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Academia regional de ciencias naturales



ACADEMIA REGIONAL DE CIENCIAS NATURALES


1 CONCEPTOS DE GENÉTICA.
GENÉTICA. Ciencia biológica que estudia la variabilidad y la herencia de los seres vivos. Estudio del desarrollo, las transformaciones y etapas que atraviesa el psiquismo del niño en su crecimiento.
Estudio de los orígenes de la sociedad humana.

1.1 CONCEPTOS DE GENE COMO UNIDAD HEREDITARIA.
GENE. Unidad de acción, mutación y recombinación del material genético presente en los cromosomas y formada por un segmento de ADN, que es responsable de los caracteres hereditarios.
Artificial. El producido en un laboratorio y que puede funcionar como un gen normal, estructural, el que colabora en la formación de una proteína, el que controla la síntesis de otros genes.



Supresor: Aquel que puede modificar el efecto fenotípico de otros genes.
La transmisión de características de los seres vivos a sus descendientes, se llama herencia biológica. La rama de la biología que estudia la herencia y sus variaciones es la GENÉTICA.
Al tratar de desentrañar el proceso por medio del cual los seres vivos son capaces de reproducir organismos semejantes a ellos de una generación a otra, ha hecho de la Genética una de las áreas más importantes de la biología moderna.
Hace un siglo aproximadamente, un monje austriaco llamado Juan Gregorio Mendel (1822- 1884), descubrió los principales mecanismos que gobiernan la transmisión de las características hereditarias, por lo que se le ha llamado“Padre de la Genética”, sus experimentos fueron cuidadosamente planeados y sus conclusiones constituyen el fundamento de la Genética Moderna.

1.2 RECOMBINACIÓN DE GENES Y MUTACIONES.
A pesar del gran número de obstáculos que se encuentran para observar la herencia humana, sabemos que se rige por las leyes de la herencia como en todos los seres vivos, pudiendo los genetistas controlar muchas características tanto normales como patológicas que se rigen por las leyes de Mendel.
Algunos de los caracteres normales del hombre predominan sobre otros y otros más se combinan; por ejemplo el color de los ojos el color del pelo, la estatura, el color de la piel.
Existen rasgos morfológicos que se presentan en varias generaciones de una misma familia, por ejemplo, el prognatismo o mandíbula saliente de los Austrias que aparecen en todos sus retratos, o la nariz sobresaliente y ganchuda de los Borbón de España.


Las mutaciones comprenden cualquier cambio en el material hereditario, incluyendo las estructuras semi-microscópicas que forman a los genes.
Se supone que existen frecuentes mutaciones pequeñas en los genes sin que se produzcan alteraciones fenotípicas, estas alteraciones generalmente no se detectan, sin embargo, pueden influir en la selección natural y presentar así un factor de evolución; pero además del proceso continuo diferenciación existen “saltos” debidos a mutaciones considerables, relacionadas con la aparición de grandes diferencias positivas o negativas en los individuos.

1.2 VARIACIÓN NO HEREDITARIA.
Las mutaciones son naturales, cuando se presentan espontáneamente, pero existen también mutaciones provocadas, artificiales oaccidentales, causadas por agentes físicos o químicos del medio, a los que se llama agentes mutagénicos.
Entre los que se encuentran los rayos x, rayos gama, radiaciones ultravioleta, irradiaciones de cobalto 60, altas temperaturas, diversos tipos de radiaciones ionizantes. Algunos agentes químicos como el gas mostaza y algunos derivados, el fenol, el metil-colantreno, el dibenzontranceno, et6c., y hasta el formaldehído, tienen un ligero efecto mutagénico.

