Guia: Ciencias Agropecuarias

Guía de estudio para el examen de conocimientos para la ECRO

• Biología y sociedad:

1.-El carácter científico y metodológico

La biología se considera científica, porque es nos explica los procesos de la naturaleza para saber en qué mundo estamos, metodológica, por utilizar el método científico, donde la observación, experimentación son los pasos esenciales.. Y el inevitable uso del método científico para formular las leyes e hipótesis de todo investigador.

2. -Relación de la biología con la tecnología y la sociedad

1. -El avance tecnológico como medio de control biológico.

En este mundo, los seres humanos ya no son fruto de una relación vivípara, sino son seres creados y modelados en laboratorio. Los embriones, por medio de procesos físicos y químicos, son dotados de unas cualidades. Otro ejemplo de control biológico es el que ejerce el estado sobre la población, controlando la proporción de hombres y mujeres que deben nacer para mantener en equilibrio demográfico, como deja ver esta cita:"Dejamos desenvolverse normalmente hasta un treinta por ciento de los embriones femeninos. A los restantes se les suministra una dosis de hormonas sexuales masculinas cada veinticuatro metros durante el resto de la carrera. ".El control sobre las enfermedades es muy grande. Todos los individuos están inmunizados contra éstas: la gente no enferma, no envejece, etc. La vejez no existe. Como se ha podido ver, el control biológico es muy grande.

2. -El avance tecnológico como medio de control social.

. Un ejemplo de la producción de seres humanos en serie como medio de control social viene dado por la siguiente cita:"También predestinamos y condicionamos. Decantamos a nuestros críos como seres humanos socializados, como Alfas o Épsilones, como futuros poceros o futuros interventores mundiales “Estas palabras, pronunciadas por el director de incubadoras, dejan bien clara la manipulación genética de los individuos por parte del estado para lograr un mayor control social.

• La célula: unidad de la vida:

1. -Origen y teoría celular, instrumento de la biología:

• Cómo se consiguió conocer a la célula: desarrollo histórico del concepto

• Las primeras aproximaciones al estudio de la célula surgieron en el siglo XVII tras el desarrollo a finales del siglo XVI de los primeros microscopios. Éstos permitieron realizar numerosas observaciones, que condujeron en apenas doscientos años a un conocimiento morfológico relativamente aceptable. A continuación se enumera una breve cronología de tales descubrimientos:

• 1664 Robert Hook publico libro llamado Micrographia, donde describe la primera evidencia de la existencia de las células. Estudió el corcho y vio una disposición en forma de panal de abeja. A cada camarita la llamó celdilla o célula, él no tenía consciencia de que eso era una estructura similar a la que conocemos hoy en día como células. Creía que esos espacios eran lugares por donde se moverían los nutrientes de las plantas. Aunque no intuyó que aquellas celdas eran la unidad funcional de los seres vivos, la denominación de célula ha permanecido para nombrar a lo que había dentro de esas camarillas y luego se aplicó también para descubrimientos en los animales.

• Hoy sabemos que lo que Hooke observaba eran las paredes celulares en tejido muerto y que, debido a esta razón, no contenían nada en su interior. Sin embargo, el propio Hooke hizo observaciones de células vivas, identificando un “jugo” en el interior de dichas celdas, que interpretó como parte del sistema de circulación de savia.

• El descubrimiento de Hooke, que documentó sus observaciones con dibujos de gran precisión, no obtuvo en su momento mayores comentarios ni interés por parte de los naturalistas, aunque se seguía buscando la mínima estructura dotada de vida. Las observaciones del microscopista holandés Van Leeuwenhoek son todavía anteriores a las de Hooke e incluyen células aisladas vivas: espermatozoides, glóbulos rojos y hasta bacterias. Estas observaciones también fueron recibidas como una “curiosidad” por los naturalistas, como un objeto de admiración, carente de importancia para la reflexión científica.

• • 1830: Theodor Schwann estudió la célula animal; junto con Matthias Schleiden postularon que las células son las unidades elementales en la formación de las plantas y animales, y que son la base fundamental del proceso vital.

• 1831: Robert Brown describió el núcleo celular.

• 1839: Purkinje observó el citoplasma celular.

• 1850: Rudolf Virchow postuló que todas las células provienen de otras células.

• 1857: Kölliker identificó las mitocondrias.

• 1860: Pasteur realizó multitud de estudios sobre el metabolismo de levaduras y sobre la asepsia.

• 1880: August Weismann descubrió que las células actuales similares con células de tiempos remotos.

• 1931: Ernst Ruska construyó el primer microscopio electrónico de transmisión en la Universidad de Berlín. Cuatro años más tarde, obtuvo un poder de resolución doble a la del microscopio óptico.

• 1981: Lynn Margulis publica su hipótesis sobre la endosimbiosis serial, que explica el origen de la célula eucariota.

