genera etanol, fermentación láctica a la que genera ácido láctico. En vista de lo
antes descrito se denota la importancia de estos procesos en el quehacer humano.
Además la fermentación como proceso es desarrollada a niveles industriales
alrededor del mundo.
Respiración anaeróbica.
Algunos microorganismos realizan un proceso metabólico conocido como
respiración anaeróbica que, a pesar de no utilizar oxígeno, es completamente
diferente de las fermentaciones. En la respiración anaeróbica existe una cadena de
transporte de electrones análoga a la de la respiración aeróbica, pero el aceptor
final de electrones no es el oxígeno sino otra molécula, generalmente inorgánica,
como SO2-, NO3- o CO2.
Un organismo anaerobio facultativo (en presencia de oxígeno respira, en ausencia,
fermenta produciendo hidrógeno) entraría en simbiosis ecológica con un
organismo metanógeno (anaerobio estricto; usa hidrógeno y produce metano).
Esta relación sintrófica puede coevolucionar hacia una mayor interdependencia,
culminando en la endosimbiosis. Este nuevo organismo simbionte, en condiciones
anaerobias, produce metano, pero en condiciones aerobias produciría CO2 y agua.

Tema 4: AUTOPERPETUACIÓN
Al reproducirse se transfiere la vida a otros, es decir se perpetúa en los seres
siguientes para continuar el ciclo de supervivencia… Ahora las funciones que
permiten la perpetuación de los seres vivos son las siguientes:
 El control del estado de equilibrio.
 La reproducción.
 La adaptación.
El componente clave de la autoperpetuación es el ADN. El ADN y la síntesis de
proteínas son de vital importancia para el mantenimiento del orden de un sistema
biológico, ya sea este de una célula (la individualidad de una célula está
determinada por las proteínas que posee) o un organismo pluricelular.
Síntesis de proteínas
Se resume en dos fases llamadas transcripción y traducción…
El ADN contiene instrucciones para todas las proteínas que la célula necesita. El
ARN es una molécula que sirve de intermediaria entre las instrucciones del ADN y
la formación de proteínas. Sin embargo, en al ARN el azúcar es ribosa (en el ADN
es desoxirribosa) y la base uracilo sustituye a la timina.
Se le llama transcripción al proceso mediante el cual el mARN( ARN mensajero)
copia instrucciones del ADN, eso se hace sintetizando moléculas de ARN
complementarias al ADN. Sólo una de las cadenas de ADN de un gen es
complementaria al mARN, esta es la cadena que se transcribe.
En el mARN la información está especificada por codones. Cada codón es una
combinación de 3 bases consecutivas que especifican un aminoácido. El mARN
también contiene instrucciones para iniciar la transcripción o señalar el fin de la
transcripción.

Se le llama traducción al proceso mediante el cual el mARN convierte las
secuencias de bases en secuencias de aminoácidos de una proteína. El “lenguaje
de ácidos nucleicos” del mARN se traduce en “lenguaje de aminoácidos” de la
proteína.
Existen 20 aminoácidos, cada uno se une a su tARN (que tiene una secuencia de
tres bases llamada anticodón). Cada tARN( ARN de transferencia) reconoce el
codón apropiado del mARN y coloca a los aminoácidos en el orden requerido para
formar la proteína.
Los ribosomas son organelos de dos subunidades. Están formados por proteínas y
rARN (ARN ribosómico). Los ribosomas “leen” las instrucciones del mARN y donde
se forman las cadenas de polipéptidos en la medida que el tARN une a los
aminoácidos en el orden requerido por el ADN.
El proceso aquí descrito es el que reina para células eucariotas. El ADN de cada
célula eucariota gobierna sus funciones y sus características heredables.
En resumen en el ADN tiene la capacidad de duplicarse y además en él se da el
proceso de transcripción. Por otro lado el ARN realiza el proceso de traducción y la
finalidad del proceso es la formación de las proteínas…
Las proteínas estructurales de cada célula poseen su propia naturaleza y permiten
diferentes procesos METABOLICOS.
MUTACIONES
Se define como la alteración brusca del contenido genético. Las hereditarias
ocurren en el núcleo de los gametos. Profundizando más la causa que los produce
puede ser espontanea (simplemente ocurre y no tiene razón conocida) o inducida
(distintos factores ambientales, por ejemplo rayos x, rayos gamma, rayos
ultravioletas en sí estos factores se llaman exógenos; agentes mutantes).

Estos agentes mutantes pueden ser físicos (radiaciones ionizantes, choque
térmico, ultrasonidos de alta energía). Químicos (gas mostaza, penicilina, nicotina,
drogas, ácido nitroso, sulfato de cobre) y finalmente biológicos llámense por
ejemplo; virus y bacterias.
Ahora por el efecto en el orden de organización;
 Génicas: surge por alteraciones en la estructura del gen. Como resultado de
agentes mutantes químicos, físicos y biológicos. Enfermedades que
provocan; albinismo, hemofilia, daltonismo. Podemos definir la hemofilia
como una enfermedad hereditaria caracterizada por la aparición de
hemorragias internas y externas debido a la deficiencia total o parcial de
una proteína coagulante denominada globulina anti hemofílica (factor de
coagulación)
 Cromosómicas: observables mediante el microscopio, donde se observan
alteraciones en la estructura del cromosoma. Estas pueden ser de
DELECCIÓN (pérdida de un segmento del cromosoma) e INVERSIÓN
cuando un trozo de cromosoma se coloca en otro orden dentro del mismo
cromosoma. Duplicación; repetición de un segmento. TRANSCOLOCACIÓN;
se pasan elementos de un cromosoma a otro. Casos comunes; delección en
el cromosoma 5, síndrome de grito de gato. Delección en el cromosoma 4;
retardo severo. Mal formaciones en el aspecto interno y externo.
 Genómicas: producidas por un incremento o reducción en el número de
cromosomas. Estas pueden ser poliploidía (se duplica el número de
cromosomas) inducidas o espontáneas. O cuando hay un cromosoma extra
en unos de los pares está se conoce como trisomía. Consecuencias
inmediatas. Síndrome de down(trisomía 21) . Síndrome de Patau; trisomía
13. Trisomía 22 este es un síndrome parecido al de DOWN. Finalmente otro
factor aparte de la trisomía es la monosomía que es la ausencia de un
cromosoma debido a una división celular anormal. Respecto a estas últimas
hay enfermedades como; Síndrome de Turner; que se produce debido a la

