Resumen de Biologia

Resumen Biología para examen final de carrera de Agronomía (vale aclarar que no están todos los temas, solo lo más básico y no lo recomiendo como única fuente de información ya que por ser un resumen hay conceptos obviados) TEORIA CELULAR: “La materia viva consiste de células” “Las reacciones químicas de un organismo vivo tienen lugar dentro de las células” “Las células se originan a partir de otras células” “Las células contienen información hereditaria de los organismos que forman parte y esta información se transmite de la célula madre a la célula hija” TEORIA DE LA EVOLUCION: “Las distintas especies están emparentadas y proceden de un antepasado común, aunque los detalles de cómo ocurrió sean cuestionados” LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN Y PROPIEDADES EMERGENTES. En una jerarquía, un nivel de organización contiene a todos los anteriores y es componente de todos los que le siguen. Las características de cada nivel no son una simple combinación de las características originales de sus componentes, sino que son completamente distintas. “La vida como una nueva propiedad aparece en el nivel celular. Las estructuras celulares (orgánulos) se ubican en un nivel de complejidad equivalente al de complejo de compuestos.” - Un sistema jerárquico está formado por un conjunto de niveles en los cuales todos excepto el inferior contienen una o más clases. - Cada nivel posee propiedades o características únicas que no estaban en los niveles inferiores. Las propiedades emergentes son resultado de las interacciones entre componentes. - A medida que se avanza en el sistema jerárquico, el número de componentes es menor, la inestabilidad del nivel es mayor y las necesidades energéticas son mayores. Organismos vivos. Funciones Nutrición: Proceso que proporciona materias primas para mantener la vida. El acto de vivir requiere materia y energía y estas se obtienen mediante la nutrición. La energía se necesita para mantener la función, y la materia para mantener la estructura. Las materias primas se llaman “nutrientes”. Una clase incluye el agua, las sales y otros materiales que se pueden obtener del ambiente físico de la Tierra. Otra clase incluye los nutrientes orgánicos que pueden obtenerse de dos maneras. Los organismos autótrofos elaboran sus propios nutrientes orgánicos a partir de materias primas inorgánicas. Los heterótrofos deben usar materia orgánica preexistente, y la toman de otros organismos. Respiración: Es el proceso de obtención de energía por la oxidación de los nutrientes orgánicos, es la fuente básica de energía que mantiene todos los procesos vivientes. Síntesis: Toda materia viviente, se auto descompone y auto consume. No puede distinguir entre combustible externo y partes estructurales internas, ya que son fundamentalmente iguales. Los organismos son estructuralmente inestables pero contrarrestan esta inestabilidad con los nutrientes. Entonces, las actividades de síntesis, son los procesos por los cuales los nutrientes se convierten en nuevas partes estructurales. Las tres funciones de síntesis, respiración y nutrición reciben el nombre de metabolismo. Metabolizar, de por sí, no es equivalente a vivir, pero el metabolismo controlado, en cierto modo, si lo es. El control necesario lo proporciona la auto-perpetuación, que es un amplio conjunto de procesos. Esta asegura que la maquinaria que metaboliza siga funcionando indefinidamente. Reproducción: proceso biológico definido como la capacidad de dejar descendencia, se anticipa a la muerte individual y la compensa. Viviente es cualquier estructura físico-química compleja y definida, que metaboliza y se auto perpetúa. Composición química de los seres vivos. C H O y N comprenden el 95% del peso celular Compuestos orgánicos. Hidratos de carbono. Al menos 3 C, H, O con H y O en proporción 2:1. Generalmente (CH2O)n - Monosacáridos: azucares simples de 3 a 7 C, suelen ser la unidad estructural de otros carbohidratos. Fuente de energía para las células de vertebrados (glucosa o fructosa). - Oligosacáridos: Formados por 3 o más monosacáridos (sacarosa, azúcar de transporte en vegetales) - Polisacáridos: Largas cadenas de monosacáridos. Función de reserva (almidón en plantas, glucógeno en