• Teoría celular

• La Teoría Celular, tal como se la considera hoy, puede resumirse en cuatro proposiciones:

• 1. En principio, todos los organismos están compuestos de células.

• 2. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de organismo.

• 3. Las células provienen tan solo de otras células preexistentes.

• 4. Las células contienen el material hereditario.

• Si consideramos lo anterior, podemos decir que la célula es nuestra unidad estructural, ya que todos los seres vivos están formados por células; es la unidad de función, porque de ella depende nuestro funcionamiento como organismo y es la unidad de origen porque no se puede concebir a un organismo vivo si no está presente al menos una célula.

• Por sus aportaciones, Theodor Schwann y Mathias Schleiden son considerados los fundadores de la Teoría Celular Moderna.

• A pesar de que la teoría celular empezó a funcionar como un concepto unificador para la biología, todavía no dejaba de responder preguntas como: ¿De dónde surgió la primera célula? y, si los primeros seres vivos están compuestos de células. ¿cómo se originaron los primeros seres vivos?

• Como respuestas a estas inquietudes se originaron la teoría de la generación espontánea y la de la evolución bioquímica.

• La hipótesis de la generación espontánea es una teoría, donde menciona que por la materia inerte, es decir, la materia que no tiene vida alguna (lápiz,ropa sucia,etc…)surgía vida animal y vegetal, como su nombre lo indica surgía vida espontáneamente, en otras palabras, que surgía vida de cualquier lugar que no tuviera vida.

en la teoría de La generación espontánea indicaba que surgían gusanos del fango, moscas de la carne podrida, organismos de los lugares húmedos, etc. Así, la idea de que la vida se estaba originando continuamente en la Tierra a partir de esos restos de materia orgánica.

sin embargo, había médicos-biólogos que estaban en contra y a favor de que existía la generación espontanea. Para ello entre los siglos 17 y 18 se llevaron a cabo varios experimentos elaborados por los biólogos para cerciorarse de que hubiera o no hubiera vida espontáneamente, uno de los mas celebres fue el del Científico francés Louis Pasteur (1822-1895) en la cual se demostró la falsedad de esta teoría: Para su experimento Pasteur utilizó dos matraces de cuello de cisne. Estos matraces tienen los cuellos muy alargados que se van haciendo cada vez más finos, terminando en una apertura pequeña, y tienen forma de s. En cada uno de ellos metió cantidades iguales de caldo de carne (o caldo nutritivo) y los hizo hervir para poder eliminar los posibles microorganismos presentes en el caldo. La forma de s era para que el aire pudiera entrar y sin embargo que los microorganismos se quedasen en la parte más baja del tubo.

Pasado un tiempo observó que ninguno de los caldos presentaba seña alguna de la presencia de algún microorganismo y cortó el tubo de uno solo de los matraces. El matraz abierto tardó poco en descomponerse, mientras que el cerrado permaneció en su estado inicial. Pasteur demostró así que los microorganismos tampoco provenían de la generación espontánea.

Gracias a Pasteur, la idea de la generación espontánea fue desterrada del pensamiento científico y a partir de entonces se aceptó de forma general el principio que decía que todo ser vivo procede de otro ser vivo.

• En la teoría de la evolución bioquímica se consideraba que al principio no existían plantas, animales ni otro ser vivo sobre la tierra y que las condiciones reinantes en el planeta eran muy hostiles para la vida, los volcanes y toda la lava que se encontraba en la superficie del planeta se encontraba en proceso de enfriamiento y desprendía enormes cantidades de gases tóxicos a la atmosfera lo que no la hacía apta para la vida. Estos gases al enfriarse caían nuevamente hacia tierra en forma de lluvias torrenciales y con el paso del tiempo empezaron a formar los océanos. Además de los océanos, la atmosfera, las rocas también se encontraban los cuatro elementos esenciales para la vida: el oxigeno (O), el Hidrogeno (H), el Carbono (C), y el Nitrógeno (N), estos elementos empezaron a reaccionar unos con otros, y gracias a la energía aportada por los rayos y tormentas eléctricas y con el paso del tiempo se creó una sopa primordial que contenía las moléculas de la vida: los carbohidratos, las proteínas, los lípidos, y los ácidos nucleídos, a partir de estas moléculas la síntesis de la primera célula fue solo cuestión de tiempo y un poco de azar.

• Las teorías de Oparín y Haldane fueron comprobadas por Urey y Miller que colocaron en un recipiente una mezcla de agua, amoníaco, metano e hidrógeno y la sometieron a descargas eléctricas de alto voltaje o a las radiaciones ultravioletas al mismo tiempo que hacían circular vapor de agua. Luego de un tiempo observaron en el agua la formación de aminoácidos y azúcares sencillos; se demostró de esta manera la formación de materia orgánica a partir de la inorgánica.