ausencia de un cromosoma X en un gameto masculino(Y). Síndrome de
Klinefelter: Mutación ligada a los cromosomas sexuales por una división
celular anormal (XXY).
Ahora para cerrar por el momento en que las mutaciones ocurren estas se pueden
clasificar en;
*Germinal.
*Cigótica.
* Post-cigótica
No obviar que la prueba que permte diagnosticar algunos tipos de mutaciones se
llama AMNIOCENTESIS.
AMNIOCENTESIS: prueba prenatal que consiste en extraer una parte de líquido
amniótico que rodea al feto para analizarla. La amniocentesis se utiliza con
frecuencia durante el segundo trimestre de embarazo (por lo general entre 15 y 18
semanas después del último período menstrual de la mujer)1 para diagnosticar o,
con mucha mayor frecuencia, descartar la presencia de ciertos defectos
cromosómicos y genéticos. Se trata de una prueba rutinaria y se realiza
únicamente si el médico sospecha alguna anomalía que no pueda detectarse
mediante otras pruebas, lo cual constituiría una interferencia seria en el embarazo.
Las células desprendidas y que flotan en dicho líquido sirven para obtener un
recuento exacto de cromosomas y para detectar cualquier estructura
cromosomática anormal.
Reproducción Celular;
PROPOSITO; conservación de la especie( debido a la transmisión de caracteres de
una célula a otra). Gracias a ella los organismos reparan lesiones, forman

cicatrices, protegen contra las infecciones, pero OJO, también puede causar la
formación de tumores y CANCER.
El ciclo celular puede ocurrir mediante la Meiosis (sexual) o mitosis (asexual).
Ciclo celular con Mitosis; ocurre en 3 fases o periodos llamadas:
*Interface que es donde ocurre la duplicación del material nuclear. Tiene 3
periodos llamados S, G1 Y G2.
* Mitosis: aquí se produce la distribución equitativa de los materiales
genéticos y la formación de dos núcleos nuevos que darán origen a dos células
hijas. Recordemos que aquí ay 4 fases profase, metafase, anafase y telofase.
*Citocinesis: división del citoplasma. Este proceso difiere entre células
animales y vegetales.
Ciclo celular con Meiosis; permite que a partir de una célula diploide se formen
células haploides. Este tipo de reproducción permite la formación de células
especializadas llamadas células reproductoras o GAMETOS (poseen solo la mitad
del número de cromosomas de la especie es decir son haploides). Recordemos que
las células haploides que resultan de la meiosis sufren un proceso para alcanzar la
madurez a este proceso se le denomina gametogénesis y si es de
espermatozoides se le denomina espermatogénesis y finalmente si la formación es
de óvulos se denomina ovogénesis. Ocurre la fecundación.
Hay que tener presente que este ciclo es sinónimo de reproducción sexual, y
gracias a que se da la combinación genética de los progenitores durante la
fecundación se, tiene siempre que la descendencia tendrá una mayor posibilidad
de supervivencia y una mejor evolución genética, ya que está avanza rápidamente
ante los cambios.

Mas sobre Meiosis y Mitosis…
La meiosis incluye dos divisiones sucesivas de una célula eucariótica diploide (2N),
de organismos de reproducción sexual, dando como resultado cuatro células
haploides (N) hijas, cada una con la mitad del material de la célula original,
llevándose a cabo el entrecruzamiento (que producirá variación genética).

Caracteres sexuales;
Primarios: estructuras que tienen que ver directamente con la función de la
reproducción. Ejemplo clásico los testículos en el hombre y la vagina en la mujer.
Secundarios: caracteres exclusivos de cada uno de los sexos. La barba en el
hombre.
Las glándulas sexuales producen estrógeno y progesterona (en los ovarios) y
testosterona (en los testículos), reguladoras de los impulsos sexuales y
responsable de los caracteres sexuales secundarios.
Hormona: mensajero químico que actúa en pequeñísimas cantidades llevando
información que va de las glándulas que la producen, vía sanguínea, hasta los
órganos o proceso especifico donde actúa, para acelerar o inhibir funciones.
Por último la reproducción sexual en el ser humano, que se da en la fecundación
puede ser normalmente interna; pero ahora se da también externamente ( IN
VITRO). En el reino animal los sapos y los peces la fecundación es externa
también.
Cuando la fecundación no ocurre, el ovulo se desintegra, el revestimiento uterino
se desprende y se produce el sangrado menstrual. Este ciclo inicia con la salida del
óvulo del ovario y culmina con el último día de la regla. Este proceso ocurre mes a
mes…
Ahora otra forma de reproducción de los seres vivos es la reproducción asexual.
Que se puede definir como aquella en la que se forman nuevos individuos a partir
de uno solo y sin que haya participación de células sexuales.
Una de ellas es la regeneración que consiste en que una porción del organismo
con frecuencia separada de él artificialmente, es capaza de originar un individuo
adulto.

Otros tipos de reproducción pueden asexual pueden ser por medio de estacas,
acodos o injertos.
CANCER
«Cáncer» es un término genérico que designa un amplio grupo de enfermedades
que pueden afectar a cualquier parte del organismo; también se habla de
«tumores malignos» o «neoplasias malignas». Una característica del cáncer es la
multiplicación rápida de células anormales que se extienden más allá de sus límites
habituales y pueden invadir partes adyacentes del cuerpo o propagarse a otros
órganos, proceso conocido como metástasis. Las metástasis son la principal causa
de muerte por cáncer.
En su mayoría está enfermedad se ve desencadenada por agentes infecciosos,
Hepatitis, el papiloma y cualquier enfermedad que conlleve malformaciones
congénitas.
Fallos genéticos en otras células no gaméticas. Hay dos tipos de genes implicados
en el cáncer ellos son; protoncogenes o antioncogenes.
Canceres comunes; Carcinomas, leucemia, sarcomas, liposarcoma
Factores de riesgo del cáncer
El consumo de tabaco y alcohol, la dieta malsana y la inactividad física son los
principales factores de riesgo de cáncer en todo el mundo. Las infecciones crónicas
por VHB, VHC y algunos tipos de PVH son factores de riesgo destacados en los
países de ingresos bajos y medianos. El cáncer cervicouterino, causado por PVH,
es una de las principales causas de defunción por cáncer en las mujeres de países
de ingresos bajos