animales) o estructural (quitina o celulosa) Lípidos: sustancias insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos. Carácter hidrofóbico. Funciones, estructura en membranas biológicas, almacenamiento de energía en animales y semillas, protección de órganos y organismos. Clasificación: - Grasas: molécula de glicerol unida a 3 ácidos grasos saturados, sólidos, reserva en animales - Aceites: molécula de glicerol unida a 3 ácidos grasos con 1, 2 o 3 dobles enlaces, líquidos, reserva en algunas semillas. - Fosfolípidos: glicerol unido a dos ácidos grasos y un grupo fosfato asociado a un grupo químico adicional, polar, y que generalmente tiene N, membranas biológicas. - Ceras: ácidos grasos asociados a alcoholes de alto número de C, función de protección. - Esteroides: formado por anillos de carbono unidos entre sí con o sin cadenas laterales. Funciones estructurales en membranas, puntos de partidas para síntesis de vitaminas (D) y algunas hormonas (testosterona, progesterona, etc.) Proteínas: formadas por aminoácidos que forman largas cadenas conocidas como polipéptidos. Niveles de estructura: - Primaria: secuencia de aminoácidos - Secundaria: plegamientos que aparecen repetidamente en determinadas porciones del polipéptido. - Terciaria: estructura tridimensional que resulta de plegados y dobleces. - Cuaternaria: unión de dos o más polipéptidos. Funciones: Estructurales: colágeno (piel), microtúbulos (orgánulos y otras estructuras celulares), cubiertas virales. Fisiológicas: hormonas, contráctiles, anticuerpos, toxinas, transporte de membrana, enzimas. Nucleótidos: moléculas complejas formadas por un azúcar de 5 carbonos (ribosa o desoxirribosa), una base nitrogenada y un grupo fosfato. Funciones: - Sistemas genéticos: ADN, ARNm, ARNt, ARNr - Coenzimas: Participan en reacciones químicas uniéndose temporalmente a pequeños grupos de átomos. - Transferencia de electrones: (ATP: adenociltrifosfato, transportador de energía a nivel celular.) Experimento de Miller. Miller simuló en el laboratorio las condiciones que habrían imperado en la tierra primitiva. Hizo circular gas hidrogeno, vapor de agua, metano y amoniaco, permanentemente entre el “océano y la atmosfera” de su dispositivo. En esa atmosfera se producían descargas eléctricas, se condensaba el vapor del agua y el agua liquida arrastraba las moléculas orgánicas recién formadas, Estas moléculas se concentraban, al cabo de 24 hs la mitad del carbono en forma de metano, se había convertido en aminoácidos y otras moléculas orgánicas. ENDOSIMBIOSIS SERIADA. Una hipótesis dice que ciertos procariotas comenzaron a alojarse en el interior de otros procariotas de mayor tamaño. En un principio ocurrió como una forma de fagocitosis sin digestión posterior (endosimbiosis). Luego, algunas de estas asociaciones fueron fijadas por selección natural. Hay evidencia de que las mitocondrias y los cloroplastos descienden de bacterias ya que poseen su propio ADN y las herramientas necesarias para su replicación y traducción. Los endosimbiontes fueron engullidos como alimento por una célula procariota mucho más grande, que ya había adquirido propiedades de una célula eucariota. Generalmente, cuando son ingeridos por las células eucariotas los microorganismos atrapados mueren y son degradados. Aunque, en muy pocas ocasiones captor y victima sobreviven en un estado de mutua tolerancia y asistencia recíproca, que puede convertirse en dependencia. De esta forma, antes de ingerir los endosimbiontes debió haber una etapa previa e intermedia en la cual el procarionte se transforma en un fagocito primitivo. Estos deben haber tenido las características siguientes: - Poseer mayor tamaño que su presa - Ausencia de pared celular - Poseer red interna de compartimentos conectados con la membrana exterior - Estar preparados para degradar lo ingerido - Poseer un esqueleto interno como sostén estructural Con cada ventaja, las probabilidades de sobrevivencia y reproducción aumentaban, por lo que estas características se expandieron a toda la población. ¿Qué permitió la evolución de un procariota primitivo hacia el fagocito primitivo? Supuestos:1- La célula primitiva era heterótrofa 2- La digestión sucedía antes que la ingestión, las enzimas degradaban el alimento