2.-Moléculas presentes en las células: función de carbohidrato, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos:

Carbohidratos

Los carbohidratos, también llamados glúcidos, se pueden encontrar casi de manera exclusiva en alimentos de origen vegetal. Constituyen uno de los tres principales grupos químicos que forman la materia orgánica junto con las grasas y las proteínas.

Lípidos

Los lípidos saponificables cumplen dos funciones primordiales para las células; por una parte, los fosfolípidos forman el esqueleto de las membranas celulares (bicapa lipídica); por otra, los triglicéridos son el principal almacén de energía de los animales. Los lípidos insaponificables y los isoprenoides desempeñan funciones reguladoras (colesterol, hormonas sexuales, prostaglandinas).

Proteínas

Las proteínas son las biomoléculas que más diversidad de funciones realizan en los seres vivos; prácticamente todos los procesos biológicos dependen de su presencia y/o actividad. Son proteínas casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones metabólicas de las células; muchas hormonas, reguladores de actividades celulares; la hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre; anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños; los receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada; la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción; el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.

Ácidos nucleídos

Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, desempeñan, tal vez, la función más importante para la vida: contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y funcionamiento de la célula. El ADN tienen la capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas instrucciones a las células hijas.

3.- células procariotas, eucariotas: estructura y función

Diferenciación entre Células Procariotas y Eucariotas

Las células procariotas

Gráfica 4 Esquema de una célula procariota

Fuente: diseñado por Carmen Eugenia Piña L.

Características

• Carecen de membrana que rodee el material genético el cual se halla más o menos disperso en el citoplasma.

• ADN de cadena doble circular cerrado.

• No poseen histonas en el ADN

• Tienen tamaños comprendidos entre 1 y 10 micrómetros. ( 1 micrómetro equivale a 1/1000mm)

• Son células características de seres como las bacterias.

• Se dividen por bipartición.

• Su citoplasma no posee estructuras membranosas

• Los ribosomas son de menor tamaño

• No poseen citoesqueleto

• Poseen un solo r cromosoma circular

Las células eucarióticas

Características

• Presentan una membrana nuclear que delimita el espacio donde se encuentra el material genético.

• ADN lineal termina en telómeros

• Presenta histonas en el ADN del núcleo

• Tienen tamaños muy variables que van desde los 10 hasta los 100 micrómetros.

• Son células características de los animales, los vegetales, los protistos y los hongos.

• Las eucariotas se dividen por división mitótica, por eso tienen centríolos.

• Poseen estructuras membranosas como el retículo endoplasmático, y el aparato de Golgi que están ausentes en las procariotas.

• Otros orgánelos de importancia capital para las eucariotas son las mitocondrias y los cloroplastos, que faltan en los procariotas.

• Los ribosomas son de mayor tamaño.

• Presentan citoesqueleto.

***4.- procesos fisiológicos, transporte molecular a través de la membrana celular y su incidencia en aspectos metabólicos (fotosíntesis, respiración, reproducción, y fermentación)

LIBRO BIOLOGIA PG 114

• Genética y herencia

***1.-Bioética

***2.- conceptos e importancia del estudio de la genética y la herencia

Genética: es una disciplina de la biología que estudia los genes, la herencia y la variabilidad en los organismos vivos.

Gen: es una secuencia lineal organizada de nucleótidos en la molécula de ADN (o ARN en el caso de algunos virus), que contiene la información necesaria para la síntesis de una macromolécula con función celular específica, normalmente proteínas, pero también ARN mensajero, ARN ribosómico y ARN transferente.

Genoma: es la totalidad de la información genética que posee un organismo en particular. Por lo general, al hablar de genoma en los seres eucarióticos nos referimos sólo al ADN contenido en el núcleo, organizado en cromosomas.

Enfermedad genética: Una enfermedad o trastorno genético es una condición patológica causada por una alteración del genoma. Una enfermedad genética puede ser hereditaria o no; si el gen alterado está presente en las células germinales (óvulos y espermatozoides) será hereditaria (pasará de generación en generación); si afecta a las células somáticas, no.

Ingeniería genética: es la tecnología de la manipulación y transferencia de ADN de un organismo a otro, que posibilita la creación de nuevas especies, la corrección de defectos genéticos y la fabricación de numerosos compuestos.

Cromosoma: es una estructura presente en las células al momento de la división celular, formada por la condensación de la cromatina, que contiene el ADN con la información genética que va a determinar las características a heredar para cada célula y por lo tanto para cada organismo.

Cromatina: es el conjunto de ADN y proteínas que se encuentra en el núcleo de las células eucariotas y que constituye el cromosoma.

Histonas: son proteínas básicas, de baja masa molecular, muy conservadas evolutivamente entre los eucariotas y en algunos procariotas. Forman la cromatina junto con el ADN, sobre la base de unas unidades conocidas como nucleosomas.

