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p168a:
autorización
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Continua
en
la
OUP;
p345:
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p354:
última
OUP;
página
Índice
1
Biología celular
Introducción
a
las
Ultraestructura
Estructura
de
Transporte
El
origen
División
las
de
de
de
7
células
las
1
células
18
membranas
27
membrana
las
del
células
49
para
el
metabolismo
Agua
Glúcidos
y
ADN
y
lípidos
Proteínas
Enzimas
371
Ecología
384
Ciclos
del
Replicación,
Respiración
ADN
y
el
ARN
transcripción
traducción
la
Traducción
de
629
poblaciones
(TANS)
expresión
el
391
del
636
nitrógeno
fósforo
Metabolismo,
D
respiración celular y
Nutrición
fotosíntesis (TANS)
65
73
Metabolismo
y
(TANS)
643
79
Respiración
94
Fotosíntesis
celular
del
113
y
ADN
Fotosíntesis
653
Digestión
666
Funciones
410
El
421
Hormonas
Biología vegetal (TANS)
Transporte
131
humana
del
hígado
674
corazón
681
y
metabolismo
(TANS)
9
119
celular
Fisiología humana
403
104
Estructura
de
biodiversidad
55
Biología molecular
Moléculas
Conservación
replicación
génica
8
2
y
Transcripción
36
celular
Ácidos nucleicos (TANS)
Estructura
las
en
Transporte
138
las
el
xilema
los
gases
(TANS)
697
435
en
el
oema
Índice
de
plantas
Crecimiento
de
respiratorios
de
plantas
691
Transporte
alfabético
707
444
de
las
plantas
455
Sitio web
3
Genética
Reproducción
Genes
149
Cromosomas
158
Meiosis
169
Herencia
179
Modicación
genética
y
biotecnología
199
de
las
plantas
463
www.oxfordsecondary.com/
10
Genética y evolución
ib-biologia
(TANS)
Meiosis
473
Herencia
479
Acervos
génicos
y
especiación
489
B
Biotecnología y
bioinformática
Microbiología:
en
4
Ecología
Especies,
11
comunidades
y
ecosistemas
Flujo
de
Ciclo
del
Producción
215
energía
Fisiología animal (TANS)
y
de
anticuerpos
vacunación
228
Movimiento
carbono
236
El
climático
246
riñón
y
la
organismos
industria
Biotecnología
Protección
en
1
agricultura
ambiental
499
Medicina
511
Bioinformática
10
21
(TANS)
30
(TANS)
39
la
Evaluación interna
Cambio
osmorregulación
521
(con
Reproducción
5
sexual
Evolución y biodiversidad
Pruebas
de
la
evolución
por
su
colaboración
a
en
Mark
este
Headlee
capítulo)
261
A
Selección
agradecimiento
535
natural
Neurobiología y
270
compor tamiento
Clasicación
de
la
Desarrollo
biodiversidad
neurológico
El
Cladística
cerebro
humano
555
293
Percepción
de
estímulos
Comportamiento
6
549
280
563
innato
Fisiología humana
y
Digestión
y
absorción
aprendido
(TANS)
Neurofarmacología
El
sistema
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contra
infecciosas
gases
y
Ecología y conser vación
sinapsis
y
comunidades
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y
ecosistemas
607
y
Impacto
reproducción
597
346
Comunidades
Hormonas,
587
337
Especies
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(TANS)
328
C
de
580
las
enfermedades
Intercambio
(TANS)
314
Etología
Defensa
572
303
humano
en
los
356
ecosistemas
619
iii
Denición del libro del alumno
Los
libros
del
alumno
del
Programa
del
El perl de la comunidad de
Diploma
aprendizaje del IB
del
IB
son
recursos
diseñados
como
apoyo
para
El
el
estudio
de
una
asignatura
en
los
dos
años
objetivo
fundamental
Bachillerato
Programa
del
Diploma.
Estos
recursos
ayudan
a
a
entender
lo
que
se
espera
del
estudio
asignatura
su
del
Programa
contenido
de
del
Diploma
manera
que
del
IB
ilustra
y
los
objetivos
del
IB.
Reejan
la
el
enfoque
la
del
con
de
temas
para
el
la
IB,
y
favorecen
asignatura
más
amplios
pensamiento
y
al
una
a
currículo
la
losofía
del
en
oportunidades
pacíco.
IB,
los
libros
el
del
la
vez
que
totalidad
y
el
uso
de
una
de
la
la
mentalidad
comunidad
componentes
del
IB:
Teoría
Creatividad,
de
gama
internacional,
aprendizaje
troncales
del
del
del
y
la
Servicio
el
IB
Programa
Conocimiento,
Actividad
y
de
los
libros
con
otros
que
los
alumnos
basándose
libros
en
Además,
los
requisitos
probidad
IB
y
la
Diploma
y
de
usamos
la
evaluación
sin
ser
de
nos
un
de
velar
mundo
de
la
esforzamos
por
mejor
comunidad
por
nuestra
y
de
ser:
curiosidad,
habilidades
investigación.
con
para
Sabemos
autónoma
entusiasmo
aprender
e
durante
y
y
la
cómo
junto
con
otros.
mantenemos
toda
instruidos:
nuestra
disciplinas.
de
pensamiento
y
Todos
los
brindan
proceder
de
complejos.
decisiones
Buenos
proporcionan
las
Ofrecen
miembros
manera
la
estas
vida.
Desarrollamos
comprensión
del
conceptual
conocimiento
Nos
en
una
comprometemos
importancia
Pensadores:
espera
conclusiones
recursos.
con
comparten
crear
Cultivamos
exploración
de
investigación.
alumno
a
local
y
con
y
mediante
variedad
ideas
y
mundial.
combinación
adicionales
orientación
académica.
acreditada,
de
IB,
la
Informados
los
del
Monografía
se
extraigan
ampliar
del
en
que
perl
y
(CAS).
hecho,
variedad
libros
de
usarse
de
lecturas
para
asesoramiento
y,
del
una
proponen
sugerencias
y
pueden
materiales
de
y
de
cuestiones
Todos
humanos
en
ansias
recursos,
conscientes
seres
abordan
curso
amplia
que,
como
desarrollamos
Aprendemos
su
Como
Indagadores:
a
cuenta
une
conexiones
crítico.
teniendo
del
personas
losofía
aprender
el
las
contribuyan
indagación
Conforme
formar
comprensión
establecer
brindar
internacional
que
responsabilidad
planeta,
aprendizaje
profunda
es
y
más
y
programas
el
el
propósito
mentalidad
condición
de
presentan
los
(IB)
de
la
una
Internacional
los
con
alumnos
de
del
respecto
a
asignaturas
información
los
y
la
distintiva
y
manera
habilidades
creativo
Actuamos
razonadas
y
lenguajes
por
y
creatividad
y
maneras.
escuchando
y
Íntegros:
para
responsable
propia
de
analizar
ante
y
problemas
iniciativa
al
tomar
éticas.
comunicadores:
conanza
personas
prescriptivos.
Utilizamos
crítico
en
Nos
expresamos
diversas
Colaboramos
atentamente
las
con
lenguas,
ecazmente,
perspectivas
de
otras
grupos.
Actuamos
con
integridad
y
honradez,
Declaración de principios del IB
El
Bachillerato
formar
Internacional
jóvenes
solidarios,
tiene
como
informados
y
con
un
y
respeto
el
conocimiento,
capaces
de
contribuir
por
a
mundo
mejor
y
más
pacíco,
en
el
de
dignidad
la
y
equidad,
los
la
justicia
derechos
de
personas
en
todo
el
mundo.
Asumimos
la
crear
responsabilidad
un
sentido
la
ávidos
las
de
profundo
meta
marco
de
nuestros
propios
actos
y
sus
del
consecuencias.
entendimiento
mutuo
y
el
respeto
intercultural.
De
En
pos
de
este
objetivo,
la
organización
mentalidad
apreciación
con
establecimientos
escolares,
gobiernos
internacionales
para
crear
historias
programas
de
educación
y
métodos
de
evaluación
programas
personales,
alientan
a
de
a
adoptar
una
estudiantes
actitud
activa
de
toda
del
que
su
vida,
otras
a
ser
compasivos
personas,
con
sus
pueden
estar
en
lo
y
de
los
y
valores
y
consideramos
de
la
de
vista
y
estamos
dispuestos
a
experiencia.
Mostramos
Nos
empatía,
comprometemos
a
sensibilidad
ayudar
a
los
y
demás
a
actuamos
las
cierto.
rodea.
iv
como
Buscamos
con
el
propósito
de
inuir
positivamente
diferencias,
en
también
así
demás.
mundo
y
entender
una
culturas
aprendizaje
respeto.
durante
los
puntos
Solidarios:
entero
propias
rigurosos.
aprender
Estos
Desarrollamos
nuestras
internacional
distintos
exigentes
de
y
tradiciones
desarrollar
crítica
y
e
organizaciones
abierta:
colabora
vidas
de
las
personas
y
el
mundo
que
nos
Audaces:
previsión
Abordamos
y
autónoma
ideas
y
y
la
incertidumbre
determinación.
y
colaborativa
estrategias
resiliencia
Trabajamos
para
explorar
innovadoras.
cuando
ejemplo,
con
de
manera
enfrentamos
cambios
ingenio
encontrar
Equilibrados:
equilibrio
bienestar
Entendemos
físico,
mental
propio
y
el
y
de
y
al
mundo
los
en
la
importancia
emocional
interdependencia
personas
demás.
con
que
para
el
Reconocemos
respecto
a
Reexivos:
nuestras
esforzamos
y
Evaluamos
propias
por
debilidades
nuestro
ideas
La
la
otras
para,
de
aprendizaje
y
el
este
nuestras
modo,
desarrollo
obras
La
periodísticos,
de
de
arte)
dónde
información
trabajo.
la
conducta
que
tú
u
un
y
puede
lector
bibliografía
es
o
un
una
parte
Monografía.
improcedente
otro
se
alumno
de
la
es
toda
salgan
injustamente
componentes
experiencias.
comprender
del
de
y
completos
misma
beneciados
vivimos.
detenidamente
y
datos
artículos
CD
¿Qué cnsttuye un cnduct mprcedente?
del
lograr
colusión
y
la
obligatoria
revistas,
Internet,
observador
y
desafíos.
nuestra
libros,
de
proporcionar
nuevas
Mostramos
recursos
en
o
uno
evaluación.
consideran
acción
puedan
o
El
conducta
por
salir
varios
plagio
y
la
improcedente.
mundo
Nos
Plagio:
fortalezas
contribuir
a
se
ideas
o
el
Estas
son
entiende
trabajo
como
de
algunas
otra
la
presentación
persona
formas
de
como
evitar
el
de
las
propios.
plagio:
personal.
●
Debe
otras
citarse
la
autoría
personas
que
se
de
las
palabras
utilicen
para
e
ideas
respaldar
de
los
Probidad académica
argumentos
Es
fundamental
que
cites
debidamente
a
●
autores
de
la
información
que
utilices
propios.
los
en
Los
pasajes
citados
entrecomillarse
trabajo.
ideas
de
Después
propiedad.
original,
otras
todo,
que
basarse
la
los
autores
intelectual)
Para
debe
debidamente
de
de
(propiedad
tu
en
autoría
personas.
Por
trabajo
tus
de
lo
tienen
de
las
ideas
tanto,
en
●
Los
considere
propias
ideas
y
el
toda
y
u
oral
que
realices
para
la
CD-ROM,
sitios
citar
web
tratados
trabajo
en
tus
propias
evaluación
palabras.
externas
o
hagas
Cuando
referencia
a
y
de
Debe
forma
de
cita
directa
o
paráfrasis,
mensajes
otros
la
citarse
de
medios
misma
deben
autoría.
correo
electrónico,
electrónicos
manera
que
los
deben
libros
ser
y
las
fuente
de
todas
las
programas
fotografías,
informáticos,
utilices
ellas,
debes
la
ilustraciones,
ya
grácos,
materiales
audiovisuales
y
otros
sea
materiales
en
su
debes
datos,
fuentes
citarse
revistas.
mapas,
expresarte
debe
actividad
●
escrita
y
las
derechos
se
textualmente
tu
similares
que
no
sean
de
creación
indicar
propia.
debidamente
su
procedencia.
●
Cuando
se
utilicen
obras
de
arte,
ya
sean
de
Cóm ctr e trbj de trs
música,
Para
indicar
que
se
han
utilizado
las
ideas
personas
se
usan
notas
a
pie
de
danza,
teatro
o
artes
visuales,
o
de
cuando
otras
cine,
página
se
haga
un
uso
creativo
de
una
parte
de
y
una
obra
de
arte,
se
debe
citar
al
artista
original.
bibliografías.
Colusión:
Notas
a
pie
de
página
(colocadas
en
la
de
inferior
de
una
página)
o
notas
al
nal
se
entiende
un
alumno
se
nal
cita
de
o
un
reproduce
otro
documento):
parafrasea
de
de
manera
documento.
No
deben
otro
utilizarse
documento,
resumida
es
la
necesario
o
una
se
●
un
de
área
citar
se
página
de
para
información
conocimiento.
deniciones
considera
que
en
son
Es
notas
de
a
que
decir,
pie
de
forma
no
es
lo
de
nota
deben
incluir
una
lista
parte
recursos
que
se
han
utilizado
en
ya
“formal”
se
entiende
que
debe
presente
Presentar
una
de
las
varias
Esto
en
si
que
fuese
copie
tu
trabajo
o
propio
un
mismo
trabajo
evaluación
para
Diploma
o
distintos
requisitos
formal
del
del
formas
de
conducta
cualquier
acción
improcedente
que
te
permita
de
beneciado
injustamente,
o
que
tenga
trabajo.
sobre
los
resultados
de
otro
alumno
presentarse
ejemplo,
introducir
material
no
autorizado
a
convenciones
normalmente
utilizados
como
Programa
implica
separar
sala
de
diferentes
categorías
examen,
conducta
indebida
durante
un
los
examen
recursos
alumno
de
Otras
la
aceptadas.
otro
componentes
(por
siguiendo
conducta
que
general.
un
a
consecuencias
Por
la
Incluye:
de
salir
los
otro.
a
incluyen
Bibliografías:
comportamiento
a
necesario
página,
conocimiento
de
Permitirle
●
pie
el
contribuye
cuando
cuando
información
usar
que
(colocadas
improcedente
al
como
parte
y
falsicar
documentación
relacionada
(por
con
CAS).
v
Ofrecen
Introducción
oportunidades
desarrollar
Este
libro
es
para
los
alumnos
de
Biología
del
Diploma
Biología
es
del
la
Bachillerato
asignatura
muy
habilidades
valiosas
que
se
para
evalúan
en
la
Programa
evaluación
del
las
interna
(véase
el
sitio
web).
Internacional.
de
ciencias
más
popular
Naturaleza de la ciencia
del
Programa
del
Diploma
del
IB.
El
estudio
de
la
Aquí
biología
nos
permite
apreciar
la
interrelación
Mediante
el
curso
de
puedes
algunas
vida
en
la
biosfera.
de
IB,
que
se
concentra
en
la
comprensión
de
la
cuestiones
actividad
de
la
ciencia,
podrás
alcanzar
un
nivel
cientíco
que
te
preparará
mejor
que
en
cuestiones
de
interés
local
y
La
comprensión
estructura
de
del
este
punto
libro
de
global,
se
vista
ciñe
de
conocimiento
cientíca.
Para
cuidadosamente
se
incluyen
ello,
relacionadas
se
han
ejemplos
investigaciones
entre
biológicas
causaron
cambios
de
paradigma
en
nuestra
con
comprensión
plena
y
para
que
actuar
cientícos
de
los
conocimiento
métodos
la
seleccionado
naturaleza
los
Biología
con
del
explorar
la
del
mundo
natural.
cientíco.
en
gran
medida
Tí  Cncnt
al
programa
títulos
de
de
de
las
secciones
evaluación
Los
temas
del
contenidos
Nivel
las
1
al
Superior.
temas
evaluación
6
Los
B,
opciones.
la
Guía
de
reproducen
los
Los
enunciados
a
los
temas
El
C
y
D
tema
interna
cursos
del
del
y
el
7
de
al
Nivel
cubren
B
solo
detalladamente
11
incluyen
los
Eta breve eccione tienen título que on
siguientes
explican
dedicado
en
el
y
los
(TANS).
contenidos
disponibles
le igue a menudo detalla una oible reueta a la
los
Medio
Superior
los
capítulo
están
Nivel
(www.oxfordsecondary.com/ib-biologia) .
temas
Biología.
“regunta de conocimiento” equívoca. El texto que
explican
adicionales
A,
de
especícos.
comunes
contenidos
Los
estudios
a
de
Todos
ejemlo de roblema de conocimiento en tu enayo
de Teoría del Conocimiento. por uueto, mucho de lo
contenido de otra eccione del libro, ar ticularmente
lo relativo a la naturaleza de la ciencia, ueden dar
la
sitio
regunta de conocimiento. Te animamo a uar eto
web
lugar a debate de Teoría del Conocimiento.
los
elementos:
actv
Comprensión
Estas
secciones
especícos
se
de
presentan
cada
de
comprensión
Eta eccione incluyen una variedad de tema cor to
cubren
detalladamente
subtema.
maneras
Los
que
los
contenidos
conceptos
favorecen
que en todo lo cao e concentran en el arendizaje
activo. Te recomendamo que invetigue eto tema
una
duradera.
or ti mimo, utilizando informacin dionible en
libro de texto o en Internet. su objetivo e fomentar el
arendizaje autnomo. Creemo que la mejor manera de
Aplicaciones
arender e er activo: cuanto má haga or ti mimo,
con la orientacin de tu rofeor, mejor arenderá.
Estas
secciones
comprensión
especíco
o
importante
te
ayudarán
mediante
la
el
la
historia
desarrollar
estudio
descripción
en
a
de
de
un
la
de
un
tu
ejemplo
experimento
Preunts bsds en dts
biología.
Eta regunta imlican etudiar y analizar dato
de invetigacione biolgica: ete tio de regunta
Habilidades
aarecen en la rueba 2 y 3 de Biología del IB, tanto
Estas
secciones
te
animan
a
aplicar
tu
comprensión
en el Nivel Medio como en el Nivel suerior. puede
mediante
actividades
prácticas
y
análisis
de
los
encontrar la reueta a eta regunta en
resultados
de
investigaciones
biológicas
clásicas.
www.oxfordecondary.com/ib-biologia.
En
algunos
manipular
casos
datos
informáticas.
la
realización
conocidos,
ideas
de
donde
vi
trata
de
de
instrucciones
las
el
objetivo
experimentos
denir
la
usar
de
con
tecnologías
resultados
la
Otras
resultados
problema
para
implican
favorecer
práctica.
con
el
y
secciones
experimentos
mediante
puedes
de
experimentales
Algunas
con
comprensión
se
y
no
los
implican
conocidos,
métodos.
Preunts  n de cd tem
Al
nal
de
de
preguntas,
anteriores
nuevas.
cada
de
tema
encontrarás
incluidas
Biología
Puedes
preguntas
del
encontrar
IB
y
las
una
de
variedad
exámenes
preguntas
respuestas
www.oxfordsecondary.com/ib-biologia.
en
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Introducción
Se
ha
desde
en
la
mantenido
las
una
primeras
Tierra
hasta
cadena
células
la
totalidad
organismos
actualmente
poseen
una
estructura
que
procariotas.
los
multicelulares
y
el
reemplazo
La
se
de
vivos.
celular
la
células.
ininterrumpida
desarrollaron
células
Los
de
de
más
los
división
compleja
organismos
especialización
La
los
eucariotas
mucho
evolución
permitió
de
vital
que
celular
celular
es
esencial,
pero
se
en
procariotas
ha
dado
lugar
diversidad,
que
Por
las
el
existen
y
a
lleva
un
estudio
la
de
de
manera
bien
la
biológico
las
biológicas
las
de
Si
células
características
estructura
membranas
composición
cabo
mundo
también
ejemplo,
a
eucariotas.
uida
les
y
diferente
evolución
de
nos
enorme
muestra
universales.
dinámica
permite
de
controlar
la
células.
1.1 Inin a a a
Comprensión
Aplicaciones
➔
De acuerdo con la teoría celular, los organismos
➔
Cuestionamiento de la teoría celular mediante
vivos están compuestos de células.
el uso de ejemplos atípicos, tales como
➔
Los organismos que constan de una única
músculo estriado, algas gigantes e hifas de
célula realizan todas las funciones propias de la
hongos aseptados.
vida en el seno de dicha célula.
➔
➔
Investigación de funciones vitales en
La relación supercie/volumen es impor tante
Paramecium y en un organismo unicelular
como factor limitante del tamaño celular.
fotosintético concreto.
➔
Los organismos multicelulares tienen
➔
Uso de células madre para tratar la enfermedad
propiedades que resultan de la interacción
de Stargardt y otra afección concreta.
entre sus componentes celulares.
➔
➔
Aspectos éticos relativos al uso terapéutico de
Los tejidos especializados pueden desarrollarse
las células madre de embriones obtenidos
por diferenciación celular en los organismos
para tal n, de la sangre del cordón umbilical
multicelulares.
de un bebé neonato y de los propios tejidos de
➔
La diferenciación implica la expresión de unos genes
un adulto.
concretos del genoma de la célula y no de otros.
➔
La capacidad de las células madre para
Habilidades
dividirse y diferenciarse a lo largo de distintas
➔
Uso de un microscopio óptico para investigar la
rutas es necesaria en el desarrollo embrionario,
estructura de células y tejidos.
una característica que hace que estas células
sean aptas para usos terapéuticos.
➔
Realización de dibujos de las estructuras de las
células que se ven con el microscopio óptico.
➔
Cálculo del número de aumentos de los
Naaeza e a ienia
dibujos y el tamaño real de las estructuras y
➔
Buscar tendencias y discrepancias: aunque
ultraestructuras representadas en los dibujos o
la mayoría de los organismos se atienen a la
en micrografías (trabajo práctico 1).
teoría celular, también hay excepciones.
➔
Implicaciones éticas de la investigación: las
investigaciones que implican el cultivo de
células madre están creciendo en impor tancia
y suscitan cuestiones éticas.
1
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
La teoría celular
Los organismos vivos están compuestos de células.
La
estructura
compone
el
riñón
que
los
que
se
acerca
de
y
el
la
básicas:
vivos
son
la
compuestos
Las
células
ciertas
de
Cada
Las
célula
Muchas
enzimas
●
Las
podemos
pequeñas;
▲
la
del
nada
siglo
utilizando
algunas
establece
que
compuestos
multicelulares
de
o,
los
nada
biólogos
aparecían
los
más
sola
que
una
estructuras
todos
una
lo
casi
ver
hasta
microscopios.
estas
organismos
o
pero
XVII,
estructuras
explicar
se
como
podemos
tejidos,
descubrió
y
órganos,
diseccionarlos
partir
Los
intrincada
es
organismos
pequeños
célula.
lo
Los
mismo,
están
en
tamaño
y
forma,
pero
tienen
comunes:
está
rodeada
de
las
para
membrana
que
hay
el
las
pequeño
que
reacciones
de
sistema
de
fuera
la
de
separa
de
la
el
esta.
todas
las
célula.
químicas
catalizadas
por
célula.
producción
de
energía
que
célula.
células
puede
la
que
de
almacena
actividades
interior
propio
que
genético
las
son
actividades
considerar
una
lo
material
en
su
de
todo
actividades
tienen
son
las
estructuras
vivas
más
sobrevivir.
Figura 1 Micrografía electrónica de barrido coloreada de un embrión humano en la
punta de un aller
2
muy
Algunos
células.
necesarias
más
se
A
para
teoría
es
diferentes
animales
teoría
están
célula
estas
nada
y
Al
de
no
tejidos.
células.
son
contienen
todas
visibles.
considerablemente
producidas
células
sustenta
Así,
decir,
viva
de
de
Esta
por
numerosas
varían
células
una
vivos
pequeñas.
hechos
variaciones,
grandes
instrucciones
●
es
los
plantas
celular.
características
contenido
●
de
de
constituidos
más
muy
microscopios
muchas
unicelulares,
organismos
están
desarrolló
teoría
están
los
fácilmente
los
tejidos
Se
organismos
●
son
estructura
había
vez.
de
individuales
grandes
inventaron
de
Aunque
otra
ojo,
órganos
examinaron
y
interna
partes
1 . 1
I N t r o d u c c I ó N
A
l A s
c é l u l A s
Exepine a a eía ea
Búsqueda de tendencias y discrepancias: aunque la
mayoría de los organismos se atienen a la teoría celular,
también hay excepciones.
Una
etapa
inicial
tendencias,
casos
de
de
teoría.
mundo
encuentran
en
es
permiten
a
tendencia
cientícos
la
tienen
sucientemente
dar
una
nos
que
es
la
general
pueden
cientíca
teorías
cientíca
darse
tendencias
teoría
Las
Los
lo
parecen
excepciones
discrepancias.
o
investigación
que
Estas
Una
natural.
comunes
la
cosas
especícos.
una
se
de
no
lugar
manera
hacer
al
de
solo
de
en
desarrollo
interpretar
predicciones.
general:
juzgar
importantes
búsqueda
y
si
estas
las
como
se
A
el
veces
llaman
discrepancias
para
hacer
que
son
las
▲
predicciones
no
sean
ables
y,
por
tanto,
no
sean
útiles.
En
este
Figura 2 Dibujo de células de corcho de Rober t
caso,
Hooke
la
teoría
La
se
teoría
desecha.
celular
es
un
ejemplo
de
la
búsqueda
de
tendencias
y
Aivia
discrepancias
en
utilizar
la
organismos
corcho
y
corcho,
por
palabra
vivos.
otras
Tampoco
lo
es
microscopio
árbol,
otros
este
de
las
etc.,
cientícos.
para
en
Robert
designar
el
año
plantas.
tipo
de
médula
de
cañas,
hizo
las
1665,
Después
textura
observado
vegetales,
Daucus,
los
Hooke
fue
el
de
los
estructuras
después
de
de
describir
primero
examinar
las
el
células
del
siguiente:
he
la
de
célula
Lo
partes
escribió
otro
parte
como
las
solo
médula
de
hinojo,
en
propio
la
interior
el
bardanas,
tienen
que
los
las
tallos
medida
los
un
corcho,
saúco
leñosos
carretas,
cardenchas,
gran
del
del
las
o
de
casi
huecos
plantas
helechos,
tipo
pues
de
con
de
del
el
cualquier
muchos
género
algunas
especies
“esquematismo”
▲
como
el
que
he
observado
recientemente
en
el
Figura 3 ¿Cuál es la unidad de la
corcho.
vida: el niño o sus células?
Vemos
que
Hooke
no
se
contentó
con
examinar
un
solo
tipo
de
tejido
Las dos respuestas posibles
vegetal,
sino
que
examinó
muchos
y
descubrió
una
tendencia
general.
representan el enfoque holístico
Desde
entonces,
los
biólogos
han
analizado
los
tejidos
de
una
enorme
y el enfoque reduccionista en
variedad
de
organismos
vivos.
Se
ha
constatado
que
muchos
de
estos
biología.
tejidos
sido
se
componen
descartada.
discrepancias:
células
es
la
normales.
gran
células,
embargo,
organismos
sumamente
dada
Sin
de
Es
o
posible
improbable
cantidad
de
por
lo
que
también
partes
que
que
se
de
teoría
han
que
día
se
están
celular
descubierto
organismos
descubran
algún
tejidos
se
la
que
más
no
no
ha
algunas
cuentan
discrepancias,
descarte
formados
la
teoría
por
con
pero
celular
células.
Uso del microscopio óptico
Uso de un microscopio óptico para investigar la estructura de células y tejidos
Trata
de
mejorar
al
máximo
tu
manejo
de
●
los
microscopios.
de
perfecto
●
●
Aprende
●
Comprende
los
conseguir
Cuida
la
nombres
cómo
de
las
enfocar
mejor
imagen
partes
el
del
microscopio.
microscopio
Aprende
tu
microscopio
estado
a
de
para
mantenerlo
en
funcionamiento.
solucionar
problemas.
para
posible.
3
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
con
la imagen se ve aquí
cuidado.
enfoca
Es
primero
más
con
fácil
un
localizar
objetivo
la
muestra
si
se
pequeño.
ocular
Problema: Se
ve
un
círculo
con
un
borde
negro
grueso.
tornillo macrométrico
Solución: Hay
preparación.
tornillo micrométrico
una
burbuja
Ignórala
y
de
trata
aire
de
en
la
mejorar
tu
técnica
revólver
de
preparación
de
muestras
para
que
no
queden
objetivo
burbujas
de
aire.
muestra
Problema: Hay
partes
borrosas
en
la
imagen,
platina
incluso
cuando
enfoco
lo
mejor
posible.
fuente de
Solución: O
iluminación
la
lente
o
la
preparación
están
sucias.
o espejo
Pídele
ayuda
a
Problema: La
▲
tu
profesor
imagen
través
Enfoque
Coloca
parte
la
preparación
más
destacada
en
la
platina,
exactamente
situando
en
el
la
de
la
agujero
por
donde
pasa
la
oscura.
Problema: La
siempre
enfocando
cantidad
ajustando
imagen
parece
de
el
luz
que
pasa
a
diafragma.
bastante
decolorada.
centro
la
cantidad
de
luz
que
pasa
a
luz.
través
Empieza
la
muestra
Solución: Reduce
del
●
muy
limpiarlas.
Figura 4 Microscopio óptico compuesto
Solución: Aumenta
●
es
para
con
el
de
la
muestra
ajustando
el
diafragma.
objetivo
Tipos de preparaciones
menor,
aunque
después
necesites
un
aumento
Las
preparaciones
que
examinamos
con
un
mayor.
microscopio
●
Utiliza
primero
enfocar.
el
tornillo
macrométrico
Después,
cuando
casi
enfocada,
utiliza
micrométrico
el
para
tornillo
tengas
de
conseguir
la
La
creación
muy
que
nitidez.
de
Si
deseas
suele
más
aumento,
desplaza
la
que
la
parte
exactamente
después,
en
más
el
cambia
a
destacada
centro
una
del
lente
temporales.
y
estar
requiere
en
manos
permanentes
mucho
de
permanentes
tiempo,
especialistas.
de
tejidos
se
es
por
En
lo
las
utilizan
de
tejido
muy
nos.
quede
campo
de
o
preparación
trozos
para
permanentes
preparaciones
compleja
preparaciones
●
ser
para
imagen
aproximación
más
pueden
de
visión
aumento
y,
mayor.
La
creación
rápida
y
de
fácil,
nosotros
preparaciones
por
lo
que
temporales
podemos
es
más
encargarnos
mismos.
Cuidado del microscopio
●
Enfoca
siempre
lente
la
y
aumentando
muestra,
nunca
la
distancia
entre
la
Examen y dibujo de células animales y
vegetales
acercándolas.
Casi
●
Asegúrate
de
que
la
preparación
esté
limpia
y
para
antes
de
ponerla
en
la
todas
las
poder
verlas
No
toques
nunca
la
supercie
de
las
lentes
con
es
o
con
cualquier
otra
Cuando
una
transportes
mano
por
el
microscopio,
debajo
para
con
o
de
Problema: No
se
ve
nada
cuando
trato
de
4
para
microscopio.
es
un
fácil
ver
animal,
si
una
aunque
célula
hay
es
de
muchos
una
tipos
de
células
en
los
reinos
animal
y
vegetal.
Coloca
las
lente,
desplazando
la
de
células
●
Añade
●
Con
no
una
más
en
gota
de
el
una
portaobjetos
de
célula
agua
o
de
en
una
espesor.
colorante.
enfocar.
Solución: Asegúrate de que la muestra está colocada
la
un
seguridad.