fuera de la célula 3- El organismo había perdido la capacidad de desarrollar pared celular. La digestión pasó de ser un proceso extracelular a intracelular. Las células adquirieron los rasgos fundamentales de la fagocitosis: captación de los alimentos por los pliegues de las membranas (endocitosis) seguido de la digestión del alimento en las bolsas intracelulares (lisosomas). Estos sacos intracelulares primitivos se originaron gradualmente en el sistema de endomembranas (subsecciones especializadas que dividen a la célula en compartimentos), característico de las células eucariotas. El origen del núcleo puede explicarse como resultado de un plegamiento de la membrana externa que haya incluido al cromosoma bacteriano unido a esta. De esta manera, el ADN quedó dentro de una estructura envuelta por una doble membrana. Importancia de las mitocondrias. En las células actuales llevan a cabo la tarea de suministrar energía para los procesos aerobios: sintetizar ATP a partir de la combustión de compuestos orgánicos. Las células anaerobias primitivas debieron asociarse con pequeñas bacterias aerobias (antepasados de mitocondrias) para poder destruir el oxígeno tóxico y convertirlo en un aliado útil. Antes de que surgieran estos antepasados debieron existir otros orgánulos capaces de destruir el oxígeno. Se postula que fueron los peroxisomas, ya que también inactivan el oxígeno, y que podrían haber permitido a los eucariotas primitivos sobrellevar la crisis del oxígeno hasta que los antepasados de mitocondrias hubieran alcanzado una elevada eficiencia que hiciera beneficiosa su adopción. Luego, los peroxisomas no fueron eliminados por selección natural, ya que intervienen en el proceso metabólico de los ácidos grasos. Los plastos proceden de las cianobacterias. Las células que adoptaban plastos podían sintetizar sus propios nutrientes a partir de agua, luz, aire y pocas sustancias inorgánicas. CARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES DE CÉLULAS VEGETALES PARED CELULAR- Funciones: conecta las células formando tejidos, transmite las señales para el crecimiento y la división de las células y determina la forma de los órganos. Es una estructura dinámica que desempeña importantes funciones en el control de la diferenciación de las células vegetas durante la embriogénesis y el crecimiento. La función principal es soportar la presión de turgencia osmótica de la célula, ya que presenta resistencia lateral. La pared es un filtro selectivo, no deja pasar moléculas de más de 4 nm de diámetro, por lo que ciertas proteínas no pueden pasar; ésta es una de las razones por las cuales las hormonas vegetales son pequeñas moléculas solubles. Composición química de la pared. Celulosa: polisacárido formado por unidades de glucosa. Se forma un esqueleto celulósico, las moléculas de celulosa forman microfibrillas que a su vez forman macrofibrillas. Éste está inmerso en una matriz o red entrelazada de moléculas no celulósicas, tales como hemicelulosa, proteínas y, en casos, lignina. Hemicelulosa: serie de polisacáridos de pentosas o hexosas, ramificados e hidratados. Se unen mediante puentes de hidrógeno a las microfibrillas de celulosa. Las ramas de la hemicelulosa contribuyen a la unión de las microfibrillas entre sí y con otros componentes. Sustancias pécticas: son polisacáridos ácidos de ácido galacturónico, galactosa, arabinosa y ramnosa, entrelazados y unidos por iones de Ca y Mg. Tienen carácter de gel y son plásticas e hidrofílicas. Proteínas: en la pared se encuentran ciertas proteínas que se unen con oligosacáridos para formar glucoproteínas. Cumple una función estructural, al formar el armazón sobre el que se construye la arquitectura de la pared. También hay enzimas. Modificaciones de la pared: Sustancias incrustantes: impregnan la matriz Sustancias acrustantes: se depositan sobre la pared Incrustantes: - Lignina: se deposita en células que han completado su crecimiento. Aumenta la resistencia mecánica, especialmente a la compresión. Protege contra patógenos y predación, al disminuir la palatabilidad y la digestibilidad. - Taninos: grupo heterogéneo de compuestos fenólicos, protegen contra microbios. Tiñen las paredes de oscuro. - Sustancias minerales: producen un endurecimiento de