Tema 5; Herencia Mendeliana
Se considera que la historia de la genética comienza con el trabajo del monje
agustino Gregor Mendel. Su investigación sobre hibridación en guisantes, publicada
en 1866, describe lo que más tarde se conocería como las leyes de Mendel.
Haciendo un paréntesis en la historia se puede definir la genética como la ciencia
que estudia la transmisión de los caracteres de padres a hijos, es decir la herencia
biológica… La clave de esta transmisión esta en los cromosomas en otras palabras
está clave se llama ADN.
El año 1900 marcó el "redescubrimiento de Mendel" por parte de Hugo de Vries,
Carl Correns y Erich von Tschermak, y para 1915 los principios básicos de la
genética mendeliana habían sido aplicados a una amplia variedad de organismos,
donde destaca notablemente el caso de la mosca de la fruta (Drosophila
melanogaster). Bajo el liderazgo de Thomas Hunt Morgan y sus compañeros
"drosofilistas", los especialistas en genética desarrollaron la teoría mendeliana-
cromosómica de la herencia, la cual fue ampliamente aceptada para 1925.
Paralelamente al trabajo experimental, los matemáticos desarrollaron el marco
estadístico de la genética de poblaciones, y llevaron la interpretación genética al
estudio de la evolución.
Con los patrones básicos de la herencia genética establecidos, muchos biólogos se
volvieron hacia investigaciones sobre la naturaleza física de los genes. En los años
cuarenta y a principios de los cincuenta, los experimentos señalaron al ADN como
la parte de los cromosomas (y quizás otras nucleproteínas) que contenía genes.
Algunos acontecimientos importantes;
1865 Publicación del artículo de Gregor Mendel Experimentos sobre hibridación de
plantas
1869 Friedrich Miescher descubre lo que hoy se conoce como ADN.

1880-1890: Walther Flemming, Eduard Strasburger, y Edouard Van Beneden
describen la distribución cromosómica durante la división celular.
1903 Walter Sutton establece la hipótesis según la cual los cromosomas,
segregados de modo mendeliano, son unidades hereditarias.1
1905 William Bateson acuña el término «genética» en una carta dirigida a Adam
Sedgwick.2
1906 William Bateson propone el término «genética».3
1908 Ley de Hardy-Weinberg
1910 Thomas Hunt Morgan demuestra que los genes residen en los cromosomas.
1913 Alfred Sturtevant realiza el primer mapa genético de un cromosoma.
Leyes de Mendel
Primera ley o principio de la uniformidad: «Cuando se cruzan dos individuos de
raza pura, los híbridos resultantes son todos iguales». El cruce de dos individuos
homocigotos, uno de ellos dominante (AA) y el otro recesivo (aa), origina sólo
individuos heterocigotas, es decir, los individuos de la primera generación filial son
uniformes entre ellos (Aa).
Segunda ley o principio de la segregación: «Ciertos individuos son capaces de
transmitir un carácter aunque en ellos no se manifieste». El cruce de dos
individuos de la F1 (Aa) dará origen a una segunda generación filial en la cual
reaparece el fenotipo "a", a pesar de que todos los individuos de la F1 eran de
fenotipo "A". Esto hace presumir a Mendel que el carácter "a" no había
desaparecido, sino que sólo había sido "opacado" por el carácter "A" pero que, al
reproducirse un individuo, cada carácter se segrega por separado.
Tercera ley o principio de la combinación independiente: Hace referencia al cruce
polihíbrido (monohíbrido: cuando se considera un carácter; polihíbrido: cuando se

consideran dos o más caracteres). Mendel trabajó este cruce en guisantes, en los
cuales las características que él observaba (color de la semilla y rugosidad de su
superficie) se encontraban en cromosomas separados. De esta manera, observó
que los caracteres se transmitían independientemente unos de otros. Esta ley, sin
embargo, deja de cumplirse cuando existe vinculación (dos genes están muy cerca
y no se separan en la meiosis).
Conceptos importantes:
Herencia biológica; conjuntos de caracteres hereditarios de un individuo. Cada
carácter está determinado por un par de genes llamados alelos. Es decir, dos
formas de regir una misma característica. Los caracteres pueden ser dominantes
si se presentan con mucha frecuencia o recesivos si su aparición es escasa.
Los caracteres que poseen los individuos de una misma especie se llaman
individuales y los que distinguen una especie de otra se llaman específicos.
La expresión física de los caracteres heredados se llama fenotipo. El conjunto de
genes que transporta los caracteres heredados se llama genotipos.
Este puede ser:
Homocigota; cuando los dos genes, para una misma característica, son iguales es
decir o dominantes o recesivos. Mendel los llamo puros.
Heterocigotos; cuando un par de genes para, para una misma característica, son
diferentes, es decir hay uno dominante y otro recesivo a este Mendel le llamo
Híbrido.
En los cromosomas está la clave que transmite los caracteres hereditarios, esta se
llama como se dijo anteriormente se llama ADN. Hay que recordar que el ADN
forma los genes, y ellos son lo que poseen la información genética dentro del
cromosoma. Cada gen ocupa un punto fijo en el cromosoma y a este punto se le

llama locus. Ahora par de cromosomas está formado por dos miembros iguales
llamados cromosomas homólogos.
Genoma; conjunto de todos los cromosomas diferentes que se encuentran en cada
núcleo celular de una especie determinada.
Cuadro de Punnet
El cuadro de Punnett es un diagrama diseñado por Reginald Punnett y es usado
por los biólogos para determinar la probabilidad de que un producto tenga un
genotipo particular. El cuadro de Punnett permite observar cada combinación
posible de un alelo materno con otro alelo paterno por cada gen estudiado
Ejemplos; Cruzamiento AaBb X AaBb
Otro ejemplo monohíbrido Clásico…
En este modelo, ambos organismos poseen el genotipo Bb, por lo que
pueden producir gametos que contengan los alelos "B" y "b" (se acostumbra
en los estudios de la genética usar mayúsculas para expresar los alelos
dominantes y con minúscula a los recesivos). La probabilidad de que el
producto tenga el genotipo BB es de 25%, con Bb es de 50% y con bb de
25%. Todos los genotipos son alelos, por lo tanto todos son conocidos como
un punnett normal o adyacente.

Materno
B b
Paterno
B BB Bb
b Bb bb
Elaboración de un cuadro de punnett
Se elabora una tabla o cuadro con tres columnas y tres filas (cuadro de Punnet):
En las celdas horizontales de color negro, van los alelos o genes aportados por el
padre (en este ejemplo el padre tiene un par de genes AA para el color de la
semilla) pero cada gameto solo recibe un gen para ese carácter por parte del
padre.
Entonces se coloca un gen A por cada celda, o sea, un gen para la formación de
cada gameto en el cruce.