Solución de problemas
de
pequeñas
que
su
capa
debajo
así
sujétalo
soportar
●
peso
vista,
los
diferentes
con
demasiado
cosa.
planta
●
son
simple
necesario
Generalmente
dedos
a
platina.
estudiarlas
●
células
seca
preparación
cuidado,
gota.
aire
Intenta
pon
que
atrapadas.
un
no
cubreobjetos
queden
sobre
burbujas
de
la
1 . 1
●
Elimina
el
exceso
de
agua
o
I N t r o d u c c I ó N
cubreobjetos
colorante
A
l A s
c é l u l A s
bajar con cuidado
el cubreobjetos
poniendo
Es
la
lámina
papel
doblada
sobre
el
mejor
y
dentro
de
presionando
una
toalla
de
ligeramente
cubreobjetos.
examinar
la
preparación
primero
usando
apretar suavemente
el
objetivo
menor.
Desplaza
la
preparación
para
para eliminar el
que
el
a
la
parte
centro
una
del
lente
células
más
campo
de
para
destacada
de
visión
aumento
recordar
quede
su
y,
mayor.
exactamente
después,
Dibuja
en
exceso de líquido
cambia
algunas
cubreobjetos
estructura.
por taobjetos
toalla de papel
doblada
▲
1
Hoja
de
musgo
2
Célula
de
Figura 5 Creación de una preparación temporal
plátano
3
Célula
un
del
hígado
de
mamífero
10 m
5 m
20 m
Utiliza
con
una
de
una
hojas
sola
agua
planta
muy
hoja
o
de
musgo
Raspa
nas.
Monta
del
en
una
colorante
gota
azul
una
tejido
plátano
de
pequeña
blando
y
colócala
portaobjetos.
metileno.
gota
de
de
Raspa
un
recién
sobre
Monta
solución
cantidad
de
en
un
no
una
Epidermis
una
inferior
5
de
Célula
de
mejilla
de
cortada
haya
un
humana
6
Glóbulo
supercie
hígado
(que
congelado
Restriega
portaobjetos
metileno
una
del
estado
previamente).
yodo.
de
4
células
y
para
sobre
añade
azul
teñir.
blanco
hoja
20 m
2 m
10 m
Pela
la
hoja.
epidermis
La
célula
de
Valeriana.
en
azul
de
inferior
dibujada
Monta
metileno.
en
de
una
aquí
agua
es
o
Raspa
células
mejilla
con
algodón.
▲
un
interior
y
para
de
bastoncillo
Restriega
portaobjetos
metileno
del
sobre
añade
de
un
azul
la
de
Restriega
sangre
un
de
una
capa
portaobjetos
colorante
na
mamífero
de
y
de
sobre
tíñela
con
Leishman.
teñir.
Figura 6 Dibujos de células de plantas y animales
5
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Dibujo de células
Dibujar estructuras celulares tal como se ven con el microscopio óptico
Los
dibujos
biológicas.
detalles
serán
a)
más
grandes
se
Utiliza
un
punta
trazar
lápiz
dura
líneas
y
una
las
utiliza
que
explica
las
cómo
representarse
de
son
Generalmente,
innecesarios
siguiente
deben
detallados
con
forma
líneas
solo
útil
en
estructuras
el
mismo
alado
registrar
dibujo
sombras
calcular
el
el
de
reales-
el
Los
dibujo
de
estructura
representan
tenues.
número
la
los
dibujos
las
de
bordes
de
de
un
células
de
las
estructuras
muestra
aumentos
las
otras
estructuras
estructuras.
vistas
aumentadas.
dibujo.
u
Todas
con
En
las
No
el
esta
muestres
microscopio
página
partes
de
y
un
la
dibujo
aumento.
b)
Une
para
las
líneas
cuidadosamente
bien
formar
denidas.
c)
Dibuja
para
alzada,
estructuras
continuas,
como
líneas
regla
las
pero
para
a
mano
utiliza
rotular
una
las
líneas.
células.
célula
mal
bien
mal
bien
célula
mal
bien
Figura 7 Ejemplos de estilos de dibujo
▲
Cálculo del número de aumentos y el tamaño real
Cálculo del número de aumentos de los dibujos y el tamaño real de las estructuras
representadas en los dibujos o en micrografías (trabajo práctico 1)
Cuando
miramos
estructuras
de
lo
que
que
con
realmente
aumenta.
La
un
vemos
son.
mayoría
permiten
multiplicar
por
tres
microscopio,
se
de
el
muestran
El
microscopio
los
grandes
las
microscopios
tamaño
de
las
Cuando
las
más
el
aumento
nos
el
o
factores
diferentes
del
revólver
para
mediante
cambiar
de
otra.
Un
microscopio
escolar
típico
una
de
dibujo
del
o
muestra,
más
no
es
podemos
pequeño,
por
necesariamente
hacer
lo
que
igual
microscopio.
calcular
tiene
el
aumento
necesitamos
saber
de
una
dos
micrografía
cosas:
el
o
tamaño
un
de
(en
el
dibujo
o
la
micrografía)
y
el
tres
de
la
muestra.
Para
el
cálculo,
se
utiliza
esta
fórmula:
×
40
●
×
100
(aumento
medio)
●
×
400
(aumento
alto)
(aumento
bajo)
tamaño
de
la
imagen
___
aumento
tomamos
una
foto
con
el
Si
conocemos
microscopio,
con
Este
un
la
libro
incluso
imagen
incluye
se
más.
Las
fotos
denominan
numerosas
micrografías
microscopio
6
aún
microscopio
electrónico.
tamaño
podemos
de
calcular
de
la
el
la
muestra
imagen
y
tamaño
el
real
de
muestra.
tomadas
micrografías.
tomadas
con
Al
utilizar
esta
asegurarse
micrografías,
electrónicas
el
real
podremos
una
ampliar
=
tamaño
aumento,
Si
la
tamaño
aumento:
●
el
que
lente
real
niveles
una
grande
la
imagen
a
del
aumento
dibujo
rotación
más
muestras
Para
dos
dibujamos
dibujo
un
la
imagen
las
de
y
mismas.
fórmula,
que
del
las
tamaño
Pueden
es
muy
unidades
ser
real
de
importante
del
la
tamaño
muestra
milímetros
(mm)
de
sean
o
1 . 1
micrómetros
ser
(µm),
diferentes
o
los
pero
las
cálculos
unidades
serán
no
deben
erróneos.
I N t r o d u c c I ó N
pueden
convertirse
a
por
mil.
Los
micrómetros,
a
su
c é l u l A s
3
=
30
×
10
micrómetros
m
6
3 µm
multiplicando
l A s
O bien:
Los
30 mm
milímetros
A
=
3
×
10
m
vez,
3
30 × 10
_
pueden
convertirse
a
milímetros
dividiendo
por
mil.
Aumento
=

6
3
A
veces
se
añaden
micrografías
o
barras
dibujos,
o
de
a
escala
su
sobre
lado.
Estas
=
las
10.000
×
10
×
barras
O:
son
líneas
rectas
que
indican
el
tamaño
real
que
30 mm
representan.
escala
de
10
Por
ejemplo,
mm
de
largo
si
hubiera
en
una
una
barra
micrografía
=
con
30 000
_
Aumento
un
aumento
de
10
000
×,
dicha
barra
de
rotulada
como
1
=
3
escala
=
estaría
30 000 µm
de
10.000
×
µm.
EJEMPLO:
La
longitud
representa
Calcula
el
de
una
una
imagen
estructura
aumento
de
la
es
de
cuyo
30
mm
tamaño
y
real
es
3
µm.
imagen.
3
Pegna aaa en a
El
aumento
con
1
a)
Determina
el
aumento
de
la
cadena
si
la
de
barra
Thiomargarita
de
escala
en
la
gura
representa
0,2
Determina
el
ancho
de
la
cadena
célula
microscopio
2.000
de
la
mejilla
compuesto
humana
(gura
10)
a)
Calcula
cuál
escala
de
sería
20
la
µm
longitud
en
la
de
una
barra
imagen.
[2]
de
células.
[2]
b)
Determina
la
longitud
de
la
célula
de
la
mejilla.
▲
En
la
gura
9,
mitocondria
la
es
8
longitud
real
de
Figura 10 Célula de la mejilla humana
la
µm.
4
a)
Usando
como
a)
Determina
el
aumento
de
esta
huevo
de
cuál
escala
de
sería
5
µm
la
longitud
en
esta
de
una
▲
Determina
del
estima
la
huevo
de
longitud
gallina
real
del
de
avestruz
el
aumento
(gura
11).
[2]
el
Estima
de
la
imagen.
[2]
barra
micrografía
electrónica.
c)
ancho
[2]
b)
Calcula
el
guía,
micrografía
electrónica.
b)
[2]
Figura 8 Thiomargarita
▲
2
es
×.
8,
mm. [3]
de
b)
la
de
de
células
un
de
[2]
ancho
Figura 9 Mitocondria
de
la
mitocondria.
[1]
▲
Figura 11 Huevo de avestruz
7
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Prueba de la teoría celular
Cuestionamiento de la teoría celular mediante el uso de ejemplos atípicos, tales
como músculo estriado, algas gigantes e hifas de hongos aseptados
Para
un
probar
posible
y
la
teoría
microscopio
4
de
la
celular
organismos
encontrarás
microscopio.
debes
estructura
vivos.
del
En
instrucciones
En
todos
los
observar
mayor
las
para
casos
con
páginas
el
uso
debes
transversales
número
los
es
3
organismo
o
tejido
se
ajusta
a
la
una
con
del
estructura
numerosos
en
la
teoría
celular
de
Las
algas
estar
una
o
más
●
la
El
pena
considerar
músculo
que
estos
estriado
utilizamos
nuestro
son
es
para
cuerpo.
tejido
tres
el
tipo
cambiar
Los
ejemplos
de
la
atípicos:
su
son
las
aspectos
rodeadas
forman
tienen
por
su
un
número
gran
posición
en
los
son
básicos
musculares,
similares
una
división
propio
las
de
a
las
membrana
células
material
de
de
las
que
bras
Son
de
cadenas
30
En
a
lugar
veces
●
de
musculares
mucho
las
células
tienen
mm,
un
hasta
una
más
y
y
hongos
núcleo
constan
llamadas
esponjoso.
de
fuera,
de
más
sus
genes
simples
que
de
las
lejos
que
En
los
media
otras
0,03
pueden
y
que
organización.
sola
célula
y
de
estas
forman
dentro
las
por
de
plantas
las
de
algas
una
pared
hifas
Estas
blanco
son
un
otras
algas
tamaño
se
que
Se
las
siguen
conoce
de
este
tipo
hasta
a
células
mayoría
Menos
hasta
grande
y,
sin
algas
ser
unicelulares.
gigantes.
de
algas
es
Un
Acetabularia,
ejemplo
y
100
mm
de
largo
solo
núcleo.
Si
se
de
puede
un
tener
nuevo
de
con
cabría
una
esperar
longitud
que
de
100
constara
no
solo
de
una.
largo.
muchos,
Figura 13 Hifas aseptadas
son
celular
y,
tipos
pequeñas
mediante
pesar
mm,
sin
la
seres
algunos
a
descubriera
aspecto
en
que
Sin
▲
similares
la
crecen
más
pareciendo
como
estructuras
hifas
En
dividen
de
marinas.
mucho
de
de
tener
membrana
celular.
algas
Hay
unicelulares
base
alimentarias
células
mm
estrechas
hifas.
Muchas
microscópica.
la
cientos.
color
Tienen
una
hongos
secciones
alimentan
su
están
animales.
menos
varios
generalmente
por
se
se
energía.
grandes
longitud
mientras
miden
de
liformes
8
que
Figura 12 Fibras de músculo estriado
Los
largo.
células:
▲
▲
lo
de
células,
humanos,
humanas
a
en
duda
unos
continuo
preexistentes,
genético
producción
una
océanos
organismo
típicas.
mayoría
tubo
en
hifa
de
un
ser
de
Cada
tejido
componentes
bras
por
sistema
embargo,
son
de
crecer
propio
almacenan
estructura
embargo,
están
embargo,
distribuidos
organismos
constan
alcanzar
algunos
y
pero
comunes
este
forma
núcleos
Sin
septos.
células?”
en
Vale
hay
compuesto
núcleos,
de
en
septos.
no
tendencia
fotosíntesis
enunciada
llamadas
aseptados
preguntarte:
●
“¿El
hongos
paredes
Figura 14 Alga gigante
de
numerosas
1 . 1
I N t r o d u c c I ó N
A
l A s
c é l u l A s
Los organismos unicelulares
Los organismos que constan de una única célula realizan
todas las funciones propias de la vida en el seno de dicha
célula.
Las
funciones
mantenerse
por
tanto,
Debido
a
●
●
esta
que
son
vida.
célula
esto,
compleja
Los
vitales
con
la
la
organismos
tiene
obtención
materiales
necesarios
Crecimiento:
●
Respuesta:
capacidad
●
Excreción:
eliminación
●
Homeostasis:
un
Reproducción:
o
el
de
organismos
cabo
a
en
cabo
los
al
una
hacer
sola
funciones
unicelulares
organismos
siete
es
para
célula
y,
vitales.
más
multicelulares.
funciones
proporcionar
la
vitales:
energía
y
los
dentro
los
a
de
la
célula,
incluida
la
las
tamaño.
cambios
productos
de
de
energía.
reaccionar
producción
deben
de
las
menos
para
irreversible
límites
todas
organismos
químicas
de
constan
crecimiento.
mantenimiento
de
a
células
producir
aumento
dentro
los
alimentos,
para
para
los
llevan
reacciones
celular
llevar
las
de
●
organismo
de
de
todos
organismos
que
unicelulares
Metabolismo:
●
que
estructura
mayoría
Nutrición:
respiración
lo
Algunos
de
en
el
entorno.
desecho
condiciones
en
del
el
metabolismo.
interior
del
tolerables.
de
descendencia,
ya
sea
de
manera
sexual
asexual.
Muchos
organismos
mientras
llevados
que
por
otros
las
unicelulares
permanecen
corrientes
de
también
en
agua
una
o
tienen
posición
un
ja
método
o
de
movimiento,
simplemente
son
aire.
Limitaciones en el tamaño de la célula
La relación supercie/volumen es impor tante como factor
limitante del tamaño celular.
En
el
citoplasma
químicas.
de
la
Estas
célula.
La
proporcional
Para
que
el
reacciones
deben
la
las
células
de
metabolismo
deben
ser
tanto,
la
importante.
Si
no
a
entrarán
Las
la
la
esta
la
(la
por
la
las
célula
es
tan
de
reacciones
como
metabólica
entran
y
supercie
depende
rápido
los
salen
de
demasiado
sustancias
y
la
de
supercie/volumen
relación
número
tasa
continuar,
membrana
célula
gran
colectivamente
el
de
metabolismo
la
célula)
es
célula.
pueda
en
un
reacciones
sustancias
relación
la
de
ocurre
conocen
absorbidas
plasmática
cruzan
se
estas
volumen
eliminarse.
sustancias
lo
tasa
al
membrana
Por
de
reacciones
de
las
célula.
su
de
es
de
células
La
tasa
a
a
en
las
desecho
través
la
cual
de
las
supercie.
una
pequeña,
como
utilizadas
productos
célula
es
entonces
necesario
y
los
muy
las
sustancias
productos
de
mismo cubo,
desdoblado
desecho
pueden
La
se
acumularán
ser
excretados.
relación
pérdida
de
porque
supercie/volumen
calor.
Si
la
relación
se
producen
también
es
es
más
rápidamente
importante
demasiado
pequeña,
en
las
la
de
lo
que
producción
células
y
pueden
▲
sobrecalentarse
se
disipa
sobre
porque
la
el
metabolismo
supercie
de
la
produce
calor
más
rápido
de
lo
que
Figura 15 Volumen y super cie de
un cubo
célula.
9
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Funciones vitales en los organismos unicelulares
Investigación de las funciones vitales en Paramecium y en un organismo
unicelular fotosintético concreto
Paramecium
es
un
organismo
Alternativamente,
organismos
Coloca
en
Añade
un
que
un
recoge
contiene
y
portaobjetos
cubreobjetos
y
unicelular
un
poco
ver
una
si
de
hay
gota
examina
que
agua
se
de
puede
un
cultivar
estanque
y
con
usa
bastante
una
facilidad
centrífuga
en
para
el
laboratorio.
concentrar
los
Paramecium.
de
con
la
solución
un
de
cultivo
que
contiene
Paramecium
microscopio.
Las vacuolas contráctiles en cada ex tremo de la célula se llenan de
El núcleo de la célula se puede dividir para crear
agua que después expulsan a través de la membrana plasmática de
los núcleos adicionales que se necesitan cuando la
la célula, para mantener el contenido de agua de la célula dentro de
célula se reproduce. A menudo, la reproducción es
límites tolerables.
asexual: la célula madre se divide en dos células hijas.
Las vesículas contienen
En el citoplasma tienen lugar las
reacciones metabólicas, incluidas
han sido ingeridos por Paramecium
las reacciones que liberan energía
Estos organismos son digeridos
por la respiración. Las enzimas en
gradualmente y los nutrientes
elcitoplasma son los catalizadores
son absorbidos por el citoplasma,
que provocan estas reacciones.
donde proporcionan la energía y
los materiales necesarios para el
crecimiento.
Paramecium se desplaza por el
agua moviendo los cilios, y este
La membrana celular controla
movimiento puede ser controlado
qué productos químicos entran
por la célula para adoptar una
y salen. Permite la entrada de
dirección par ticular en respuesta
oxígeno para la respiración. La
a los cambios en el entorno.
excreción consiste simplemente
en la liberación de los productos
de desecho a través de la
membrana.
▲
Chlamydomonas
utilizado
verde
y
es
un
alga
ampliamente
realiza
la
Figura 16 Paramecium
unicelular
para
la
fotosíntesis,
que
vive
investigación
no
es
una
en
en
el
suelo
biología
verdadera
y
en
hábitats
celular
planta
y
su
y
de
agua
molecular.
pared
celular
A
dulce,
pesar
no
está
y
de
que
que
hecha
se
es
de
ha
de
color
celulosa.
El núcleo de la célula se
Las vacuolas contráctiles
puede dividir en núcleos
en la base de los agelos se
genéticamente idénticos
llenan de agua que después
para la reproducción
expulsan a través de la
asexual. Los núcleos
membrana plasmática de
la célula, para mantener el
y dividirse para llevar
contenido de agua de la célula
a cabo una forma de
dentro de límites tolerables.
reproducción sexual.
En esta imagen, los
La fotosíntesis se produce
cloroplastos no permiten
dentro de los cloroplastos en
ver el núcleo.
el citoplasma. El dióxido de
carbono se puede conver tir en los
Las reacciones
compuestos necesarios para el
metabólicas tienen lugar
crecimiento, pero en la oscuridad,
en el citoplasma, donde
si hay compuestos de carbono
hay enzimas presentes
de otros organismos, estos son
para acelerarlas.
a veces absorbidos a través de la
membrana celular.
La pared celular es
completamente permeable,
Las Chlamydomonas se
y la membrana que hay en
desplazan por el agua
su interior es la que controla
moviendo los dos agelos.
qué productos químicos
Una mancha ocular sensible
entran y salen. El oxígeno es
a la luz permite a la célula
un producto de desecho de
detectar dónde es más
la fotosíntesis y se libera a
brillante la luz y dirigir el
través de la membrana.
movimiento hacia ella.
▲
10
Figura 1
7 Chlamydomonas
1 . 1
I N t r o d u c c I ó N
A
l A s
c é l u l A s
Los organismos multicelulares
Los organismos multicelulares tienen propiedades que
resultan de la interacción entre sus componentes celulares.
Algunos
aureus,
hecha
su
organismos
viven
de
un
juntos
gel
supercie.
formado,
no
se
un
solo
Los
a
su
en
gusano
de
es
Este
adulto
aún
Aunque
un
es
boca,
órganos
A
el
de
de
no
el
organismo
vivo,
frase:
se
“el
de
lo
que
estudiar
bacterias
las
llamada
de
idénticas
en
cuyo
células
y,
el
e
los
son
células
frontal
cerebro
de
el
por
Volvox
una
son
bola
pegadas
interior
se
a
han
cooperativas,
tanto,
no
constituyen
que
la
del
mayor
de
“Las
vasija
de
de
resultado
de
pero
de
suma
no
las
las
así
que
un
tercio
de
esta
ballenas.
elegans
las
no
tiene
C.
cuenta
de
elegans
con
sus
cuales
están
estructura
de
En
este
como
un
generales
que
y
como
líder
grupo
o
para
distintivas
incluido
al
grupos
supervisor.
formar
es
el
entorno
otros
algo
hecho
de
emergentes
la
interacción
de
están
respuestas
considerarse
actúa
organismo,
brinda
vasijas
las
cuerpo
y
descomposición,
una
células.
células
compleja.
la
Casi
formando
pueden
del
surgen
años
en
mide
mayoría
el
descomposición.
mayoría
células
las
funcione”.
componentes,
la
las
propiedades
que
2.500
dicha
la
células,
o
Figura 18 Colonias de Volvox
exactamente
pero
de
▲
es
adulto
de
células:
robles
orgánica
coordina
de
células
estructura
los
células
animal.
características
como
billones
femeninos.
elegans
tipo
un
elevado,
hermafrodita,
gusano
características
una
es
y
de
más
de
estudiados
Caenorhabditis
materia
Es
más
masa
compone
muy
causan
una
cuerpo
se
como
nerviosas,
C.
las
emergentes
más
que
por
muchas
biólogos,
ano.
El
y
diez
tales
en
del
interacción
con
de
desarrollo
ningún
conocen
de
y
formados
tienen
masculinos
o
emergente:
hace
grandes
alga
compone
células
células
parecer
los
oculto
cerebro
Las
todo
hace
propiedad
por
intestino
vivo
propiedades
chino
vive
las
donde
componentes
la
de
se
colonias
largo
alrededor
pluricelulares,
extraordinario.
Las
y
controla
organización
estar
más
elegans .
organismos
extremo
que
gusano,
cooperativos
un
tipo
multicelulares
de
puede
de
conocido
neuronas
organismos
La
en
reproductivos
en
milímetro
consta
considerarse
pesar
del
de
están
multicelulares
faringe,
son
situadas
puede
o
dos
organismos
número
común
alimentándose
células
un
colonia
Aunque
masa
Caenorhabditis
un
mayor
bien
nombre
tiene
500
hijas.
única
los
llamado
organismos
humano
cifra
con
muestra
multicelulares
Uno
células.
los
18
colonias
una
aproximadamente
de
proteína
como
Cada
organismo.
organismos
959
colonias.
gura
vez,
fusionan
fusionadas.
un
de
La
unicelulares,
en
A
veces
sus
un
partes”.
ejemplo
hechas
de
Igualmente,
debemos
interacciones
de
partes
Un
en
que
con
losóco
de
pero
biología
estos
esto
texto
sencillo
arcilla,
olvidar
entre
las
resumimos
una
es
el
agujero
podemos
algunas
cosas
más
componentes.
La diferenciación celular en los organismos
multicelulares
Los tejidos especializados pueden desarrollarse por
diferenciación celular en los organismos multicelulares.
En
los
organismos
funciones.
Esto
a
multicelulares,
veces
se
diferentes
denomina
células
división
del
realizan
trabajo.
En
diferentes
términos
11
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
sencillos,
una
función
es
un
trabajo
o
una
tarea.
Por
ejemplo,
la
función
teía e cnimien
de
los
glóbulos
bastón
de
la
rojos
retina
es
del
transportar
ojo
es
oxígeno
absorber
la
y
luz
la
y
función
luego
de
una
transmitir
célula
impulsos
al
¿cán pem eii i n
cerebro.
A
menudo,
un
grupo
de
células
se
especializa
de
la
misma
manera
me e mej qe ?
para
realizar
la
misma
función:
a
este
grupo
de
células
se
le
llama
tejido.
Una propiedad emergente de un sistema
Al
especializarse,
las
células
de
un
tejido
pueden
desempeñar
su
función
no es una propiedad de uno de sus
con
mayor
eciencia
que
si
tuvieran
numerosas
funciones
diferentes.
componentes, sino del sistema en
Pueden
desarrollar
la
estructura
ideal,
con
las
enzimas
necesarias
para
general. Esta “emergencia” se reere
llevar
a
cabo
todas
las
reacciones
químicas
asociadas
a
su
función.
El
a la formación de sistemas y patrones
desarrollo
de
las
células
de
diferentes
formas
para
desempeñar
funciones
complejos a partir de numerosas
especícas
se
denomina
diferenciación.
En
los
seres
humanos,
se
han
interacciones pequeñas y relativamente
identicado
aproximadamente
220
tipos
de
células
claramente
diferentes
simples. Por lo tanto, no necesariamente
y
especializadas,
todas
ellas
desarrolladas
por
diferenciación.
se pueden predecir las propiedades
emergentes mediante el estudio de
cada componente de un sistema por
La expresión de los genes y la diferenciación celular
separado (un enfoque conocido como
reduccionismo). La biología molecular
La diferenciación implica la expresión de unos genes
es un ejemplo en el que se puede aplicar
concretos del genoma de la célula y no de otros.
con éxito un enfoque reduccionista. Un
Hay
muchos
tipos
diferentes
de
células
en
un
organismo
multicelular,
gran número de procesos que tienen
pero
todos
ellos
tienen
el
mismo
conjunto
de
genes.
Los
220
tipos
lugar en los organismos vivos han sido
distintos
de
células
en
pesar
las
grandes
el
cuerpo
humano
tienen
los
mismos
genes,
a
explicados a un nivel molecular. Sin
de
diferencias
en
su
estructura
y
sus
actividades.
Por
embargo, muchos argumentan que
poner
un
ejemplo,
los
bastones
de
la
retina
del
ojo
producen
un
pigmento
este reduccionismo es menos útil en
que
absorbe
luz.
Sin
él,
los
bastones
no
serían
capaces
de
desempeñar
el estudio de propiedades emergentes
su
función
de
detectar
la
luz.
Las
células
de
la
lente
del
ojo
no
producen
como la inteligencia, la consciencia
pigmentos
y
son
transparentes.
Si
produjeran
pigmentos,
pasaría
menos
y otros aspectos de la psicología.
luz
a
través
de
la
lente
y
nuestra
visión
sería
peor.
Durante
su
desarrollo,
En estos casos, la interconexión de
ambos
tipos
de
células
contienen
los
genes
para
producir
el
pigmento,
los componentes es al menos tan
pero
estos
genes
solo
se
utilizan
en
las
células
de
bastón.
importante como el funcionamiento de
cada componente.
En
condiciones
instrucciones
normales
necesitan,
las
células
sino
no
también
solo
los
tienen
genes
los
genes
necesarios
cuyas
para
Un enfoque empleado para estudiar
especializarse
de
todas
las
formas
posibles.
Hay
aproximadamente
la interconectividad y las propiedades
25.000
genes
en
el
genoma
humano,
y
estos
genes
están
presentes
en
emergentes es la creación de modelos
cada
célula
del
cuerpo.
Sin
embargo,
en
la
mayoría
de
las
células,
menos
informáticos. Tanto para estudiar
de
la
mitad
de
los
genes
serán
alguna
vez
utilizados.
el comportamiento animal como la
ecología, se ha utilizado un programa
conocido como el “juego de la vida”
que fue diseñado por John Conway y
se encuentra disponible en Internet.
Prueba el “juego de la vida”: crea
conguraciones de células y observa
cómo evolucionan. Investiga de qué
Cuando
un
expresado.
que
El
gen
En
contiene
desarrollo
genes,
tipos
pero
de
control
se
de
no
la
utiliza
utiliza
una
en
para
La
célula,
crear
el
se
una
implica
los
está
que
y
u
celular
es
la
ocurre
clave
y
otro
expresar
secuencias
genes
dicho
activado
proteína
activar
diferentes
de
dice
gen
diferenciación
expresan
expresión
la
sencillos,
célula
otros.
células
de
se
términos
de
del
gen
la
está
siendo
información
producto
génico.
determinados
porque
genes.
Así
diferentes
pues,
el
desarrollo.
formas se ha aplicado este modelo.
Podemos
en
necesaria
para
solo
se
nariz,
para
una
llamadas
solo
Nobel
olores
en
en
un
de
ejemplo
familia
los
las
células
uno
detectar
tantos
un
gran
crear
expresan
expresa
12
encontrar
humanos
por
su
de
receptoras
de
diferentes.
2004
genes
receptores
células
los
tipo
extremo
de
genes
y,
por
trabajo
que
tanto,
Así
Axel
sobre
diferenciación
contienen
odorantes
piel
olfativas.
odorante.
Richard
de
la
de
que
es
y
este
se
(olores).
como
Linda
una
crea
de
un
sistema.
los
Estos
seres
genes
dentro
estas
tipo
podemos
Buck
en
información
encuentra
Cada
solo
la
de
la
células
de
receptor
distinguir
recibieron
el
entre
Premio
1 . 1
I N t r o d u c c I ó N
A
l A s
c é l u l A s
Las células madre
La capacidad de las células madre para dividirse y
diferenciarse a lo largo de distintas rutas es necesaria en
el desarrollo embrionario, una característica que hace que
estas células sean aptas para usos terapéuticos.
Una
un
dos
de
nueva
óvulo
células
nuevo
ocho,
las
se
pueden
son
nombre
el
Las
de
células
●
Se
en
se
de
en
la
Por
están
estos
Así,
por
caso
de
de
muchas
y
para
a
las
dos
en
y,
a
un
producir
versátiles
siglo
crear
divide
embrionario,
XIX,
grandes
y
se
de
los
se
dio
embrión
tipos
el
inicial
por
adulto.
fundamentales
investigación
se
continuación,
cualquiera
del
para
células
para
el
células
presentes
de
En
fertiliza
divide
desarrollo
crear
animal.
se
células
del
veces
características
áreas
de
extremadamente
ese
cigoto
espermatozoide
cigoto
cuatro
etapas
formas
en
dos
las
una
Por
personas
una
forma
tipo
de
de
célula
células
en
corazón
proporciona
o
se
para
han
biológica
sufrido
el
ha
futuro
riñones.
terapias
y
Este
o
Pueden
de
las
han
médica
que
más
como
o
diferenciarse
tipo
de
la
pueden
tejido
en
la
de
de
o
la
diversas
uso
se
o
muy
También
de
tipo
funcionando
nuevos
enfermedades
ser
útiles.
regenerado
piel.
diabetes
está
cultivar
tejidos
células.
producir
perdido
cantidades
de
dañado.
embrionarias
para
grandes
crecimiento
quemaduras
para
para
el
perdido
enfermedades
se
producir
para
tipos
madre
utilizarse
han
curar
vez
útiles
diferentes
particular
utilizarse
son
diferenciadas.
podrían
que
otra
que
producir
las
y
ello,
células
motivos,
un
de
son
tejidos
tienen
totalmente
un
que
al
los
dividir
para
ser
como
todos
ejemplo,
podrían
dividirse
el
embrión
de
primeras
diversas
madre
Este
embrión
También
de
nuevas.
formas
un
estas
un
Cuando
actualidad:
sustitución
No
embrión.
de
cuando
cigoto.
encuentran
una
pueden
células
●
En
capaces
madre
convertido
activas
etc.
célula
origen
un
tejido.
que
de
comienza
un
producir
diferenciar
células
ser
forma
para
células
animal
producir
dieciséis,
cantidades
de
vida
para
órganos
denomina
problemas
1,
en
el
podrían
donde
mal.
Incluso
completos,
terapéutico,
de
ya
salud.
▲
Las
células
madre
ejemplo,
en
estriadas
(carne)
carne
del
la
producción
futuro
necesidad
de
embrionarias
para
criar
y
el
son
versátiles.
un
con
desarrollarse
decide
podrá
la
a
aún
sin
como
Se
y
y
embargo,
en
no
un
madre
en
hígado.
de
en
dividirse
células
el
largo
manera
encuentran
piel
lo
serie
convertirse
misma
Hay,
a
inicial
y
se
de
otras
ruta
es
en
u
los
de
de
las
no
terapéuticos,
bras
células
Figura 19 Células madre embrionarias
por
musculares
hamburguesas
pero
células
número
continúan
madre,
sin
tejidos
la
las
células
de
la
Una
todas
madre
gradualmente
célula
Finalmente,
vez
decide
cada
decidida,
ellas
se
en
si
va
célula
la
a
se
célula
diferenciarán
de
madre.
de
presentes
tejidos
cuando
que
otra.
especíco.
ya
pequeño
algunos
partir
Así,
diferenciando
células,
numerosos
En
a
embrión
van
tipo
serán
usos
cantidades
humano.
puntos
una
un
tienen
ganado.
del
Después,
una
grandes
producirse
sacricar
desarrollo
proceso
de
consumo
podrían
Durante
más
el
también
células
en
el
humanos,
humanos
que
se
cuerpo
como
estas
la
mantienen
de
un
adulto.
médula
células
ósea,
la
proporcionan
13
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
considerables
otros
tejidos,
reparación
poderes
como
el
de
regeneración
cerebro,
el
y
reparación,
y
el
riñón
corazón,
mientras
solo
que
en
permiten
una
limitada.