las paredes que pierden elasticidad y se vuelven quebradizas. Acrustantes: - Sustancias grasas: Ceras, cutina, suberina. Inhiben o reducen el paso de agua por la pared celular. - Mucílagos: mezcla de polisacáridos. Productos de degradación de las paredes. - Gomas: mezcla de polisacáridos, se forman como producto de reacción de las células al ataque de insectos y hongos o a consecuencia de heridas. EL SITIO DE SINTESIS ES LA MEMBRANA CELULAR. EN ELLA EXISTEN PROTEÍNAS ESPECIALIZADAS, LLAMADAS “ROSETAS” DONDE CONFLUYEN LAS MOLÉCULAS DE GLUCOSA QUE SON POLIMERIZADAS, FORMANDO LOS ENLACES CORRESPONDIENTES, DE MANERA TAL QUE LA PARED SE FORMA HACIA AFUERA DE LA MEMBRANA ORGANIZACIÓN DE LA PARED CELULAR De afuera hacia adentro se encuentra: laminilla media, pared primaria, y en algunos casos, pared secundaria.  Laminilla media: sustancia intercelular que une las células adyacentes, es amorfa y está compuesta por sustancias pécticas.  Pared primaria: 8 a 14% de fibrillas de celulosa (desordenadas, textura dispersa), rodeadas por hemicelulosas y glucoproteínas. El 60% del peso es agua. Es plástica, se puede estirar y cambiar de forma.  Pared secundaria: en algunas células se deposita la pared secundaria sobre la primaria, hacia adentro. Las fibrillas se disponen paralelas entre sí. Mucha más celulosa que en la pared primaria, y está menos hidratada. La matriz está constituida por hemicelulosa y puede estar incrustada con lignina. Conexiones intercelulares. Las paredes son permeables. Los campos de puntuación y las punteaduras facilitan la comunicación entre células. Además, existen entre células una continuidad citoplasmática a través de los plasmodesmos. Plasmodesmos: son delgados cordones citoplasmáticos aislados o concentrados en los campos de puntuación. En su parte central puede haber un desmotúbulo, uniendo cisternas del retículo endoplasmático. Son sitios donde las vesículas de Golgi no se fusionaron. Campos de puntuación: depresiones en la pared primaria, en esa zona es muy delgada y está atravesada por plasmodesmos. Puntuaciones o punteaduras: en células con pared secundaria, ésta no se deposita sobre los campos de puntuaciones, originándose interrupciones en la pared llamadas punteaduras. PLASTIDIIOS. Son orgánulos citoplasmáticos de los vegetales. Se generan a partir de proplastidios y pueden auto duplicarse. Contienen ADN y ribosomas (son genéticamente semiautónomos). Su ultraestructura comprende dos membranas, una interna y otra externa, un tercer sistema de membrana originados por invaginaciones de la membrana interna que luego se independizan de la misma, formando una serie de sacos aplanados (tilacoides) y una matriz o estroma. Las células meristemáticas poseen plastidios no diferenciados llamados proplastidios. En estos hay pocos tilacoides, que aumentan en número a medida que se diferencian. Los plastidios se clasifican según la presencia o ausencia de pigmentos, si son fotosintéticamente activos o no, o que tipo de sustancia reservan. Plastidios Con pigmentos: cloroplastos, cromoplastos Sin pigmentos: Leucoplastos: amiloplastos, oleoplastos y proteinoplastos Cloroplastos: forma ovoide, numerosos, pequeños. Dos membranas: tilacoides y estroma. Hay granatilacoides cortos y estromatilacoides largos. Los granatilacoides se presentan como pilas de monedas, los granos (grana en latín), que se interconectan a través de los estromatilacoides. En cada grano (granum en latín) puede haber de 10 a 100 tilacoides. En las membranas de los tilacoides se localiza la clorofila asociada a los carotenoides. Los cloroplastos forman gránulos de almidón de asimilación que desaparecen en periodos de oscuridad. Contienen ADN, ARN, ribosomas, pequeños glóbulos lipídicos y las enzimas responsables de la fotosíntesis. Cromoplastos: se ubican en distintos órganos siendo responsables de su coloración. Se presentan en flores, frutos maduros, raíces (zanahoria). El desarrollo del pigmento esta asociado con una modificación o destrucción completa de los tilacoides, aumento de glóbulos lipídicos, que en algunos casos almacenan el pigmento. En otros casos el pigmento se almacena en fibrillas proteicas o en cristaloides. Leucoplastos: carecen de pigmento, se encuentran en órganos incoloros, no expuestos