ADN: El ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN, es un tipo de ácido nucleico, una macromolécula que forma parte de todas las células. Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria

Proteínas: son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.

Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, como por ejemplo la estructural, la reguladora, la transportadora, la inmunológica, la enzimática y la contráctil, para nombrar algunos.

Cariotipo: es un esquema, foto o dibujo de los cromosomas de una célula metafásica ordenados de acuerdo a su morfología y tamaño, que están caracterizados y representan a todos los individuos de una especie. El cariotipo es característico de cada especie, al igual que el número de cromosomas; el ser humano tiene 46 cromosomas (23 pares porque somos diploides o 2n) en el núcleo de cada célula, organizados en 22 pares autosómicos y 1 par sexual (hombre XY y mujer XX).

¿CUÁL ES LA IMPORTANCIA DE LA GENÉTICA?

Podríamos responder a esta pregunta con estos tres enunciados:

• La sociedad moderna depende de la Genética

• La Genética es una faceta crucial de la Medicina

• La Genética afecta a nuestra propia visión del mundo

La sociedad moderna depende de la Genética

Echa un vistazo a la ropa que llevas. El algodón de tu camisa y de tus pantalones procede de plantas de algodón que difieren de sus ancestros naturales por haber sufrido un intenso programa de mejora, consistente en la aplicación metódica de postulados genéticos estándares. Lo mismo podría decirse de tu comida más reciente: el arroz, el trigo, el pollo, la ternera, el cerdo y el resto de los principales organismos que sirven de alimento a los seres humanos en este planeta han sido especialmente seleccionados por mejoradotes de plantas y animales.

La llamada Revolución Verde, que incrementó dramáticamente el rendimiento de las cosechas a escala global es en realidad la historia de un éxito genético, la historia de la obtención, mediante cruzamientos controlados, de variedades enormemente productivas de algunas de las especies de plantas cultivables de mayor consumo. Para optimizar su cosecha, un agricultor puede plantar una gran extensión de tierra con semillas de la misma constitución genética (monocultivo). No obstante, las plantas cultivables son atacadas por organismos patógenos, en cuyas poblaciones, ocurren constantemente cambios genéticos aleatorios, y tales cambios confieren a veces, nuevas capacidades patógenas, con lo cual, ello pone en peligro a todo el monocultivo, ya que los genes de resistencia de estas plantas tienen una efectividad limitada por el tiempo. De ahí que los genéticos de plantas deban estar siempre más adelantados que los patógenos y prevenir epidemias masivas que podrían tener efectos devastadores sobre el suministro de alimentos.

Hongos y bacterias han sido también genéticamente seleccionados para cubrir necesidades humanas. Un ejemplo es la levadura, que constituye la base de industrias multimillonarias que fabrican productos de panadería, bebidas alcohólicas y combustible a base de alcohol. Son hongos los que suministran el antibiótico penicilina, la ciclosporina, un fármaco inmunopresor que impide el rechazo de órganos transplantados, y todo un conjunto de compuestos de interés industrial, como el ácido cítrico y la amilasa. Las bacterias ofrecen a la ciencia médica antibióticos como la estreptomicina. La mayoría de las industrias que utilizan hongos y bacterias se han beneficiado de la aplicación de postulados clásicos de mejora genética. Pero estamos ahora en una nueva era, en la que es posible manipular directamente el DNA para obtener en el tubo de ensayo nuevas cepas de microbios, diseñadas específicamente para cubrir nuestras necesidades. Esta técnica de manipulación se conoce como ingeniería genética molecular. Como ejemplo, contamos hoy día con cepas bacterianas que producen sustancias de mamíferos, tales como la insulina que se utiliza en el tratamiento de la diabetes y la hormona de crecimiento empleada para tratar el enanismo pituitario.

En ingeniería genética molecular, se modifica la constitución genética de las células exponiéndolas a fragmentos de DNA foráneo, normalmente de otra especie distinta, que contienen los genes que determinan las proteínas deseadas. Las células toman ese DNA, que se inserta luego en sus propios cromosomas. Las células modificadas de esa manera se denominan transgénicas. De una célula transgénica puede obtenerse un organismo transgénico. Empleando esta técnica puede generarse un amplio rango de organismos modificados de valor comercial. La aplicación comercial de la ingeniería genética molecular recibe el nombre genérico de Biotecnología. Se prevé que esta industria biotecnológica basada en la Genética se convierta en las próximas décadas en una de las industrias más rentables.

La Genética es una faceta crucial de la Medicina

Un buen número de enfermedades humanas se deben a causas genéticas. Por ejemplo, se estima que el 30% de los ingresos pediátricos en los hospitales se deben a causas genéticas directas. Sin embargo, las investigaciones actuales están revelando un número cada vez mayor de predisposiciones genéticas a padecer enfermedades, tanto graves como leves, así que con toda seguridad la cifra citada es una estimación a la baja.