Usos terapéuticos de las células madre
Uso de células madre para tratar la enfermedad de Stargardt y otra afección concreta
Actualmente
madres
en
el
para
futuro
usos,
existen
el
puede
muchos
activamente.
células
madre
pocas
aplicaciones
tratamiento
de
haber
los
una
cuales
están
dos
embrionarias
y
de
células
enfermedades,
amplia
se
Examinemos
madre
de
gama
con
uno
embrionarias.
se
asentaron
durante
de
investigando
ejemplos,
otro
pero
con
mujer
los
secundarios
Se
necesitan
de
pacientes,
iniciales
al
desarrollo
completo
de
esta
enfermedad
los
de
macular
enfermedad
entre
casos
un
se
gen
los
de
Stargardt.
genética
6
y
deben
los
a
llamado
12
una
que
de
utilizada
transporte
la
para
retina.
el
Como
fotorreceptoras
Estas
la
son
visión
puede
para
las
va
más
las
células
duró
en
el
allí
ensayo.
La
su
visión,
sin
sufrir
un
mayor
número
dañinos.
estudios
con
la
la
retina
que
ser
lo
persona
se
de
en
investigadores
han
ensayos
optimistas
para
la
sobre
enfermedad
el
de
con
células
madre
embrionarias.
de
el
mal
células
células
degenerando.
la
luz,
manera
por
lo
que
progresiva
sucientemente
sea
tratamientos
estos
ser
membrana
las
van
detectan
de
recesiva
de
activo
de
después
podemos
en
mayoría
causa
consecuencia,
células
a
Este
pero
menos
considerada
grave
y
como
ciega.
Figura 20 Enfermedad de Stargardt
▲
Los
que
mejora
caso
mantuvieron
de
presenta
La
proteína
empeorando
llegar
que
de
se
trata
mutación
ABCA4.
una
Se
años.
funcionamiento
de
se
es
Stargardt
distroa
niños
meses
una
este
y
adultas.
nombre
una
en
retina
cuatro
presentó
efectos
la
células
Enfermedad de Stargardt
El
También
en
desarrollado
métodos
leemia
para
se
hacer
que
conviertan
las
en
diferenciación.
inicialmente
inyectaron
una
se
convirtieron
problemas,
donde
la
ojos
se
visión
no
en
sino
los
de
de
la
retina
y
se
a
la
de
que
que
causaron
trasladaron
dieron
ratones,
lo
después
Stargardt.
lugar
que
es
a
a
la
muy
celular.
ocurrir
Las
genes
no
esto
otros
mejoría
en
alentador.
noviembre
de
2010,
recibieron
ensayos
años
en
con
investigadores
14
retina
aprobación
humanos.
Una
enfermedad
inyectándosele
la
la
en
los
de
a
mujer
de
Stargardt
ojos
diferenciadas
para
de
unas
partir
un
una
suceda
de
es
muy
mucho
más
La
especícas
de
pero,
cuerpo,
elevada.
250.000
producen
más
los
producen
la
desarrolle,
probabilidad
el
más
se
controlan
se
reducida
en
Todos
cuando
que
mutaciones
se
cáncer.
cáncer
célula.
es
y
de
genes
un
células
diagnostican
mundo
los
que
varias
de
tipo
comienzan
estos
que
dado
la
el
gran
probabilidad
Cada
casos
de
en
de
división
deben
año
de
se
leucemia
200.000
en
muertes
Estados
esta
enfermedad.
realizar
unos
fue
Una
50
se
tratada,
50.000
de
en
Para
general
por
Unidos
es
cáncer
número
el
En
de
mutaciones
se
retina
una
leucemia
tipos
presentaban
rechazadas,
ni
La
mediante
probaron
ratón,
fueron
se
embrionarias
ratones
tumores
que
asentaron
de
de
similar
inyectadas
madre
métodos
células
los
enfermedad
células
células
Estos
con
en
células
células
células
de
madre
vez
han
divide
La
que
las
mutaciones
producido
en
una
repetidamente,
leucemia
produce
inductoras
célula,
creando
un
esta
más
aumento
y
del
crece
más
cáncer
y
se
células.
anormal
de
1 . 1
glóbulos
los
blancos
cánceres,
bulto
o
un
leucemia.
médula
las
en
tumor,
Los
la
sangre.
células
pero
glóbulos
ósea,
un
tejido
En
la
cancerosas
este
mayoría
forman
no
es
el
se
producen
en
el
●
de
De
un
blancos
blando
caso
I N t r o d u c c I ó N
de
interior
madre
la
los
grandes,
glóbulos
como
blancos
el
se
fémur.
liberan
A
a
normales
excesivas
como
cantidades
la
sangre
cuando
debido
a
Se
administra
de
quimioterapia
tanto
rango
la
normal
En
es
una
de
de
4.000
glóbulos
persona
muchísimo
a
11.000
se
blancos
con
más
por
leucemia,
elevado.
Un
una
superior
persona
a
30.000
en
mm
puede
tener
producir
una
alta
al
dosis
de
paciente,
medicamentos
para
células
cancerosas
de
la
matar
médula
ósea.
todas
La
ósea
pierde
su
capacidad
de
producir
este
●
Después
sangre.
número
mm
de
madre
es
a
glóbulos
sugiere
leucemia.
Si
sanguíneas.
un
de
número
por
se
producen
3
blancos
pueden
y
células
leucemia.
3
adulto
solo
Estas
en
células
El
y
madre
sanguíneas.
médula
en
adultas
células
congelación.
continuación,
las
condiciones
extraen
de
●
huesos
se
c é l u l A s
mediante
son
células
l A s
líquido
almacenan
la
en
este
A
vuelven
el
asentarse
comienzan
que
tiene
se
en
cuerpo
en
a
la
a
introducir
del
médula
producir
las
paciente.
ósea,
se
glóbulos
células
Estas
vuelven
multiplican
rojos
y
y
blancos.
más
En
muchos
casos
este
procedimiento
cura
la
3
de
100.000
por
mm
,
es
probable
que
la
persona
leucemia
padezca
Para
las
leucemia
curar
células
producen
blancos.
leucemia,
un
ello,
Este
quimioterapia.
de
a
largo
producir
combatir
células
por
la
Se
trata
al
embargo,
el
se
Para
que
puedan
estas
células
Por
conoce
que
como
mantenerse
ser
capaz
necesarios
ello
debe
producir
madre
tanto,
con
células
debe
blancos
que
glóbulos
las
para
paciente
glóbulos
de
destruir
ósea
paciente
matan
enfermedades.
pero
médula
excesivo
que
quimioterapia.
siguiente
●
Sin
los
necesario
la
procedimiento
plazo,
madre
blancos,
se
químicos
es
de
número
Para
dividen.
sano
aguda.
cancerosas
productos
se
la
completamente.
glóbulos
son
se
para
tener
destruidas
utiliza
el
procedimiento:
inserta
una
hueso
grande,
extrae
líquido
aguja
de
gran
generalmente
de
la
médula
tamaño
la
en
pelvis,
y
un
se
ósea.
▲
Figura 2
1 Ex tracción de células madre de la medula ósea
La ética de la investigación con células madre
Implicaciones éticas de la investigación: las investigaciones que implican el cultivo
de células madre están creciendo en impor tancia y suscitan cuestiones éticas.
La
investigación
polémica
éticas.
y
Los
ha
en
el
en
día
a
éticas
cabo.
pasado
desde
su
se
un
madre
de
una
deben
punto
consentimiento
sido
de
considerar
investigación
vista
muy
antes
ético
realizadas
informado).
(por
con
las
de
realizadas
aceptables
La
decisión
desde
objeciones
investigaciones
considerarían
médicas
ha
numerosas
siempre
Algunas
no
investigaciones
sin
células
planteado
cientícos
implicaciones
llevarla
con
hoy
ejemplo,
pacientes
un
de
si
punto
una
de
una
comprensión
Hay
personas
investigación
demuestra
un
procedencias
En
la
que
con
de
vista
clara
no
ético
de
la
debe
consideran
células
posibles
de
sección,
madre,
células
madre
las
es
ética
pero
de
células
la
ética
en
involucrada.
ninguna
esta
las
actitud
distintas
madreutilizadas.
analizaremos
y
aceptable
basarse
ciencia
desconocimiento
siguiente
fuentes
investigación
de
tresposibles
suinvestigación.
15
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Fuentes de células madre y la ética de su utilización
Aspectos éticos relativos al uso terapéutico de las células madre de embriones
obtenidos para tal n, de la sangre del cordón umbilical de un bebé neonato y de
los propios tejidos de un adulto
Las
●
células
madre
Pueden
crearse
fertilizando
y
pueden
embriones
óvulos
permitiendo
obtenerse
que
con
el
de
una
variedad
de
fuentes:
congeladas
deliberadamente
posterior
espermatozoides
cigoto
resultante
durante
unos
días
hasta
tener
Se
y
dieciséis
células.
Todas
estas
células
madre
pueden
Se
puede
extraer
un
bebé
sangre
recién
tipos
del
cordón
de
dicha
un
posible
uso
bebé.
células
adultos,
madre
como
la
a
partir
médula
de
ósea.
de
células
nacido
y
obtener
sangre.
Las
células
por
madre
tanto,
varían
también
en
en
sus
su
usos
terapéuticos.
La
siguiente
potencial
tabla
enumera
células
pueden
propiedades
de
los
tres
tipos
y
proporciona
ser
la
ca mae eminaia
y,
umbilical
algunas
madre
para
del
embrionarias.
para
de
obtener
tejidos
propiedades
●
vida
células
Estos
serán
la
entre
algunos
cuatro
almacenadas
se
●
desarrolle
y
durante
base
cientíca
para
una
ca mae e a ange e
evaluación
ética.
ca mae aa
n miia
●
●
Su potencial de crecimiento es
casi ilimitado.
●
●
Son fáciles de obtener y
Son difíciles de obtener, ya que
almacenar.
hay muy pocas y están alojadas
profundamente en los tejidos.
Pueden convertirse en cualquier
●
tipo de célula del cuerpo mediante
Ya existen servicios comerciales
de extracción y almacenamiento.
●
Su potencial de crecimiento
diferenciación.
es menor que el de las células
●
●
La compatibilidad con los tejidos
madre embrionarias.
El riesgo de convertirse en células
del adulto al que se extrajeron
tumorales, incluidos teratomas
●
las células madre siendo
con diferentes tipos de tejidos, es
mayor que con las células madre
La posibilidad de desarrollar
bebé es total, así que no hay
tumores malignos es menor
problemas de rechazo.
que con las células madres
adultas.
embrionarias.
●
●
La capacidad de conver tirse en
La probabilidad de daño genético
●
otros tipos de células mediante
La capacidad de conver tirse en
debido a la acumulación de
diferenciación es limitada:
otros tipos de células mediante
naturalmente solo se desarrollan
diferenciación es limitada.
mutaciones es menor que con las
células madre adultas.
como células sanguíneas, pero
●
●
Existe la probabilidad de que
La compatibilidad con los tejidos
la investigación puede dar lugar
del adulto es total, así que no
sean genéticamente diferentes
a la producción de otros tipos.
hay problemas de rechazo.
del paciente adulto que recibe
●
Del cordón de un bebé pueden
●
La extracción de las células
el tejido.
obtenerse cantidades limitadas
madre no mata al adulto del que
●
La extracción de células
de células madre.
se extraen.
embrionarias mata el embrión, a
●
El cordón umbilical se desecha
menos que se extraiga solo una o
aunque no se obtengan de él
dos células.
células madre.
La
16
investigación
y
éticas.
mayoría
La
ha
con
polémica
células
planteado
son
madre
ha
numerosas
objeciones
a
sido
muy
células
objeciones
la
utilización
las
de
madre
técnicas
madre
embrionarias
actuales
implican
la
de
porque,
extracción
muerte
del
por
de
las
embrión.
lo
general,
células
La
cuestión
1 . 1
principal
es
humano
caso
si
un
como
matar
¿Cuándo
el
embrión
un
bebé
embrión
comienza
la
en
fase
recién
es
inicial
nacido,
totalmente
vida
tan
que
es
cuyo
con
el
FIV
implica
a
mujer,
es
en
inmoral.
humana?
I N t r o d u c c I ó N
la
inmoral
n
puntos
de
vista
a
este
respecto.
que
la
vida
humana
comienza
espermatozoide
que
los
fecunda
el
embriones
óvulo.
en
han
no
pueden
desarrollado
sufrir
simplemente
Algunos
hay
da
tejido
óseo
punto
comienza
un
feto
de
o
de
es
el
lo
de
vida
el
que
inicial
células
o
que
la
embrión
sobrevivir
de
vida
se
los
por
cientícos
se
mediante
en
la
sostienen
jóvenes
madre.
comienza
No
hay
los
argumentos
a
favor
cuando
de
lo
que
del
células
el
propósito
especíco
de
el
se
solo
convertido
en
posible
de
útero.
tienen
el
de
los
no
ningún
se
ser
ha
negado
humano
la
que
obtener
otro
Sin
embargo,
un
de
modo
argumento
se
paga
esto
a
las
podría
de
grupos
vulnerables
universitarias).
tratamiento
y
que
son
(FIV)
por
en
podrían
lo
reducir
vivir
gran
medida
habría
el
vivido.
Si
FIV
,
células
oportunidad
de
la
embriones
vitro
en
a
ovario.
para
hacer
enfermedades
que
madre,
como
uso
potencial
que
incurables,
con
así
invasivo
madre
humana
si
asociados,
quirúrgico
olvidar
Estas
in
la
hormonal
y
verse
células
del
que
fecundación
del
óvulos
explotación
ejemplo,
actualmente
crean
óvulos
donar
discapacidades
Algunos
tratamiento
riesgos
procedimiento
embrionarias.
ha
fuera
un
desarrollo.
cerebral,
semanas
únicamente
Asimismo,
aún
humanas
deben
humana
corazón,
actividad
vista
cuando
capaz
la
late
escasas
de
por
grupos
que
cuando
después
Otro
como
sugieren
realmente
características
dolor,
ciertos
un
madre.
Otros
fase
(por
no
con
humanas
células
administrar
extraer
resultar
sostienen
vidas
cuando
mujeres
el
crear
obtener
c é l u l A s
Algunos
para
consideran
l A s
Hay
emplear
diferentes
de
A
contra
sufrimiento
de
▲
Figura 22 Obtención de sangre
es
algunas
personas.
del cordón umbilical
17
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
1.2 uaea e a a
Comprensión
Aplicaciones
Los procariotas presentan una estructura
➔
Estructura y función de los orgánulos de las
➔
celular simple, sin compar timentación.
células de glándulas exocrinas del páncreas.
Los eucariotas presentan una estructura
➔
Estructura y función de los orgánulos de
➔
celular compar timentada.
las células del mesólo en empalizada de
Los microscopios electrónicos tienen una
➔
las hojas.
resolución mucho mayor que los microscopios
Los procariotas se dividen por sión binaria.
➔
ópticos.
Naturaleza de la ciencia
Habilidades
Las mejoras en equipos y aparatos conllevan
➔
Dibujo de la ultraestructura de células
➔
avances en la investigación cientíca: la
procarióticas basada en micrografías
invención de los microscopios electrónicos
electrónicas.
condujo a una mejor comprensión de la
Dibujo de la ultraestructura de células
➔
estructura celular.
eucarióticas basada en micrografías
electrónicas.
Interpretación de micrografías electrónicas
➔
para identicar orgánulos y deducir la función
de células especializadas.
la invenin e mipi eeni
Las mejoras en equipos y aparatos conllevan avances en la investigación cientíca:
la invención de los microscopios electrónicos condujo a una mejor comprensión de
la estructura celular.
Gran
150
de
parte
años
de
se
los
han
microscopios.
ópticos
en
posible
el
la
avances
debido
Las
a
en
las
mejoras
segunda
mitad
descubrimiento
biología
mejoras
en
del
de
las
los
en
los
en
el
últimos
diseño
microscopios
siglo
XIX
bacterias
hicieron
y
gametos
Se
y
se
unicelulares.
Se
vieron
por
los
cromosomas
y
se
descubrieron
descubrieron
mitosis,
meiosis
y
formación
de
los
que
William
la
base
de
Harvey
y
la
gametos.
reproducción
muchos
otros
límite.
18
habían
acertado
a
descubrir,
era
las
los
embriones.
como
el
cloroplastos
riñón
y
otras
células.
el
número
de
descubrimientos
tenía
razones
los
técnicas
microscopios
que
se
explican
ópticos
no
pueden
Se
imágenes
claras
de
estructuras
inferiores
sexual,
biólogos
la
Por
adelante,
0,2
micrómetros
fusión
(µm)
—un
micrómetro
es
una
antes
milésima
no
de
de
órganos
procesos
a
que
de
mitocondrias,
dentro
embargo,
producir
observó
desarrollo
otros
más
de
posterior
complejidad
primera
un
vez
el
la
estructuras
Sin
organismos
y
reveló
de
de
milímetro—,
pero
muchas
estructuras
1 . 2
biológicas
las
son
más
membranas
unos
0,01
hasta
µm.
que
se
de
El
pequeñas
las
progreso
inventó
microscopio
que
células
otro
esto.
se
vio
en
ejemplo,
realidad
con
la
obstaculizado
que
bajo
microscopio:
parecían
tienen
tipo
Por
u lt r A E s t r u c t u r A
de
un
grosor
de
el
el
electrónico.
en
microscopios
Alemania
durante
empezaron
a
en
los
40
de
cosas
años
tan
(200veces
ópticos).
usar
y
en
50.
que
el
que
equivocadas.
el
y
se
oscuras
óptico
interpretó
la
mayoría
de
las
que
eran
membrana
óptico
palillos
electrónico
membrana
ejemplo,
de
o
las
interna
aplanados,
Mientras
mitocondrias
esferas
reveló
biólogos
sin
que
estructura,
tienen
una
compleja.
de
de
áreas
llamó
los
el
eran
diseño
1890,
mejora
verdes
Un
grana
8.2,
de
El
grana
por
la
de
los
reciente,
tomografía
producción
de
tan
pero
de
1950.
Es
se
el
Por
retículo
poco
continúa
y
probable
como
estas
mejorando
electrónicos
y
cada
descubrimientos.
describe
electrones:
imágenes
y
signicativas
se
ahora
células,
descubiertos
nuevos
que
de
que
las
desconocidas.
todos
realizar
lo
de
lisosomas
microscopios
permite
la
los
década
descubrir,
microscopios
son
fueron
estructuras
ejemplo
es
antes
ribosomas,
en
existan
todavía
se
clorola.
que
que
reveló
ultraestructura
características
los
nombrados
de
anteriores
las
demostró
y
electrónico
la
endoplasmático
las
compleja
década
Se
microscopio
incluidas
imágenes
revelado
gotitas
de
de
membranas.
microscopio
denominamos
microscopios
más
la
c é l u l A s
sacos
las
pequeños
microscopio
El
se
µm
ideas
en
cloroplasto.
electrónico
ver
los
y
investigación
estructura
de
había
1930
de
con
mucho
ejemplo,
el
de
0,001
que
que
era
muchas
en
microscopio
la
Por
microscopio
más
como
de
en
l A s
desarrollaron
Permitieron
descubrió
esperaba
comprobó
década
pequeñas
célulaseucarióticas
lo
la
se
laboratorios
pequeñas
más
Se
electrónicos
pilas
clorola
estructura
Los
d E
en
un
el
subtema
método
tridimensionales
con
electrónicos.
La resolución de los microscopios electrónicos
Los microscopios electrónicos tienen una resolución
mucho mayor que los microscopios ópticos.
Si
miramos
células
entre
ver
Este
capacidad
denomina
La
las
mm
hay
de
ver
esas
de
cada
hojas.
tamaño,
dentro
de
la
distinguir
una
El
ojo
pero
hoja
entre
de
sus
hojas,
humano
no
objetos
más
necesitamos
cosas
de
pero
puede
un
hasta
no
las
distinguir
pequeños.
Para
microscopio
0,2
µm,
por
lo
que
célula.
distinguir
visualmente
cada
parte
de
un
objeto
se
resolución.
máxima
nanómetros
lentes
de
permite
cada
resolución
200
0,1
que
nos
ver
podemos
dentro
de
células
podemos
árbol
hay
objetos
las
óptico.
La
un
que
de
un
de
(nm).
un
microscopio
óptico
Independientemente
microscopio
óptico,
la
de
es
lo
resolución
0,2
µm,
potentes
no
puede
o
sea
que
ser
sean
mayor
de
▲
0,2
µm
porque
está
limitada
por
la
longitud
de
onda
de
la
Figura 1 Uso de un microscopio
luz
electrónico
(400–700nm).
una
lente
de
Si
adecuadamente
ampliación
Los
rayos
por
tanto,
mayor.
0,001
que
células,
Esto
en
1
nm.
200
los
veces
los
por
los
una
mayor
los
que
la
longitud
de
nos
más
de
una
nos
la
razón,
×
más
de
1
corta
y,
mucho
tienen
ópticos.
su
la
400.
es
de
una
Es
estructura
revelan
bacterias
de
modernos
electrónicos
ver
esta
mucho
microscopios
electrónicos
observarse
ser
resolución
electrónicos
permiten
con
enfocarlos
Por
suele
onda
tienen
los
pequeños
imposible
borrosa.
microscopios
ópticos
pudieron
es
ópticos
microscopios
microscopios
qué
imagen
electrónicos
pues,
microscopios
pero
explica
tienen
de
Así
una
que
microscopios
microscopios
resolución
o
los
objetos
veremos
obtendremos
electrones
los
resolución
esto
y
observar
aumento,
máxima
de
La
µm
intentamos
mayor
por
de
las
ultraestructura.
µm
de
tamaño
19
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
con
microscopios
hubo
que
ópticos,
esperar
hasta
pero
la
para
ver
invención
virus
del
de
0,1
µm
microscopio
de
diámetro
electrónico.
rein
Miíme
Mime
Nanme
(mm)
(µm)
(nm)
Ojo humano
0,1
100
100.000
0,0002
0,2
200
0,000001
0,001
1
Microscopio óptico
Microscopio electrónico
Estructura celular procariótica
Los procariotas presentan una estructura celular simple,
sin compar timentación.
Aivia
Todos
los
organismos
pueden
dividirse
en
dos
grupos
según
su
estructura
cmei y ienia
celular.
Cuando aún era un joven
estudiante en Berlín a nales
de la década de 1920, Ernst
Los
eucariotas
que
contiene
una
envoltura
procariotas
los
tienen
cromosomas.
nuclear
no
un
tienen
que
compartimento
Se
llama
consta
de
núcleo
una
dentro
y
doble
está
capa
de
la
célula
delimitado
de
por
membrana.
Los
núcleo.
Ruska desarrolló bobinas
Los
procariotas
fueron
los
primeros
organismos
que
evolucionaron
en
la
magnéticas capaces de
Tierra
y
todavía
tienen
la
estructura
celular
más
simple.
Son
de
tamaño
enfocar rayos de electrones.
pequeño
en
su
mayoría
y
se
encuentran
casi
en
todas
partes:
en
el
suelo,
Su propósito era utilizar
en
el
agua,
de
agua
en
nuestra
piel,
en
nuestros
intestinos
e
incluso
en
estanques
estas lentes para obtener
caliente
en
áreas
volcánicas.
una imagen como la de
Todas
las
células
tienen
una
membrana
celular,
pero
algunas,
incluidas
un microscopio óptico,
las
procarióticas,
poseen
además
una
pared
celular
por
fuera
de
la
pero usando haces de
membrana
celular.
Esta
estructura
es
mucho
más
gruesa
y
fuerte
que
la
electrones en lugar de luz.
membrana.
Protege
a
la
célula,
mantiene
su
forma
y
evita
que
estalle.
Durante la década de 1930,
En
las
células
procarióticas
la
pared
celular
contiene
peptidoglicano.
A
desarrolló y perfeccionó esta
menudo
se
considera
extracelular.
tecnología. Para 1939, Ruska
había diseñado el primer
microscopio electrónico
comercial. En 1986 obtuvo el
Premio Nobel de Física por su
labor pionera. Ruska trabajó
con la compañía alemana
Como
las
compartimentos
La
así
estructura
es
muy
incluidas
procarióticas
lleno
es
más
compleja
en Gran Bretaña, Canadá
son
y Estados Unidos también
a
desarrollaron y fabricaron
procariotas
carecen
microscopios electrónicos.
Su
medido
citoplasma
análogos
que
de
tienen
tamaño
los
a
de
los
El
que
en
las
productos
núcleo,
su
citoplasma
membranas,
los
células
órganos
de
de
sino
que
células
interior
no
es
está
un
está
dividido
área
eucarióticas,
bioquímicos
eucarióticas
los
unidades
las
células
hay
organismos
estructuras
orgánulos
en
de
tienen
que
en
continua.
pero
hay
aun
presentes,
enzimas.
las
diferentes
ribosomas
no
citoplasma.
simple
por
numerosas
En
el
de
mediante
Siemens. Otras compañías
●
con
presentes
funciones
citoplásmicos,
Svedberg
orgánulos
multicelulares
(S)
de
los
70S,
que
cuanto
especializadas.
excepto
es
en
Los
ribosomas.
que
es
inferior
al
eucarióticas.
Los cientícos de
diferentes países
En
generalmente cooperan
clara
muchas
que
entre sí, pero las
en
forma
compañías comerciales
proteínas,
no. ¿A qué se debe esta
partes
diferencia?
clara
la
el
del
de
micrografías
resto.
de
lo
Esta
una
que
célula
ya
que
se
electrónicas
región
molécula
explica
citoplasma
la
núcleo”),
20
células
completamente
su
que
circular
aspecto
el
de
del
ADN
de
claro
enzimas
nucleoide
ADN
parte
ADN.
más
contienen
denomina
contiene
una
contiene
pero
no
(lo
es
El
en
y
célula,
ADN
no
aparece
signica
verdadero
más
generalmente
está
asociado
comparación
ribosomas.
que
un
citoplasma
la
Esta
“en
con
zona
forma
núcleo.
a
otras
más
de
1 . 2
u lt r A E s t r u c t u r A
d E
l A s
c é l u l A s
La división celular en procariotas
Los procariotas se dividen por sión binaria.
Todos
los
pueden
La
organismos
hacerlo
división
utiliza
replica
y
la
las
opuestos
del
en
para
de
del
vivos
medio
células
necesitan
de
dos
la
copias
célula.
de
la
la
del
producir
división
procarióticas
reproducción
citoplasma
copia
por
se
asexual.
Inmediatamente
cromosoma;
por
Cada
tanto,
una
son
nuevas
células
denomina
El
cromosoma
célula.
de
único
se
sión
trasladan
las
binaria
cromosoma
después
de
células,
se
solo
hacia
hijas
genéticamente
y
se
circular
se
extremos
produce
células
y
preexistentes.
la
división
contiene
una
idénticas.
dija a paiia
Dibujo de la ultraestructura de células procarióticas
basada en micrografías electrónicas
Como
la
mayoría
estructura
el
de
interna
aumento
los
detalles
los
dibujos
mucho
de
la
las
no
células
se
puede
mayor
de
estructura
procarióticas
ver
las
con
un
son
micrografías
interna,
muy
pequeñas,
microscopio
llamada
óptico.
electrónicas
su
Solo
con
podremos
ultraestructura.
Por
ver
Aivia
tanto,
o nme paa 
de
la
ultraestructura
de
células
procarióticas
se
basan
en
paia
micrografías
electrónicas.
Los biólogos a veces utilizan
A
continuación
y
en
la
página
siguiente
se
muestran
dos
micrografías
el término “bacteria” en
electrónicas
de
E.
coli,
una
bacteria
que
se
encuentra
en
nuestros
lugar de “procariota”. Esto
intestinos.
Una
La
sido
de
ellas
es
un
corte
no
que
muestra
la
estructura
interna.
no siempre es correcto
otra
ha
preparada
con
una
técnica
diferente
y
muestra
la
estructura
porque el término procariota
externa.
Cada
imagen
va
acompañada
de
un
dibujo.
Comparando
los
designa a un grupo de
dibujos
con
las
micrografías
electrónicas
puedes
aprender
a
identicar
las
organismos más grande que
estructuras
que
hay
dentro
de
las
células
procarióticas.
las verdaderas bacterias
Micrografía
electrónica
de
Escherichia
coli
(1-2
µm
de
longitud)
(Eubacteria): también
incluye organismos de otro
grupo llamado Archaea.
Hay un grupo de organismos
fotosintéticos que solía
llamarse algas verdeazules,
pero su estructura celular
es procariótica y las algas
son eucariotas. Este
Dibujo
para
ayudar
a
interpretar
la
micrografía
electrónica
problema se ha resuelto
pared
nucleoide (región que
dándoles un nuevo nombre:
ribosomas
celular
membrana plasmática
citoplasma
contiene el ADN desnudo)
Cianobacterias.
●
¿Qué problemas genera
el hecho de que los
cientícos y los no
cientícos utilicen
palabras distintas para
designar la misma cosa?
21
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Micrografía
electrónica
características
de
Escherichia
coli
mostrando
las
superciales
pili
agelos
Seguidamente
Puedes
usarla
procarióticas.
células
muestra
También
mucho
los
y
tiempo
encuentran
añadir
micrografía
dibujo
a
dibujar
Puedes
e
otras
uno
a
tu
una
célula
procariótica.
ultraestructura
micrografías
dibujarlas.
numerosas
dibujar
otros
de
la
intentar
comentario
en
de
buscar
Internet
un
también
el
puedes
en
ribosomas.
citoplasma
otra
practicar
procarióticas
dedicar
como
se
para
en
veces
una
dibujo
No
una
las
es
células
estructura,
parte
indicar
de
necesario
misma
pequeña
para
de
electrónicas
del
que
se
lugares.
Aivia
ca e aj y
mpa imenain
Las células de ajo almacenan
en sus vacuolas un
compuesto inofensivo de
azufre llamado aliina. Otras
partes de la célula guardan
una enzima llamada alinasa.
La alinasa convierte la aliina
en un compuesto llamado
alicina, que tiene un olor y
sabor muy fuerte y es tóxico
para algunos herbívoros.
Esta reacción se produce
cuando los herbívoros
muerden el ajo y dañan
las células, mezclando la
Figura 2 Brucella abor tus (bacilo de Bang), 2 µm de longitud
▲
enzima y su sustrato. Tal
vez sorprendentemente, a
muchas personas les gusta
Estructura de la célula eucariótica
el sabor del ajo, pero para
Los eucariotas presentan una estructura celular
saborearlo este no se debe
utilizar entero, sino que hay
compar timentada.
que aplastarlo o cortarlo.
Las
●
células
eucarióticas
Puedes hacer la prueba
compleja
oliendo un diente de
una
ajo entero y, después,
eucarióticas
cor tarlo o aplastarlo y
en
que
célula
las
tienen
células
procariótica
están
una
estructura
procarióticas.
es
un
único
espacio
compartimentadas.
compartimentos
mediante
interna
Mientras
Esto
tabiques
de
sin
que
mucho
el
divisiones,
signica
que
membrana
más
citoplasma
las
están
simple
de
células
divididas
o
doble.
olerlo nuevamente.
El
núcleo
los
es
denominan
22
el
más
cromosomas
de
importante
la
célula.
orgánulos.