a la luz. Amiloplastos: almacenan almidón de reserva en forma de granos de almidón. Proteinoplastos: almacenan proteínas, generalmente en forma de cristales. Oleoplastos: almacenan grasas y aceites en forma de numerosas gotitas. Vacuola Son compartimientos fluidos rodeados por una membrana llamada tonoplastos que posee permabilidad selectiva, está relacionada con la regulación de fenómenos osmóticos asociados principalmente con la turgencia celular. Las células meristemáticas contienen numerosas vacuolas las cuales luego se funden en una gran vacuola cuando la célula madura. Ocupa hasta el 90% del volumen celular. El potencial osmótico de la vacuola generalmente es mayor que el medio extracelular, lo que permite el ingreso de agua. Debido a ello se produce una presión interna llamada turgencia. Esta mantiene las paredes celulares rígidas y el cuerpo de la planta erguido. Las vacuolas pueden cumplir diferentes funciones: almacenamiento o reserva, digestión, pH y homeostasis iónica, defensa contra patógenos y herbívoros, secuestro de componentes tóxicos y pigmentación. Se almacenan hidratos de carbono solubles, proteínas, ácidos orgánicos, mucílagos, pigmentos, alcaloides, taninos, cristales. División celular Mitosis División celular que puede suceder en eucariotas, que origina dos células hijas idénticas entre si e idénticas a la célula madre. La división celular del núcleo se denomina cariocinesis o mitosis, y la posterior división del citoplasma citocinesis. Las etapas de la mitosis son: profase, metafase, anafase, telofase. Consecuencias de la mitosis a nivel organismos: En organismos unicelulares aumenta el número de individuos de la población, en organismos pluricelulares: crecimiento, regeneración y reparación de tejidos, reproducción asexual, en metáfitas, las gametas se originan por mitosis. Ciclo celular, es la rueda que transitan las células entre crecimiento y división. Sus tres fases son interfase, mitosis y citocinesis. En la interfase ocurren procesos preparatorios como: duplicación del ADN, se sintetizan histonas y otras proteínas asociadas a el ADN cromosómico y se produce una reserva de organelas para las células hijas. La interfase se puede dividiré en 3 fases, G1, S y G2. En la G1 se produce un crecimiento general y duplicación de las organelas citoplasmáticas. En la fase S se produce la replicación del ADN, se sintetizan histonas y otras proteínas asociadas a el ADN cromosómico. En la G2 se ensamblan las estructuras directamente asociadas a la mitosis y la citocinesis, los cromosomas recién duplicados, en forma de cromatina relajadas, comienzan a enrrollarse y a condensarse en forma compacta. Luego de la interfase ocurre: Profase: La cromatina se condensa, Los microtúbulos del citoesqueleto que formarán el huso se desarticulan, los pares de centriolos migran hacia los polos. Comienza la formación del huso. Desaparecen los nucléolos y la envoltura nuclear se dispersa. Los centrosomas alcanzan los polos de la célula. Metafase temprana: los pares de cromátidas se ubican en el ecuador de la célula conducidos por las fibras cinetocóricas. Metafase tardia: los pares de cromátidas se disponen en el plano ecuatorial de la célula. Anafase: los centrómeros se separan, al igual que las cromátidas de cada par, cada una atraída hacia polos opuestos, y cada cromátida constituye un cromosoma individual. Telofase: los cromosomas se encuentran en polos opuestos, el huso se dispersa, se forman nuevas envolturas nucleares alrededor de los dos conjuntos de cromosomas que se vuelven difusos por descondensación de la cromatina, en cada núcleo aparecen los nucléolos. Mitosis en célula vegetal El huso se forma aunque no haya centríolos presentes ni ásteres visibles. El plano de la división celular se establece en la fase G2 tardía del ciclo celular, cuando los microtúbulos del citoesqueleto se reorganizan en una estructura circular, la banda de preprofase, justo por dentro de la pared celular. Aunque esta banda desaparece al comenzar la profase, determina la ubicación futura del ecuador y de la placa celular. Los microtúbulos de la banda se reensamblan luego en el huso, en una zona clara que se origina alrededor del núcleo en el curso de la profase. En la citocinesis, que comienza durante la telofase, la placa celular se extiende en forma gradual hacia afuera hasta que alcanza la región exacta de la pared celular ocupada previamente por la banda de preprofase. Las vesículas que originan la placa celular son guiadas a su posición por las fibras del huso que quedan entre los núcleos hijos. Reproducción: capacidad de dejar descendencia Asexual. Todos los organismos formados son hereditariamente iguales debido a que el único tipo de división celular involucrada es la mitosis. I.