1.3 INFLUENCIA DEL MEDIO EN LA EXPRESIÓN DE LOS GÉNES.
Muchas son las anormalidades que se presentan en la especie humana, causadas por genes mutantes, algunas son dominantes como la catarata, los dedos fusionados y el enanismo acondroplástico; otras son recesivas como la hemofilia, la ceguera de los colores, el albinismo, etc.
Desde hace muchos siglos, le ha preocupado al hombre saber, si las uniones consanguíneas eran favorables o desfavorables. En el caso de las enfermedades recesivas, éstas aparecen aun cuando la unión se lleve a cabo entre portadores sanos, emparentados entre sí.
No existe duda en la actualidad de que la consaguinidad aumenta el riesgo de la aparición de enfermedades, localizadas en algún gene, que ambos contrayentes pudieran recibir de un ancestro común; estos riesgos disminuyen notablemente, cuando la persona se casa con otra fuera de la familia, lo que los genetistas llaman “boda al azar”.

2 DIVERSIDAD. CONSECUENCIA DE LA EVOLUCIÓN.
Existe una ciencia que se ocupa del mejoramiento de las características hereditarias de los animales (y del hombre), por medio de mezclas selectivas y otros métodos, llamada:
EUGENESIA. Esta en el hombre ha tenido serios fracasos, porque lasociedad se opone a que se limite su libertad para que los individuos seleccionen pareja, existiendo principios legales que la apoyan; además se presenta el peligro de que la eugenesia sea aplicada con fines políticos de moralidad dudosa. Por otro lado se piensa que la mayoría de los individuos portan genes recesivos de alguna anormalidad, aunque no la manifiesten.
El procedimiento eugenésico practicado y aceptado, podría ser, evitar uniones entre individuos que poseen el mismo defecto, para disminuir la posibilidad de transmitirlo a sus descendientes.

3 CAUSAS DE LA DIVERSIDAD.
EVIDENCIAS DE LA EVOLUCIÓN.
Ley de la dominación. Cuando se unen dos razas que difieren en un par de características, los descendientes de la primera generación, serán todos semejantes entre si, ya sea porque una de las características (genes) de los progenitores (dominante) anule a la otra (recesiva), o por que ambas características se mezclan.
Ley de la segregación de caracteres. A partir de la segunda generación, hay segregación de caracteres, formándose una cuarta parte de individuos con carácter dominante puro, una cuarta parte con carácter recesivo puro y la mitad de los individuos resultantes, con aspecto exterior (fenotipo) dominante, o con una apariencia intermedia.
Ley de la distribución independiente. Cuando un par de características se estudian en un mismo cruce, se encuentra que se distribuyen independientemente una de otra.

2.1 MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN.
Con frecuencia se observa que los seres vivos, presentan cambios con relación a sus progenitores. Muchos de estos cambios son provocados por la acción de una causa exterior y persisten mientrasésta actúa, y es que dichas transformaciones no afectan al material genético o cromosomas; así si un individuo pierde un brazo o una pierna, sus descendientes nacen con sus miembros completos; un árbol, por ejemplo un pino, crece en un lugar abierto con las ramas extendidas, si crece en un bosque denso, lo hace hacia arriba y sus ramas extendidas, si crece en un bosque denso, lo hace hacia arriba y sus ramas no son tan amplias, pero este carácter no es hereditario, sino ocasionado por la acción del medio.


Hay otras variaciones llamadas mutaciones, que aparecen bruscamente y que sí se transmiten a los descendientes y en que éstas provienen de alteraciones de los genes que forman a los cromosomas.