Al
de
Los
igual
estos
compartimentos,
compartimentos
que
cada
órgano
del
del
ya
que
citoplasma
cuerpo
de
contiene
se
un
animal
1 . 2
está
especializado
una
célula
Esta
●
para
eucariótica
realizar
tiene
compartimentación
Las
enzimas
mucho
más
y
los
una
una
ofrece
sustratos
concentrados
función
estructura
varias
de
un
que
si
u lt r A E s t r u c t u r A
concreta,
y
función
cada
orgánulo
d E
l A s
c é l u l A s
de
especíca.
ventajas:
proceso
determinado
estuvieran
repartidos
pueden
por
estar
todo
el
citoplasma.
●
Las
sustancias
dentro
de
digestivas
la
de
estuvieran
que
podrían
membrana
un
causar
de
lisosoma
almacenadas
un
podrían
de
daños
a
orgánulo.
forma
la
Por
digerir
y
segura
célula
están
ejemplo,
matar
dentro
la
de
las
contenidas
enzimas
célula
la
si
no
membrana
lisosomal.
●
Algunas
para
un
condiciones
proceso
necesarios
●
Los
para
orgánulos
como
el
pH
determinado,
otros
con
procesos
sus
pueden
que
de
contenidos
mantenerse
puede
una
ser
a
diferente
un
de
nivel
los
ideal
niveles
célula.
pueden
moverse
dentro
de
la
célula.
dija a eaiia
Dibujo de la ultraestructura de células eucarióticas basada en micrografías
electrónicas
La
ultraestructura
compleja
de
una
y
los
de
las
menudo
célula.
estructura,
de
a
así
Tu
dibujo
que
orgánulos
células
es
mejor
es
tienes
que
Núe
una
que
puede
eucarióticas
dibujar
solo
es
interpretación
entender
haber
la
muy
parte
de
de
la
estructura
presentes.
La
siguiente
cada
tabla
uno
acompañada
se
han
presenta
de
de
incluido
distintivas
y
la
los
un
una
micrografía
orgánulos
dibujo
breves
función
de
notas
de
más
la
estructura.
sobre
cada
electrónica
comunes,
las
También
características
orgánulo.
La membrana nuclear es doble y porosa. El núcleo
contiene los cromosomas, que consisten en ADN
membrana
poros
nuclear doble
nucleares
asociado a proteínas denominadas histonas. Los
cromosomas que no están condensados en el
núcleo se denominan cromatina. A menudo existen
áreas de alta densidad de cromatina alrededor del
borde del núcleo. El núcleo es donde se replica y
transcribe el ADN para formar ARNm, que se expor ta
densidad de
cromatina
al citoplasma a través de los poros nucleares.
cromatina
reí
El retículo endoplasmático rugoso (REr) está formado
enpamái
por una serie de sacos de membrana aplanados
g
llamados cisternas. Adosados al exterior de estas
cisternas están los ribosomas. Estos ribosomas son
ribosomas
más grandes que en los procariotas y se les clasica
como 80S. La función principal del REr es sintetizar
proteínas para su secreción de la célula. Las proteínas
sintetizadas por los ribosomas del REr pasan a sus
cisternas y son después transpor tadas por vesículas,
cisterna
que se separan y se trasladan al aparato de Golgi.
23
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Apaa e Ggi
Este orgánulo está formado por sacos de membrana
aplanados llamados cisternas, como el REr. Sin
cisterna
embargo, las cisternas no son tan largas, son a
menudo curvas, no tienen ribosomas adosados y
alrededor tienen muchas vesículas. El aparato de
Golgi procesa las proteínas traídas por las vesículas
vesículas
del REr. La mayoría de estas proteínas son después
transpor tadas por vesículas a la membrana
plasmática para su secreción.
Los lisosomas son aproximadamente esféricos y tienen
lima
una sola membrana. Se forman a partir de vesículas
enzimas digestivas
de Golgi. Tienen altas concentraciones de proteínas,
lo que hace que aparezcan densamente teñidos
en micrografías electrónicas. Contienen enzimas
digestivas, que pueden utilizarse para descomponer los
alimentos ingeridos en las vesículas o descomponer
membrana del lisosoma
orgánulos en la célula o incluso la célula entera.
Las mitocondrias están rodeadas de una membrana
Minia
doble. La membrana interna forma invaginaciones
membrana
membrana
interna
externa
llamadas crestas mitocondriales. El uido presente en el
interior de las mitocondrias se denomina matriz. La forma
de las mitocondrias es variable, pero generalmente
esférica u ovoide. Producen ATP para la célula por
respiración celular aeróbica. Las grasas se digieren aquí
matriz
si son utilizadas como fuente de energía para la célula.
cresta
rima ie
Aparecen como gránulos oscuros en el citoplasma
y no están rodeados por una membrana. Tienen el
mismo tamaño que los ribosomas en el REr, cerca
de 20 nm de diámetro, y se les denomina 80S. Los
ribosomas libres sintetizan proteínas, liberándolas
para ser usadas en el citoplasma, como enzimas o
de otras maneras. Los ribosomas se forman en una
región del núcleo llamada nucléolo.
El cloroplasto está rodeado de una membrana doble.
cpa
Dentro hay montones de tilacoides, que son sacos de
membrana aplanados. La forma de los cloroplastos es
variable, pero suele ser esférica u ovoide. Producen
estroma
glucosa y una amplia variedad de otros compuestos
orgánicos por fotosíntesis. Puede haber gránulos
membrana
doble
de almidón dentro de los cloroplastos si han estado
haciendo la fotosíntesis rápidamente.
tilacoide
Vaa y veía
Estos orgánulos constan de una sola membrana
con líquido dentro. Muchas células vegetales tienen
grandes vacuolas que ocupan más de la mitad del
vacuola con alimento
en su interior
volumen de la célula. Algunos animales absorben
alimentos del exterior y los digieren dentro de las
vacuolas. Algunos organismos unicelulares utilizan
las vacuolas para expulsar el agua sobrante. Las
vacuola grande
vesículas son vacuolas muy pequeñas utilizadas para
vesículas
transpor tar materiales dentro de la célula.
24
1 . 2
u lt r A E s t r u c t u r A
d E
l A s
c é l u l A s
Miú y
En el citoplasma de las células hay pequeñas bras
eni
cilíndricas llamadas microtúbulos que tienen una
variedad de funciones, incluida la de mover los
cromosomas durante la división celular. Las células
microtúbulos
triples
animales tienen estructuras denominadas centriolos,
que consisten en dos grupos de nueve microtúbulos
triples. Los centriolos forman un punto de anclaje para
los microtúbulos durante la división celular y también
para los microtúbulos dentro de cilios y agelos.
cii y age
Los cilios y los agelos son estructuras en forma
de látigo proyectadas desde la supercie celular.
Contienen un anillo de nueve microtúbulos dobles
y dos microtúbulos centrales. Los agelos son más
grandes y generalmente solo hay uno, como en el
espermatozoide. Los cilios son más pequeños y
numerosos. Ambos se pueden utilizar como medio de
microtúbulo
membrana
desplazamiento. Los cilios pueden utilizarse también
doble
plasmática
para crear una corriente en el líquido que rodea la
célula.
La
micrografía
célula
los
del
electrónica
hígado
orgánulos
en
la
siguiente
que
se
muestra
indican
una
algunos
●
de
presentes.
Basándote
en
orgánulos,
dibuja
su
tus
conocimientos
la
célula
de
entera
estos
para
mostrar
ultraestructura.
ribosomas
mitocondria
núcleo
retículo endoplasmático
rugoso
▲
libres
aparato de
lisosoma
Golgi
Figura 3 Micrografía electrónica de par te de una célula del hígado
25
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Células de glándulas exocrinas del páncreas
Estructura y función de los orgánulos de células de glándulas exocrinas del
páncreas
Las
células
través
tipos
de
de
células
células
donde
Las
de
y
que
son
para
cantidades,
nalmente,
proteínas,
sintetizar
la
así
que
las
torrente
exocrinas
las
los
proteínas
ser
membrana
muestra
membrana
al
a
intestino
tienen
para
secretarlas.
derecha
páncreas:
digestivas
el
a
dos
un
delgado,
alimentos.
exocrinas
a
el
glándulas
hasta
prepararlas
transportarlas
la
de
en
Hay
hormonas
enzimas
lleva
los
glándulas
necesarios
de
células
las
digieren
enzimas
las
secretan
secretan
sustancias
plasmática.
glandulares
las
páncreas
conducto
secretan
membrana
endocrinas
sanguíneo
del
glandulares
su
La
células
orgánulos
en
plasmática
micrografía
estos
grandes
secretadas,
y,
electrónica
orgánulos:
▲
plasmática
aparato
mitocondria
de
Figura 4 Micrografía electrónica de una célula del páncreas
Golgi
vesículas
núcleo
lisosomas
retículo
endoplasmático
rugoso
ca e me en empaizaa
Estructura y función de los orgánulos
de células del mesólo en empalizada
de las hojas
La
función
usar
de
energía
orgánicos
a
la
lleva
hoja
de
es
estas
Como
a
el
de
la
una
las
por
pared
la
es
realizar
para
su
fotosíntesis:
de
compuestos
carbono
la
El
tipo
empalizada.
vivas
pared
celular
interior.
los
mesólo
de
La
la
de
La
otros
célula
con
en
forma
cilíndrica.
planta,
una
micrografía
orgánulos
en
y
fotosíntesis
aproximadamente
muestra
del
de
simples.
mayoría
en
la
producir
dióxido
células
una
en
derecha
célula
de
mesólo
células
plasmática
es
inorgánicos
cabo
todas
rodeadas
hoja
partir
compuestos
que
la
lumínica
que
están
membrana
electrónica
contiene
empalizada:
celular
membrana
plasmática
cloroplastos
▲
mitocondria
vacuola
núcleo
26
Figura 5 Micrografía electrónica de una célula del mesólo en
empalizada
1 . 3
E s t r u c t u r A
d E
l A s
M E M b r A N A s
Inepeain e a ea e a a eaiia
Interpretación de micrografías electrónicas para identicar orgánulos y deducir la
función de células especializadas
Si
se
pueden
célula
menudo
célula
●
en
es
7
de
y
y
posible
se
los
orgánulos
conocen
deducir
sus
cuál
es
de
una
funciones,
la
función
a
de
la
general.
Estudia
6,
identicar
eucariótica
las
8.
micrografías
Identica
deducir
la
los
función
electrónicas
orgánulos
de
cada
en
las
presentes
guras
y
trata
célula.
▲
▲
Figura 6
▲
Figura 7
Figura 8
1.3 Ea e a memana
Comprensión
Aplicaciones
➔
Los fosfolípidos forman bicapas en el agua
➔
El colesterol en las membranas de los
debido a las propiedades anpáticas de las
mamíferos reduce la uidez de la membrana y
moléculas de fosfolípidos.
su permeabilidad a algunos solutos.
➔
Las proteínas de membrana dieren en lo
que se reere a su estructura, ubicación en la
membrana y función.
➔
El colesterol es un componente de las
membranas de las células animales.
Naaeza e a ienia
➔
Uso de modelos como representaciones del
mundo real: existen modelos alternativos de la
Habilidades
➔
Dibujo del modelo de mosaico uido
➔
Análisis de las pruebas proporcionadas por la
estructura de las membranas.
➔
microscopía electrónica que condujeron a la
propuesta del modelo de Davson-Danielli
Refutación de teorías, donde una teoría es
reemplazada por otra: pruebas del modelo
refutado de Davson-Danielli.
➔
Análisis de la refutación del modelo de Davson-
Danielli que condujo al modelo de Singer-Nicolson
27
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
OH
Bicapas de fosfolípidos
cabeza
O
P
O
hidrofílica
Los fosfolípidos forman bicapas en el agua debido a las
O
de fosfato
H
C
H
H
H
propiedades anpáticas de las moléculas de fosfolípidos.
C
C
Algunas
O
sustancias
son
atraídas
por
el
agua
y
se
llaman
hidrofílicas
O
H
C
O
C
O
C
H
C
H
C
H
C
H
Otras
Los
es
H
C
C
sustancias
fosfolípidos
hidrofílica
y
no
son
son
atraídas
inusuales
parte
es
por
el
porque
hidrofóbica.
agua
parte
Las
y
se
de
llaman
la
hidrofóbicas.
molécula
sustancias
con
del
esta
fosfolípido
propiedad
se
H
C
H
C
H
C
H
C
H
calican
de
La
hidrofílica
parte
anpáticas
hidrofóbica
C
H
C
H
C
H
C
H
química
de
consta
los
de
de
o
un
dos
anfílicas .
fosfolípido
cadenas
fosfolípidos
se
es
de
el
grupo
fosfato.
hidrocarburos.
muestra
en
la
gura
La
La
parte
estructura
1.
colas hidrofóbicas
C
H
H
C
H
La
estructura
se
puede
representar
usando
simplemente
un
círculo
para
de hidrocarburos
H
C
H
C
H
C
H
H
C
H
C
H
H
C
H
C
H
C
H
C
H
C
H
C
H
C
H
C
H
C
H
C
H
C
H
el
▲
grupo
las
dos
fosfato
H
C
líneas
para
las
cadenas
de
hidrocarburos.
y
partes
colas
de
de
la
molécula
a
hidrocarburos.
menudo
Cuando
se
los
las
denomina
fosfolípidos
cabezas
se
de
mezclan
las
cabezas
de
fosfato
son
atraídas
por
el
agua
mientras
que
con
las
H
colas
▲
dos
H
agua,
H
y
Figura 2 Diagrama simplicado de una molécula de fosfolípido
A
C
fosfato
de
Figura 1 Estructura molecular de un
Es
fosfolípido. El fosfato a menudo lleva
hidrofóbicas
unidos otros grupos hidrofílicos, pero
y
por
hidrocarburos
las
esto
que
de
cabezas
los
son
atraídas
fosfolípidos
hidrocarburos
hidrofílicas
se
mutuamente,
disponen
mirándose
mirando
hacia
el
en
pero
capas
en
por
dobles,
mutuamente
agua
no
agua.
con
hacia
ambos
el
las
colas
adentro
lados.
Estas
estos no se muestran en este diagrama.
capas
dobles
forman
la
se
base
llaman
de
bicapas
todas
las
de
fosfolípidos.
membranas
Son
estructuras
estables
y
celulares.
cabeza hidrofílica de fosfato
colas hidrofóbicas de hidrocarburos
bicapa de
fosfolípidos
▲
Figura 3 Diagrama simplicado de una bicapa de fosfolípidos
Me e ea e a memana
Uso de modelos como representaciones del mundo real: existen modelos
alternativos de la estructura de las membranas.
En
la
los
fosfolípidos
década
glóbulos
área
28
que
de
rojos
1920,
de
de
la
la
ocupaban
Gorter
y
Grendel
membrana
sangre
los
y
extrajeron
plasmática
calcularon
fosfolípidos
de
que
cuando
los
el
estaban
en
una
de
la
la
monocapa
membrana
membrana
Cometieron
era
dos
veces
plasmática.
contenía
varios
una
errores
De
mayor
ahí
bicapa
en
sus
que
el
dedujeron
de
área
que
fosfolípidos.
métodos,
pero
1 . 3
afortunadamente
a
otros
que
y
las
bicapas
Las
el
hoy
de
Danielli
ambos
este
de
muy
de
estas.
lados
el
ecaz
de
de
y
se
más
unos
sólidas
la
la
para
micrografías
de
las
de
las
el
década
una
dos
1930,
con
de
en
capas
pensaban
1950,
una
se
los
de
que
a
uno
Las
que
o
las
aumento
moverse
y
una
a
las
banda
las
lo
las
moléculas
en
la
color
ocupan
la
las
de
piezas
en
una
Las
de
de
que
un
las
de
En
interna
de
la
casos
de
moverse.
mosaico
las
Como
libertad
capas
con
bicapa
compara
tienen
o
embutidas
mosaico.
dos
otro
proteínas
algunos
fuera
pueden
modelo
de
y
variedad
están
modelo
fosfolípidos
también
como
hacia
una
supercie
integrales
Este
lo
membranas.
membrana.
lados.
claro,
propusieron
las
a
aparecen
electrónicas
Davson-Danielli.
fosfolípidos,
cada
proteínas
conoce
de
unidas
sobresalen
con
de
de
Nicolson
proteínas
de
proteínas
proteínas
en
ambos
proteínas
y
están
bicapa
partes
a
modelo
estructura
modelo,
la
Las
micrografías
aparecen
el
posiciones
en
las
Singer
de
externa.
algunas
parecida
oscuras
1966,
este
de
con
M E M b r A N A s
ellas.
en
fosfolípidos
modelo
l A s
entre
periféricas
barrera
de
En
d E
oscuro
observó
gran
estructura
líneas
Davson
membranas,
de
se
Formularon
movimiento
de
pero
donde
fosfolípidos
constituyen
electrónicas
con
de
porque
que
proteínas,
explicó
modelo
bicapa
membrana.
nas,
membranas
férreas,
un
la
evitar
la
en
no
década
sándwich
muy
En
a
clara
color
de
fundamentan
contienen
Grendel
En
hecho
ser
sustancias.
vías
pruebas
encajaba
también
Gorter
propusieron
modelo
pesar
compensaban
celulares
adyacentes
explicaba
se
existen
fosfolípidos.
membranas
modelo
proteína
a
estos
día
membranas
encontraban
y
en
E s t r u c t u r A
la
Por
para
bicapa,
eso
se
uido.
Pema n e me e davn-daniei
Refutación de teorías, donde una teoría es reemplazada por otra: pruebas del
modelo refutado de Davson-Danielli.
El
modelo
de
estructura
Davson-Danielli
los
biólogos
resultados
estudios
numerosos
encajaban
Durante
décadas
no
●
se
ajustaban
Micrografías
Esta
técnica
se
lo
el
a
de
las
luego
largo
centro
estructuras
de
y
de
en
y
de
mayoría
30
años.
de
Los
incluidos
microscopía
modelo.
1960,
se
fueron
experimentales
que
Davson-Danielli:
de
congelación.
congelar
células
fracturarlas.
La
fractura
de
las
de
debilidad,
las
membranas.
globulares
membranas
proteínas
X
electrónicas
y
produce
1950
consiste
la
unos
este
pruebas
modelo
rápidamente
incluido
●
al
por
rayos
con
de
algunas
membrana
experimentos,
de
electrónica,
las
la
durante
difracción
acumulando
de
aceptado
celulares
de
de
fue
líneas
dispersas
fueron
en
el
Las
centro
interpretadas
como
transmembranales.
Estructura
de
Las
en
las
proteínas
de
membrana.
▲
mejoras
las
técnicas
Figura 4 Micrografías electrónicas de congelación de membranas
bioquímicas
nucleares, con poros nucleares visibles y vesículas en el
hicieron
posible
la
extracción
de
proteínas
de
citoplasma circundante. El diagrama en la página 30 muestra
membrana.
tenían
Se
descubrió
tamaños
globulares;
por
muy
que
variados
tanto,
eran
estas
y
muy
proteínas
formas
diferentes
la línea de fractura por el centro de las membranas nucleares
internas y externas. Se observan proteínas transmembranales
del
en ambas membranas.
29
1
B I O L O G Í A
tipo
de
C E L U L A R
proteína
continuas
Además,
en
al
así
que
en
la
estas
menos
proteínas
una
serían
la
parte
atraídas
hidrocarburos
de
estructural
periferia
de
los
que
de
la
eran
de
su
por
formaría
capas
y
supercie,
las
colas
de
en
el
conjunto,
el
los
acabó
centro
el
Marcaje
con
anticuerpos
de
siendo
principal
años,
membrana.
pero
estas
añadieron
rojos
las
o
marcadores
verdes
proteínas
marcadores
de
algunas
de
otras
a
de
a
células.
unos
40
rojos
y
de
membrana
las
y
que
Se
proteínas
células
después,
se
los
se
unen
Una
a
de
membrana
verdes
a
máxima
“Piensa
añadieron
marcadores
Las
minutos
ya
se
de
han
más
a
Se
las
pruebas
Singer-Nicolson
aceptado.
durante
imprudente
reemplazado:
ajustase
uido
ampliamente
sería
se
de
Este
ha
sido
cincuenta
suponer
que
propuesto
nunca
del
algunas
modelo.
uorescentes
membrana.
rojos
que
mosaico
modelo
experimentales
Davson-Danielli.
uorescentes.
anticuerpos
células
de
nuevo
modicaciones
Se
pruebas
modelo
uno
modelo
será
●
el
necesitaba
hidrofóbicas
fosfolípidos
En
refutaron
membrana.
avances
cientícos
las
fusionaron
Los
que
importante
es
posible
en
continuamente
y,
la
ciencia
rechazan
para
que
la
y,
cientícos
es:
equivocado”.
ocurren
dogmas
mejorar
los
estés
en
porque
su
los
lugar,
buscan
comprensión.
marcadores
citoplasma
la
verdes
demostró
se
se
que
pueden
habían
de
las
en
célula
proteínas
mover
membrana
la
mezclado
de
lo
largo
fusionada.
de
libremente
lugar
a
estar
Esto
membrana
dentro
jas
en
de
la
una
núcleo
capa
membrana interna
periférica.
membrana externa
Pruebas a favor y en contra del modelo de estructura de la
membrana de Davson-Danielli
Análisis de las pruebas proporcionadas por la microscopía electrónica que
condujeron a la propuesta del modelo de Davson-Danielli
La
un
gura
5
muestra
glóbulo
borde
1.
del
rojo
y
la
membrana
parte
del
plasmática
citoplasma
cerca
de
del
glóbulo.
Describe
el
aspecto
de
la
membrana
plasmática.
2.
Explica
cómo
membrana
Sugiere
4.
los
el
motivos
Calcula
aumento
el
dos
los
grupos
tipos
modelo
de
de
de
del
de
es
de
de
10
aspecto
que
estructura
del
la
a
quela
de
cada
lado.
oscuro
glóbulo
rojo.
el
espesor
de
[2]
de
nanómetros.
se
[2]
micrografía
que
preguntas
datos
central
proteína
citoplasma
suponiendo
membrana
aspecto
región
capas
del
la
en
con
dicho
una
granuloso
electrónica
Los
sugiere
tiene
fosfolípidos
3.
[2]
siguientes
utilizaron
la
[3]
se
basan
para
membrana
refutar
de
▲
Figura 5 Micrografía electrónica de transmisión de la
Davson-Danielli.
membrana plasmática de un glóbulo rojo
30
1 . 3
E s t r u c t u r A
d E
l A s
M E M b r A N A s
Pegna aaa en a: Membranas en micrografías electrónicas de congelación
La
gura
de
congelación
6
preparada
muestra
por
Universidad
de
el
de
una
parte
micrografía
de
profesor
una
Horst
electrónica
célula.
5
Se
Robenek
de
pueden
este
Fue
tema
consultar
en
más
preguntas
sobre
www.oxfordsecondary.co.uk/
ib-biology.
la
Münster.
Difusión de las proteínas en las membranas
Frye
y
Edidin
obtener
membranas.
a
las
utilizaron
pruebas
a
células
células
esféricas
tejidos.
las
células
A
rojo,
unos
mezclados
1
y
esta
procesos
de
la
mezcla
activos
y
las
(el
a
el
cultivo
células
las
células
de
la
fueron
y
otro
fusión
los
combinando
completamente
toda
ATP
la
rojos
utilizaron
verde
la
membrana
producción
en
se
fusionaron
después
se
para
las
uorescentes
mediante
principio,
estar
largo
casos,
se
de
marcadores
hemisferio
verdes
hasta
lo
elegante
uida
marcadores
ratón
Al
un
Bloqueando
impidió
los
a
de
minutos
rojos
gradualmente
célula.
obtenidas
tenían
marcadores
y
ambos
continuación,
humanas.
pero
técnica
marcadores
ratón
En
marcadas
fusionadas
una
naturaleza
membrana:
de
humanas.
marcadas
▲
de
células
de
la
Añadieron
proteínas
verdes
de
de
provee
ATP
de
no
energía
la
se
para
célula).
Figura 6
En
en
todas
la
las
membranas
micrografía
se
ven
Min
Penaje e a n maae
ani
mpeamene meza
fracturadas
pequeños
ee a
rea
rea
rea
rea
1
2
3
4
5
0
0
–
–
10
3
0
–
–
25
40
54
–
–
40
87
88
93
100
120
100
–
–
–
gránulos.
Pmei
fin
a)
Indica
qué
son
estos
gránulos.
b)
Explica
estos
[2]
el
signicado
gránulos
investigación
de
2
A
la
ve
en
de
de
la
la
estructura
membranas.
izquierda
una
de
las
de
[3]
la
micrografía
membranas
que
se
rodea
1
el
núcleo.
Deduce
si
se
trata
de
Calcula
con
membrana
nuclear
interna
o
una
pregunta
te
pida
tu
algo,
siempre
debes
[2]
2
marcadores
sea
tres
mitocondrias
señalándolas
o
cada
Dibuja
en
la
describiendo
el
un
rango
las
tiempo
mezclados
después
de
[4]
gráco
para
resultados.
los
de
los
resultados,
tiempos
en
los
con
que
barras
variaron
Para
ello,
dibuja
una
barra
para
resultado
más
alto
y
otra
para
el
más
bajo
y,
[2]
usando
Basándote
de
sus
posiciones.
4
completamente
intervalo
micrografía,
los
ya
células
razonar
respuesta.)
Identica
de
fusión.
de
3
promedio
que
la
deduzcas
porcentaje
externa.
para
(Cuando
el
la
en
pruebas
procesando
de
la
micrografía,
que
esta
proteínas
explica
célula
en
su
línea
estaba
citoplasma.
una
[2]
una
recta.
cruz
sobre
la
el
regla,
une
También
debes
resultado
línea
de
ambas
barras
indicar
promedio,
rango.
con
una
mediante
que
estará
[4]
31
1
B I O L O G Í A
3
C E L U L A R
Describe
el
la
tendencia
mostrada
9
por
gráco.
Aun
las
[1]
bloqueando
células,
los
continuaron
4
Explica
si
los
resultados
se
ajustan
más
de
de
Davson-Danielli
o
al
Singer-Nicolson.
Explica
en
10
[2]
Predice,
ventaja
usar
barras
de
cual
los
a
experimento
37°C.
las
Sugiere
investigadores
temperaturas.
resultado.
el
gráco
se
La
repitió
gura
Explica
para
si
de
peces
células
de
ratones
células
una
razón
eligieron
se
por
esta
[1]
experimento
experimento
las
las
7
a
diferentes
muestra
tendencias
temperaturas
el
que
de
muestra
15°C
a
séupsed
El
y
en
verdes
Explica
extraer
de
qué
esto.
[1]
razones,
fuera
los
resultados
del
repetido
Ártico
en
empleando
lugar
de
[2]
temperatura.
7
puede
aportando
sotunim 04 ed
incubaron
mezclándose.
se
células
serodacram noc saluléc ed %
este
ATP
rango
grácos.
Durante
la
de
sodalczem etnematelpmoc
6
los
la
de
rojos
modelo
del
5
síntesis
al
conclusión
modelo
la
marcadores
o
células
[1]
+
100
+
+
+
+
+
50
+
+
+
+
+
+
0
35°C.
humanas.
5
15
25
35
[2]
temperatura de incubación (°C)
8
Explica
las
tendencias
que
muestra
el
▲
gráco
para
las
temperaturas
por
Figura 7 Efecto de la temperatura en la tasa
debajo
de difusión de los marcadores uorescentes
de
15°C.
[2]
en las membranas
Proteínas de membrana
Las proteínas de membrana dieren en lo que se reere a
su estructura, ubicación en la membrana y función.
Las
Su
membranas
función
fácilmente
bicapa
de
proteínas
celulares
principal
iones
ni
es
moléculas
fosfolípidos.
de
la
tienen
formar
Casi
membrana.
amplia
barrera
hidrofílicas.
todas
La
una
una
las
tabla
De
demás
1
variedad
que
no
esta
funciones.
función
funciones
enumera
de
puedan
seis
las
traspasar
se
ocupa
realizan
la
las
ejemplos.
Fnine e a peína e memana
Lugares a los que se unen las hormonas (también llamados receptores
▲
Figura 8 Receptor hormonal (morado)
hormonales); por ejemplo, el receptor de insulina. La gura 8 muestra un ejemplo.
integrado en la bicapa de fosfolípidos
(gris). La hormona (azul/rojo) es
la hormona estimulante tiroidea. La
proteína G (marrón) transmite el mensaje
Enzimas inmovilizadas con su par te activa en el exterior; por ejemplo, en el
intestino delgado.
Adherencia celular para formar uniones estrechas entre grupos de células en
de la hormona al interior de la célula.
tejidos y órganos.
Comunicación de célula a célula; por ejemplo, los receptores de neurotransmisores
en las sinapsis.
Canales de transpor te pasivo que permiten el paso de par tículas hidrofílicas por
difusión facilitada.
Bombas de transpor te activo que utilizan el ATP para mover par tículas a través de
la membrana.
▲
32
T
abla 1
1 . 3
Por
en
la
diversidad
estructura
dos
●
y
de
proteínas
su
integrales
de
las
Las
están
es
a
el
de
de
pegadas
menudo
la
Todas
9
las
proteínas
la
del
que
en
la
se
que
la
la
de
membrana
Se
pueden
l A s
M E M b r A N A s
varían
dividir
en
son
se
raíz,
potasio
del
de
tienen
la
en
las
Muchas
extienden
de
proteínas
tienen
en
de
una
la
la
una
parte
cadenas
de
proteínas
más
a
allá
ambos
su
de
la
lados
a
través
en
tal
y
adherida
de
y
esta
una
por
de
sola
sirviendo
proteínas
y
forma
en
las
suelo
integrales
interna
ejemplo,
orientadas
y,
mayoría
ellas
unión
cadena
de
anclaje
membrana.
de
están
supercie
La
membrana,
tipos
parte
orientan
encuentran
en
membrana.
ambos
Por
menos
hidrofílicas
hidrofílicas
en
Algunas
ejemplos
al
fosfato).
supercie
se
(se
partes
de
en
incrustadas
membrana.
inserta
correctamente.
de
de
supercie
membrana
bombean,
células
iones
las
otra
bombearlos
puedan
plantas
forma
hacia
que
el
membrana.
externa,
que
membranas
de
de
las
y
las
realizar
proteínas
plasmáticas
puedan
interior
de
captar
de
la
los
célula
de
raíz.
La
cantidad
función
mayor
como
de
de
las
será
mielina
El
proteínas
membrana.
están
sus
cabezas
membranas
función
que
la
las
la
hidrofóbicas
incrustadas
a
incluye
de
centro
reversible.
proteína
gura
son
tanto,
periféricas
están
hidrocarbonada
las
en
transmembranales
proteínas
no
por
proyectando
regiones
tanto,
y,
en
son
membrana,
su
funciones,
posición
integrales
supercie
hidrocarburo
La
sus
su
d E
grupos:
Las
●
de
en
E s t r u c t u r A
su
aislantes
contenido
las
y
de
que
tienen
las
membranas
varía.
de
un
Cuanto
proteínas.
cubre
proteínas
plasmáticas
proteínas
en
contenido
circundante
membranas
de
proteínas
membranas
las
contenido
de
la
parte
celulares
más
alto
ocurre
mitocondrias,
que
intervienen
respiración.
alrededor
Estas
del
en
membranas
Las
bras
es
las
de
es
más
muy
de
la
del
membranas
activamente
de
la
contenido
la
el
mayoría
los
vaina
la
de
18 %.
de
las
contenido
cloroplastos
fotosíntesis
de
que
únicamente
solo
El
ya
membrana,
en
50 %.
de
en
la
actúan
proteínas
externa
un
sea
membranas
nerviosas
alrededor
tienen
variable,
activa
proteínas
y
y
la
de
75%.
dij e a ea e a memana
Dibujo del modelo de mosaico uido de la estructura de las membranas
La
estructura
complicada
en
un
de
dibujo,
moléculas
muestra
un
membranas
para
pero
conocimientos
las
las
como
podemos
usando
de
A
la
demasiado
con
todo
demostrar
símbolos
presentes.
diagrama
es
mostrarla
que
detalle
El
diagrama
muestra
estos
componentes
de
la
membrana:
nuestros
●
fosfolípidos
●
proteínas
integrales
●
proteínas
periféricas
●
colesterol
representen
continuación
estructura
de
se
una
membrana.