- Organismos unicelulares: a- Bipartición: consiste en una división del núcleo seguida por la citocinesis originándose dos células hijas b- Pluripartición: varias divisiones sucesivas forman un número variable de individuos hijos que una vez desgarrada la membrana citoplasmática de la célula madre, quedan en libertad. c- Gemación: se forma una pequeña protuberancia en la superficie de la célula madre, luego de una división nuclear, el núcleo hijo se desplaza hasta la protuberancia que sigue creciendo hasta alcanzar el tamaño de la célula madre y se separan (levaduras). II.- Organismos pluricelulares: la unidad reproductora es una parte del organismo reproductor, menor que el total de éste, o es una célula (espora) a- Fragmentación: ruptura del cuerpo vegetativo, de forma espontanea, en segmentos no especializados en la reproducción, cada uno de los cuales está en condiciones de convertirse en un individuo completo. b- Propágulos: (metáfitas) son órganos pluricelulares especiales capacitados en la reproducción vegetativa espontánea, gracias a la presencia de tejidos meristemáticos. En las espermatófitas desempeñan esta función: Tallos subterráneos, tallos rastreros, bulbillos y raíces gemíferas. c- Esporulacion: las esporas son células aisladas que pueden originar directamente organismos por mitosis. Pueden ser 2n o n. Como provienen de mitosis, se llaman mitoesporas. Si se forman dentro de esporangios se denominan endoesporas y si su origen es externo serán exoesporas o conidios. Sexual. Unión de dos gametas haploides formando un cigoto diploide, el material genético de los dos progenitores se combina en la progenie. Se caracteriza por: a- Meiosis previa a la formación de la gametas. b- la fusión (fecundación) de dos células haploides, las gametas, de sexo diferente, dando un cigoto diploide La reducción del número cromosómico a la mitad es un evento fundamental. Sin la meiosis, la dotación cromosómica de una célula podría haberse incrementado sucesivamente hasta producir un núcleo inmanejable. Por lo tanto, el restablecimiento del número haploide es una consecuencia fundamental de la meiosis junto con la variabilidad genética de las células resultantes. En la fecundación, se produce primero la plasmogamia, unión de los citoplasmas, a la que le sigue la inmediata fusión de los núcleos o cariogamia. La meiosis se produce en células germinales o reproductivas. La producción de gametas en pluricelulares tiene lugar en estructuras llamadas gametangios (vegetales) y gónadas (animales). Las gametas pueden ser semejantes y si se distinguen solo por su comportamiento sexual se denominan isogametas y la fecundación es la isogamia. Si solo difieren en tamaño se llaman ansiogametas y la fecundación es la ansiogamia. Si la gameta femenina es de mayor tamaño e inmóvil (oósfera en vegetales, óvulo en animales) y las masculinas son más pequeñas y móviles (anterozoides en vegetales, espermatozoides en animales) se la fecundación es la oogamia. En unicelulares haploides, la célula misma actúa como gameta, uniéndose dos células semejantes (conjugación) formándose un cigoto que sufrirá meiosis. En unicelulares diploides, los individuos forman gametas por meiosis, y éstas al unirse en la fecundación darán primero cigotos y luego individuos diploides. Las consecuencias de Meiosis. • Durante la meiosis, cada núcleo diploide se divide dos veces y produce 4 núcleos. Los cromosomas solo se duplican una vez, antes de la primera división nuclear. Por lo tanto, cada núcleo tiene la mitad de número de cromosomas presentes en el núcleo original. • Durante la profase I de la meiosis se produce el apareamiento de homólogos, seguido del alineamiento de pares de homólogos en el plano ecuatorial en metafase I y de la separación de los homólogos en anafase I. Estos sucesos, que no ocurren en la división mitótica, son la clave de la reducción del número cromosómico. • Debido al entrecruzamiento y la segregación al azar de los cromosomas, durante la meiosis se recombina el material genético de los progenitores, lo que no ocurre en la mitosis. • La meiosis solo puede ocurrir en células diploides (o poliploides). Fuentes de variabilidad genética de la reproducción sexual. 