Muchas enfermedades genéticas heredables (como la fibrosis cística, la fenilcetonuria y la distrofia muscular) se deben a formas anormales, mutaciones, de genes únicos que se transmiten a través de los gametos (óvulos y espermatozoides). Muchos genes se han aislado y estudiado a nivel molecular. Algunos de los que se han aislado más recientemente son los responsables de las formas hereditarias de la enfermedad de Alzheimer y del cáncer de mama. En ambos casos, la comprensión de cómo provocan los genes esas raras formas familiares de una u otra enfermedad llevará, sin duda, a comprender sus formas no familiares más frecuentes y a descubrir terapias efectivas.

La determinación de algunas enfermedades humanas es muy compleja, ya que se deben al conjunto de varios genes, sobre los que inciden, además, factores ambientales. Ejemplos de estas formas de herencia complejas son la diabetes y ciertas enfermedades cardiacas. Las técnicas genéticas moleculares han abierto nuevas vías para identificar y aislar esos genes de interacción múltiple.

La Genética ha demostrado que la raíz de un gran número de enfermedades están en los genes, pero la Genética puede también aliviar los sufrimientos que provocan muchas enfermedades. Se utilizan ya sondas moleculares para detectar genes defectuosos en futuros padres. Además, se están aislando los propios genes defectuosos y caracterizándolos mediante técnicas genéticas moleculares. En última instancia, tenemos la esperanza de aplicar una terapia génica directa para aliviar muchas enfermedades genéticas. Esta terapia consiste en insertar transgénicamente una copia del gen normal en células portadoras de la correspondiente versión defectuosa.

También trabajan genéticos en los estudios sobre el virus de la inmunodeficiencia adquirida (HIV). Como parte normal de su reproducción, los virus del grupo al que pertenece HIV insertan copias de su material genético en los cromosomas de los individuos infectados. Así pues, el sida es también, en cierto sentido, una enfermedad genética, y la compresión de cómo se integran y actúan tales genes virales sería un paso importante para vencer la enfermedad.

La culminación del Proyecto Genoma Humano con la secuenciación de los millones de pares de bases que constituyen el DNA y sus aproximadamente 30.000 genes, abre una nueva época no sólo en la Genética sino también en la historia de la humanidad. Es la era postgenómica, con el DNA como protagonista indiscutible de la investigación biológica. Este proyecto constituye un esfuerzo de colaboración internacional en el que participan muchos laboratorios, dedicados cada uno de ellos a una región cromosómica concreta. Actualmente, el DNA, la molécula de la herencia, además de guardar en sus arcanos los misterios de nuestra especie y de la evolución humana, resulta que es un material susceptible de explotación económica, que se quiere rentabilizar hasta sus últimas consecuencias. ¿Será el infierno, o será, en cambio, el paraíso como sería de desear? Probablemente ni lo uno ni lo otro. Conviene por tanto, estar informados para tener una opinión propia de lo que se avecina y que tanto va a influir en nuestras vidas.

La Genética afecta a nuestra propia visión del mundo

Algunos de los temas de interés social más importantes y acuciantes tienen que ver con la Genética. Por ejemplo, algunos problemas graves de prejuicios y sufrimientos sociales se centran en diferencias de conducta entre razas y sexos. ¿Hay correlación entre el coeficiente de inteligencia y la raza? ¿Tienen hombres y mujeres distinta predisposición genética a la agresividad? La Genética ofrece una forma de analizar y pensar sobre estos temas complejos y todavía sin resolver.

Una de las mayores preocupaciones globales de los biólogos es la alarmante rapidez con la que estamos destruyendo los hábitats naturales, especialmente en los trópicos, que acogen reservas de vida animal y vegetal. Aquí el asunto del que tratamos es el de la conservación de la diversidad genética; es preciso saber cuales son los niveles mínimos de diversidad que requieren las poblaciones para mantenerse “sanas” y el tamaño de las mismas que puede garantizar esos niveles.

La Revolución Verde, por ejemplo, es un éxito en términos de productividad, pero la elevada cantidad de fertilizantes y pesticidas que requieren las nuevas variedades de plantas han provocado una seria preocupación por la contaminación de las aguas o por la capacidad de adquirir fertilizantes caros de los agricultores de los países pobres.

La habilidad para crear, mediante experimentación, ovejas genéticamente idénticas ha encendido un ardiente debate sobre la bondad ética de aplicar la misma técnica a los seres humanos. También el acceso a información sobre la constitución genética de los individuos crea problemas en áreas relacionadas con los seguros de enfermedad. Ya hay informes verosímiles publicados sobre genes concretos que predisponen a las personas a formas de conducta agresivas o a la homosexualidad. Saber la presencia de esos genes en alguna persona ¿podría tener alguna repercusión sobre sus derechos individuales? Afirmar que éstos no son problemas de los científicos, sino de la sociedad, sería demasiado ingenuo; los científicos deben compartir la responsabilidad del impacto social de sus hallazgos.