2.2 CRITERIOS Y SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN.
El primero en observar las mutaciones, fue Hugo de Vries (1886) al cultivar en el jardin experimental de Ámsterdam Oenothera lamarckiana, una planta robusta de cuatro sépalos, cuatro pétalos, ocho estambres que rodean a un estilo alargado que termina en cuatro, cinco o seis estigmas.
Obtuvo 15 formas muy diferentes de plantas, que al reproducirse por autofecundación heredaban los caracteres que en ellas aparecieron, a sus descendientes, por lo que Vries las designó con nombres específicos distintos relacionados con el carácter nuevo más aparente (Oenothera brevistilis, Oenothera elliptica, Oenothera lata, Oenothera rubrinervis, etc.). De Vries dedujo la teoría de que las mutaciones eran un factor esencial en la evolución de las especies.
Mas tarde un genetista norteamericano Thomas H.(1866-1945) demostró con sus trabajos, que los genes son los portadores de la herencia y que la evolución biológica ha sidodeterminada por los cambios o mutaciones que sufren.
Thomas H. Morgan, Demostró con sus trabajos que los genes son los portadores de la herencia B. Cada planta o animal tiene un número de cromosomas que es constante para todos los individuos de la misma especie. C. Mosca de la fruta (Drosophila melangaster) tiene normalmente los ojos rojos; casualmente, Morgan encontró una mosca macho de ojos blancos y decidió cruzarla con una hembra de ojos rojos; la generación F 1 de este apareamiento contaba totalmente de moscas de ojos rojos (carácter dominante).
Hizo que se cruzaran las moscas de la generación F 1 y encontró que en la generación F 2 existía una proporción de 75% de moscas de ojos rojos y 25 % de moscas de ojos blancos (carácter recesivo); le llamó poderosamente la atención e observar que todas las moscas de ojos blancos eran machos, con lo que aparecía que debía tener alguna relación con el sexo. Supuso que si el cromosoma Y es diferente del cromosoma X en su forma, entonces también podría tener genes diferentes, es decir, que encontró características ligadas al sexo.
De forma semejante a Drosophila, en las hembras de muchas especies, se encuentran dos cromosomas sexuales idénticos llamados x, y en el macho sólo existe un cromosoma X y uno más pequeño, llamado Y. En la especie humana existen 23 pares de cromosomas de los cuales, en el caso del varón, están divididos en 22 pares de cromosomas llamados autosomas y un par de cromosomas sexuales, uno X y uno Y. En la mujer existen 22 pares de autosomas, más dos cromosomas sexuales X.
En especies como la humana, o la de la mosca de la fruta, los machos producen dos tipos de espermatozoides, la mitadcontiene un cromosoma X y la otra mitad un cromosoma Y; en cambio todos los óvulos contienen un cromosoma X.
La unión de un óvulo con un espermatozoide portador del cromosoma Y, dará como resultado un cigoto XY, que originará un macho, en cambio la fecundación de un óvulo por un espermatozoide portador de cromosoma X dará como resultado un huevo XX, que originará una hembra.
Existen características controladas por genes que se encuentran en los cromosomas
sexuales, por lo que se llaman ligadas al sexo, porque se heredan en conjunción a éste.

3.1 SISTEMA NATURAL Y ARTIFICIAL CARACTERÍSTICAS GENERALES
DE LOS 5 REINOS.
Es inmensa la variedad de los seres vivos. Por ello, para poder estudiarlos es necesario clasificarlos según sus características más comunes. Tradicionalmente se distinguían en la naturaleza tres reinos: el vegetal, que comprendía en la naturaleza tres reinos:
1 EL VEGETAL. Que comprendían a todas las plantas.
2 EL ANIMAL. Que abarcaba a los animales y animales racionales (El Hombre)
3 El MINERAL. En el que se reunían todas aquellas cosas que carecían de vida.
En la actualidad, sin embargo, se ha visto la necesidad de clasificar a los seres vivos en varios reinos más. Algunos científicos aseguran que deben clasificar se en cuatro reinos:
1 EL VEGETAL. (Plantas desde las briofitas hasta las angiospermas)
2 EL MONERA. (bacterias y algas azules muy primitiuvas)
3 EL PROTISTA. (algas verdes, rojas y otras, así como protozos, amibas y hongos)
4 EL ANIMAL. Para animales