Esto se explica de acuerdo con la ley de la segregación Un par de genes es
segregado (separado) en la formación de los gametos.
En las celdas verticales negras se colocan los alelos o genes que aportará la madre
a los gametos. De igual manera se cumple la ley de la segregación. Entonces en
cada celda se coloca un solo gen:
Las celdas de color blanco corresponden a los gametos de los hijos que se
formarán en el cruce donde se restablecerá el número par de genes para cada
gameto
Ejemplo: Si se cruzan semillas homocigotas amarillas dominantes AA con semillas
verdes homocigotas recesivas aa, o sea que tenemos el caso AA x aa
En las celdas blancas se formarán los gametos resultantes del cruce o sea la
combinación o entrecruzamiento de los genes aportados por el padre y la madre
para ese carácter (se combina el gen de la primera celda horizontal con el gen de
la primera celda vertical). En este momento se restablece el número par de genes
en lo gametos formados (uno de cada progenitor)

El resultado del cruce será: Genotipo: 100 % Heterocigoto Aa
Fenotipo: 100% Semilla de color amarillo. (Ser puede explicar por la ley de la
dominancia: un gen del par determina la expresión fenotípica y enmascara al otro;
El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo o gen para el
color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo para
el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquél que es
dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto.
HERENCIA NO MENDELIANA…
La genética se ha desarrollado grandemente en los últimos años…Algunos
científicos que hicieron aportes son:
En 1941 Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle demuestran que los genes
[ARN-mensajero] codifican proteínas.
Luego en 1953 James D. Watson y Francis Crick determinan que la estructura del
ADN es una doble hélice en direcciones antiparalelas, polimerizadas en dirección 5'
a 3'.

Para el año 1977 Fred Sanger, Walter Gilbert, y Allan Maxam secuencian ADN
completo del genoma del bacteriófago y en 1990 se funda el Proyecto Genoma
Humano.
Herencia ligada al sexo:
Existen rasgos determinados por genes que se encuentran en cualquiera de los
dos cromosomas sexuales: X o Y.
Por esta razón, las proporciones que se obtienen en la descendencia, así como los
mecanismos por los cuales se heredan, cambian respecto a los genes que se
encuentran en los cromosomas somáticos o gonosomas.
En este tipo de herencia, los genes anómalos se hallan en el cromosoma X y son
dominantes sobre los mutados, por lo que se debe tener el gen dañado en dosis
doble (homocigoto) para que se produzca la enfermedad.
Las mujeres con fenotipo normal pueden no llevar el gen (homocigotas
dominantes), o llevar uno normal y uno dañado (heterocigoto o portadora). Si una
mujer portadora se une a un hombre sano, en cada fecundación tendrá una
probabilidad del 25% de hijas sanas (que no lleven el gen), 25% de hijas
portadoras (heterocigotas), 25% de hijos sanos (su cromosoma X lleva el gen
dominante) y 25% de hijos enfermos (su cromosoma X lleva el alelo dañado).
Recordemos que algunas enfermedades congénitas recibe el nombre de
enfermedades ligadas al sexo; debido a que los genes que la producen se
encuentran en el mismo cromosoma que determina el sexo. Entre ellas
clásicamente se conoce el Daltonismo y la hemofilia. El daltonismo es una
enfermedad conocida como ceguera parcial a ciertos colores (rojo y verde).
La hemofilia se transmite por el gen recesivo Xh

Dominancia incompleta… es la interacción genética en la cual los homocigotos son
fenotípicamente diferentes a los heterocigotos.1 Los cruzamientos que presentan
dominancia incompleta son aquellos en los que no existe rasgo dominante, ni
recesivo. Suponiendo que la forma de los ojos estuviera determinada por un gen
cuyo homocigoto dominante da forma grande y redonda y el homocigoto recesivo
da una forma semi-alargada, y el heterocigoto resulte con forma achatada y más
alargada que la de cualquier progenitor homocigoto para esta característica.
Otra forma de verlo es; la dominancia parcial o incompleta es aquella condición en
la cual un gen dominante no logra imponer su expresión en forma total en el
heterocigota.
En el cruzamiento de cierto tipo de ganado se ve un ejemplo de dominancia
incompleta. Si un animal rojo se cruza con una blanco, se produce un animal de un
color intermedio, un ruano; pero cuando dos miembros de esta generación se
cruzan, los rasgos empiezan a segregarse de nuevo, mostrando que los alelos
mismos, como opinaba Mendel, permanecen inalterados, dando una razón de uno
rojo a dos ruanos a uno blanco.
Otros ejemplos pueden ser; las gallinas andaluzas (negras, blancas y azuladas).
Las plantas investigadas por K. Correns, flores rojas, blancas y rosadas.
Codominancia; dos caracteres dominantes que se manifiestan sin mezclarse.
Ejemplo los caballos pintos.
Alelos múltiples.
Muchos genes tienen más de un alelo para un determinado rasgo. Los grupos
sanguíneos A, B, AB y O son ejemplos de alelos múltiples (genes A, B y O). Los
alelos A y B son ambos dominantes, se dice que son codominantes, mientras que
el alelo O es recesivo. Si una persona tiene sangre tipo AB, significa que por lo
menos uno de sus padres tenía el alelo A y el otro B. Si una persona tiene sangre
tipo A significa que un alelo fue heredado de uno de sus padres y que un alelo A ó

O fue heredado del otro. Una persona con sangre tipo O debe tener ambos padres
portadores de un alelo O, aunque fenotípicamente sean A ó B.
Un solo carácter puede estar regido por más de dos alelos en cada locus del
cromosoma. Ejemplos color del pelaje de los conejos, grupos sanguíneos de las
personas.
Grupos Sanguíneos. Gracias al Médico Karl Landsteiner se descubrió un sistema de
clasificación de mucha importancia en las transfusiones sanguíneas.
FENOTIPO GENOTIPO
Grupo A AA ó AO
Grupo B BB ó BO
Grupo AB AB
Grupo O OO
Recordar que el donador universal son los grupo O, y estos solo pueden recibir
sangre del tipo O.
Por otro lado el AB puede recibir de cualquier grupo pero solamente donar al AB.
Además de los grupos sanguíneos, existe un factor descubierto en 1940 por
Landsteiner y Wilmer; el Rh+ (dominante) y Rh-(recesivo).
Aspectos relevantes sobre la genética y la responsabilidad de las personas en los
procesos.
En 1956, Joe Hin Tijo y Albert Levan demuestran que el ADN humano está
constituido por 23 pares de cromosomas.
Otras definiciones