33
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
▲
Identica
cada
Figura 9 Estructura de la membrana
componente
en
el
diagrama.
Por
supuesto,
dibujar
Usando
símbolos
similares
para
componentes,
mosaico
que
uido
contenga
facilitada,
la
dibuja
estructura
estas
bombas
inmovilizadas
y
según
de
proteínas:
de
el
modelo
una
de
bien.
son
La
capaces
gura
10
ejemplos.
de
membrana
canales
transporte
receptores
biólogos
representar
algunos
los
algunos
particularmente
de
activo,
difusión
enzimas
hormonas
o
neurotransmisores.
Merece
estado
la
mosaico
Los
pena
uido
dibujos
estructura
como
el
aspecto
dibujos
con
un
basan
las
es
No
dibujar
se
siga
cientícos,
desarrollar
día
y
la
teoría
un
libro
y
mejorar
es
siendo
sus
el
teorías.
tejido
animal
para
la
o
en
un
como
autor,
adecuarlo
utilizar
mejor
con
los
estamos
celular.
posible
lápiz
artísticas
todos
Los
o
empieza
por
pero
aptitudes
un
plasmáticas,
en
sino
estos.
hipótesis
después
en
ciencia
representan
representamos
realizado
Hoy
vez
y
en
informáticos,
tal
de
de
una
la
proceso,
generalmente
papel
necesitan
dibujos
34
células
perfeccionado
programas
o
has
membrana.
solo
mostramos
publicado
la
en
No
modelos,
membranas
impresión.
de
que
modelo
interpretan
visuales.
dibujo
lo
el
utilizan
estructura
en
cientíco
en
e
Se
comprensión
de
nuestro
sobre
dibujes
estructura
cuando
grupo
dibujo
la
de
una
diagrama
que
a
de
líneas
artículo
un
la
proceso.
nuestra
se
basando
Un
de
simplican
o
ejemplo,
como
cuando
explicaciones
también
Por
reexionar
haciendo
manera
y
para
biólogos
habilidades
papel.
hacer
pueden
de
dibujo.
▲
Figura 10 Dibujos anatómicos de Leonardo da Vinci
de
muestra
1 . 3
E s t r u c t u r A
d E
l A s
M E M b r A N A s
CH
El colesterol en las membranas
CH
3
colesterol
CH
CH
2
CH
2
CH
3
CH
2
El colesterol es un componente de las membranas de las
CH
3
CH
3
células animales.
CH
3
Los
dos
principales
fosfolípidos
además
y
las
componentes
proteínas.
contienen
Las
de
las
membranas
membranas
de
las
celulares
células
son
los
animales
colesterol.
HO
El
colesterol
es
un
tipo
de
lípido,
pero
no
es
un
aceite
o
grasa.
Pertenece
hidrofílico
a
un
grupo
de
sustancias
llamadas
esteroides.
La
mayor
parte
de
▲
molécula
de
colesterol
hidrofóbicas
extremo
de
de
la
hidrofílico.
Este
la
membrana.
Así
La
de
cantidad
En
las
las
sinapsis,
la
de
es
de
el
las
por
por
centro
colesterol
atraído
pues,
en
y,
las
tiene
tanto,
de
un
cabezas
moléculas
de
la
es
atraída
membrana,
grupo
de
por
colesterol
pero
hidroxilo
fosfato
se
en
las
la
un
(–OH)
periferia
colocan
Figura 11 Estructura del colesterol
colas
entre
que
de
los
membrana.
colesterol
membranas
el
hidrofóbica
hidrocarburos
molécula
es
fosfolípidos
es
hidrofóbico
una
de
30%
las
de
en
las
membranas
vesículas
los
lípidos
que
de
las
contienen
puede
ser
células
animales
varía.
neurotransmisores
en
colesterol.
La función del colesterol en las membranas
El colesterol en las membranas de los mamíferos
reduce la uidez de la membrana y su permeabilidad
a algunos solutos.
Las
los
membranas
tres
estados
generalmente
cabezas
la
celulares
de
se
la
es
corresponden
materia.
comportan
hidrofílicas
membrana
no
de
fosfato
uida,
ya
Las
colas
como
un
actúan
que
sus
exactamente
hidrofóbicas
líquido,
más
de
un
componentes
ninguno
de
hidrocarburos
mientras
como
a
que
sólido.
pueden
las
En
general,
moverse
libremente.
La
uidez
de
las
membranas
cuidadosamente
dicultad
tuviesen
dentro
El
para
suciente
de
la
colesterol
cristalicen
y
los
iones
puede
facilita
de
sodio
a
la
y
las
como
y,
de
un
que
las
de
por
iones
de
regular
tiene
uidas
célula
y
que
ser
tendrían
atraviesan,
la
tanto,
a
Sin
la
las
a
las
pero
de
si
más
no
sustancias
curvarse
Por
de
la
de
impidiendo
uidez
durante
colas
embargo,
de
partículas
hidrógeno.
vesículas
de
fosfolípidos,
sólido.
permeabilidad
de
demasiado
movimiento
membranas
formación
fuesen
animales
limitado.
moléculas
los
células
distribución
molecular
reduce
ayudar
la
las
la
Si
las
sustancias
el
vería
comporten
movimiento
Asimismo,
se
modica
de
las
uidez
misma
hidrocarburos
el
controlada.
controlar
de
su
la
que
también
membrana.
hidrofílicas
forma,
manera
se
restringe
el
como
colesterol
cóncava,
lo
que
endocitosis.
35
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
1.4 tanp e e memana
Comprensión
Aplicaciones
➔
Las par tículas se desplazan a través de las
Estructura y función de las bombas de sodio–
➔
membranas por difusión simple, difusión
potasio para el transpor te activo y de los
facilitada, ósmosis y transpor te activo.
canales de potasio para la difusión facilitada en
➔
La uidez de las membranas permite la entrada
los axones.
de materiales en las células por endocitosis o
Los tejidos o los órganos empleados en
➔
su expulsión por exocitosis.
procedimientos médicos deben sumergirse en
➔
Las vesículas facilitan el desplazamiento de los
una solución con la misma osmolaridad que el
materiales dentro de las células.
citoplasma para evitar procesos de ósmosis.
Naaeza e a ienia
➔
Habilidades
Diseño experimental: es esencial efectuar
Estimación de la osmolaridad en tejidos, con
➔
una medición cuantitativa precisa en los
la inmersión de muestras en disoluciones
experimentos sobre ósmosis.
hipotónicas e hiper tónicas (trabajo práctico 2).
Endocitosis
La uidez de las membranas permite la entrada de
materiales en las células por endocitosis o su expulsión
por exocitosis.
Una
vesícula
vesículas
eucarióticas.
construidas,
uidez
una
de
usando
pueden
la
la
en
la
Las
célula
una
en
se
este
primero
forma
de
vesículas
de
por
denomina
proceso.
se
se
uido
de
las
Esto
las
es
en
dentro.
las
células:
posible
estructuras
Las
células
son
gracias
a
rodeadas
la
por
muevan.
produce
que
una
termina
membrana
se
invaginación
por
de
desprenderse
ocupan
de
este
una
de
la
proceso,
ATP
.
separando
las
tanto,
la
y
que
con
presentes
dinámico
destruidas.
forma
de
membrana
permite
membrana
plasmática,
es,
muy
luego
que
de
proteínas
plasmática
y
y
de
normalmente
elemento
vesícula,
de
formar
Este
desarrolla
36
una
saco
están
cambien
membrana
célula.
un
y
membranas,
energía
membrana
pequeño
desplazadas
región
membrana.
de
Son
las
formar
pequeña
un
esféricas
membrana
Para
Se
es
son
células.
pero
un
un
La
pequeño
vesícula
contiene
método
de
endocitosis.
se
trozo
forma
material
que
introducción
La
gura
1
de
la
en
el
estaba
de
interior
fuera
de
materiales
muestra
cómo
se
1 . 4
Las
vesículas
formadas
por
endocitosis
contienen
agua
y
t r A N s P o r t E
solutos
d E
M E M b r A N A
de
ex terior de la célula
fuera
de
grandes
la
célula,
que
membrana
la
pero
célula
a
menudo
necesita
plasmática.
Por
y
contienen
también
que
no
pueden
ejemplo,
en
la
moléculas
pasar
placenta,
a
las
través
más
de
proteínas
endocitosis
la
de
la
interior de la célula
sangre
por
de
la
madre
endocitosis.
grandes
de
los
Algunas
alimentos
unicelulares
blancos
(incluidos
como
atrapan
destruyen,
no
células
anticuerpos)
introducen
digeridos.
Amoeba
y
patógenos
como
los
parte
Este
es
Paramecium.
como
de
la
son
por
el
absorbidas
endocitosis
caso
de
Algunos
bacterias
respuesta
y
virus
del
en
el
feto
partículas
organismos
tipos
por
cuerpo
de
glóbulos
endocitosis
a
una
y
luego
infección.
Movimiento de las vesículas en las células
Las vesículas facilitan el desplazamiento de los
materiales dentro de las células.
Las
vesículas
células.
ser
pueden
algunos
trasladado.
las
proteínas
Las
de
En
células
la
En
en
que
vesícula.
La
contienen
Golgi
Una
y
se
En
y
se
vez
en
Los
membrana
con
este
hacia
célula
del
ofrecen
la
REr.
Los
también
se
también
del
se
se
la
dentro
vesícula
lo
movimiento
que
se
se
un
las
citoplasma,
del
de
que
de
el
de
del
REr,
la
la
la
la
la
se
los
del
las
necesita
vesícula
son
hasta
donde
REr
y
la
y
su
aparato
forma
aparato
la
insertan
proteínas
Las
el
de
nal.
de
vesícula
Golgi
proteína.
plasmática
se
necesita
en
Se
la
▲
Figura 1 Endocitosis
de
vesículas
membrana
las
vesículas
al
plasmática.
aumentar
lisosomas
Las
del
las
membrana.
membrana
de
retículo
secretan
sintetizan
para
contenido
transportan
separan
al
del
REr.
membrana
supercie
utilizarse
las
del
proteína
junto
REr
en
hacia
como
ribosomas
dentro
plasmática,
área
la
movimiento
vesículas
sintetizan
poco
los
procesa
insertan
puede
en
de
acumula
separan
desplazan
aumentando
orgánulos
y
ribosomas
y
método
materiales
de
del
ejemplo
sintetiza
crecimiento,
fosfolípidos
que
esta,
mover
razón
membrana
REr
Este
la
proceso,
separan
con
se
este,
membrana,
del
para
contenido
un
(REr)
proteínas
nalizado
el
casos,
proteína
fusionan
aumentar.
es
membrana.
rugoso
las
desplazan
una
otros
su
secretoras
endoplasmático
utilizarse
casos
se
fusionan
plasmática.
tamaño
de
los
mitocondrias.
Las vesículas se separan
Las vesículas se
Las proteínas se sintetizan
separan del REr y
en los ribosomas y después
transportan las
El aparato de
transportan las proteínas
se introducen en el retículo
proteínas al aparato
Golgi modica
modicadas hasta la
endoplasmático rugoso (REr)
de Golgi
las proteínas
del aparato de Golgi y
ENDOCITOSIS
EXOCITOSIS
Se invagina parte de la
Las vesículas se
membrana plasmática
fusionan con la
Un poco de uido queda
membrana plasmática
atrapado dentro de la
Se secretan los
vesícula cuando esta
contenidos de
se desprende
la vesícula
Las vesículas se
La membrana
desplazan por el citoplasma
vuelve a
transportando lo contenido
aplanarse
en su interior
▲
Figura 2
37
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
ex terior de la célula
Exocitosis
exocitosis
La uidez de las membranas permite la entrada de
materiales en las células por endocitosis o su expulsión
vesícula
por exocitosis.
Las
vesículas
una
vesícula
pueden
se
quedan
fuera
proceso
se
de
enzimas
Los
polipéptidos
para
la
de
se
a
libera
exocitosis
desecho
exceso
veces
o
un
y
de
En
una
de
hasta
se
en
liberar
por
materiales
plasmática,
tanto,
de
se
fuera
caso
utilizarse
la
células
4
en
Un
un
de
de
las
sus
la
células.
Si
contenidos
célula.
se
se
Este
un
la
en
la
la
de
en
el
membrana
secreción,
productos
eliminación
agua
Una
que
expulsarla
con
de
del
vesícula,
luego
por
Paramecium,
Paramecium
de
exocitosis.
desecho.
unicelulares.
para
por
procesan
como
de
expulsar
es
se
hasta
conoce
llena
fácilmente
extremos
REr,
producto
organismos
muestra
los
el
vesículas
para
plasmática
glandulares
en
ejemplo
contráctil,
observar
de
no
también
de
vacuola
gura
células
liberación
útil,
indeseados.
uno
las
sintetizan
transportan
membrana
La
cada
se
este
puede
microscopio.
contráctil
y,
liberan
sustancia
las
la
para
membrana
enzimas
luego
denominada
proceso
se
las
puede
agua
la
exocitosis
materiales
transporta
Este
de
Golgi
con
membrana
digestivas
exocitosis.
porque
La
la
denomina
Las
aparato
utilizarse
fusiona
exocitosis.
utilizando
una
vacuola
célula.
Difusión simple
Las par tículas se desplazan a través de las membranas
por difusión simple, difusión facilitada, ósmosis y
interior de la célula
transpor te activo.
▲
Figura 3 Exocitosis
La
difusión
partículas
La
difusión
sucede
simple
es
través
de
a
es
la
porque
uno
de
los
propagación
las
cuatro
métodos
de
movimiento
de
membranas.
partículas
de
partículas
están
en
en
líquidos
continuo
y
gases
movimiento
que
aleatorio.
vacuola
contráctil
Se
mueven
zona
Por
boca
de
lo
menor
tanto,
superior
de
más
a
partículas
de
un
la
difusión,
Los
por
zona
que
movimiento
concentración
concentración.
para
una
concentración
hay
la
de
que
es
la
neto
un
mayor
un
vivos
concentración
dirección
desde
inferior:
organismos
lo
en
de
no
proceso
la
opuesta
zona
de
movimiento
tienen
que
a
(gura
una
5).
concentración
por
el
utilizar
gradiente
energía
pasivo.
nucléolo
La
difusión
partículas
bicapa
de
simple
entre
a
los
través
de
membranas
fosfolípidos
fosfolípidos
es
de
la
permeable
a
consiste
membrana.
las
en
el
paso
Solo
es
posible
partículas.
Las
de
si
partículas
la
no
endoplasto
polares,
la
como
el
oxígeno,
membrana.
Si
la
pueden
concentración
difundirse
de
fácilmente
oxígeno
dentro
de
a
través
una
de
célula
vacuola
contráctil
es
reducida
en
la
▲
38
Figura 4 Paramecium
el
debido
exterior
membrana
un
ejemplo.
es
a
la
respiración
m a y o r,
plasmática
el
oxígeno
por
aeróbica
pasará
difusión
a
y
la
pasiva.
su
concentración
célula
La
a
figura
través
6
de
muestra
1 . 4
t r A N s P o r t E
d E
M E M b r A N A
teía e cnimien
¿Peen  mim a
jia nine
exyene ene í?
En un experimento para probar si
el NaCl puede difundirse a través
de tubos de diálisis, se colocó
una solución de 1% de NaCl
Figura 5 Modelo de difusión con par tículas representadas por puntos
▲
dentro de un tubo de diálisis y
se cerró el tubo completamente.
El
centro
de
las
membranas
es
hidrofóbico,
así
que
los
iones
con
cargas
El tubo que contenía la solución
positivas
o
negativas
no
pueden
atravesarlo
fácilmente.
Las
moléculas
se sumergió en un vaso de
polares,
que
tienen
en
su
supercie
cargas
parcialmente
positivas
laboratorio con agua. Se introdujo
y
negativas,
pueden
difundirse
en
pequeñas
cantidades
entre
los
un medidor de conductividad en
fosfolípidos
de
la
membrana.
Las
partículas
polares
pequeñas,
como
el agua que rodeaba el tubo. Si
la
urea
o
el
etanol,
atraviesan
la
membrana
más
fácilmente
que
las
la conductividad de la solución
partículas
grandes.
aumenta, esto signica que el
NaCl se difunde fuera del tubo.
la córnea no tiene riego sanguíneo, así que sus células
obtienen el oxígeno del aire por difusión simple
tiemp /
cnivia
1
± 1
alta concentración
± 10 mg 
de oxígeno en el aire
0
81,442
30
84,803
60
88,681
90
95,403
120
99,799
aire
alta concentración de
uido (lágrimas)
oxígeno en las lágrimas
célula en la
que cubren la córnea
supercie externa
de la córnea
el oxígeno atraviesa la
menor concentración de
Teniendo en cuenta la
membrana plasmática
oxígeno en las células de la
incertidumbre de la sonda de
por difusión simple
córnea debido a la respiración aeróbica
conductividad, discute si los datos
▲
Figura 6 Difusión pasiva
apoyan la conclusión de que el NaCl
se difunde fuera del tubo de diálisis.
Pegna aaa en a
Difusión de oxígeno en la córnea
Se
midieron
córnea
de
la
de
las
conejos
supercie
detrás
de
concentraciones
la
anestesiados
externa,
córnea.
La
hasta
córnea
a
el
2
de
oxígeno
varias
humor
del
en
a)
desde
distancias
de
400
micrómetros
(400
conejo
µm).
La
tiene
la
tendencia
la
supercie
las
mediciones.
Puede
que
diagrama
de
la
estructura
del
ojo
antes
Sugiere
razones
a
las
preguntas.
La
para
de
(20
en
el
aire
normal
es
concentración
de
20
a)
Compara
b)
el
grosor
las
en
Basándote
de
la
córnea
de
conejo
el
tendencia
en
concentraciones
el
en
oxígeno
la
de
las
córnea.
[2]
de
humor
en
la
acuoso
con
las
córnea.
[2]
los
se
datos
del
difunde
gráco,
desde
la
deduce
córnea
en
hacia
milímetros.
la
oxígeno
de
kPa).
Calcula
córnea
la
kilopascales
si
1
la
de
concentraciones
oxígeno
en
hasta
ver
oxígeno
responder
externa
7
3
un
las
un
gura
necesites
de
oxígeno
[2]
concentraciones
muestra
de
interna.
acuoso
b)
grosor
Describe
concentraciones
la
el
humor
acuoso.
[2]
[1]
39
1
B I O L O G Í A
4
C E L U L A R
Basándote
en
la
como
los
datos
del
gráco,
evalúa
20
difusión
de
sustancias
en
un
método
organismos
de
transporte
multicelulares
5
a)
[2]
Predice
en
las
el
efecto
de
usar
concentraciones
lentes
de
de
contacto
oxígeno
en
la
córnea.
b)
Sugiere
[1]
cómo
podría
minimizarse
este
efecto.
6
Las
barras
aPk/onegíxo ed nóicartnecnoc
grandes.
[1]
de
rango
para
cada
punto
de
datos
15
10
5
indican
Explica
en
este
cuánto
la
variaron
razón
de
las
mostrar
mediciones.
barras
de
rango
gráco.
[2]
0
0
100
200
300
400
distancia desde la supercie externa de la córnea/µm
▲
Figura 7
Difusión facilitada
Las par tículas se desplazan a través de las membranas
por difusión simple, difusión facilitada, ósmosis y
transpor te activo.
(a)
La
difusión
partículas
Los
iones
facilitada
a
través
y
otras
fosfolípidos
a
través
de
diámetro
partícula
uno
partículas
entrar
estrecho
químicas
pueda
de
los
cuatro
métodos
de
movimiento
de
membranas.
membrana
muy
propiedades
de
de
pueden
la
es
y
que
o
pueden
de
las
plasmática.
cuyas
el
pasar
no
salir
diámetro
a
Estos
paredes
través
él;
si
hay
canales
están
del
de
difundirse
células
por
son
formadas
canal
entre
los
canales
por
aseguran
para
oricios
ellos
con
un
proteínas.
que
ejemplo,
los
a
través
solo
iones
un
de
Las
tipo
sodio
o
(b)
los
iones
Como
de
estos
potasio,
canales
pero
no
ayudan
ambos.
a
las
partículas
pasar
a
de
la
Membrana
membrana
(de
una
zona
de
mayor
concentración
a
una
de
menor
Citoplasma
concentración),
pueden
controlar
membrana
difunden
La
gura
visto
que
▲
40
Figura 8 Canal de magnesio
de
hacia
8
proceso
qué
plasmática
dentro
muestra
lado
y
compone
puedan
el
pasar
la
desde
el
a
tipos
y,
y
través
denomina
de
de
canales
esta
hacia
de
asegura
del
difusión
facilitada.
se
sintetizan
y
manera,
controlan
las
Las
colocan
células
en
la
sustancias
que
se
fuera.
estructura
fuera
canal
se
la
de
un
canal
membrana.
que
agujero
solamente
en
el
para
La
los
centro.
los
iones
estructura
iones
de
de
de
magnesio,
la
proteína
magnesio
1 . 4
t r A N s P o r t E
d E
M E M b r A N A
Ósmosis
Las par tículas se desplazan a través de las
membranas por difusión simple, difusión
facilitada, ósmosis y transpor te activo.
La
ósmosis
partículas
El
agua
de
la
que
en
de
los
de
membranas.
puede
otras
y
salen
se
en
el
mayor
las
esto,
un
ósmosis
para
a
de
de
de
las
En
su
con
de
punto
que
más
de
la
la
neto
estrecho,
Las
por
las
de
de
de
agua.
agua.
tanto,
de
de
con
necesita
de
y
las
lo
las
al
agua
utilizar
células,
que
agua;
por
menor
Debido
con
menor
concentración.
Este
energía.
ya
que
Algunas
pelo
las
moléculas
pequeñas
células
de
como
tienen
considerablemente
ejemplo,
del
con
las
células
radical
en
las
raíces
suelo.
acuaporinas
son
tanto,
positivas
u
libremente
solutos.
aumentan
células
Por
dirección
sustancias
una
sucientemente
del
pero
enlaces
moverse
mayor
fosfolípidos.
las
neto,
regiones
de
todas
Figura 9
agua
formando
Estos
Las
tienen
pueden
agua
son
una
disuelven
regiones
agua.
cargas
se
de
membrana
el
en
concentración
que
acuaporinas
absorben
la.
en
de
movimiento
mueven
▲
fuera
moléculas
concentración
no
agua
se
hacia
de
ósmosis.
la
regiones
bicapa
el
que
moléculas
agua
y
de
ningún
sustancias
solutos,
las
dentro
hay
en
movimiento
número
moléculas
hidrofílicas,
moléculas
en
las
menor
llamados
de
Las
de
producirse
ser
que
las
atravesarlas
de
a
el
denomina
las
porque
reabsorben
plantas
anchas
solutos
través
agua
que
una
pasivo
no
diferencias
moléculas
puede
a
de
se
(solutos).
con
permeabilidad
renales
las
y
de
hacia
veces
moléculas
movimiento
es
pesar
pasar
canales
la
de
regiones
hay
movimiento
agua,
más
neto
concentración
concentración
La
a
agua
A
mismo
movimiento
concentración
a
el
hay
métodos
libremente
células.
es
debe
el
cuatro
intermoleculares
restringen
que
las
movimiento
ósmosis
enlaces
moverse
de
ocasiones
Este
disueltas
una
uno
través
mayoría
entran
otra.
La
es
a
en
solo
las
esta
ligeramente
moléculas
parte
del
más
tienen
canal
que
impiden
el
+
paso
a
los
protones
(H
).
Transporte activo
Las par tículas se desplazan a través de las membranas
por difusión simple, difusión facilitada, ósmosis y
transpor te activo.
El
transporte
partículas
Las
a
células
activo
través
a
veces
concentración
contrario
a
veces
mayor
al
las
es
de
de
absorben
dentro
gradiente
células
uno
que
cuatro
de
sustancias
fuera.
La
métodos
aunque
sustancia
concentración.
también
concentración
los
de
movimiento
de
membranas.
expulsan
ya
es
Aunque
sustancias
existan
absorbida
con
en
menos
aunque
ya
una
en
mayor
sentido
frecuencia,
exista
una
fuera.
41
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Este
y
se
tipo
de
transporte
una
célula
Con
la
su
la
energía
el
llevan
a
del
ATP
,
y
cabo
de
la
vitamina
B
los
de
el
el
una
un
y
proteína
interior
de
la
o
su
E.
de
en
utiliza
proceso.
celular.
las
membranas
membranas
que
bomba.
una
La
cámara
la
de
las
permiten
a
molécula
central.
conformación
molécula
se
activo
este
citoplasma.
proteína
que
de
Las
diferentes
hasta
difusión
denomina
respiración
proteína
ion
para
globulares
cambio
el
membrana
la
bomba
llegar
es
se
transporte
bomba.
contenido
no
tanto,
energía
proteínas
cambio,
al
casos,
lo
mediante
proteínas
La
Por
proteínas
produce
original.
membranas
fuente
puede
este
las
cabo.
de
funciona
se
de
a
ATP
precisión
proteína
opuesto
la
propio
cómo
de
como
denominan
con
conformación
transporta
mayoría
numerosas
Después
lado
través
llevarlo
ATP
su
lo
ilustra
en
proteína.
hacia
a
10
entra
la
se
controlar
gura
ion
la
activo
contienen
célula
La
En
produce
a
para
llamada
generalmente
células
o
activo.
transporte
que
la
energía
sustancia
Cada
El
movimiento
necesita
puede
bomba
muestra
en
de
pasar
vuelve
la
gura
coli
12
Pegna aaa en a: Absorción de fosfato en raíces
de cebada
Se
la
fosfato
y
fosfato
era
y
▲
cortaron
raíces
absorción
se
de
les
de
Se
bombeó
siempre
nitrógeno
plantas
fosfato.
en
el
la
de
aire
que
y
las
se
utilizaron
raíces
continuamente.
misma,
aire
cebada
colocaron
pero
era
se
varió
bombeado.
en
La
el
Se
para
investigar
soluciones
de
concentración
porcentaje
midió
la
de
de
oxígeno
absorción
del
Figura 10 Funcionamiento de una
fosfato.
La
tabla
1
muestra
los
resultados.
proteína bomba
1
Describe
del
o xígen
Nigen
/%
g
solo
de
reducir
índice
de
la
concentración
absorción
de
de
fosfato
oxígeno
por
parte
por
de
debajo
las
la
información
de
la
tabla
en
tu
raíces.
respuesta.
[3]
1
h
0,1
99,9
0,07
0,3
99,7
0,15
2
Explica
al
0,9
99,1
0,27
2,1
97,1
0,32
79,0
los
0,33
el
0,1%
efecto
en
la
de
los
Se
realizó
de
membrana
un
colocaron
las
reducir
absorción
conocimientos
células
▲
el
ffa/µm
1
21,0
efecto
en
Ain e
Utiliza
/%
el
21,0%
iones
el
porcentaje
fosfato.
biológicos
de
Utiliza
posibles
oxígeno
en
sobre
tu
del
21,0 %
respuesta
cómo
todos
absorben
las
minerales.
experimento
utilizaban
raíces
de
en
para
las
la
[3]
comprobar
raíces
solución
para
de
qué
método
absorber
fosfato
el
como
de
fosfato.
antes
y
transporte
Se
se
bombeó
T
abla 1
el
21,0%
una
0,4
de
oxígeno.
sustancia
mediante
la
Se
llamada
añadieron
DNP
.
respiración
El
diversas
DNP
aeróbica
concentraciones
bloquea
de
la
la
célula.
producción
La
gura
11
de
de
ATP
muestra
los
0,3
resultados
del
experimento.
Absorción
0,2
3
Deduce,
aportando
una
razón,
si
las
raíces
absorben
el
fosfato
de fosfato
1
/µmol g
1
h
por
0,1
4
0
0
2
4
6
8
Discute
en
el
42
transporte
que
activo.
se
pueden
[2]
sobre
el
método
de
extraer
transporte
de
de
los
datos
membrana
que
mol dm
Figura 11 Efecto de la concentración de
DNP en la absorción de fosfato
por
conclusiones
gráco
utilizan
▲
las
o
10
3
Concentración de DNP/
difusión
las
raíces
para
absorber
el
fosfato.
[2]
1 . 4
t r A N s P o r t E
d E
M E M b r A N A
Transporte activo de sodio y potasio en los axones
Estructura y función de las bombas de sodio–potasio para el transpor te activo
Un
axón
es
nerviosa)
con
un
una
y
parte
consta
citoplasma
diámetro
de
de
dentro.
tan
una
una
Los
estrecho
neurona
membrana
axones
como
pueden
un
1
(célula
la
tener
llegar
a
un
metro
de
interior
bomba
longitud.
Su
transmitir
del
cuerpo
impulsos
mensajes
a
otra
de
rápidamente
forma
El
ATP
de
eléctrica,
una
3
rápidos
la
de
nerviosos
iones
membrana
producen
de
del
por
implican
sodio
axón.
difusión
y
Estos
a
través
movimientos
a
través
4
de
de
sodio
y
potasio.
se
cierre
El
interior
de
del
Ocurren
concentración
axón.
Los
acumulan
se
debido
una
por
entre
gradientes
transporte
proteína
bomba
de
axón
bomba
y
de
sodio–potasio
resulta
en
el
El
enlace
del
Cada
vez
molécula
axón
que
de
y
la
dos
iones
bomba
ATP
.
El
de
el
de
activo
de
un
tres
1
en
activos.
grupo
bomba
fosfato
cambie
a
la
de
bomba;
forma
y
bomba
se
los
abre
tres
hacia
iones
el
de
exterior
sodio.
de
potasio
a
sus
entran
sitios
entonces
de
fuera
activos.
de
potasio
interior
y
esto
provoca
hace
que
la
la
liberación
bomba
del
cambie
el
forma
otra
vez
abriéndose
solamente
hacia
concentración
llevado
ciclo
a
que
iones
potasio
completa
ciclo
la
liberan
fosfato;
interior
del
axón.
cabo
El
interior
axón
de
de
consta
dentro
este
de
ciclo
estos
y
se
la
bomba
liberan
se
los
abre
dos
hacia
iones
de
el
interior
potasio;
se
pueden
volver
a
entrar
iones
de
sodio
y
sodio
acoplarse
fuera
sitios
el
entran
sodio–potasio.
sigue
bombeo
la
se
acoplan
ahora
repite
un
que
de
y
iones
se
del
La
sus
hacia
sodio
a
6
por
a
de
interior.
y
el
se
su
Dos
de
exterior
acoplan
transere
provoca
grupo
gradientes
abierto
de
5
canales
está
iones
movimientos
potasio
facilitada
se
tres
mediante
nerviosos.
impulsos
bomba
parte
del
Los
y
la
axón;
función
esto
es
de
del
micrómetro,
2
pero
El
interior
tubular
del
a
la
bomba
(paso
1).
axón.
utiliza
una
pasos:
2
3
p
p
ATP
ADP
4
5
6
p
p
▲
Figura 12 Transpor te activo en los axones
43
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Difusión facilitada de potasio en los axones
Estructura y función de las bombas de sodio–potasio para el transpor te activo y
de los canales de potasio para la difusión facilitada en los axones
Un
impulso
iones
de
membrana
producen
de
nervioso
sodio
sodio
del
por
y
y
de
de
implica
potasio
axón.
Estos
difusión
potasio.
mover
a
través
a
de
se
canales
Esto
canales
de
potasio
como
un
ejemplo
de
explica
difusión
facilitada.
Cada
canal
de
canales
potasio
de
cuatro
subunidades
de
la
de
poro
los
iones
estrecho
proteína
entre
potasio
en
ellas
que
permite
cualquier
pasar
dirección.