1 CRITERIOS DE LA CLASIFICACIÓN Y EJEMPLOS DE:
MONERA, PROTISTA, FUNGI, METAPHYTA Y METAZOA.
Otros especialistas los clasifican en seis reinos:
1VEGETAL 2. FUNGUS 3. PROTISTA 4 MONERA 5 ANIMAL 6 VIRUS
Muchos más mantienen cinco reinos, suprimiendo el de los virus, por considerar que éstos no son sino segmentos de ácido desoxirribonucleico (ADN), componente esencial de las células vivas pero que en ellos forma una célula completa.
Todos los seres vivos pertenecen, en sus respectivos reinos, a siete grupos o divisiones principales de su clasificación que son:
1) reino 2) phylum o fílum o tipo 3) clase 4) orden 5) familia 6)género 7)especie

PROTISTA. Son los organismos unicelulares eucariontes, aunque también en varios de los individuos que se incluyen en este reino se observa un tendencia a la plurice-lularidad, pero sin formar verdaderos tejidos.
En realidad, el Reino Protista o Protoctista se ha integrado con grupos de organismsos eucariontes de características heterogéneas:
Protozarios o animales unicelulares.
Algas unicelulares y pluricelulares
Myxomycetes. Forman plasmodios que son masa citoplasmáticas con muchos núcleos.
Acrasiomycota. Casi todos terrestres. Se llaman mixamibas porque se parecen a las amibas con paredes de celulusa.
Oomycota. Llamados mohos acuáticos, producen esporas sexuales llamadas esporas.
La importancia de este grupo de protista se concentra sobre todo en el aspecto médico, porque existen varias especies de protozoarios que parasitan plantas, animales y hombre.
MONERA. Categoría taxonómica anticuada que agrupa a los organismos que carecen de núcleo diferenciado, como algas azules o las bacterias.
Los organismos que integran este Reino son procariontes y unicelulares (algunos forman conjuntos celulares lo que en ocasiones se ha interpretado comop0luricelularidad) El Reino monera se encuentra representado por el phylum Schizophyta, formado por cerca de 5,000 especies diferentes de bacterias, y el phyum Cyanophyta, que comprende a las cianobacterias (anteriores algas verdeazules).
Las principales características celulares comunes a bacterias y cianobacterias son:
Material nuclear disperso en el citoplasma, por lo que no tienen núcleo integrado.
Presentan escasez de membranas.
Carecen de cloroplastos estructurales, mitocondrias, aparato de Golgi, vacualos, lisosomas y membranas plasmáticas (no comparables al retículo)
Poseen ribosomas que se encuentran dispersos en el citoplasma.
La mayoría de estos organismos tienen pared celular que rodea a la membrana plasmática, pero su estructura y composición química son diferentes de las de eucariontes.
Las células de procariontes son mucho más pequeñas que las de eucariontes.
FUNGI. Los hongos pluricelulares se parecen a las algas en algunos aspectos. Probablemente evolucionaron de antecesores algáceos, pero tal vez otros derivaron de protozoarios.
Tienen alimentación heterótrofa de hábital variado, siempre que exista materia orgánica, por lo que pueden ser saprofitos, parásitos o simbióticos.
Son individuos de nivel tisular porque están formados por seudotejidos en forma filamentosllamados hifas unicelulares o pluricelulares, que en conjunto forman el micelio.
La respiración de la mayoría es aerobia (en los hongos unicelulares es anaerobia).
Tiene reproducción asexual por bipartición, gramación y esporulación, pero también
pueden reproducirse sexualmente por isogamia, anisogamia y heterogamia.
Algunos, como Penicillium, elaboran sustanciasbactericidas llamadas antibióticos.
Las paredes de las células de los fungi, contiene quitina.
METAPHYTA Y METAZOA. Animales del subreino en el que se incluyen la mayor parte de los animales. Los que poseen muchas células a diferencia de los protozoos m de los mesozoos.
Son animales multicelulares, entre los cuales se comprenden muchos tipos invertebrados y tododos los vertebrados.
Espongarios. Estos animales son metazoos, es decir, son multicelulares. Sus células no están organizadas en órganos sino que parecen montones de ellas. Se les conoce más bien como esponjas simples y viven en el mar, adheridos a las rocas, a los corales y a las plantas marinas.





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