Cariotipo; características del conjunto de cromosoma (tamaño, forma y número),
de una célula somática típica de una especie (individuo), o de una cepa
determinada.
Cariograma o idiograma; es la representación esquemática del cariotipo.
No hay que olvidar que muchos problemas de la salud de las personas son de
origen genético y los matrimonios con cierto grado de consanguinidad aumentan
las probabilidades de que sean transmitidas.
Manipulación de la Herencia
El eje base de este tema es la BIOTECNOLOGÍA que se define como todos aquellos
conocimientos producidos por el ser humano , para mejorar diversas técnicas, con
el propósito de mejorar la especie(producción), aunque en ocasiones pone en
peligro la supervivencia de ellas mismas.
Avances claves de la Biotecnología:
1. La manipulación de la herencia
2. El proyecto Genoma
Para el primer punto; Manipulación de la herencia, se tienen las siguientes
técnicas:
La Selección artificial:
Este tipo de selección lo que hace es separar organismos, para escoger una o
varias características genéticas; procura la selección de los caracteres deseables,
para una mayor producción.
El Cruzamiento:

Se llama Técnicas de cruzamiento cuando se mezclan las mejores características
de una misma especie o diferentes, pero compatibles entre ellas.
El caballo o yegua (Equus caballus) con 64 cromosomas se cruza con la burra o
burro (Equus asinus) y producen una mula que posee 63 cromosomas.
Las mulas son estériles.
La Mutación:
Las mutaciones son cambios que se presentan en el contenido genético, las cuales
se pueden dar de forma natural.
Pero también las mutaciones pueden ser provocadas artificialmente por medio de
la técnica llamada mutación inducida
Organismos Transgénicos: ADN Recombinante o ingeniería genética.
En 1971, P. Berg y otros de la Universidad de Standford unieron dos trozos de ADN
de especies diferentes en una misma molécula. La cual se convirtió en la primera
molécula de ADN
Un organismo transgénico es un organismo tratado para incorporarles genes que
no son propios de su especie.
Organismos clonados:
Mediante esta técnica se obtiene un organismo idéntico a otro, así las
características genéticas serán iguales. Un ejemplo de clonación en animales fue
la creación de la oveja Dolly.
Fecundación in vitro o FIVET:

El FIVET es una técnica que se conoce con el nombre de Reproducción Asistida.
También se le conoce como la fecundación realizada fuera del sistema reproductor
de la hembra.
Fases de la técnica:
1. Extracción (ovulos y espermatozoidez)
2. Fecundación en tubo de ensayo
3. Implantación del embrión
Inseminación artificial: Consiste en introducir el esperma de un macho en las vías
genitales de una hembra, de la misma especie, sin que se produzca la cópula (acto
sexual). Esta técnica debe realizarse cuando la hembra esté ovulando. Se ha usado
sobre todo en ganadería, pues permite obtener el material genético de los machos
mejor dotados, incluso almacenarlo, con el fin de ser utilizado en varias hembras a
la vez y en cualquier momento, sin tener que desplazar al macho o a la hembra
grandes distancias.
Proyecto Genoma Humano:
El proyecto consiste en conocer la totalidad de los genes responsables de las
características humanas y su ubicación exacta dentro de cada cromosoma.
Este proyecto podría ser beneficioso especialmente en medicina, ya que con los
conocimientos actuales se podrían reponer los genes dañados en una persona por
otros nuevos, similar a las refacciones que se hacen en los vehículos.
La posibilidad de aplicar este conocimiento ha generado controversias y
oposiciones en muchos sectores, entre las que se destacan especialmente las de
carácter religioso, ético y moral.

Herencia y evolución…
El concepto más importante en la Biología es el de la Evolución, teoría unificadora
que explica el origen de diversas formas de vida como resultado de cambios en su
carga genética a través del tiempo. La teoría de la evolución establece que los
organismos modernos descienden, con modificaciones, de formas de vida
preexistentes.
La evolución surge como consecuencia de varios procesos naturales:
Variación genética entre los miembros de una población. Todos los
organismos presentan caracteres variables, ellos son una cuestión de azar,
aparecen en cada población natural y se heredan entre los individuos. No las
produce una fuerza creadora, ni el ambiente, ni el esfuerzo inconsciente del
organismo, no tienen destino ni dirección, pero a menudo ofrecen valores
adaptativos positivos o negativos.
Sobre-reproducción: todos los organismos tienden a reproducirse mas allá
de la capacidad de su medio ambiente para mantenerlos (esto se basó en las
teorías de Thomas Malthus, señaló que las poblaciones tienden a crecer
geométricamente hasta encontrar un límite al tamaño de su población dado por la
restricción, entre otros, de la cantidad de alimentos).
Competencia por los recursos, comida, espacio, etc. Dado que existe
variación y exceso de individuos, aquellos con alguna ventaja competitiva lograrán
llegar a la edad adulta y capaz de reproducirse y transmitir sus características
Selección natural, debido a esta supervivencia y reproducción
incrementada de organismos que presentan variaciones favorables, una gran parte
de los población nueva se adapta a las condiciones ambientales prevalecientes, De
esta manera, el ambiente "SELECCIONA" a los organismos mejor "adaptados".

Algunas veces se hace referencia a este hecho como "la supervivencia del mas
fuerte", en realidad tiene más que ver con los logros reproductivos del organismo
más que con la fuerza del mismo.
A nivel genético; el proceso evolutivo posee dos fases;
 La reproducción sexual y las mutaciones que favorecen la aparición de las
variaciones hereditarias.
 La selección natural, la deriva genética al azar, y la migración génica, que
juntas favorecen la transmisión de las variaciones hereditarias de
generación en generación.