1. Entrecruzamiento. En la profase I se intercambia información genética entre los cromosomas homólogos. 2. Segregación al azar de los cromosomas homólogos de los dos progenitores.los cromosomas paterno y materno se distribuyen de forma independiente entre células haploides en la meiosis, y esa distribución depende de la orientación de los pares en la metafase I. 3. Fecundación. Fuente extra de variabilidad, debido a los mecanismos de recombinación y segregación de los cromosomas en la meiosis no hay dos gametos idénticos. Meiosis en una célula vegetal. Profase I. la cromatina se condensa. Los microtúbulos del huso se organizan y se extienden radialmente desde los polos de la célula. Se desintegran el núcleolo y la envoltura nuclear. Se aparean y entrecruzan los pares de homólogos. A medida que avanza la profase, los homólogos de cada par comienzan a separarse entre si, excepto en los puntos de entrecruzamiento o quiasmas, en donde permanecen asociados hasta el fin de la profase. Metafase I. Los pares de homólogos se alinean en el plano ecuatorial. La región del centrómero de cada homólogo se duplica hacia el final de la metafase y las fibras del huso se asocian con los cinetocoros (en las células animales, se presentan además centriolos y ásteres). Anafase I. Los homólogos, se separan, como si fueran tironeados por las fibras del uso unidas a los cinetocoros. Sin embargo, las cromátidas hermanas siguen unidas. Telofase I. Al final de la primera división meiótica, los cromosomas homólogos se han movido hacia los polos. Cada grupo de cromosomas contiene ahora solo la mitad del número de cromosomas del núcleo original. • Según la especie, pueden formarse o no nuevas envolturas nucleares y puede ocurrir o no la citocinesis. Profase II. Las envolturas nucleares se desintegran y comienzan a aparecer nuevas fibras del huso. Metafase II. Los pares de cromátidas hermanas de cada núcleo se ordenan en el plano ecuatorial. Las fibras del huso se asocian con los cinetocoros y, desde los polos se extienden otras fibras del huso. Anafase II. Las cromátidas se separan unas de otras. Cada cromátida, que ahora puede ser llamada cromosoma, se mueve hacia uno de los polos. Telofase II. Los microtúbulos del huso desaparecen y se forma una envoltura nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas. Ahora hay cuatro núcleos total, con dotaciones cromosómicas haploides. Se produce la citocinesis Ciclo biológico o de vida de un organismo es el lapso de su existencia desde el momento que se forma el cigoto (o desde la reproducción asexual) hasta que se reproduce. Es característica del ciclo vital la alternancia de fases nucleares. Fase nuclear: es cada uno de los estados del organismo según tenga una dotación cromosómica simple o doble. En los musgos, helechos y plantas con semillas la alternancia de fases es acompañada de alternancia de generaciones. Esta se da cuando en el ciclo vital se forman dos tipos de organismos pluricelulares. Una de las generaciones es el esporofito y la otra el gametofito. Cuando las generaciones maduran forman, a su vez, sus propias estructuras reproductoras. Ciclo haplonte: se caracteriza por tener individuos haploides que formarán gametas por mitosis. El ciclo comienza con la fusión de las gametas, resultan un cigoto el cual sufre un meiosis cigótica o inicial. Se originan así 4 meiosporas y cada una de ellas dará lugar a un nuevo individuo haploide por sucesivas mitosis. Hay alternancia de fases nucleares, pero no de generaciones; hay una sola generación que se desarrolla en la haplofase. Ciclo diplonte: los individuos son diploides. Por meiosis gamética o terminal, que se produce al final del ciclo se forman gametas. El ciclo comienza con la fecundación de las gametas originándose un cigoto. No hay alternancia