- La genética, pues, intenta explicar cómo se heredan y se modifican las características de los seres vivos, que pueden ser de forma (la altura de una planta, el color de sus semillas, la forma de la flor; etc.), fisiológicas (por ejemplo, la constitución de determinada proteína que lleva a cabo una función específica dentro del cuerpo de un animal), e incluso de comportamiento (en la forma de cortejos antes del apareamiento en ciertos grupos de aves, o la forma de aparearse de los mamíferos, etc.). De esta forma, la genética trata de estudiar cómo estas características pasan de padres a hijos, a nietos, etc., y por qué, a su vez, varían generación tras generación.

sin embargo, esta herencia moldeará y hará posible el desarrollo de su personalidad en interacción con la herencia biológica. De aquí la importancia de la herencia cultural en el desarrollo del individuo humano, tan decisiva en el desarrollo mental y afectivo, que contribuirá decisivamente a su felicidad humana. Por eso en todas las cuestiones biotecnológicas y en la experimentación científica, se han de tener en cuenta la herencia biológica y en no menor grado la cultural. Y dado el posible carácter hereditario de los efectos de la manipulación, también en todos los aspectos se ha de considerar tanto a los padres como al hijo, como sujeto propio de valores. Así, la dignidad de éste, como ser humano, ha de tener un aspecto decisivo en cualquier decisión.

***3.- conceptos mendelianos básicos

• Gen. Unidad hereditaria que controla cada carácter en los seres vivos. A nivel molecular corresponde a una sección de ADN, que contiene información para la síntesis de una cadena proteínica.

• Alelo. Cada una de las alternativas que puede tener un gen de un carácter. Por ejemplo el gen que regula el color de la semilla del guisante , presenta dos alelos, uno que determina color verde y otro que determina color amarillo. Por regla general se conocen varias formas alélicas de cada gen ; el alelo más extendido de una población se denomina "alelo normal o salvaje", mientras que los otros más escasos, se conocen como "alelos mutados".

• Carácter cualitativo. Es aquel que presenta dos alternativas claras, fáciles de observar: blanco-rojo; liso-rugoso; alas largas-alas cortas; etc. Estos caracteres están regulados por un único gen que presenta dos formas alélicas ( excepto en el caso de las series de alelos múltiples). Por ejemplo, el carácter color de la piel del guisante está regulado por un gen cuyas formas alélicas se pueden representar por dos letras, una mayúscula (A) y otra minúscula (a).

• Carácter cuantitativo. El que tiene diferentes graduaciones entre dos valores extremos. Por ejemplo la variación de estaturas, el color de la piel; la complexión física. Estos caracteres dependen de la acción acumulativa de muchos genes, cada uno de los cuales produce un efecto pequeño. En la expresión de estos caracteres influyen mucho los factores ambientales.

• Genotipo.Es el conjunto de genes que contiene un organismo heredado de sus progenitores. En organismos diploides, la mitad de los genes se heredan del padre y la otra mitad de la madre.

• Fenotipo. Es la manifestación externa del genotipo, es decir, la suma de los caracteres observables en un individuo. El fenotipo es el resultado de la interacción entre el genotipo y el ambiente. El ambiente de un gen lo constituyen los otros genes, el citoplasma celular y el medio externo donde se desarrolla el individuo.

• Locus. Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma (el plural es loci).

• Homocigoto. Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo, AA o aa .

• Heterocigoto. Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo un alelo distinto, por ejemplo, Aa.

4.-Herencia: unidades y estructura molecular.

5.- herencia y reproducción

La Reproducción y la Herencia

La reproducción es una función vital. Se trata del proceso por el cual los seres vivos originan nuevos individuos parecidos a ellos mismos: su descendencia.

La información genética de los seres vivos se encuentra almacenada en forma de moléculas de ADN. Estas moléculas contienen, codificada, toda la información necesaria para el funcionamiento y desarrollo de un ser vivo. Cuando un ser vivo se reproduce, pasa la información genética a sus descendientes.

Cada molécula de ADN está formada por dos cadenas complementarias antiparalelas y enrolladas en forma de hélice. El ADN tiene la capacidad de replicarse, es decir, de realizar copias idénticas de sí mismo, lo que permite que las células hijas, tras la división, reciban la información genética de la célula madre.

El gen y el Control de las Características Hereditarias:

La reproducción y la herencia depende del ADN (ácido desoxirribonucleico). El ADN se establece en filamentos conocidos como cromosomas, en el interior de las células.

La estructura llamada gen corresponde a un segmento o pedazo de molécula de ADN. Los genes poseen informaciones responsables por las características del individuo.