Variaciones heredables.
Causas;
Presión diferencial del ambiente (cambios sin interés evolutivo).
Mecanismos de variabilidad; reproducción sexual y mutaciones.
Finalmente las variaciones heredadas se pueden transmitir mediante:
 Selección natural
 Desplazamiento genético al azar
 Migración génica
Proceso evolutivo
Una especie es un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden
cruzarse entre sí y producir descendencia fértil, pero no pueden hacerlo (o no lo
hacen en circunstancias normales) con los integrantes de poblaciones
pertenecientes a otras especies. Por tanto, desde un punto de vista genético, se
define la especie como la unidad reproductiva, es decir, el conjunto de individuos
con capacidad de producir descendencia fértil por cruzamiento entre sus
miembros.
Recuerde que la especiación ocurre cuando un proceso evolutivo produce efectos
en las especies originales, que culminan especies nuevas(o subespecies).
La especiación se relaciona con los siguientes mecanismos evolutivos:
Aislamiento reproductivo= Ocurre cuando una población queda en aislamiento
reproductivo de otros miembros de la especie. Se piensa que tal situación se
presenta de dos maneras, a través de especiación Alopátrica (cuando una
población se separa geográficamente del resto de la especie y de manera
subsecuente por selección natural) y simpátrica (cuando una población forma una
especie en la misma región geográfica que su especie progenitora).

Competencia= A medida que la densidad de la población aumenta la competencia
también lo hace por recursos como espacio, alimento, refugio, agua, minerales y
luz solar. Esto eleva la tasa de mortalidad, redúcela tasa de natalidad, e inclusive
llegar a la extinción.
Radiación adaptativa= es un proceso de que describe la rápida especiación de
una o varias especies para llenar muchos nichos ecológicos. Este es un proceso
de la evolución cuyas herramientas son la mutación y la selección natural.
Ocurre con frecuencia cuando se introduce una especie en un nuevo ecosistema o
cuando hay especies que logran sobrevivir en un ambiente que le era hasta
entonces inalcanzable.
Deriva Genética= es el mecanismo que rompe el equilibrio en las poblaciones para
que ocurran cambios genéticos que propician la evolución de dichas poblaciones.
Eso sí, la selección ocurre al azar en poblaciones PEQUEÑAS.
Migración genética= es la introducción de un gen por mestizaje con otras
poblaciones vecinas.
Variabilidad intraespecificas= debido a las variaciones intraespecificas, la
especiación puede ocurrir en una misma zona y son llamadas especies simpátricas
(causadas por procesos de poliploidía y autofecundación). Estos procesos son más
probables en las plantas que en los animales. No debemos obviar que este
mecanismo puede ocurrir en zonas diferentes por causa de una barrera que
favorece el aislamiento geográfico. A esas especies se les llama especies
alopátricas; esto quiere decir que reaccionan positivamente ante la selección
natural.
Los individuos de una misma especie presentan genes comunes, pero en algunas
zonas, aparecen individuos con variaciones y logran sobrevivir a estas causas se le
conocen como variaciones intraespecificas.
Hay que reconocer dos procesos importantes, más bien estudios;

 Microevolución; estudio de los procesos evolutivos de los grupos de razas,
especies o géneros.
 Macroevolución; estudio de los procesos evolutivos de los grandes troncos
vegetales y animales.
Evidencias del proceso evolutivo
Las evidencias del proceso evolutivo son el conjunto de pruebas que los científicos
han reunido para demostrar que la evolución es un proceso característico de la
materia viva y que todos los organismos que viven en la Tierra descienden de un
ancestro común. Las especies actuales son un estado en el proceso evolutivo, y su
riqueza relativa es el producto de una larga serie de eventos de especiación y de
extinción. La evolución favorece la adaptación; es decir las relaciones eficientes
entre los organismo y el medio…
Concepto importante:
Filogenia; estudia la historia de la evolución, utilizando pruebas directas e
indirectas.
• Directas: Son las evidencias que son o fueron parte del organismo, por ejemplo:
huesos y dientes.
• Indirectas: Son las evidencias que no están en el organismo pero que se sabe
que fue hecha por el organismo y son prueba de una actividad orgánica, por
ejemplo: huellas, coprolitos, gastrolitos, etc.
Ejemplos de algunas pruebas
Paleontológicas:
Los fósiles son restos de organismos, se les considera también como pruebas
directas, ejemplo de ellos son las huellas. Puede tratarse dura inalterada por
ejemplo, un diente o un hueso, madera o huesos petrificados, un molde de una
roca, conchas, partes maderables convertidos en piedras, etc. Se encuentran

normalmente en rocas sedimentarias, cuyas capas o sedimentos se depositaron
poco a poco esto hace posible que se noten las diferencias entre los fósiles de las
capas, evidenciando el cambio a través del tiempo se les llama petrificaciones. En
síntesis tenemos: moldes, impresiones, pruebas geológicas y animales conservados
intactos.
Anatómicas:
Un ejemplo típico para diferenciar entre una semejanza homológica y una
semejanza analógica es el de las extremidades de los vertebrados. Si comparamos
las aletas de un pez con las de un delfín o una ballena, nos sorprende la
semejanza externa de unas y otras. Pero si observamos la estructura ósea de unas
y otras, veremos desvanecerse las semejanzas. El esqueleto de las aletas de las
ballenas y de los delfines solo difiere de pequeños detalles del cualquier mamífero
terrestre típico. En cambio, el esqueleto de la aleta de los peces varía
enormemente.
Embriológicas:
El estudio comparado del desarrollo de los embriones aportaría, según el
darwinismo, otra de las pruebas clásicas en favor de la evolución. Al parecer,
determinadas similitudes entre embriones de peces, aves, mamíferos y seres
humanos demostrarían que todos ellos descenderían de antepasados comunes
parecidos a los peces.
Darwin lo explicaba así:
“De dos o más grupos de animales, aunque difieran mucho entre sí por su
conformación y costumbres en estado adulto, si pasan por fases embrionarias muy
semejantes, podemos estar seguros de que todos ellos descienden de una misma
forma madre y, por consiguiente, de que tienen estrecho parentesco. Así, pues, la
comunidad de estructura embrionaria revela la comunidad de origen. La
embriología aumenta mucho en interés cuando consideramos al embrión como un

retrato, más o menos borroso, del progenitor de todos los miembros de una misma
gran clase”
Es decir que, durante los primeros estadios en el útero materno, los embriones
pasaban por formas que recordaban las transformaciones experimentadas por sus
ancestros a lo largo de la evolución. Se señalaba, por ejemplo, que en los
embriones humanos igual que en los de gallina, se podían observar arcos aórticos
similares y un corazón con sólo una aurícula y un ventrículo como el que poseen
los peces actuales. Esto se interpretaba como una prueba embriológica de que
tanto los hombres como las aves habían evolucionado a partir de sus antepasados
los peces.
Bioquímicas:
Estudios bioquímicos han encontrado similitud en secuencia de aminoácidos de las
proteínas de diferentes organismos tales como el hombre, el conejo, el pingüino, la
cascabel, el atún, lo que ha brindado información de una medida de semejanza en
la secuencia de bases del ADN, las diferencias se interpretan como indicadores del
grado de evolución producido en las diversas poblaciones.
Todos los seres vivos tienen los mismos mecanismos bioquímicos fundamentales:
Todos poseen ADN
La mayoría recurre a los mismos ciclos y otros procesos para obtener energía.
AHORA hablemos un poco de EXTINCIÓN
Recordemos que la extinción parece ser el destino común de las especies; puesto
que nosotros y el resto de organismo nunca dejamos de evolucionar. El estudio de
las asociaciones de fósiles permite detallar la distribución de especies en el tiempo
y las condiciones de la época.
Como dato interesante algunos de los pocos fósiles vivientes de hoy se pueden
destacar; Gaspar, Tuétara, secuoyas gigantes…