de generaciones pero si de fase nucleares. Una sola generación se desarrolla en la diplofase. Ciclo haplodiplonte: en el hay dos individuos, uno haploide el gametofito (productor de gametas), otro diploide, el esporofito (productor de meioesporas). Cada uno representa una generación, por lo tanto hay alternancia de fases nucleares y de generaciones. La meiosis intermedia o espórica produce meiosporas. El ciclo comienza con la unión de dos gametas originándose el cigoto y este por sucesivas mitosis da lugar al esporófito (2n) que produce meiosporas por meiosis intermedia o espórica. Cada una de las meiosporas por mitosis sucesivas forma un gametofito que luego dará gametas por mitosis. Evolución Teoría de Lamarck. Según su teoría la naturaleza ha producido gradual y sucesivamente los diversos grupos de seres vivos, desde los más simples a los más complejos. • Todos los seres vivos son producciones de la naturaleza, formados a lo largo de mucho tiempo, bajo influencias de nuevas circunstancias ambientales y hábitos de vida. • La naturaleza forma los organismos más simple por generación espontánea. • Las especies se han formado gradual y sucesivamente, tienen una constancia relativa y no pueden ser tan antiguas como la naturaleza. Al concebir la teoría general y preguntarse sobre sus causas, formuló dos postulados. - Uso y deshuso de órganos. Así como el desarrollo de un órgano aumenta con un uso frecuente, la falta de empleo lo debilita gradualmente hasta hacerlo desaparecer. - Herencia de los caracteres adquiridos: los caracteres resultantes del uso y desuso de cualquier órgano, se conservan en los individuos a través de la reproducción de los descendientes, siempre que los cambios sean comunes en ambos sexos. HOY LA BIOLOGÍA MOLECULAR HA DEMOSTRADO QUE LAS MODIFICACIONES INDUCIDAS POR EL AMBIENTE NO PUEDEN SER HEREDADAS. El valor del trabajo de Lamarck radica en reconocer que parte de la evolución es adaptativa, y que se debe aceptar como un proceso gradual. Teoría de Darwin-Wallace. Observaciones de Darwin en su expedición. - Las especien que ocupan un hábitat particular en determinadas regiones, en territorios vecinos son sustituidas por especies diferentes pero parecidas. - Ciertos animales extinguidos presentan características similares, pero no iguales, a los vivientes. - La biota de las islas se asemeja a la del continente más cercano a ellas. - En distintas islas de un mismo archipiélago, hay especies diferentes pero muy afines. En base a estos hechos, la respuesta de Darwin fue, que las semejanzas entre seres vivos de regiones vecinas, así como los extintos y actuales, se debía a la presencia de un antecesor común. Las diferencias entre los habitantes de islas vecinas, obedece a que estos se adaptaron a diferentes condiciones de vida. Selección natural y “El origen de las especies” • El mundo cambia; las especies se ven afectadas, por lo cual algunas persisten, otras se extinguen y aparecen nuevas a partir de cambios que sufrieron algunas preexistentes. El registro fósil demuestra que cuanto más antigua es una especie, más se diferencia de las actuales. • El proceso evolutivo es gradual y continuo, no responde a cambios súbitos. • Los individuos que presentan la combinación mas adecuada de caracteres para hacer frente al ambiente, tendrían una mayor probabilidad de sobrevivir, reproducirse y dejar descendencia y sus caracteres pasarían a la siguiente generación. Darwin demostró que las especies no son inmutables y que la evolución es la responsable de la biodiversidad. Lo que no pudo explicar fue el mecanismo por el cual las variaciones que se producen en individuos de una especie, se transmiten a su descendencia, por cuanto desconocía las leyes de la herencia. Teoría sintética de la evolución, que amplió la teoría de Darwin a la luz de la teoría cromosómica de la herencia, de la genética de poblaciones, etc. Esta nueva síntesis, o neodawinismo es una teoría de integración (mutacionismo y ambientalismo) que consideran la diversidad y la adaptación como resultado de una constante producción de variación, a través del ambiente. Rechaza por completo la herencia de los caracteres adquiridos y la idea del fijismo, sustituyéndola por el pensamiento en términos de poblaciones.