El
0,3
nm
de
ancho
en
su
parte
más
iones
que
a
0,3
una
de
potasio
nm,
pero
estructura
de
demasiado
grandes
Para
pasar,
con
poder
las
la
potasio
a
más
ha
para
ion
de
temporales
parte
a
una
se
de
con
esta
a
se
agua
través
potasio
serie
poro.
parte
estructura
de
rompe
de
Una
del
de
pequeños
y
los
hace
de
de
iones
cargados
que
atravesaran
el
poro
son
para
pasar
o
demasiado
la
parte
de
agua.
bomba.
axones
de
están
potencial.
positivas
cargas
membrana
Si
el
y
la
se
axón
fuera
potasio.
membrana
y
La
se
debe
negativas
conoce
tiene
dentro.
los
enlaces
potasio
difundirse.
crea
unos
el
de
en
ion
de
volver
agua.
a
cerrarse
una
a
como
el
se
conectada
aminoácidos.
introduce
La
que
Sin
en
bola
momento
que
permite
a
embargo,
Esto
de
mediante
bola
dado
cabe
la
en
en
los
los
el
más
poro
su
vuelve
lugar
a
globular
exible
abierto
después
de
de
deberse
proteína
el
cargas
canales
iones
cadena
los
de
y
de
potasio
vuelve
a
su
hasta
posición
que
cerrada
demasiado
pequeños
como
se
muestra
en
la
gura
13.
para
canal cerrado
+
+
2
+
+
canal abierto
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
fuera
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
++
dentro del
-
-
-
-
-
-
-
-
-
cadena
axón
carga neta negativa dentro
+
bola
carga neta
iones de K
del axón y carga neta positiva
positiva
fuera del axón
3
canal cerrado por la “bola y la cadena”
+
+
+
+
+
+
▲
44
Figura 13
se
abrirse
podría
canal
+
+
centro hidrofóbico
capas exteriores hidrofílicas
de la membrana
de la membrana
o
de
brevemente
+
un
durante
más
canal
parece
una
milisegundos
permanece
cierran
relativamente
adicional
La
él
se
carga neta negativa
1
a
ambos
potencial
relativamente
dentro,
provoca
rápidamente.
subunidad
bola,
lo
un
hay
Esto
abran,
que
En
nervioso,
se
puede
que
de
original,
grandes
los
de
positivas
positivas
el
esperar
de
en
potasio
moléculas
positivamente
la
impulso
este.
Otros
moléculas
potencial
poros.
que
poro,
en
diferencias
los
aminoácidos
vez
potasio
membrana.
canales
el
adhieren
que
circundantes
una
del
de
la
pueden
estrecha.
más
disuelven
pasar
agua
estrecha
atravesado
asociarse
ligeramente
moléculas
el
moléculas
enlaces
son
cuando
de
en
no
a
cargas
Los
estructura
que
poro
de
mide
lo
con
lados
de
por
especicidad
por
desequilibrio
un
aminoácidos
se
diferencia
compone
la
los
poro,
especial
controlados
de
con
del
describen
Los
los
enlaces
estrecha
deshacerse
se
través
continuación
formar
más
la
movimientos
facilitada
A
rápidamente
de
1 . 4
t r A N s P o r t E
d E
M E M b r A N A
Eimain e a maia
Estimación de la osmolaridad en tejidos, con la inmersión de muestras en
disoluciones hipotónicas e hiper tónicas (trabajo práctico 2).
La
el
ósmosis
agua.
glucosa,
iones
y
sus
se
debe
Estos
los
de
iones
cloruro
solutos
experimentos
de
son
todos
químicas
de
variedad
los
forman
enlaces
iones
de
usan
Las
solutos
a
potasio
y
La
los
que
una
activos.
e
si
osmolaridad
de
una
solución
es
la
de
solutos
osmóticamente
el
Las
unidades
de
activos
medida
en
miliosmoles
tejido
(mOsm).
humano
es
de
La
una
un
y
o
sale
misma
solución
inferior.
en
tejido,
concentración
tiene
una
Sumergiendo
medidas
del
osmolaridad
hipotónica
soluciones
tomando
entra
la
tejido
la
hipertónica
hipertónicas
para
es
determinar
posible
isotónica
de
la
deducir
solución
por
son
los
osmolaridad
averiguar
la
osmolaridad
del
tejido.
siguientes
preguntas
presentan
los
resultados
osmoles
normal
aproximadamente
tanto,
dicha
de
o
sería
y
osmolaridad
de
agua
tiene
solución
mayor
hipotónicas
Las
solución.
una
Una
concentración
y,
total
isotónica
tejido.
osmolaridad
cuál
La
solución
un
muestras
en
contienen
osmóticamente
Una
tiene
activos
menudo
células
con
activos.
osmóticamente
se
ósmosis.
de
que
osmóticamente
sodio,
son
soluciones
amplia
a
solutos
300
un
experimento
de
este
tipo.
del
mOsm.
Pegna aaa en a: Ósmosis en los tejidos vegetales
Si
se
en
sumergen
soluciones
muestras
de
sal
tiempo,
cualquier
masa
deberá,
o
se
salida
gura
la
de
14
masa
agua
en
cuatro
de
en
las
el
tejido
azúcar
aumento
casi
muestra
de
o
su
o
una
un
planta
por
porcentaje
la
de
los
variación
real
la
de
motivos
de
masa
masa
en
de
en
usar
lugar
gramos
en
el
de
porcentaje
la
este
de
variación
tipo
de
experimentos.
[2]
La
variación
de
Explica
entrada
ósmosis.
de
después
a
4
corto
disminución
totalidad,
células
tejidos
de
durante
40
en
sumergirlos
30
en
soluciones
de
diferentes
concentraciones
PIÑÓN
de
20
sal
(cloruro
de
sodio).
Concentración
10
1
a)
Indica
si
entró
o
salió
agua
de
los
de
cloruro de
tejidos
3
sodio/mol dm
en
la
solución
de
cloruro
de
sodio
Variación
de
0
mol
dm
0
de masa
3
0,0
.
[1]
CAL ABAZA
10
b)
Indica
si
entró
o
salió
agua
de
los
tejidos
20
en
la
solución
de
cloruro
de
sodio
BATATA
de
3
1,0
2
mol
Deduce
dm
qué
.
[2]
tejido
concentración
de
tenía
la
solutos
30
menor
en
su
40
citoplasma.
CACTUS
50
Explica
esa
en
tu
respuesta
cómo
has
llegado
a
conclusión.
[2]
▲
Figura 14 Variaciones de masa en tejidos de plantas
sumergidos en soluciones salinas
3
Sugiere
de
los
concentración
distintos
El
otro
usando
tejido
de
de
las
diferencias
solutos
entre
los
tejidos.
experimento
repetir
motivos
de
la
[3]
pregunta
tubérculos
vegetal
de
de
anterior
patata
cualquier
o
parte
se
puede
cualquier
del
Discute
podría
sea
homogéneo
y
sucientemente
un
lo
compañero
o
en
grupo
cómo
se
siguiente:
mundo
1
que
con
hacer
fuerte
Diluir
una
1
dm
solución
de
cloruro
de
sodio
de
como
3
para
manipularlo
sin
que
se
mol
para
obtener
las
concentraciones
desintegre.
mostradas
en
el
gráco.
45
1
B I O L O G Í A
2
Obtener
sean
C E L U L A R
muestras
de
tejido
sucientemente
obtener
resultados
de
una
similares
planta
entre
sí
6
que
Puedes
tu
para
una
comparables.
la
3
Asegurarse
de
que
la
supercie
de
las
optar
enfoque
idea
tejido
principio
esté
seca
como
al
al
calcular
nal
del
su
de
ser
cómo
turgencia
más
imaginativo
del
medir
tejido
La
las
de
la
gura
en
15
da
variaciones
planta,
en
pero
se
muestras
podrían
de
por
experimental.
masa,
tanto
utilizar
otros
métodos.
al
experimento.
°
el ángulo da una
4
Asegurarse
de
que
to d a s
l as
va ri ab le s s e
medida de la
tejido vegetal
mantengan
constante s ,
concentración
5
Sumergir
un
el
tiempo
una
de
tejido
sal
en
suciente
variación
a pa rte
de
las
la
de
s ol ució n.
soluciones
como
signicativa
para
de
turgencia
la
la
durante
peso
conseguir
masa,
pero
no
▲
tan
prolongado
como
para
que
la
masa
se
Figura 15 Método de evaluación de la turgencia
vea
de tejidos vegetales
afectada
por
otro
factor,
¡como
la
descomposición!
dieñ expeimena
Diseño experimental: es esencial efectuar una medición
cuantitativa precisa en los experimentos sobre ósmosis.
Un
experimento
interpretación
sin
dudas
dudas
e
o
Se
●
incertidumbres,
a
es
favor
puede
que
Las
Se
Figura 16 En un experimento
que
sea
deben
factores
En
controlar
del
lo
y
y
que
los
al
resultados
experimentos
si
el
hay
diseño
del
pruebas
las
un
ser
experimento:
cuantitativos
resultados
posible,
pues
descriptivos.
utilizando
los
calidad.
aunque
muestras
factores
que
forma
los
diseñar
deben
los
porque,
de
todos
una
los
proporcionará
precisas
mejor
precisas,
todos
los
solo
de
hipótesis.
más
de
tienen
minimizarse
resultados
experimento,
investigados
pueden
sólidas
necesarias
cuantitativas
de
vericación
ser
adecuados
que
conclusiones
experimento
los
más
extraer
mayoría
una
de
posible,
la
el
de
lista
son
resultados
estas
Así,
deben
da
permite
pero
pruebas
repeticiones
resultados
▲
esta
más
mediciones
●
y
contra
mediciones
aparatos
●
en
utilizar
Siempre
Las
el
riguroso.
o
constituyen
●
es
incertidumbres.
experimento
sólidas
ideal
razonable
obtengan
podrían
que
demás
se
biológicas
solo
son
afectar
puedan
permanezcan
variables.
a
los
variar
los
constantes.
riguroso es necesario realizar
Después
de
hacer
un
experimento,
puede
evaluarse
el
diseño
usando
repeticiones para cada tratamiento.
esta
lista.
La
evaluación
experimento
Si
has
realizado
muestras
de
que
de
solutos,
46
un
tejido
puedes
concentración
sí,
lo
de
habrían
conducir
hecho
experimento
vegetal
evaluar
la
probablemente
podría
en
tu
solución
estos
de
más
a
ósmosis
diseño.
los
resultados
Si
en
con
el
que
varias
hiciste
resultados
eran
en
el
diseño
del
riguroso.
soluciones
y
mejoras
repeticiones
eran
ables.
sumergiste
concentraciones
muy
para
similares
cada
entre
1 . 4
t r A N s P o r t E
d E
M E M b r A N A
Diseño de experimentos de ósmosis
Se necesita un diseño experimental riguroso para obtener
resultados ables: ¿cómo se pueden obtener medidas
cuantitativas precisas en experimentos de ósmosis?
La
osmolaridad
maneras.
se
habían
utilizar
el
ósmosis
La
de
los
gura
sumergido
siguiente
en
células
1
Desprende
2
Corta
3
Monta
una
la
un
tejidos
17
en
trozo
muestra
de
de
de
con
se
algunas
solución
para
cebolla
muestra
portaobjetos
una
método
de
vegetales
muestra
puede
células
de
investigar
de
cloruro
observar
las
cebolla
de
de
muchas
roja
sodio.
Se
consecuencias
que
puede
de
la
roja.
epidermis
unos
una
5
×
5
gota
microscopio,
de
bulbo
de
cebolla
roja.
mm.
de
con
un
agua
un
destilada
en
un
cubreobjetos.
▲
4
Observa
con
un
microscopio.
El
citoplasma
llena
el
hueco
dentro
de
la
Figura 1
7 Micrografía de células de
cebolla roja en solución salina
pared
5
celular,
Monta
otra
con
la
membrana
muestra
de
la
plasmática
epidermis
en
pegada
una
a
la
pared
solución
de
celular.
cloruro
de
3
sodio
de
la
las
con
una
células
membrana
se
muestra
de
las
Este
con
método
el
otras
el
que
la
gura
vegetales
plasmólisis,
puede
en
citoplasma.
para
ósmosis
plasmática
las
Se
la
que
puede
tratar
de
y
se
17.
se
y
de
se
0,5
reduce
El
dice
para
pueda
utilizar
asegurar
el
de
proceso
de
sus
el
de
de
pared
el
paredes
del
las
la
área
vericación
diseño
sea
sale
agua
citoplasma,
como
celulares
un
de
el
Si
membranas
están
diseñar
células
3%.
celular,
que
células
a
las
o
volumen
la
fácilmente
lista
que
dm
por
las
ayudar
ver
la
de
que
osmolaridad
se
mol
separará
separan
se
utilizarse
averiguar
células
anterior
por
en
células
denomina
concentración
se
plasmolizadas.
experimento
cebolla
o
ocupada
de
la
de
por
sección
riguroso.
Prevención de la ósmosis en órganos y tejidos empleados en
procedimientos médicos
Los tejidos o los órganos empleados en procedimientos médicos deben
sumergirse en una solución con la misma osmolaridad que el citoplasma para
evitar procesos de ósmosis.
Las
la
células
ósmosis.
que
han
animales
pueden
La
18
sido
gura
resultar
muestra
sumergidas
en
dañadas
células
soluciones
por
sanguíneas
(a)
la
(c)
menor
misma
osmolaridad,
(b)
mayor
osmolaridad
y
osmolaridad.
con
a)
▲
Figura 18 Células sanguíneas sumergidas en soluciones con diferentes concentraciones de solutos
47
1
B I O L O G Í A
En
una
solución
(solución
por
C E L U L A R
con
mayor
hipertónica),
ósmosis
y,
como
sale
se
osmolaridad
agua
resultado,
de
sus
las
células
denomina
osmolaridad
contraen
en
volumen.
El
área
de
la
no
cambia,
por
lo
que
En
osmolaridad
agua
por
reventar,
una
solución
(hipotónica),
ósmosis
y
dejando
se
con
las
baja
células
hinchan.
numerosos
como
membranas
fantasmas
de
solución
Pueden
llegar
plasmáticas
glóbulos
Puede
un
a
pues,
tanto
las
hipotónicas
soluciones
dañan
las
hipertónicas
células
cambio,
en
una
solución
con
goteo
Puede
el
agua
estas
ni
que
entra
ni
permanecen
importante
humano
en
células
sale
la
una
solución
de
las
células,
Por
cualquier
solución
médicos.
isotónica
con
de
seguridad
un
en
paciente
el
mediante
intravenoso.
la
utilizarse
para
lavar
heridas
y
abrasiones
piel.
como
Puede
usarse
así
y
la
para
piel
mantener
antes
de
húmedas
realizar
áreas
injertos
es
durante
de
piel.
●
Puede
emplearse
●
Puede
congelarse
como
base
en
colirios.
que
órgano
Generalmente
cloruro
de
isotónica),
tanto,
tejido
isotónica
de
utiliza
misma
(solución
saludables.
sumergir
procedimientos
una
las
se
humanas.
de
osmolaridad
médicos
normal:
sanguíneo
dañadas
En
se
sodio,
los
utiliza
aguanieve
y
otros
donde
para
órganos
se
con
consistencia
transportar
de
realizará
donantes
la
de
corazones,
hasta
operación
de
el
riñones
hospital
trasplante.
que
Fotografía de David Mayer, cirujano de colon, estómago y riñón del Hospital Queen Elizabeth en Birmingham (Inglaterra)
▲
Figura 19 Hígado de un donante sumergido en solución isotónica, rodeado de aguanieve de solución isotónica. Hay una
escasez mundial de donación de órganos: en la mayoría de los países es posible registrarse como futuro donante.
48
una
mOsm.
rotas
●
las
tiene
rojos.
de
Así
procedimientos
salina
introducirse
sistema
absorben
●
conocidas
y
300
desarrollan
●
hendiduras.
normal
membrana
una
plasmática
salina
aproximadamente
citoplasmas
En
se
solución
de
1 . 5
E l
o r I G E N
d E
l A s
c é l u l A s
1.5 E igen e a a
Comprensión
Aplicaciones
Las células solo pueden formarse por división
➔
Pruebas de los experimentos de Pasteur de que la
➔
de células preexistentes.
generación espontánea de células y organismos
Las primeras células deben haber surgido de
➔
no tiene lugar actualmente en la Tierra.
materia no viva.
El origen de las células eucarióticas puede
➔
Naturaleza de la ciencia
explicarse por medio de la teoría endosimbiótica.
Puesta a prueba de los principios generales que
➔
subyacen al mundo natural: debe vericarse el
principio de que las células solo proceden de
células preexistentes.
La división celular y el origen de las células
Las células solo pueden formarse por división de células
preexistentes.
Desde
solo
la
pruebas
la
década
pueden
de
sección
Las
esta
de
de
mediante
juego
células
en
producida
el
los
cuerpos
padres.
de
continuar
humanos.
especies
células
la
vida
En
a
la
2010
célula
Por
Tierra
se
en
tanto,
hasta
que
pero
esta
mycoides),
transferido
a
células
que
los
el
que
las
más
células
Las
adelante
una
de
no
en
unos
pocos
preexistentes
un
del
de
un
del
vida,
división
se
los
desde
las
los
las
celular
células
en
desarrollaron
antepasados
a
partir
de
orígenes
de
primeras
orígenes
las
células
de
la
cuerpo.
había
bases
un
con
células
nuestra
todas
nuestros
hasta
cambios
de
por
de
que
totalmente
de
las
Antes
que
óvulo.
rastrear
años
dos.
para
núcleo
a
los
formó
en
de
evolucionaron
biólogos
era
un
comienzo
y
se
núcleo
origen
orígenes
nuestro
secuencia
una
existente
del
el
continuidad
de
consideramos
producidos
cigoto
de
Si
cada
tuvieran
dio
podemos
millones
célula
con
celular
humanos
grupo
la
cuerpo,
generaciones
células
un
notables.
fueron
hasta
los
existe
las
de
preexistente.
discuten
genético
rastrear
las
de
se
espermatozoide
preexistentes,
articialmente
(Mycoplasma
un
que
y
biología
célula
encontrar
célula
óvulos
cientos
publicó
articial,
sintetizado
fue
de
división
padres
proceso
ancestrales
Tierra.
en
los
aceptamos
través
de
en
una
previamente
Podemos
Podemos
nuestros
este
Si
y
son
nuestro
material
primera
fusión
espermatozoides
nuestros
en
la
la
de
sólidas
célula
el
por
teoría
ciencia.
en
una
genes.
cigoto:
por
en
y
de
muy
la
hipótesis
todo
formadas
una
división
son
hay
de
copió
completo
cuerpo
Los
se
la
de
esta
que
división
dividirse,
ambas
de
existe
por
hipótesis
células
la
1880,
naturaleza
implicaciones
trillones
de
de
formarse
creado
nueva.
del
ADN
la
Se
de
deliberados.
tipo
diferente
primera
había
una
Este
de
bacteria
ADN
bacteria
49
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
(Mycoplasma
capricolum),
que
se
convirtió
así
en
Mycoplasma
mycoides.
Este
teía e cnimien
proceso
pero
la
fue,
por
creación
tanto,
de
una
células
forma
extrema
totalmente
de
nuevas
modicación
sigue
siendo
genética,
un
desafío
¿Q ganam y q peem
insuperable
por
el
momento.
an nmam ag?
Cuando el equipo del Dr. Craig Venter
Aivia
anunció en la revista Science que
había conseguido trasplantar el
la pia e siphim
genoma sintético de una bacteria
La moneda griega en la gura 2 representa una planta de Silphium, que crecía
a otra, algunos exper tos en ética
en una pequeña par te de lo que ahora es Libia y era muy preciada por sus usos
respondieron cuestionando el
medicinales, especialmente como agente de control de la natalidad. Parece que
lenguaje utilizado al referirse a la
esta planta fue tan recolectada que, pocos siglos después de que los antiguos
creación de una “célula sintética”:
griegos colonizaran el nor te de África, ya se había extinguido. Silphium no ha
La ciencia vuela 30.000 pies por
vuelto a aparecer otra vez espontáneamente: continúa extinguida y no nos
encima de la comprensión de la
es posible probar cientícamente sus propiedades anticonceptivas. ¿Cómo
sociedad… Los cientícos pueden
podemos evitar la pérdida de otras plantas que nos podrían ser de utilidad?
ser su propio peor enemigo utilizando
palabras como “clon” o “ vida sintética”.
Genn MGee, fna e American
Journal of Bioethics
Francamente, él lo describe de una
manera que está generando más
controversia que informar y divulgar
con precisión. Su armación de que
tenemos, a par tir de un computador,
la primera forma de vida que se
autorreproduce es absurda.
Se abusa de la palabra “padre”. El
avance debe ser descrito de una
▲
Figura 2 Moneda griega antigua que muestra la planta Silphium
manera sana y precisa. Lo que ha
logrado es sintetizar un genoma mucho
más grande que cualquier otro genoma
sintetizado antes a partir de cero.
La generación espontánea y el origen de
Gegy Kaenik , inveiga e
las células
Haing Inie
Vericación de los principios generales que subyacen al
mundo natural: debe vericarse el principio de que las
células solo proceden de células preexistentes.
La
generación
espontánea
de
materia
viva.
planta
no
llamada
presente
y
partir
heces
del
de
y
Figura 1 Bacterias Mycoplasma sintéticas
50
citó
anguilas
Es
▲
fácil
que
animales.
Paracelso
a
partir
de
la
cuando
formación
y
botánico
salido
fenómeno
también
caía
En
la
había
el
en
las
siglo
observaciones
entender
espontánea
este
Aristóteles
rocío
es
lósofo
Silphium
describió
espontánea.
a
El
agua,
hojas
aire
la
o
persistencia
aún
no
se
la
como
escribió
XVI,
de
de
el
o
de
un
a
partir
botánico
materia
estas
habían
en
donde
ejemplo
acerca
vivos
Teofrasto
tierra
generación
de
organismos
griego
de
la
del
y
antes
de
a
armó
no
que
la
astrólogo
espontánea
de
carne
o
insectos
las
suizo-alemán
de
ratones,
descomposición.
ideas
sobre
descubierto
la
las
una
estaba
generación
formación
pelo,
partir
generación
células
y
ranas
1 . 5
microorganismos
sexual.
para
A
poner
viva.
a
caldo
de
ellos
en
los
y
si
en
los
podía
esta
serie
si
de
cisne
se
Aparte
de
razones
que
●
las
las
célula
sol o
es
de
se
división
de
al
aire.
podía
larvas
al
los
con
l os
cerró
aire.
de
Louis
que
natural
materia
desarrollaban
Lazzaro
allá
no
es
de
no
en
Spallanzani
cuatro
organismos
muy
de
toda
posible.
con
la
espontánea
efectuando
frascos
duda
En
de
Pa s t eu r
a c e pt e n
c él u la s
compleja
la
generación
respondió
de
razonable
siguiente
Pasteur.
o t ra s
para
la
diseñados
bi ólo g os
de
c é l u l A s
experimentos
de
crecieron
Pasteur
más
vida
lo s
surgir
se
l A s
reproducción
cabo
herméticamente
Solo
e xpe r ime n t os
que
a
d E
cerrados.
demostró
de
solo
la
moscas.
cuidadosamente
estructura
más
vida
después
en
p r o vi ene n
y
ot r os ,
h ay
u n ive rs a lm e nt e
pr e e xis te n t es :
y
no
producción
se
de
ha
sugerido
células
a
partir
simples.
ningún
una
las
de
llevaron
o r I G E N
caso
en
población,
el
que
haya
organismo
aumentado
o
tejido
sin
el
número
que
ocurra
celular.
Los
virus
son
células
que
de
para
una
conoce
células
que
la
experimentos
mecanismo
subunidades
No
●
prueb a s
células
que
convencidos
que
los
naturaleza
contacto
espontánea
describen
ningún
●
los
la
biólogos
abiertos
no
acceso
adicional e s
Una
de
con
en
dejó
experimentos
generación
de
recipientes,
seguían
de
los
demostró
los
había
que
sección
teoría
abiertos,
cuello
la
entendía
XVII,
estaba
ocho
demás
biólogos
darse
se
la
Redi
recipientes
Algunos
no
siglo
prueba
podrida
hirvió
y
del
Francesco
carne
una
partir
E l
han
se
forman
y
solo
a
partir
pueden
de
subunidades
formarse
dentro
más
de
las
simples,
células
pero
no
huésped
infectado.
La generación espontánea y los experimentos de Pasteur
Pruebas de los experimentos de Pasteur de que la generación espontánea de
células y organismos no tiene lugar actualmente en la Tierra
Louis
Pasteur
preparó
hirviendo
agua
Demostró
que,
que
si
un
caldo
contenía
este
caldo
se
el
nutritivo
levadura
y
guardaba
azúcar.
en
vidrio
como
se
de
cerrado
herméticamente,
no
se
en
el
mismo
ni
aparecían
hongos
u
Luego
colocó
un
algodón
y
dejó
pasar
aire
a
través
de
este
en
partículas
para
y
microscópicas
las
esporas
de
del
aire,
hongos.
Si
dejó
este
algodón
en
el
caldo
herméticamente,
en
después
caldo
Los
el
y
gran
crecía
número
moho
experimentos
uso
de
un
de
caldo
frascos
en
en
más
con
frascos
de
su
un
con
varias
formas,
el
caldo
cualquier
de
algunos
organismo
de
los
presente
sin
hervir
como
muestras
aparecieron
de
hongos
en
los
frascos
sin
hervir,
y
pero
en
los
de
36
hervidos,
incluso
después
de
largos
se
de
tiempo.
El
caldo
de
los
frascos
estaba
frasco
contacto
con
el
aire,
que
se
había
propuesto
horas
microorganismos
en
condición
necesaria
para
la
generación
el
espontánea;
sin
espontánea.
Pasteur
embargo,
no
hubo
generación
supercie.
famosos
cuello
otros
organismos
como
había
en
3.
incluidas
después
en
cerrado
hirvió
matar
Rápidamente
períodos
colocaba
dobló
ltrar
no
bacterias
los
gura
un
otros
las
Pasteur
para
control.
tubo
y
la
otros
pero
organismos.
en
producían
frascos
cambios
cuellos
un
Después,
frasco
los
muestra
de
cuellos
de
Pasteur
cisne.
incluyeron
Colocó
largos
y
muestras
luego
derritió
de
los
corto,
frascos,
y
rompió
dejando
rápidamente
organismos
que
un
el
cuello
cuello
aparecieron
descomponían
de
vertical
el
en
algunos
más
estos
frascos
caldo.
51
1
B I O L O G Í A
Pasteur
C E L U L A R
publicó
sus
posteriormente
como
orina
Concluyó
los
y
los
resultados
repitió
leche,
que
los
organismos
con
los
cuellos
del
aire
en
con
1860
otros
mismos
de
cisne
llegasen
y
otros
surgía
resultados.
convencieron
impedían
al
líquidos
líquidos,
caldo
o
a
que
desde
los
y,
por
tanto,
espontáneamente.
el
a
la
ningún
Sus
mayoría
momento
de
su
organismo
experimentos
de
los
biólogos,
publicación
hasta
la
actualidad.
Origen de las primeras células
Las primeras células deben haber surgido de materia no viva.
Si
rastreamos
nalmente
fueron
a
la
los
Esta
difícil
de
Se
ha
por
▲
de
Figura 3 Dibujos de frascos con
de
es
la
armado
etapas
a
durante
podrían
y
Miller
de
una
amoníaco.
Su
representase
Utilizaron
y
Harold
mezcla
la
compuestos
atmósfera
que
de
se
pasaron
metano,
intención
descargas
observaron
Urey
de
era
de
la
eléctricas
producían
carbono
la
a
la
podría
a
períodos
que
de
cientos
que
una
Las
millones
de
las
no
fondo
rayos
y
posible
lugar
compuestos
la
y
otros
vida.
supercie
de
agua
inorgánicos
Estos
de
de
Estos
la
en
vivas
Hay
estos
)
los
los
que
con
reducidos,
energía
de
son
)
hipótesis
primeros
se
son
como
químicos
accesible
el
sulfuro
compuestos
de
para
en
el
de
hierro.
ensamblaje
electrodo
)
2
condensador
entrada de
agua fría
agua enfriada
con compuestos
orgánicos presentes
▲
muestra tomada para
análisis químico
▲
52
Figura 4 Aparato de Miller y Urey
por
una
polímeros.
4
Figura 5 Respiraderos en el fondo oceánico
el
en
químicos
representan
carbono
en
grietas
caracterizan
compuestos
hidrógeno
(H
serie
pueden
respiraderos
3
metano (CH
surgir
una
principales.
respiraderos
Tierra
caliente
compuestos
de
origen
carbono
oceánico.
emanar
fuente
(NH
tan
viva?
pueden
años.
no
más
amoníaco
vapor de agua
llegaran
materia
quizás
no
células
de
células
de
ocurrir
etapas
años,
células
estructura
materia
puede
de
Estas
las
pregunta
complejas
esto
algunas
millones
surgir
surgir
tiempo.
de
la
partir
estructuras
de
menos
debieron
suscita
natural
ocurrido
Un
primitiva.
simular
para
pero
A
de
existieron.
polímeros
vapor
aminoácidos
necesarios
las
Tierra.
miles
que
2. Ensamblaje de compuestos de carbono en
mezcla
Tierra
para
la
células
¿cómo
forma
durante
haber
durante
universo,
pruebas
largos
hidrógeno
que
en
el
lógica,
que
hay
tales como azúcares y aminoácidos
través
de
veces
1. Producción de compuestos de carbono
Stanley
en
biólogos:
célula
pero
células
primeras
vivos
lugar
los
evolucionado
cómo
las
las
conclusión
para
como
de
a
seres
otro
una
evolución,
haber
cuellos de cisne de Pasteur
desde
todas
compleja
origen
primeros
Tierra
viva.
el
llegaremos
de
1 . 5
3. Formación de membranas
Si
los
fosfolípidos
anpáticos
se
compuestos
de
naturalmente
mediante
forman
la
permitido
a
la
el
los
habrían
Se
ha
que
de
que
carbono
Los
d E
una
organizado
de
los
l A s
a
se
pequeña.
química
la
exterior.
Sin
necesitan
dilema
c é l u l A s
la
a
El
us a n
r e p l i ca r
la
habe r
en
la
el
pa ra
La
sido
q ue
el
p ue d e
maner a
ADN
y
ha ce r
una
fas e
AR N
el
po de r
n e c e si t a n
a
enz i m a s
es t e
ant e r io r
f ue ra
ADN
actua r
y
l as
so luci ón
g en e s
c om o
se
a l mace na r
q ue
autorreplica r s e
tie n e n
e nzi mas
d e s ce nde nci a,
ge ne s .
ARN
misma
a ctual me nte
y
emba r g o ,
evolución
puede
Para
los
puede
genético.
de
vi v o s
ADN
genes
enzimas.
una
de
catalizadores.
pasar
asemejan
célula
organismos
compuestos
bicapas
se
desarrollo
del
de
primeros
demostrado
estas
vesículas
plasmática
diferente
entre
se
o r I G E N
4. Desarrollo de un mecanismo de herencia
compuestos
bicapas.
experimentos
habría
interna
otros
carbono,
en
fácilmente
membrana
Esto
u
encontraran
E l
y,
el
de
ma t e ri a l
i nfor m a c i ón
a de m ás ,
co mo
c at a l iz a do r.
Figura 6 Liposomas
▲
La endosimbiosis y las células eucarióticas
Aivia
El origen de las células eucarióticas puede explicarse por
¿dne empez a via?
medio de la teoría endosimbiótica.
Erasmus Darwin era abuelo
La
teoría
de
la
eucarióticas.
vez
endosimbiosis
Esta
organismos
habían
más
absorbieron
el
que
proceso
grandes
por
pequeños,
establece
procariotas
desarrollado
procariotas
más
teoría
ayuda
que
endocitosis.
permitieron
a
explicar
que
las
vivían
de
En
que
de
de
celular
respirar
matar
siguieran
y
las
fueron
independientemente
podían
lugar
evolución
mitocondrias
respiración
solo
la
células
una
poema titulado “El templo
porque
aeróbica.
viviendo
en
a
su
los
de la naturaleza”, publicado
Otros
anaeróbicamente
digerir
de Charles Darwin. En un
en 1803, nos dice cómo y
los
procariotas
dónde creía él que se había
originado la vida:
citoplasma.