El organismo de los seres vivos funciona con las órdenes do ADN.

Las características de un organismo no dependen sólo del ADN, el medio ambiente también es importante. Las características son el resultado de un trabajo conjunto del gen y del medio.

La Herencia

Todos los seres vivos, animales y vegetales, tienen la propiedad de transmitir a sus descendientes una serie de carcteres biológicos que les hacen semejantes a ellos.

Los factores hereditarios: Gen

El único lazo material entre padres e hijos está constituido por los gametos. Son, por tanto, los gametos los portadores de la herencia.

Pero la célula-huevo que de ellos resulta es una célula ordinaria. Los caracteres que transporta están sólo en potencia o esbozo, y reciben el nombre de hereditarios o factores genéticos.

Los factores hereditarios se encuentran en los cromosomas y son unas partículas especiales submicroscópicas llamadas genes.

El conjunto de genes recibidos por un ser de sus progenitores se llama genotipo.

Y el conjunto de los caracteres que de ellos resultan y que se manifiestan en un individuo,fenotipo. Éste está muy influido por las circunstancias ambientales y de alimentación.

Aplicaciones de la genética en la agricultura, ecología y ganadería

¿Qué es la manipulación genética agrícola y ganadera?

Una nueva ciencia llamada ingeniería genética es la encargada de la manipulación de los genes en la agricultura y la ganadería. O sea, en el campo de la alimentación humana, directa o indirectamente.

Modifica algunos genes de especies agrícolas o animales de granja para producir mejores características alimenticias o mejorar la producción por razones comerciales. Son los llamados alimentos transgénicos.

Hay cuestiones de salud en las que son interesantes ya que pueden paliar elementos de la alimentación convencional que pueden ser dañinos, como el uso de los tóxicos pesticidas en la agricultura.

Usos de la manipulación genética en agricultura

La ingeniería genética aplicada a la agricultura permite la obtención de plantas inmunes a ciertos enemigos naturales como virus y bacterias. Evitando el uso de pesticidas tan polémicos por su toxicidad y el poco control que existe sobre ellos en muchos países. También ha conseguido modificaciones en los productos agrícolas aumentando sus propiedades alimenticias o incluso terapéuticas.

También se está utilizando para aumentar la capacidad de producción de las plantas o de sus frutos. Muy interesante a nivel medio ambiental porque se necesita mucho menos terreno para producir mucho más y también puede ser una solución para una creciente humanidad que cada vez demanda más alimentos y recursos a la tierra.

Usos de la manipulación genética en ganadería

Las técnicas de ingeniería genética en ganadería están aún por desarrollar y generan polémica, sobre todo por parte de las protectoras de los derechos de los animales.

Debido a que se pretenden crear nuevas razas de animales que engorden más con menos comida, de crecimiento más rápido, con mayor producción de leche o carnes con menos grasas, etc. La mayor polémica proviene de la clonación de la famosa oveja Dolly en 1997.

Manipulación genética en alimentación un peligro para la salud

Existen muchas dudas en general sobre las consecuencias para la salud de consumir productos manipulados por la ingeniería genética. También el normal miedo a lo desconocido en el ser humano ha facilitado la introducción de muchos mitos al respecto. Veamos lo que dicen oficialmente dos entidades mundiales encargadas de velar por la salud y la alimentación:

La Organización para la Agricultura y la Alimentación

"Hasta la fecha, los países en los que se han introducido cultivos transgénicos en los campos no han observado daños notables para la salud o el medio ambiente. Además, los granjeros usan menos pesticidas o pesticidas menos tóxicos, reduciendo así la contaminación de los suministros de agua y los daños sobre la salud de los trabajadores, permitiendo también la vuelta a los campos de los insectos benéficos.

Algunas de las preocupaciones relacionadas con el flujo de genes y la resistencia de plagas se han abordado gracias a nuevas técnicas de ingeniería genética.

Sin embargo, que no se hayan observado efectos negativos no significa que no puedan suceder. Los científicos piden una prudente valoración caso a caso de cada producto o proceso antes de su difusión, para afrontar las preocupaciones legítimas de seguridad".

La Organización Mundial de la Salud

"Los diferentes organismos OGM (organismos genéticamente modificados) incluyen genes diferentes insertados en formas diversas. Esto significa que cada alimento genéticamente manipulado y su inocuidad deben ser evaluados individualmente y que no es posible hacer afirmaciones generales sobre la inocuidad de todos los alimentos transgénicos.

Los alimentos genéticamente manipulados actualmente disponibles en el mercado internacional han pasado las evaluaciones de riesgo y no es probable que presenten riesgos para la salud humana. Además, no se han demostrado efectos sobre la salud humana como resultado del consumo de dichos alimentos por la población general en los países donde fueron aprobados.