Le y de la derivación y la variedad
La duración de las especies de épocas geológicas ha sido limitada y entre más
antiguas sean, más simples resultan.
Asuntos de interés;
Origen de las aves
El origen de las aves ha sido un asunto contencioso dentro de la biología evolutiva
por muchos años, pero más recientemente ha surgido un consenso científico que
sostiene que las aves son un grupo de dinosaurios terópodos que evolucionaron
durante la era Mesozoica. Se propuso una relación cercana entre aves y
dinosaurios por primera vez en el siglo XIX luego del descubrimiento del ave
primitiva Archaeopteryx en Alemania y ha sido casi confirmado desde la década de
1960 por anatomía comparada y el método cladístico de análisis de las relaciones
evolutivas. Los descubrimientos que están ocurriendo de fósiles de dinosaurios con
plumas en la provincia de Liaoning en la República Popular China ha permitido una
compresión nueva sobre el asunto tanto para científicos como para el público
general. En el sentido filogenético las aves son dinosaurios.
Las aves comparten con los dinosaurios varias características del esqueleto que
son únicas, especialmente con los terópodos derivados de maniraptora como los
dromeosáuridos, los que en la mayoría de los análisis muestran ser sus parientes
más próximos. Aunque son más difíciles de identificar en los restos fósiles, existen
similitudes en los sistemas digestivo y cardiovascular, así como similitudes de
comportamiento y la presencia compartida de plumas, que también conectan a las
aves con dinosaurios. El impactante descubrimiento de tejidos blandos fosilizados
de Tyrannosaurus rex permitió la comparación de anatomía celular y secuenciación
de proteína de tejido de colágeno, los que proveyeron información adicional que
corrobora la relación de aves y dinosaurios.
Extinción de los dinosaurios

Los dinosaurios se extinguieron hace unos 65 millones de años. Existen dos teorías
que tratan de explicar la causa: Teoría del Meteorito: propone que los procesos
fotosintéticos, fueron bloqueados por una extensa nube de polvo, lo que trajo
como consecuencia la ruptura de las cadenas alimenticias, envenenamiento de las
aguas, aumento y descenso de la temperatura. Así como la expansión de radiación
y una fina capa de iridio, sobre el planeta. Teoría de la Actividad Volcánica:
provoca la concentración del iridio en la superficie terrestre de entonces debido a
la excesiva actividad volcánica. Muchas interrogantes sobre estos acontecimientos,
aún están en el tapete, pero el cambio climático, fue el factor determinante, de la
extinción de los dinosaurios y de muchas otras especies.
Otras razones de una extinción en general;
 Condiciones adversad del medio
 Escaso número de representantes
 Dificultad de suplir alimentos y encontrar refugio
 Especie( por ejemplo organismos muy grandes en tamaño)
Distribución de plantas y animales
*Los organismos aparecen en la Tierra con cierto orden de fases; en las cuales se
puede determinar el desarrollo individual. Por ejemplo se ha comprobado que la
vida se genero en el fondo de los océanos y posteriormente fue invadiendo las
tierras secas y el aire.
Hay que destacar la LEY DE LA RECAPITULACIÓN definida por Ernest Haeckel.
El embrión (humano) repite en su desarrollo el proceso evolutivo sufrido por sus
supuestos antecesores. Esta presunción sostiene que al ir creciendo en el vientre
materno, exhibe primero las características del pez, luego las del reptil y
finalmente las humanas. Esto fue presentado durante años como evidencia de la
teoría de la evolución, pero eventualmente fue considerado algo totalmente no
científico y sólo una elucubración mental.

*El origen de los seres vivos debe estar en células capaces de nutrirse de
materiales acumulados en el medio. Hay unos que debido a las limitaciones
tuvieron que sintetizar sus alimentos (seres autótrofos).
En resumen se puede destacar que la distribución de las plantas y animales es una
prueba de la aparición de la diversidad de especies y desplazamiento, que estos
vivieron a través de los tiempos.
Es importante definir lo que es Biogeografía; como un área de diversidad
disciplinas de la ciencia (Biología, Geografía, Geología) que estudia la distribución
geográfica de los seres vivos y las causas que la han determinado.
En el proceso de la distribución entran en juego diversos factores;
 Eventos naturales; como los atmosféricos, y la toda la variedad
climatológica en general.
 Los fenómenos geológicos; que dieron lugar a los biomas y formaciones
geográficas, entre ellos el vulcanismo, glaciares, formación de continentes,
montañas, lagos, mares.
 Intervención Humana; la mano del hombre ha modificado realmente todos
los ecosistemas de la faz de la Tierra, y esto es un factor determinante en la
distribución de animales y vegetales.
Teorías del origen de las especies e hipótesis acerca del origen de la vida
Entre las primeras ideas en el siglo XVlll surgen ideas erróneas sobre el mecanismo
de la sustitución de especies:
El Creacionismo (Georges Cuvier 1769-1832) propuso que, “Dios permitió
sucesivas catástrofes y seguidas de actos creadores”. A mediados del siglo XlX
apareció un nuevo pensamiento:
El Transformismo J. B. Lamarck (1744-1829) y C. Darwin (1809-1882) son los
expositores más importantes de la idea de que las especies descienden de otras.