La vida orgánica
Mientras
los
procariotas
más
pequeños
crecieran
y
se
dividieran
tan
comenzó bajo las olas...
rápido
como
los
más
grandes,
podrían
existir
indenidamente
dentro
Así, sin padre, por
de
las
células
más
grandes.
Según
la
teoría
de
la
endosimbiosis,
han
nacimiento espontáneo
coexistido
durante
cientos
de
millones
de
años
de
evolución
hasta
surgen las primeras
convertirse
en
las
mitocondrias
de
las
células
eucarióticas
actuales.
motas de tierra animada.
Los
procariotas
más
grandes
y
los
pequeños
que
respiraban
¿Se ha refutado la hipótesis
aeróbicamente
mantenían
una
relación
simbiótica
en
la
que
ambos
se
de Erasmus Darwin de que
beneciaban:
esto
se
conoce
como
relación
mutualista.
La
célula
más
la vida comenzó en el mar?
pequeña
era
respiración
más
La
Si
La
más
endosimbiótica
también
sido
que
crecer
y
cloroplastos
organismos
hubiera
absorbido
se
por
los
habrían
y,
energía
favoreció,
a
su
vez,
llevaba
ecientemente
por
tanto,
a
las
a
a
cabo
la
la
célula
células
que
endosimbiótica.
explica
el
desarrollado
una
dividirse,
de
grande
suministrar
natural
relación
sobrevivir,
los
para
la
esta
procariota
hubiese
por
selección
desarrollado
teoría
un
en
aeróbica
grande.
habían
alimentada
célula
podría
eucariotas
beneciado
origen
la
más
grande
haberse
esta
los
que
Una
relación
cloroplastos.
de
le
desarrollado
fotosintéticos.
de
de
capacidad
fotosíntesis
permitiera
hasta
vez
convertirse
más,
ambos
endosimbiótica.
53
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
procariota
Aivia
original
evolución del
núcleo
Bangiomorpha y 
ígene e ex
El primer organismo
evolución de la
evolución de los
fotosíntesis
eucariota y multicelular
evolución de la
cromosomas
lineales,
conocido es Bangiomorpha
mitosis y meiosis
pubescens. Se han
descubier to fósiles de
esta alga roja en rocas de
1.200 millones de años
en el nor te de Canadá.
endocitosis da lugar
Es el primer organismo
a las mitocondrias
conocido productor de
dos tipos diferentes de
endocitosis da
lugar a los
gametos: uno femenino
cloroplastos
más grande y sésil, y otro
masculino más pequeño
y móvil. Bangiomorpha
es, por tanto, el primer
organismo conocido
capaz de reproducirse
evolución de las
evolución de las
células vegetales
células animales
sexualmente. Parece poco
probable que la estructura
celular eucariótica,
la multicelularidad
y la reproducción
sexual evolucionaran
célula vegetal
célula animal
(eucariótica)
(eucariótica)
simultáneamente. ¿Cuál
es la secuencia más
▲
Figura 7 Endosimbiosis
probable de estos hitos en
la evolución?
Aunque
ya
no
cloroplastos
y
evolucionaron
●
Tienen
a
●
la
de
sus
los
Tienen
●
Solo
ya
●
El
de
54
partir
propios
de
vivir
de
de
procariotas
genes
forma
poseen
en
una
independiente,
características
que
los
sugieren
que
independientes:
molécula
de
ADN
circular
semejante
propios
ribosomas
70S
de
tamaño
y
forma
típicos
de
procariotas.
Transcriben
propias
●
a
capaces
mitocondrias
procariotas.
sus
algunos
son
las
su
ADN
y
utilizan
el
ARNm
para
sintetizar
algunas
de
sus
proteínas.
pueden
producirse
por
la
división
de
mitocondrias
y
cloroplastos
existentes.
tamaño
los
de
las
mitocondrias
procariotas
y
los
cloroplastos
es
similar
al
tamaño
1 . 6
d I V I s I ó N
c E l u l A r
1.6 di viin ea
Comprensión
Aplicaciones
La mitosis es la división del núcleo en dos
➔
Correlación entre el fumar y la incidencia de
➔
núcleos hijos, idénticos genéticamente.
cánceres.
Los cromosomas se compactan por
➔
superenrollamiento durante la mitosis.
Habilidades
La citoquinesis tiene lugar tras la mitosis
➔
Identicación de las fases de la mitosis en
➔
y es diferente en las células animales y en
células vistas a través de microscopio o en una
las vegetales.
micrografía.
La interfase es una fase muy activa del ciclo
➔
Determinación de un índice mitótico a par tir de
➔
celular, en la que tienen lugar muchos procesos
una micrografía.
en el núcleo y en el citoplasma.
Las ciclinas están implicadas en el control del
➔
ciclo celular.
Naturaleza de la ciencia
En el desarrollo de los tumores primarios y
➔
La serendipia (descubrimiento o hallazgo
➔
secundarios se produce la inter vención de
afortunado e inesperado) y los descubrimientos
mutágenos, oncogenes y metástasis.
cientícos: el hallazgo de las ciclinas fue accidental.
El papel de la mitosis
La mitosis es la división del núcleo en dos núcleos hijos,
idénticos genéticamente.
El
núcleo
de
una
genéticamente
permite
a
núcleos
y,
Para
del
que
la
mitosis.
La
lo
pueda
una
mitosis
de
de
se
estas
tiene
la
describe
lo
que
en
es
un
profase,
sucede
de
pasa
que
a
se
de
una
cada
núcleo
requieren
y
el
estas
la
con
La
mitosis
uno
de
los
otra.
todo
de
Durante
el
ADN
anterior
ADN
la
a
a
la
dos
mitosis,
hijo.
células
los
y
núcleos
período
el
con
embrionario,
asexual.
citólogos
telofase.
fases.
núcleos
desarrollo
reproducción
anafase
de
una
a
molécula
durante
la
dos
mitosis.
replicarse
sola
continuo,
una
cada
una
cromátidas.
un
tejidos
proceso
hijas,
debe
en
llamado
interfase,
eucariotas:
metafase,
en
la
ser
dividir
idénticas
antes
llamadas
los
reparación
mitosis
fases:
pasa
siempre
la
crecimiento,
puede
proceso
células
durante
cromátidas
lugar
se
un
dos
mitosis,
idénticas
el
cuatro
la
cromosoma
ADN
en
produce
idénticos
en
mediante
genéticamente
genéticamente
Aunque
eucariótica
dividirse
tanto,
ocurrir
Esto
Cada
moléculas
cada
célula
por
núcleo.
célula
idénticos
lo
Más
han
dividido
adelante
se
▲
Figura 1 Hydra viridissima con un
pequeño pólipo nuevo producido por
reproducción asexual mediante mitosis
55
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Interfase
Aivia
La interfase es una fase muy activa del ciclo celular, en la que
El número de veces que la mayoría
tienen lugar muchos procesos en el núcleo y en el citoplasma.
de las células de un organismo se
pueden dividir por mitosis tiene un
El
ciclo
celular
es
la
secuencia
de
sucesos
entre
una
división
celular
y
la
límite. Las células obtenidas de un
siguiente.
Tiene
dos
fases
principales:
la
interfase
y
la
división
celular.
embrión humano solo se dividen
La
interfase
es
una
etapa
muy
activa
en
la
vida
de
una
célula
donde
se
entre 40 y 60 veces, pero, dado que
producen
muchas
reacciones
metabólicas.
Algunas
de
ellas,
como
las
el número de células se duplica con
reacciones
de
la
respiración
celular,
también
ocurren
durante
la
división
cada división, esto es suciente para
celular,
pero
la
replicación
del
ADN
en
el
núcleo
y
la
síntesis
de
proteínas
producir un cuerpo humano adulto.
en
el
citoplasma
solo
se
producen
durante
la
interfase.
Hay casos excepcionales, como el
Durante
la
interfase
aumenta
el
número
de
mitocondrias
en
el
epitelio germinal en los testículos, en
citoplasma.
Esto
se
debe
al
crecimiento
y
la
división
de
las
mitocondrias.
los que puede producirse un número
De
la
misma
manera,
en
las
células
vegetales
y
en
las
algas
aumenta
el
mucho mayor de divisiones. El epitelio
número
de
cloroplastos.
También
sintetizan
celulosa
y
utilizan
vesículas
germinal es una capa de células que se
para
agregarla
a
sus
paredes
celulares.
divide para formar las células utilizadas
en la producción de espermatozoides.
La
interfase
consta
de
tres
fases:
G
,
S
y
G
1
Discute cuántas veces es necesario
todo
que se dividan las células de esta capa
el
ambas
durante la vida de un hombre.
material
células
células
no
genético
nuevas
avanzan
de
su
tengan
más
allá
un
de
En
para
juego
la
.
la
fase
S
la
célula
replica
2
núcleo
fase
que,
después
completo
G
de
porque
de
genes.
nunca
la
mitosis,
Algunas
van
a
dividirse,
1
así
que
una
no
fase
necesitan
llamada
G
prepararse
que
puede
para
ser
la
mitosis.
temporal
o
En
su
lugar,
entran
en
permanente.
0
Superenrollamiento de los cromosomas
G2
Los cromosomas se compactan por superenrollamiento
Mitosis
durante la mitosis.
is
s
e
in
u
q
o
it
C
la
mitosis,
las
dos
cromátidas
que
forman
cada
cromosoma
N
Durante
E
S
R
F
Se duplica
deben
A
ser
separadas
y
trasladadas
a
los
polos
opuestos
de
la
célula.
Las
SE
G1
cada uno
moléculas
de los
Se duplican los
cromosomas
contenidos de la
de
núcleos
de
a
pero
ADN
células
en
estos
cromosomas
humanas
tienen,
en
son
inmensamente
promedio,
un
largas.
diámetro
Los
inferior
célula, excepto
los cromosomas
5
µm,
Por
lo
tanto,
mucho
G0
esencial
y
hacer
denomina
están
en
el
que
ADN
proceso
lugar
consiste
el
de
compactar
Este
tiene
condensación
para
Figura 2 El ciclo celular
es
moléculas
cortas.
cromosomas
La
▲
más
sus
en
cromosoma
al
ADN
en
superenrollamiento,
los
sea
los
en
que
50.000
en
corto
y
de
de
también
los
largo.
la
de
los
mitosis.
molécula
Este
llamadas
hay
de
estructuras
la
ancho.
proteínas
µm
condensación
fase
repetidamente
cromosomas
el
de
como
primera
más
Unas
más
cromosomas
conoce
la
enrollar
superenrollamiento.
asociadas
se
durante
miden
de
proceso
histonas
eucariotas
enzimas
ADN
se
que
participan
implicadas.
Fases de la mitosis
Identicación de las fases de la mitosis en células vistas a través de microscopio
En
las
puntas
grandes
Si
se
para
de
las
cantidades
tratan
hacer
raíces
de
que
células
químicamente
que
las
células
las
se
están
en
creciendo
proceso
puntas
separen,
de
de
hay
división.
estas
raíces
colorantes
visibles
de
la
un
56
hasta
portaobjetos
formar
de
una
sola
microscopio.
capa
Se
reaccionan
cromosomas
mitosis
a
través
de
a
con
n
un
el
de
ADN
para
observar
hacer
las
etapas
de
la
microscopio.
pueden
Para
aplastarse
que
los
de
células
pueden
poder
identicar
las
cuatro
etapas
en
mitosis,
es
necesario
en
una
entender
lo
Después
de
que
sucede
utilizar
cada
de
ellas.
estudiar
la
1 . 6
información
observar
de
esta
células
en
sección,
proceso
serás
de
capaz
división
de
a
de
través
un
d I V I s I ó N
microscopio
identicar
cada
o
una
c E l u l A r
en
de
una
las
micrografía
e
fases.
Profase
Los cromosomas se acor tan y
ensanchan porque se enrollan.
Para reducir sucientemente su
tamaño tienen que enrollarse
repetidas veces. Esto se denomina
superenrollamiento. Desaparece
el nucléolo. Crecen microtúbulos
▲
Interfase: se puede ver el nucléolo en
▲
Profase: se pueden ver los
a par tir de unas estructuras
el núcleo, pero no los cromosomas
cromosomas dentro de la
llamadas centros organizadores de
membrana nuclear
microtúbulos (COMT) para formar
centrómero
COMT
una matriz en forma de huso que
microtúbulos
une los polos de la célula. Al nal de
la membrana
la profase, la membrana nuclear se
nuclear se
cromosoma
disuelve.
disuelve
compuesto de dos
microtúbulos
cromátidas
del huso
hermanas
▲
Profase temprana
▲
Profase tardía
Metafase
Los microtúbulos continúan creciendo
y se conectan a los centrómeros de
placa metafásica en
cada cromosoma. Los dos puntos de
el ecuador de la célula
conexión en lados opuestos de cada
centrómero permiten a las cromátidas
de un cromosoma acoplarse a
huso mitótico
los microtúbulos de diferentes
polos. Se aplica tensión a todos los
microtúbulos para comprobar si el
▲
Metafase: los cromosomas
▲
Metafase
acoplamiento es correcto. Para ello
están alineados en el ecuador
se acor tan los microtúbulos del
y no dentro de una membrana
centrómero. Si el acoplamiento es
nuclear
correcto, los cromosomas permanecen
en el ecuador de la célula.
Anafase
Al comienzo de la anafase, cada
centrómero se divide, separando los
pares de cromátidas hermanas. Los
microtúbulos del huso las empujan
rápidamente hacia los polos de la
célula. La mitosis produce dos núcleos
genéticamente idénticos porque las
los cromosomas
cromátidas hermanas se desplazan
hijos se separan
a polos opuestos empujadas por los
microtúbulos del huso, como resultado
▲
Anafase: dos grupos de cromátidas en
▲
del acoplamiento que tuvo lugar en la
Anafase
forma de V apuntan a los dos polos
metafase.
57
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Telofase
Las cromátidas hermanas se
encuentran ya en los polos y, a
par tir de ahora, se denominan
cromosomas. En cada polo, los
cromosomas se agrupan cerca del
COMT y se forma a su alrededor una
membrana nuclear. Los cromosomas
se desenrollan y se forma un
▲
Telofase: los cromosomas se agrupan
▲
Interfase: se pueden ver los
nucléolo. En esta etapa de la mitosis,
en cada polo y se forma una nueva
nucléolos dentro de las membranas
pared celular en el ecuador
nucleares, pero no los cromosomas
la célula generalmente ya se está
dividiendo y las dos células hijas
entran otra vez en interfase.
surco de escisión
formación de la
membrana nuclear
Telofase
▲
Pegna aaa en a: Los centrómeros y telómeros
La
gura
de
mitosis.
3
y
las
En
uorescente
hay
unas
colorante
1
2
La
los
gura
qué
célula
muestran
teñido
En
los
de
azul
extremos
telómeros,
células
el
que
ADN
de
se
los
en
y
proceso
de
rojo
cromosomas
han
teñido
con
un
verde.
fase
de
la
mitosis
estaba
la
célula,
razonando
Indica
b)
Explica
En
[3]
tiene
a)
c)
ha
respuesta.
la
un
número
cuántos
la
animales
▲
anteriores
se
llamadas
uorescente
en
3,
centrómeros.
estructuras
Deduce
tu
imágenes
la
par
de
cromosomas
razón
tienen
por
un
micrografía
la
que
hay
las
número
de
una
cromosomas.
en
esta
células
par
célula
de
en
célula.
[1]
vegetales
y
cromosomas.
interfase,
[2]
los
Figura 3 Célula en proceso de mitosis
centrómeros
telómeros
d)
Una
en
enzima
que
se
ADN
nal
más
Esta
durante
del
otro.
el
Predice
para
está
celular
no
las
una
solo
se
del
razones
cortas
activa
gametos.
en
puede
las
o
de
en
animal.
los
[2]
telómeros
bases
las
de
ADN
células
del
por
del
y
esto.
Cuando
replicar,
un
los
células
consecuencias
planta
núcleo
para
alarga
secuencias
producir
ciclo
telómero
corto.
extremo
Sugiere
enzima
para
un
telomerasa
muchas
utilizan
telómeros
58
el
en
llamada
agregándoles
repetidas.
están
lo
se
germinales
replica
cuerpo,
que
se
la
el
parte
queda
acortamiento
de
los
[2]
1 . 6
d I V I s I ó N
c E l u l A r
El índice mitótico
Determinación de un índice mitótico a par tir de una
micrografía
El
índice
de
mitótico
mitosis
puede
en
un
calcular
es
el
cociente
tejido
y
el
utilizando
entre
número
esta
el
número
total
de
de
células
células
en
proceso
observadas.
Se
ecuación:
número de células en mitosis
___
Índice
mitótico
=
número
La
gura
4
es
desarrollado
mitótico
células
Para
las
de
en
●
ajo.
región
●
Crear
índice
en
de
puede
tabla
de
cualquiera
estos
de
una
para
de
un
si
se
se
de
la
de
punta
de
el
se
de
en
una
estas
raíz
de
meristemática
ha
El
índice
número
células
seguir
la
que
testículo.
punta
pueden
región
el
cuenta
número
parte
tumor
en
la
total
de
meiosis.
raíz
donde
instrucciones:
una
(es
cebolla
decir,
o
Figura 4 Células en proceso de mitosis en un
una
tumor de Leydig
celular).
apuntar
de
células
Leydig
el
una
la
clasicar
fases
datos
de
rápidamente,
para
las
células
también
división
de
calcularse
examinar
células,
de
y
de
célula
portaobjetos
y
rápida
una
Utilizar
una
mitótico
un
Buscar
centenar
●
tumor
multiplican
Preparar
un
de
micrografía
el
se
micrografía
partir
este
la
hallar
células
una
a
total
la
los
recuentos.
cada
célula
De
que
aproximadamente
está
en
interfase
o
un
en
mitosis.
calcular
el
índice
mitótico.
Citoquinesis
La citoquinesis tiene lugar tras la mitosis y es diferente en
las células animales y en las vegetales.
Después
de
la
mitosis,
genéticamente
se
denomina
completado
animales
En
la
las
se
se
va
estrangula
En
y
las
se
la
dos
a
la
de
se
el
efectúa
de
la
la
de
dividirse
El
proceso
si
manera
hay
de
comienza
una
y
conectan
estas
en
dos
núcleos
división
antes
de
diferente
celular
haberse
en
las
células
las
las
la
de
en
estrechando
de
escisión.
la
línea
de
actina
escisión
dos
la
y
se
del
miosina,
alcanza
desplazan
hacia
lo
largo
tubulares
ecuador
de
las
plasmáticas
dos
se
que
y
musculares.
hijas.
a
en
Para
membrana
la
células
tubulares
plasmáticas
membranas
va
contracciones
surco
vesículas
se
surco
dentro
son
estructuras
toda
membranas
a
el
estructuras
vesículas,
las
causan
separándola
algunas
formar
membrana
que
un
contráctiles
proteínas
cuando
acaba
vegetales,
para
Estas
y,
plasmática
formando
proteínas
proteínas
célula
en
membrana
célula
ecuador.
las
más
de
convertirán
capas
pueden
célula.
Generalmente
se
estrechando
células
capas
de
anillo
en
fusionan
fusión
y
animales,
un
similares
anillo
mitosis
ecuador
plasmática,
son
la
una
vegetales.
del
usa
células
en
citoquinesis.
células
zona
ello
y
las
idénticos
de
el
el
ecuador
este.
unen
existentes
a
Con
formando
después
células
El
centro,
se
hijas.
ambos
Estas
lados
▲
de
la
célula,
completando
así
la
división
del
Figura 5 Citoquinesis en a) un óvulo fer tilizado
citoplasma.
de erizo de mar y b) una célula de la punta de
En
las
células
sustancias
en
vegetales,
vesículas
la
siguiente
que
las
etapa
depositan
es
por
el
transporte
exocitosis
de
entre
pectinas
las
dos
y
otras
un brote de una planta Coleus
nuevas
59
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
membranas.
nueva
y
la
Así
célula.
A
depositan
cada
célula
se
forma
la
laminilla
continuación,
por
exocitosis
construye
su
las
junto
propia
media
dos
a
que
células
la
pared
unirá
hijas
laminilla
celular
las
llevan
media.
paredes
celulosa
Como
adyacente
a
la
de
al
la
ecuador
resultado,
línea
ecuatorial.
Las ciclinas y el control del ciclo celular
Las ciclinas están implicadas en el control del ciclo celular.
Cada
fase
grupo
las
la
de
del
tareas
se
de
ciclinas
ciclinas.
otras
fase
se
activación
de
una
fases
las
Existen
gráco
las
las
la
ciclinas.
estas
La
ciclo
la
del
cuando
unas
tipos
se
El
célula
pasa
un
el
importantes.
y
que
la
de
célula
asegurar
solo
Un
que
pasa
a
oportuno.
y
llamadas
añaden
acoplamiento
que
llevan
de
ciclinas
cómo
quinasas
grupos
de
a
de
fosfato
cabo
a
la
siguiente
celular
nuevas
en
las
aumentan
determinado
ciclo
necesitan
tareas
responsables
dependientes
fosfato
a
desencadena
tareas
la
especícas
en
celular.
muestra
no
las
correcto
enzimas
principales
6
es
numerosas
son
activan
proteínas,
ciclo
alcanzan
se
a
ciclinas
momento
célula.
otras
controlan
cuando
el
quinasas
gura
ciclinas
ciclinas
solo
las
cuatro
de
en
acoplan
en
comprende
llamadas
del
Estas
proteínas
de
celular
realizan
siguiente
Las
ciclo
proteínas
y
células
y
fase
umbral
del
de
garantizan
células,
pero
humanas.
disminuyen
ciclo
celular
en
las
células
otros
El
niveles
hasta
concentración.
que
no
los
Así
se
de
que
pues,
dividan
momentos.
nóicartnecnoc
fase G
fase S
fase G
1
mitosis
2
La ciclina D hace que la célula pase de la fase G
a la G
0
y de la fase G
1
a la S.
1
La ciclina E prepara a la célula para la replicación del ADN en la fase S.
La ciclina A activa la replicación del ADN en el núcleo en la fase S.
La ciclina B induce la formación del huso mitótico y otras tareas en el
citoplasma como preparación para la mitosis.
▲
Figura 6
Descubrimiento de las ciclinas
La serendipia (descubrimiento o hallazgo afor tunado e inesperado) y los
descubrimientos cientícos: el hallazgo de las ciclinas fue accidental.
Durante
síntesis
Hunt
una
investigación
proteica
descubrió
concentración
disminuía,
60
a
en
óvulos
una
sobre
de
proteína
el
erizo
que
después
de
la
diferencia
de
otras
control
de
mar,
de
aumentaba
fertilización
pero
proteínas
la
Tim
que
en
luego
continuaban
durante
se
un
destruía.
que
la
aumentando.
período
de
Experimentos
concentración
repetidos
30
aumentos
de
y
La
proteína
minutos
y,
posteriores
esta
proteína
disminuciones
se
sintetizaba
poco
después,
demostraron
experimentaba
coincidiendo
1 . 6
con
las
unos
Tim
fases
10
del
ciclo
minutos
Hunt
llamó
celular.
después
a
esta
La
de
proteína
comenzar
proteína
se
la
destruía
mitosis.
el
año
al
descubrimiento
ceremonia
ciclina.
ver
Investigaciones
posteriores
permitieron
en
ciclinas
y
conrmaron
lo
que
Tim
principio:
que
las
Hunt
desde
el
ciclinas
son
clave
en
el
control
del
ciclo
galardonado
con
el
Premio
celular.
Nobel
las
entrega
Internet.
la
En
de
ciclinas.
del
su
Su
Premio
dicho
importancia
había
Tim
propuesto
celular.
contribución
discurso
Nobel
discurso
se
en
la
puede
de
de
la
menciona
serendipia,
porque
varias
él
no
Este
descubrir
cómo
descubrimiento
se
es
controla
un
el
ejemplo
de
Hunt
serendipia:
fue
de
un
ciclo
factor
de
reconocimiento
había
se
sospechado
en
c E l u l A r
identicar
veces
otras
2001
d I V I s I ó N
Fisiología
un
hallazgo
afortunado
e
inesperado
que
en
ocurre
por
accidente.
E áne y a fmain e me
En el desarrollo de los tumores primarios y secundarios
se produce la intervención de mutágenos, oncogenes y
metástasis.
Los
tumores
cualquier
casos,
las
grupos
de
la
se
a
partes
otras
mucho
anormales
vida
células
trasladan
causen
son
etapa
en
adhieren
daño
y
del
se
de
células
cualquier
entre
sí
cuerpo.
clasican
y
Es
parte
no
se
desarrollan
cuerpo.
invaden
poco
como
que
del
En
tejidos
probable
benignos.
que
En
en
algunos
cercanos
estos
otros
ni
se
tumores
tumores,
Aivia
las
células
pueden
desprenderse,
desplazarse
a
otras
partes
del
cuerpo
Inveigain e e áne
y
convertirse
muy
en
probable
tumores
que
secundarios.
supongan
un
Estos
riesgo
tumores
para
la
son
malignos
y
es
Pueden formarse tumores en
vida.
cualquier tejido a cualquier edad,
Las
enfermedades
debidas
a
tumores
malignos
se
conocen
comúnmente
pero la piel, el pulmón, el intestino
como
cáncer
y
tienen
diversas
causas.
Los
agentes
y
productos
grueso, la mama y la próstata son
químicos
que
causan
cáncer
se
denominan
agentes
carcinógenos,
par ticularmente vulnerables. El
porque
los
tumores
malignos
son
carcinomas.
Hay
varios
tipos
de
cáncer es una causa impor tante
agentes
carcinógenos,
incluidos
algunos
virus.
Todos
los
mutágenos
son
de muer te en la mayoría de las
carcinógenos,
tanto
los
mutágenos
químicos
como
la
radiación
de
alta
poblaciones humanas, por eso existe
energía,
como
los
rayos
X
y
la
luz
ultravioleta
de
onda
corta.
Esto
es
una necesidad urgente de encontrar
porque
los
mutágenos
son
agentes
que
causan
mutaciones
genéticas
y
las
métodos de prevención y tratamiento.
mutaciones
pueden
causar
cáncer.
Esto supone una investigación básica
Las
mutaciones
genes.
Los
La
son
mayoría
pocos
genes
denominan
cambios
de
que
los
aleatorios
genes
pueden
oncogenes.
En
no
la
causan
llegar
una
en
a
secuencia
cáncer
provocar
célula
si
los
bases
sufren
cáncer
normal,
de
si
de
los
mutaciones.
mutan
oncogenes
sobre el control del ciclo celular. Se
han logrado grandes avances, pero no
son sucientes.
se
participan
¿Quién debe pagar la investigación
en
el
control
del
ciclo
celular
y
la
división
celular.
Por
esta
razón,
las
sobre el cáncer?
mutaciones
células
Para
y,
de
como
que
una
mutaciones.
pequeña,
en
el
de
toda
esta
pero,
se
una
tumor
y
a
la
la
de
en
otras
total
signicativa.
repetidamente
así
La
metástasis
del
es
de
el
de
deben
es
de
las
se
a
grupo
de
forma
dos
de
producirse
de
un
células
tumor
una
células,
células
movimiento
varias
extremadamente
número
formación
donde
incontrolada
tumores.
gran
lugar
Este
el
división
ocurra
Cuando
cuerpo
la
tumoral,
esto
dando
sucesivamente.
partes
en
que
cuenta
probabilidad
es
causar
formación
convierta
teniendo
primario.
primario
se
pueden
posibilidad
vida
divide
ocho
genes
resultado,
célula
La
cuerpo,
luego
estos
de
forman
célula
luego
se
que
a
lo
hay
largo
tumoral,
cuatro,
denomina
células
tumores
de
un
tumor
secundarios.
61
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
Tabaquismo y cáncer
Correlación entre el fumar y la incidencia de cánceres
En
las
entre
y
el
dos
ciencias,
dos
cáncer
tipos
positiva,
es
de
también
una
de
una
de
Esta
hace;
y
el
Con
los
y
una
con
de
cigarrillos
mayor
a
La
de
entre
uno
el
fumadores
de
toda
son
clase
varias
de
veces
cánceres
más
que
propensos
los
no
los
consumo
a
causa
demostrada
cuanto
cáncer.
de
juntos.
número
causa
1
día,
pero
de
los
continuas
participantes.
mayor
ya
de
por
muestra
mayor
es
es
el
También
mortalidad
vez,
los
morir
el
disminuyen
tabla
al
índice
a
fumadores.
Existen
cuando
sido
fumados
alguna
fumar
aumenta,
investigaciones
que
de
entre
correlación
mortalidad
ha
las
que
relación
disminuye.
de
mayor
muestran
una
positiva
índice
una
factores
también
otro
es
relación
correlación.
negativa,
correlación
de
largas
datos
fumaron
el
La
de
investigaciones.
mortalidad
un
de
correlación
resultados
Los
lo
uno
aumenta,
repetidas
más
ejemplo
correlación
cigarrillos
cáncer.
correlación
variables.
correlación.
Con
Existe
un
cuando
otro
factores
una
factores
entre
habían
el
número
índice
de
muestran
aquellos
dejado
que
de
En
las
ciencias,
es
importante
distinguir
entre
fumar.
correlación
Asimismo,
muestran
los
enormes
mortalidad
a
causa
laringe
y
pues
humo
con
el
cada
también
pulmón.
una
el
cáncer
y
vejiga,
índice
de
de
existe
tabaquismo
riñón,
resultados
de
no
y
en
partes
del
y
de
no
boca,
no
cuello
debida
cuerpo,
fumadores,
Aunque
tipos
diferente
la
el
estómago,
uterino.
otros
estas
tabla
1
entre
los
muestra
caa e me e ene 1951
el
en
fumar
este
de
humanos.
Hay
pocas
una
El
las
la
y
correlación
el
humo
animales
del
pruebas
productos
de
carcinógenos.
dudas
de
que
causales
tabaco
que
que
tumores
Ante
fumar
es
al
en
Se
o
de
una
seres
del
datos,
causa
de
los
otros
humo
estos
ha
en
menos
el
Sin
están
contiene
veinte
laboratorio
químicos
no
cáncer.
diferentes.
causar
de
del
relaciones
químicas
pueden
cáncer
causa
experimentalmente
pulmones
son
sea
caso
sustancias
sustancias
tabaco
Hallar
tabaquismo
establecidas.
cuarenta
de
causa.
que
demostrado
pero
entre
bien
muchas
contacto
positiva
a
embargo,
faringe,
y
entre
demuestra
de
sorprenden,
en
esófago,
signicativamente
los
de
índice
entra
correlación
cánceres
páncreas
el
resultados
cigarrillos
estas
positiva
investigación
cánceres
mortalidad
es
fumadores
de
Estos
una
la
aumentos
los
los
de
de
caben
cáncer.
Ínie e m aia p 10 0.0 0 0 hme/añ
y 20 01
Nna fman
Anig
(tamañ e a mea:
fmae e
34.439 mi vane en
igai
Fmae aae (igai/ía)
1–14
15–24
≥25
Gan beaña)
Todos los cánceres
Cáncer de pulmón
360
466
588
747
1.061
17
68
131
233
417
9
26
36
47
106
334
372
421
467
538
Cáncer de boca, faringe, laringe
y esófago
Todos los otros cánceres
▲
62
T
abla 1 ex traída del British Medical Journal 328(7455), 24 de junio de 2004
1 . 6
d I V I s I ó N
c E l u l A r
Pegna aaa en a: El efecto del fumar en la salud
Uno
de
fumar
los
en
34.439
mayores
la
salud
médicos
información
2001
y
se
estudios
contó
con
varones
sobre
registró
el
fumaron
causa
de
efecto
de
participación
británicos.
cuánto
la
sobre
la
Se
de
tip e enfemea
1951
cada
los
tabla
obtuvo
entre
muerte
de
de
Las
y
médicos
siguiente
cifras
cada
fallecidos
muestra
representan
100.000
el
hombres
durante
algunos
número
por
ese
de
período.
los
de
La
resultados.
muertes
por
año.
uno
1–14
15–24
>25
igai a ía
igai a ía
igai a ía
107
237
310
471
1.037
1.447
1.671
1.938
N fmae
Respiratoria (enfermedades de los
pulmones y vías respiratorias)
Circulatoria (enfermedades del
corazón y los vasos sanguíneos)
Úlceras duodenales y estomacales
8
11
33
34
Cirrosis del hígado
6
13
22
68
20
22
6
18
Enfermedad de Parkinson
▲
1
T
abla 2
Deduce
si
existe
una
correlación
positiva
entre
4
fumar
y
el
índice
de
mortalidad
a
causa
Discute
es
todos
los
tipos
de
enfermedad.