El uso continuo de evaluaciones de riesgo según los principios del Codex y, donde corresponda, incluyendo el monitoreo post comercialización, debe formar la base para evaluar la inocuidad de los alimentos transgénicos".

Polémicas sin resolver de la manipulación genética

No obstante, hay algunos puntos polémicos que siguen generando dudas sobre la manipulación genética agrícola a nivel comercial y ecológico:

• Comercial: Las patentes de las semillas están en manos de dos o tres empresas y son estériles por lo que no se pueden volver a plantar y hay que comprar nuevas. Suelen tolerar, en general, sólo los pesticidas que fabrican ellos. Los monopolios no son buenos en ningún tipo de mercado, pero aún menos con productos alimenticios.

• Ecológico: Hay cuestiones que son muy dudosas por desconocimiento del resultado a largo plazo. En algunos se han unido los genes de un animal y un vegetal y eso nunca ha ocurrido antes en la Naturaleza. ¿Cómo puede afectarnos eso en un futuro?.

• Ecología

Ecología de población, comunidad y ecosistema

Población. Organismos de la misma especie que viven en un área específica; por ejemplo: poblaciones de gorriones o de pinos en un bosque.

Comunidad. Conjunto de organismos de especies diferentes que viven en un área e interactúan a través de relaciones tróficas y espaciales. Por ejemplo: la.comu-nidad del desierto incluye plantas, animales y microbios que viven en el área.

Ecosistema. Comunidad relacionada con su ambiente abiótico, con el que interactúa en conjunto; por ejemplo: la comunidad desértica más su suelo, clima, agua, luz solar y otros, forman el ecosistema llamado desierto.

En el siguiente apartado se desarrollará el tema de ecología de poblaciones que también es aplicable a las comunidades y a los ecosistemas.

El objetivo de la ecología de poblaciones (también comunidades y ecosistemas) es determinar las causas que inducen la abundancia de algunas especies en un sitio determinado. Trata de explicar las tasas de crecimiento, los mecanismos evolutivos y las perspectivas futuras.

Su elemento básico de estudio es la población (comunidad y ecosistema).

Relaciones intra e inter poblacionales o especificas

Las poblaciones (también las comunidades y los ecosistemas), interactúan unos con otros a su nivel de organización, por lo que se distinguen dos tipos de relaciones: relaciones intraespecíficas y relaciones interespecíficas.

Relaciones intraespecíficas. Son las'relaciones desarrolladas entre los miembros de una misma población.

Casi todas las relaciones que se dan en los agrupa-mientos tienden a aumentar el número de individuos de la población; cuando así sucede, se considera que la relación es positiva (+); cuando sucede lo contrario, es decir, que la población disminuye por elevarse el número de muertes o de emigraciones, las relaciones entre los individuos son negativas (-).

Relaciones interespecíficas. Son las relaciones desarrolladas entre diferentes poblaciones.

Siempre que una población interactúa con otra, una de ellas o ambas modifican sus tasas de crecimiento. Si una población es beneficiada, su velocidad de crecimiento tiende a aumentar (+), pero si es perjudicada, esta tasa tiende a disminuir (-).

En ocasiones las interacciones resultan provechosas para ambas (+/+), otras tienen efectos mixtos (+/-) y otras más son perjudiciales para las dos poblaciones involucradas (-/-). El efecto nulo se señala con 0.

Existen siete modalidades de relaciones interespecíficas:

1. Cooperación (+/+). Ambas especies se benefician, más no son dependientes, ya que pueden vivir aisladas.

2. Mutualismo (+/+). Beneficio para ambas especies, pero su relación es tan íntima que ya no pueden sobrevivir si se separan. Ej.: bacterias nitrificantes en las raíces de las plantas.

3. Comensalismo (+/0). Una de las especies se beneficia, pero sin causar daño a la otra.

4. Amensalismo (-10). Una especie inhibe el crecimiento y supervivencia de la otra, sin sufrir ninguna alteración. Recibe también el nombre de exclusión.

5. Competencia (-/-). Se presenta cuando dos poblaciones de especies distintas se rivalizan por la obtención de algún recurso ambiental. Si dos poblaciones necesitan el mismo recurso, cada una de ellas trata de contrarrestarla velocidad de crecimiento de la otra.

6. Depredación (+/-). Relación .en la cual una especie (depredador), ataca y mata a otra (presa) para alimentarse. La población depredadora se beneficia, en tanto que la población presa se inhibe. Son comunes los grandes depredadores como leones, tigres, lobos, pumas, etc.

7. Parasitismo (+/-). Se trata de la interacción de dos especies, una de las cuales (el parásito) se alimenta a expensas de otra (el huésped). Esta relación es necesaria para que el parásito sobreviva y en ocasiones causa la muerte del huésped. Ej.: lombriz en el intestino del hombre.

De todas estas relaciones, las que tienen especial interés para la ecología de poblaciones son depredación, competencia y parasitismo.

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