Es decir las teorías evolucionistas. Juan Bautista Lamarck, zoólogo, 1809 expuso
“Los organismos poseen una fuerza vital que les permite adaptarse a las fuerzas
ambientales adversas y sobreponerse a ellas”.
Propuso la primera teoría sobre la evolución y se denomina: TEORIA DE LOS
CARACTERES ADQUIRIDOS
LAMARCK planteo que en los seres vivos aparecían órganos nuevos como
respuesta a las condiciones del ambiente e, incluso, que el tamaño de estos era
proporcional al uso y desuso”
Las modificaciones adaptativas están determinadas por el uso y el desuso de los
órganos.
Además, consideró que todos los cambios eran hereditarios (cuello de la jirafa y
cola de los ratones)
Ejemplo de la Teoría de los Caracteres Adquiridos y evolutivo de la hipótesis “del
Teoría de la selección natural ( Carlos Darwin y Wallace)
Darwin entendió que toda población consiste de individuos ligeramente distintos
unos de otros. Las variaciones que existen entre los individuos hace que cada uno
tenga distintas capacidades para adaptarse al medio natural, reproducirse
exitosamente y transmitir sus rasgos a su descendencia. Al paso de las
generaciones, los rasgos de los individuos que mejor se adaptaron a las
condiciones naturales se vuelven más comunes y la población evoluciona. Darwin
llamó a este proceso "descendencia con modificación". Del mismo modo, la
naturaleza selecciona las especies mejor adaptadas para sobrevivir y reproducirse.
Este proceso se conoce como "selección natural".
Teoría de las mutaciones
El mutacionismo abarca a todas aquellas teorías de la evolución en las que la
mutación es la principal fuerza de cambio. El mutacionismo considera que las

mutaciones son el agente verdaderamente creativo del cambio orgánico (frente a
la selección natural), dando lugar a una evolución discontinua (frente al
gradualismo postulado por Darwin).
Teoría del equilibrio punteado
“La teoría del equilibrio puntuado es una teoría del campo de la evolución biológica
propuesta por Niles Eldredge y Stephen Jay Gould en 1972.
Lo específico de la teoría del equilibrio puntuado tiene que ver con el ritmo al que
evolucionan las especies. Según Eldredge y Gould, durante la mayor parte del
tiempo de existencia de una especie esta permanecería estable o con cambios
menores (periodos de estasis), acumulándose cambio evolutivo durante el proceso
de especiación (formación de una especie nueva), que sería una especie de
revolución genética breve en términos geológicos. No se discute el carácter
gradual del cambio evolutivo, sino que se niega la uniformidad de su ritmo. Las
diferencias entre la "teoría sintética" y la "teoría del equilibrio puntuado" se
refieren no solo al tiempo (rápido o lento) de la evolución, sino también al modo
en que esta se despliega. Así, los neodarwinistas defienden que la evolución se
desarrolla en el tiempo, básicamente, según un patrón lineal o filogenético,
mientras que los puntuacioncitas son partidarios de una evolución en mosaico, es
decir: ramificada. La idea de aquellos es la sucesión lineal de una especie a otra;
para estos, en cambio, una especie ancestral da lugar a múltiples especies
descendientes que, a su vez, o se extinguen o continúan ramificándose
Teoría Sintética (Theodosius Dobzhasky Meyer y George Simpson)
La teoría sintética de la evolución o neodarwinismo, consiste en la fusión entre el
darwinismo clásico y la genética moderna, formulada en el siglo XX. Básicamente

dice que los fenómenos evolutivos son el resultado de la relación entre las
mutaciones y la acción de la selección natural.
El neodarwinismo se "alimenta" de diferentes teorías como la de Darwin, las leyes
de la genética de Mendel, principalmente por mutaciones genéticas y la genética
de poblaciones matemática con el fin de encontrar la relación entre la unidad de la
evolución (genes) y el mecanismo de evolución (selección natural).
Pero dicha alimentación, más allá de lograr este fin, también fundamenta los 4
principios que defiende esta teoría
Principios de la síntesis moderna:
La síntesis evolutiva moderna establece que la variación genética de las
poblaciones surge por azar mediante la mutación (errores en la replicación del
ADN) y la recombinación (mezcla de cromosomas homólogos durante la meiosis).
La evolución se basa en los cambios en la frecuencia de los alelos entre las
generaciones, mientras que la especiación ocurre de manera gradual cuando las
poblaciones están aisladas reproductivamente. Por otra parte, la teoría sintética
establece la selección natural como el mecanismo principal del cambio evolutivo.
Un gen es un segmento del ADN que contiene la información necesaria para
determinar una característica de un organismo. Mediante ciertos mecanismos, el
ADN se duplicará en el momento de la reproducción y una copia de él se
transmitirá a las células germinales que darán origen a un nuevo individuo. La
transcripción se realizará con mucha fidelidad, pero en ocasiones, y debido a
diferentes causas, se producirán errores que son uno de los posibles orígenes de
nuevos genes, es decir, de las mutaciones (Jacques Monod: dijo el material
genético es constante y puede cambiar solo con mutación)
Hipótesis sobre el origen de la vida.
HIPOTESIS ACERCA DEL ORIGEN DE LA VIDA HIPOTESIS DE LA
EXPERIMENTACION (PANSPERMIA o COSMOZOICA)

También llamada Panspermia o Cosmozoica. Propone “La vida se origina a partir
de otras formas de vida provenientes de otros mundos, transportadas,
probablemente, por meteoritos o polvo espacial”. Aspectos sobresalientes: “La vida
proviene de otros mundos”.
HIPOTESIS DE LA GENERACION ESPONTANEA Propone “La vida pudo producirse
en cualquier momento, a partir de materia inerte”, pero Luis Pasteur demostró la
invalidez de esta hipótesis.
Aspectos sobresalientes: “La vida se produce en cualquier momento a partir de
materia inerte”. Dada por Naturalistas Antiguos.
HIPOTESIS DEL ORIGEN QUIMIOSINTETICO
Propone “La vida se originó en el Planeta, a partir de materia inorgánica (no
viviente), bajo condiciones especiales, en cuatro fases o etapas”.
1. Se formaron moléculas orgánicas simples.
2. Polimerización.
3. Organización de moléculas complejas.
4. Formación de célula primitiva.
Aspectos sobresalientes: “Propone que las condiciones primitivas del planeta
permitieron la vida a partir de sustancias inorgánicas”.
Dos científicos norteamericanos, Miller y Urey, probaron mediante un experimento
que se puede obtener materia orgánica como los aminoácidos.
Estos en ausencia de oxígeno, forman compuestos orgánicos más complejos como
las proteínas, a partir de moléculas inorgánicas como las de la Atmósfera terrestre
primitiva.

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