Basándote
si
fumar
en
los
supone
datos
un
de
la
mayor
una
tabla,
respiratorias
riesgo
o
La
tabla
La
investigación
circulatorias.
si
número
riesgos
los
datos
reducido
para
la
sugieren
de
salud.
que
cigarrillos
del
que
fumar
hígado.
[3]
fumar
no
2
no
incluye
las
muertes
por
cáncer.
están
mostró
que
relacionados
siete
con
el
tipos
de
tabaquismo.
[4]
cause
Discute
demuestran
cirrosis
de
Sugiere
3
datos
de
discute
cáncer
enfermedades
los
causa
[2]
5
2
si
de
el
tres
cánceres
tabaquismo.
que
esperarías
que
[3]
un
conlleva
[3]
63
1
B I O L O G Í A
C E L U L A R
d)
Preguntas
Basándote
dos
1
La
gura
7
representa
una
célula
de
de
las
En
en
las
el
iones
de
células
En
la
los
canales
Identica,
aportando
(i)
Es
procariótica
(ii)
Es
parte
de
de
un
en
la
una
o
razón,
si
la
número
eucariótica
se
punta
de
una
de
(i)
raíz
fase
de
la
mitosis
o
aumentos
el
tamaño
del
dibujo
(ii)
en
real
de
la
es
añadiese
de
qué
5
al
le
µm,
dibujo
calcula
una
pasaría
a
la
su
sumergiese
en
una
2.500
célula.
concentrada
b)
barra
razones
tabla
una
3
durante
de
tu
muestra
célula
los
a
través
ha
sale
sido
de
la
agua
las
de
las
secretado.
brosis
funcionan
de
una
de
quística,
bien
células.
y
el
área
de
de
acarrea
convierte
El
líquido
en
problemas
espeso
de
salud.
el
nombre
las
Explica
de
iones
células
iones
los
procesos
con
cargas
que:
positivas
secretoras
de
cloruro
[1]
fuera
de
las
secretoras
por
agua
qué
personas
el
que
de
[1]
las
células
líquido
padecen
secretoras
secretado
brosis
[1]
por
quística
espeso
y
viscoso.
[4]
si
Se
midió
la
cantidad
de
ADN
presente
en
el
salina
hora.
las
se
[1]
de
un
gran
número
de
células
obtenidas
Incluye
respuesta.
hígado
que
células
Expulsan
dos
cultivos
distintos
de
médula
ósea
[3]
humana
La
con
de
de
2
hacia
ejemplo,
iones
y
genética
no
(por
los
fuera
que
salen
las
Sacan
(iii)
×
núcleo
las
las
pasivamente
También
cloruro
células
[2]
longitud.
célula
solución
lo
de
4
se
siguen
líquido
iones
humanas
páncreas),
bombean
les
Expulsan
[1]
es
Predice
el
por
Indica
[1]
de
escala
c)
se
el
cloruro.
de
pocos
las
Si
en
enfermedad
viscoso,
a)
[1]
dedo
una
Calcula
(ii)
identica
de
célula:
interfase
(i)
tabla,
Figura 7
y
Está
y
de
hasta
secretado
El
la
[2]
secretoras
cloruro
canales
muy
▲
b)
en
principales
hígado.
positivas
de
células
(iii)
del
pulmón
cargas
o
datos
multicelular.
3
a)
los
un
células
organismo
en
actividades
membranas
a)
de
Para
(gura
cada
muestra
rata.
podrían
8).
sección
B,
(I,
deduce
estar
las
II
en
y
III)
qué
células
del
fase
(es
gráco
del
decir,
de
ciclo
G
,
G
1
la
celular
o
S). [3]
2
2
cmpnene e a memana
Áea (µm
)
b)
Membrana plasmática
1.780
Estima
la
núcleo
que
tipos
Retículo endoplasmático rugoso
de
cantidad
cabría
células
aproximada
esperar
en
(i)
Membrana mitocondrial interna
humanas:
Células
de
la
médula
ósea
(ii)
Células
de
la
médula
ósea
Lisosomas
telofase
[2]
100
Muestra A
Otros componentes
Muestra B
18.500
(cultivo de células que no se
el
del
área
total
de
las
membranas
de
hígado.
la
[2]
Calcula el área de la membrana plasmática como
porcentaje del área total de las membranas de la
célula. Muestra tus cálculos.
[3]
están dividiendo)
3
2
1
5
Explica
la
diferencia
entre
el
área
de
10
membrana
mitocondrial
interna
y
15
3
dividiendo rápidamente)
I
2
III
1
II
5
10
la
ADN/pg por núcleo
externa.
[3]
▲
64
(cultivo de células que se están
)selim ne( saluléc ed oremúN
Calcula
)selim ne( saluléc ed oremúN
T
abla 3
c)
durante
280
la
b)
durante
profase
39.600
Núcleo
célula
por
7.470
la
a)
ADN
siguientes
30.400
Membrana mitocondrial externa
▲
de
los
Figura 8
ADN/pg por núcleo
15
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Introducción
El
agua
es
el
organismos
mediante
químicas
La
una
que
producir
vida
y
cuando
la
es
en
el
tienen
la
energía
respiración
necesaria.
red
lugar
emplea
la
que
controlan
compleja
fotosíntesis
para
la
medio
vivos
se
la
vida.
Los
carbono,
composición
energía
de
reacciones
como
dentro
energía
química
celular
Se
da
su
de
de
la
medio.
luz
solar
necesaria
libera
emplean
este
esta
para
energía
compuestos
de
la
hidrógeno
y
enzimas
célula
y
almacena
y
para
otras
funciones
precisa
y
oxígeno
almacenarla.
controlar
tienen
biológicas.
en
el
ADN
traducir
necesarias
para
la
una
La
y
para
para
Muchas
suministrar
proteínas
el
amplia
variedad
información
se
puede
sintetizar
actúan
metabolismo
genética
copiar
las
de
de
de
se
forma
proteínas
célula.
2.1 M   mm
Comprensión
Aplicaciones
➔
La biología molecular explica los procesos
➔
La urea como ejemplo de un compuesto
vivos aludiendo a las sustancias químicas
producido por organismos vivos, pero que
implicadas.
también puede sintetizarse ar ticialmente.
➔
Los átomos de carbono pueden formar cuatro
enlaces, y permiten así la existencia de toda
Habilidades
una serie de compuestos.
➔
➔
➔
La vida se basa en los compuestos de carbono,
➔
Dibujo de diagramas moleculares de la glucosa,
entre ellos glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos
la ribosa, un ácido graso saturado y un
nucleicos.
aminoácido común.
El metabolismo es el conjunto de todas las
➔
Identicación de compuestos bioquímicos tales
reacciones catalizadas por enzimas en una
como los glúcidos, los lípidos o las proteínas a
célula o un organismo.
par tir de diagramas moleculares.
El anabolismo es la síntesis de moléculas
complejas a par tir de moléculas más simples,
Naturaleza de la ciencia
incluida la formación de macromoléculas
a par tir de monómeros, por reacciones de
condensación.
➔
➔
Refutación de teorías: la síntesis ar ticial de la
urea ayudó a refutar el vitalismo.
El catabolismo es la descomposición
de moléculas complejas en moléculas
más simples, incluida la hidrólisis de
macromoléculas en monómeros.
65
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Biología molecular
La biología molecular explica los procesos vivos
aludiendo a las sustancias químicas implicadas.
El
descubrimiento
revolución
en
organismos
estructura
son
la
▲
vivos.
de
diversas
biología
de
la
biología
las
y
estructura
que
Hizo
ha
posible
moléculas
las
y
tiene
las
ya
ADN
explicar
interacciones
molecular
del
en
transformado
procesos
interacciones
son
más
muy
de
1953
inició
nuestra
biológicos
entre
ellas.
complejas,
cincuenta
una
comprensión
por
años,
a
Las
lo
los
de
la
estructuras
que,
sigue
de
partir
aunque
siendo
una
Fur 1 U ból mleculr trbjd e
ciencia
relativamente
joven.
el lbrtr
Hay
muchas
una
aparentemente
variadas
y
nucleicos
de
la
para
en
cuando
actúan
constituye
El
la
enfoque
considerar
vivo
y
de
los
algunos
sin
sus
organismos
no
puede
el
sistema
La
partes
que
relación
lo
el
su
es
son
más
Los
ácidos
químicos
asombrosamente
variedad
de
químicas
entre
incluida
proteínas.
los
tareas
de
la
genes
reduccionista,
y
nos
no
enfoque
todo
emergen
vivos,
moléculas
productos
bioquímicos
contrario
que
las
las
dentro
célula
y
las
proteínas
molecular.
biología
explicarlo
en
los
gran
pero
y
constituyentes.
en
de
Son
reacciones
molecular
procesos
organismos
agua,
proteínas
una
biología
sostienen
constituyentes,
mirar
la
productivo
biólogos
molecular
partes
enzimas.
de
Las
las
los
el
nucleicos
ARN.
realizan
biología
a
el
genes.
y
distintos
reducirlos
y
en
como
ácidos
controlan
como
la
los
los
ADN
los
esencia
inmensamente
sobre
el
hacer
incluso
simple
son
estructura
célula;
importantes
tan
complejas
incluyen
utilizados
variadas
moléculas
y
de
un
Este
ha
ya
que
enfoque
brindado
cuando
propiedades
que
se
no
ha
sido
conocimientos
tendríamos.
reduccionista
que,
implica
organismo
Sin
de
embargo,
la
biología
combinan
pueden
las
estudiarse
conjunto.
Síntesis de la urea
La urea como ejemplo de un compuesto producido por
organismos vivos, pero que también puede sintetizarse
ar ticialmente
La
urea
es
molecular
la
orina
y
produce
forma
el
La
de
H
N
2
▲
donde
hay
el
mediante
y
se
también
puede
utilizadas
enzimas,
pero
la
se
ltra
químicas
contiene
exceso
son
urea
ciclo
de
de
de
se
2).
Es
por
un
los
en
elimina
con
en
el
el
torrente
cuerpo
las
es
Es
la
articialmente.
resultante
La
hígado
y
de
urea
a
los
orina.
Las
no
reacciones
intervienen
idéntica.
2
+
→
agua
urea
+
dióxido
de
carbono
→
carbamato
en
enzimas
NH
amoníaco
se
como
producida
por
sanguíneo
en
sintetizarse
del
estructura
cuerpo,
catalizadas
distintas
de
vez.
aminoácidos.
del
una
componente
primera
aminoácidos
reacciones
transporta
y
nitrógeno
(gura
descubierta
nitrógeno
un
después
donde
que
simple
fue
un
Fur 2 Drm mleculr de
l ure
66
es
excretar
3)
urea
compuesto
cuando
riñones,
C
allí
hígado
(gura
O
un
relativamente
de
amonio
2 . 1
Cada
año
mayoría
se
se
producen
utiliza
unos
como
100
millones
fertilizante
de
de
M o l é c u l a s
toneladas
nitrógeno
en
de
los
p a r a
urea.
e l
M e t a b o l i s M o
La
cultivos.
CO
+ NH
2
3
enzima 1
carbamoil fosfato
ornitina
urea
enzima 2
arginasa
citrulina
arginina
aspartato
fumarato
enzima 3
enzima 4
argininosuccinato
▲
Fur 3 Ccl de recces que tee lur e ls céluls hepátcs pr stetzr ure
La urea y la refutación del vitalismo
Refutación de teorías: la síntesis ar ticial de la urea ayudó a refutar el vitalismo.
La
se
urea
fue
supuso
En
descubierta
que
aquella
era
época,
un
la
en
la
orina
producto
opinión
de
en
los
1720
y
riñones.
prevaleciente
entusiasmado,
sueco
Jöns
y
los
los
animales
ayuda
del
compuestos
de
un
vital
o
físicas.
teoría
la
de
vida
las
el
que
vital,
aliento,
vida
las
Esta
el
deben
utilizo
principio
signica
se
en
con
idea
origen
a
un
palabra
una
o
era
y
1828,
el
químico
así
decirlo,
químicas
psyche
palabra
ya
no
he
conseguido
de
un
para
griega
Una
articialmente
deducción
lo
mismo
de
plata
y
la
urea
cloruro
de
el
primer
compuesto
de
teoría,
y
amonio.
orgánico
constituyó
un
El
la
porque
intervenido
en
el
hito
principio
esta
la
química
pie.
Debo
urea
decirte
sin
los
que
riñones
sea
hombre
o
perro.
hacerse
logro
pero
era
no
que,
urea
de
del
hizo
si
sin
con
había
un
Wöhler
todos
vital,
compuestos
fue
vitalismo.
que
principio
otros
una
prueba
Ayudó
los
a
en
refutar
inmediatamente
el
biólogos
vitalismo.
necesitarse
teoría
para
que
la
pruebas
mayoría
en
de
contra
los
de
biólogos
que
ha
sido
refutada,
y
a
veces
las
muy
vital
síntesis.
varias
Este
sintetizado
con
respecto
a
una
teoría
duran
no
varias
había
en
obvia
teoría
controversias
signicativo,
de
usando
acepten
articialmente
decía:
Wöhler
una
fue
ideas
hacer
sintetizar
podía
orgánicos.
Suelen
isocianato
mis
tienen
animal,
conseguido
contra
Friedrich
se
abandonasen
sintetizó
químico
parte
alma.
alemán
al
que
los
la
En
la
la
principio
puramente
la
carta
en
plantas
producirse
vital”.
de
fuerzas
Aristóteles
describir
que
la
de
distinto
podían
“principio
vitalismo:
fenómenos
solo
orgánicos
una
Berzelius
era
Por
que
escribió
Jacob
décadas.
Wöhler,
67
2
B I O L O G Í A
Aunque
procesos
mismas
M O L E C U L A R
hoy
en
en
los
fuerzas
día
los
biólogos
organismos
químicas
y
aceptan
vivos
se
físicas
que
rigen
que
la
componentes
los
por
de
las
sintetizar
viva,
todavía
existen
algunos
que
no
en
han
sido
Por
ejemplo,
sigue
sintetizar
día
la
a
hemoglobina
sin
proteínas
usar
química
uno.
Me
orgánica
parece
tropical
primigenia
complejas
extraordinarias;
a
después
Berzelius:
casi
como
le
una
los
llena
ribosomas
una
de
las
temible
cosas
jungla
como
interminable
la
años
escribió
siendo
más
imposible
Cuatro
Wöhler
sintetizados
selva
articialmente.
células.
compuestos
enloquece
orgánicos
las
urea,
materia
Hoy
no
de
la
y
en
la
que
uno
no
se
atreve
a
otros
adentrarse,
pues
parece
no
tener
salida.
Compuestos de carbono
av
Los átomos de carbono pueden formar cuatro enlaces, y
cm  
permiten así la existencia de toda una serie de compuestos.
¿Puedes hallar un ejemplo
de una molécula biológica
El
en la que un átomo de
Tierra,
carbono
es
carbono forma enlaces
de
con átomos de otros tres
posibilidades
elementos o incluso cuatro
de
elementos distintos?
propiedades
La titina es una proteína
Los
gigante que actúa como
enlace
covalente
resor te molecular en el
par
electrones,
músculo. La columna
covalentes
ver tebral de la molécula
los
de titina es una cadena de
carbono.
pero
moléculas
sus
el
de
elemento
producir
brindado
la
más
una
a
los
de
en
la
variedad
organismos
composición
compuestos
abundante
enorme
química
carbono
y
se
vivos
las
actividades
explica
por
las
carbono.
se
el
por
ha
para
diversidad
carbono
son
para
Esto
ilimitadas
La
del
de
átomos,
decimoquinto
utilizarse
diferentes.
casi
células.
átomos
de
solo
puede
con
tipo
eso
forman
forma
un
de
se
enlaces
cuando
dos
electrón
enlace
puede
covalentes
átomos
aportado
más
fuerte
producir
con
otros
adyacentes
por
que
cada
átomo.
puede
moléculas
átomos.
comparten
existir
estables
Los
Un
un
enlaces
entre
con
base
de
100.000 átomos, unidos por
Cada
átomo
de
carbono
puede
formar
hasta
cuatro
enlaces
covalentes
enlaces covalentes simples.
—más
¿Puedes encontrar un
ejemplo de una molécula
de tu cuerpo que tenga
una cadena de más de
1.000.000.000 átomos?
que
que
o
contienen
formarse
cadenas
cadenas
o
átomos
como
el
como
en
pueden
ser
enlaces
nitrógeno
el
covalente
con
de
de
con
los
otros
pueden
otros
otros
tener
átomos
diversas
hasta
átomos—,
que
estructuras
de
carbono
longitudes;
20
así
átomos
elementos,
de
por
muy
para
moléculas
complejas.
formar
ejemplo,
carbono.
como
las
los
ácidos
También
hidrógeno,
Los
estructuras
grasos
pueden
oxígeno,
fósforo.
de
carbono
hidrógeno
ser
de
carbono
pueden
anulares
del
mayoría
contienen
enlaces
Los
la
etanol
en
(el
como
formar
molécula
alcohol
covalentes
doble,
pueden
la
del
simples,
en
el
o
de
enlaces
metano,
vino
y
puede
grupo
la
con
o
un
con
cerveza).
haber
carboxilo
dos
del
solo
varios
Los
cuatro
simples
ácido
elemento,
elementos,
y
enlaces
uno
acético
(el
ácido
vinagre).
Clasicación de los compuestos de carbono
La vida se basa en los compuestos de carbono, entre
ellos glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Los
organismos
compuestos
pueden
68
de
vivos
emplean
carbono
emplearse
con
que
cuatro
tienen
diferentes
categorías
propiedades
propósitos.
principales
distintas
y,
de
por
ello,
2 . 1
Los
glúcidos
por
estar
(carbohidratos
compuestos
de
o
hidratos
carbono,
de
hidrógeno
M o l é c u l a s
carbono)
y
oxígeno,
se
p a r a
e l
M e t a b o l i s M o
caracterizan
con
H
una
metano
proporción
nombre
Los
en
de
de
e
átomos
de
hidrógeno
por
uno
de
oxígeno;
de
ahí
el
carbohidrato
lípidos
agua
dos
son
una
incluyen
H
amplia
categoría
esteroides,
ceras,
de
moléculas
ácidos
grasos
que
y
son
insolubles
triglicéridos.
H
H
En
H
términos
simples,
ambiente
Las
o
los
aceites
proteínas
si
están
triglicéridos
son
líquidos
compuestas
son
a
grasas
si
son
temperatura
de
una
o
más
sólidos
a
ambiente.
cadenas
de
etanol
temperatura
H
aminoácidos.
H
H
O
Todos
los
aminoácidos
de
estas
cadenas
contienen
los
elementos
C
carbono,
hidrógeno,
oxígeno
y
nitrógeno,
aunque
dos
de
los
ácido acético
veinte
O
aminoácidos
Los
ácidos
que
también
contienen
nucleicos
contienen
son
azufre.
cadenas
de
nitrógeno
dos
tipos
ácido
subunidades
llamadas
nucleótidos,
H
H
H
H
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
O
oxígeno,
y
fósforo.
de
ácidos
Existen
OH
nucleicos:
H
el
H
carbono,
H
hidrógeno,
H
H
H
H
ribonucleico
ácido linolénico: un ácido graso omega-3
(ARN)
y
el
ácido
desoxirribonucleico
▲
(ADN).
Fur 4 Alus cmpuests de crb cmues que curre turlmete
Dibujo de moléculas
Dibujo de diagramas moleculares de la glucosa, la ribosa, un ácido graso saturado
y un aminoácido común
No
es
necesario
muchas
debe
las
ser
memorizar
moléculas
capaz
moléculas
de
más
la
diferentes,
dibujar
estructura
pero
un
diagramas
átomo
de
biólogo
de
algunas
de
de
se
enlaces
dobles
átomo
mediante
un
átomo
el
de
una
molécula
símbolo
de
del
carbono
Nombre del grupo
con
muestran
O.
Los
enlaces
mediante
mediante
dos
una
covalentes
línea
y
los
líneas.
importantes.
Algunos
Cada
oxígeno
simples
se
se
átomos
representa
elemento.
Por
representa
con
C
Estructura completa
hidroxilo
muestra
ejemplo,
y
grupos
juntos
químicos
sin
algunos
indicar
se
los
representan
enlaces.
La
con
los
tabla
1
ejemplos.
un
Notación simplicada
–OH
H
amino
–NH
N
2
H
O
carboxilo
–COOH
C
O
H
H
–CH
metilo
3
H
▲
T
bl 1
69
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
OH
Ribosa
5
●
La
fórmula
●
La
molécula
de
la
ribosa
es
C
H
5
O
10
5
O
es
un
anillo
de
cinco
miembros
con
una
cadena
OH
lateral.
4
C
C
H
●
Cuatro
átomos
de
carbono
están
en
el
anillo
y
uno
forma
la
1
H
cadena
H
H
lateral.
●
Los
3
átomos
número
1
de
carbono
la
derecha.
a
se
pueden
numerar
comenzando
por
Los
2
grupos
y
3
hidroxilo
apuntan
hacia
(OH)
que
arriba,
enlazan
hacia
abajo
con
y
los
hacia
átomos
abajo
de
C
OH
OH
2
el
▲
●
C
carbono
Rbs
1,
respectivamente.
CH
6
Glucosa
OH
2
5
●
La
fórmula
de
la
glucosa
es
C
H
6
O
12
C
H
O
6
H
H
●
La
●
Cinco
molécula
es
un
anillo
de
seis
miembros
con
una
cadena
lateral.
4
átomos
de
carbono
están
en
el
anillo
y
uno
forma
la
1
C
OH
H
C
C
C
HO
cadena
3
OH
2
lateral.
H
●
Los
átomos
de
carbono
se
pueden
numerar
comenzando
por
Glucs
▲
número
●
Los
1,
1
a
grupos
2,
3
abajo
y
4
la
derecha.
hidroxilo
apuntan
(OH)
hacia
respectivamente,
utilizan
enlaza
las
con
plantas
el
OH
el
de
enlazan
hacia
aunque
para
átomo
que
abajo,
en
producir
carbono
con
una
apunta
el
átomos
hacia
forma
celulosa
1
los
abajo,
de
glucosa
grupo
hacia
de
arriba
y
carbono
hacia
que
hidroxilo
que
arriba.
Ácidos grasos saturados
C
●
●
Los
En
átomos
los
entre
●
El
●
●
ácidos
sí
14
y
En
un
un
grupo
En
el
Todos
de
carbono
grasos
enlaces
de
una
los
cadena
átomos
no
de
ramicada.
carbono
están
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
C
H
simples.
de
carbono
se
encuentra
generalmente
20.
de
la
cadena,
el
átomo
de
carbono
forma
parte
de
extremo,
de
el
átomo
de
carbono
forma
enlaces
con
tres
hidrógeno.
demás
átomos
de
carbono
tienen
enlaces
con
dos
átomos
hidrógeno.
Un
átomo
con
■
C
H
unidos
Aminoácidos
●
H
carboxilo.
otro
los
forman
saturados,
átomos
extremo
átomos
●
por
número
entre
de
de
cuatro
Un
carbono
cosas
grupo
en
el
centro
de
la
molécula
forma
enlaces
diferentes:
amino,
de
ahí
el
término
H
aminoácido
H
■
Un
grupo
■
Un
átomo
■
El
carboxilo,
que
hace
que
la
molécula
sea
un
ácido
▲
de
Drm mleculr cmplet
hidrógeno
de u ácd rs sturd
grupo
R,
que
es
la
parte
variable
de
los
aminoácidos
O
R
R
O
H
CH
(CH
3
C
N
)
2
C
n
COOH
2
H
O
H
H
diagrama molecular completo
OH
H
diagrama molecular simplicado
▲
▲
70
Drms mleculres de u mácd
Drm mleculr smplcd
de u ácd rs sturd
2 . 1
M o l é c u l a s
p a r a
e l
M e t a b o l i s M o
Identicación de moléculas
Identicación de compuestos bioquímicos tales como los glúcidos, los lípidos o
las proteínas a par tir de diagramas moleculares
Las
moléculas
tan
diferentes
fácil
●
proteínas
que
O
los
sí
lípidos
que
pero
los
no
proteínas
es
son
muy
y
y
proteínas
y
glúcidos
oxígeno
ejemplo,
los
C,
es
azúcar
C
H
12
Los
una
y
N,
mientras
C,
H
azufre
glucosa
es
(S),
pero
átomos
C
H
O
12
de
de
hidrógeno
2:1;
y
la
por
sacarosa
6
utilizado
en
la
cocina)
O
22
oxígeno
11
contienen
que
(un
los
relativamente
glúcidos;
ácido
graso
no
por
menos
ejemplo,
saturado)
es
el
ácido
C
H
18
y
el
y
no.
proporción
comúnmente
lípidos
oleico
O
contienen
contienen
lípidos
contienen
en
la
los
6
(el
H,
lípidos
N.
glúcidos
Los
●
y
generalmente
contienen
glúcidos
Muchas
●
glúcidos,
identicarlas.
Las
●
de
entre
esteroide
testosterona
es
C
H
19
O
34
2
O
28
▲
Fur 5 U mlécul blóc frecuete
2
Metabolismo
El metabolismo es el conjunto de todas las reacciones
catalizadas por enzimas en una célula o un organismo.
Todos
los
organismos
reacciones
enzimas.
pero
El
La
los
todas
en
su
La
gura
en
mayoría
Incluso
3
en
conlleva
las
en
por
(KEGG,
las
un
células
de
ellas
mil
el
vías
las
una
en
gran
las
el
en
cuales
serie
cantidad
son
El
el
un
de
pero
de
catalizadas
citoplasma
reacciones
delgado.
reacciones,
procarióticas
de
utilizadas
metabolismo
por
las
células,
para
es
la
suma
organismo.
tipo
de
molécula
pequeños
también
en
siglas
la
en
relativamente
diferentes.
reacciones
sus
lugar
producen
por
una
reacciones
pasos.
hay
se
Estas
algunos
vías
son
ciclos.
ejemplo.
ejemplo,
por
se
reacciones
estas
cabo
como
intestino
que
de
a
Estas
tienen
mediante
cadenas
todas
Internet,
Kioto
son
otra,
muestra
más
muestran
de
reacciones
metabolismo
llevan
extracelulares,
alimentos
las
transforma
en
son
vivos
diferentes.
mayoría
algunas
digerir
de
químicas
son
muy
Los
simples,
mapas
complejos.
Enciclopedia
de
el
metabolismo
globales
Pueden
Genes
y
que
consultarse
Genomas
de
inglés).
71
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Anabolismo
El anabolismo es la síntesis de moléculas complejas a
par tir de moléculas más simples, incluida la formación de
macromoléculas a par tir de monómeros, por reacciones
de condensación.
El
metabolismo
catabolismo.
El
más
a
de
grandes
recordar
si
a
menudo
partir
de
el
aumento
requieren
energía,
anabolismo
incluye
de
proteínas
●
Síntesis
de
ADN
●
Fotosíntesis,
●
Síntesis
de
la
los
más
se
anabolismo
y
que
moléculas
Este
anabólicos
muscular.
Las
forman
concepto
son
reacciones
suministra
en
es
fácil
hormonas
que
anabólicas
forma
de
ATP
.
procesos:
mediante
la
partes:
pequeñas.
esteroides
masa
durante
incluida
y
reacciones
estos
Síntesis
carbono
dos
en
generalmente
●
de
en
que
de
que
divide
consiste
moléculas
pensamos
favorecen
El
se
anabolismo
la
los
ribosomas
replicación
producción
de
glucosa
a
partir
de
dióxido
agua
glúcidos
complejos,
como
el
almidón,
la
celulosa
y
el
glucógeno
Catabolismo
El catabolismo es la descomposición de moléculas
complejas en moléculas más simples, incluida la
hidrólisis de macromoléculas en monómeros.
El
catabolismo
moléculas
liberan
de
ATP
,
más
energía
que
es
la
parte
grandes
y,
en
puede
del
en
metabolismo
otras
algunos
utilizarse
más
casos,
en
la
en
la
pequeñas.
esta
energía
célula.
El
que
Las
es
se
descomponen
reacciones
capturada
catabolismo
catabólicas
en
incluye
forma
estos
procesos:
●
La
digestión
de
los
alimentos
en
la
boca,
el
que
la
glucosa
estómago
y
el
intestino
delgado
●
La
respiración
para
●
La
obtener
digestión
carbono
72
celular,
dióxido
por
parte
complejos
en
de
la
carbono
de
y
o
descomponedores
existentes
en
la
los
lípidos
se
oxidan
agua
materia
de
los
compuestos
orgánica
muerta
de
2 . 2
a g u a
2.2 a 
Comprensión
Aplicaciones
Las moléculas de agua son polares y entre
➔
Comparación de las propiedades térmicas del
➔
ellas se forman puentes de hidrógeno.
agua con las propiedades térmicas del metano.
Los puentes de hidrógeno y la bipolaridad
➔
➔
Uso de agua como refrigerante al sudar.
➔
Modos de transpor te de la glucosa, los
explican las propiedades cohesivas, adhesivas,
térmicas y disolventes del agua.
aminoácidos, el colesterol, las grasas, el
Las sustancias pueden ser hidrofílicas o
➔
oxígeno y el cloruro de sodio en la sangre en
hidrofóbicas.
relación con su solubilidad en agua.
Naturaleza de la ciencia
Uso de teorías para explicar los fenómenos
➔
naturales: la teoría de que los puentes de
hidrógeno se forman entre moléculas de agua
explica las propiedades del agua.
Puentes de hidrógeno en el agua
Las moléculas de agua son polares y entre ellas se
forman puentes de hidrógeno.
Una
un
molécula
átomo
de
hidrógeno
es
de
un
y
el
enlace
oxígeno
de
agua
oxígeno
está
y
oxígeno
covalente
atrae
más
formada
dos
átomos
implica
polar.
por
de
una
Esto
electrones
enlaces
distribución
se
debe
que
covalentes
hidrógeno.
los
a
que
núcleos
El
desigual
el
los
entre
de
núcleo
de
entre
enlace
el
electrones:
del
átomo
átomos
de
H
hidrógeno
Debido
a
(gura
la
H
1).
distribución
desigual
de
los
electrones
en
las
moléculas
O
de
el
agua,
los
oxígeno
agua
son
tiene
curvas
encuentran
oxígeno
átomos
de
una
en
hidrógeno
carga
lugar
en
el
mismo
forma
el
polo
tienen
negativa
de
parcial.
lineales,
lado
de
la
una
los
carga
Como
dos
molécula
positiva
las
átomos
parcial
moléculas
de
de
hidrógeno
formando
un
polo
y
y
se
el
opuesto.
tiende a
pequeña
atraer
carga
los electrones
positiva δ
ligeramente
en cada
en esta
átomo de
+
Las
partículas
cargadas
negativamente
enlace
por
lo
iónico.
que
la
(iones
Las
positivamente
negativos)
moléculas
atracción
es
de
se
atraen
agua
menor
(iones
solo
pero
aun
positivos)
entre
tienen
así
sí
y
y
las
cargadas
forman
cargas
suciente
un
dirección
parciales,
para
hidrógeno
Carga negativa 2δ
tener
correspondiente
en el átomo de oxígeno
efectos
signicativos.
“puente
de
La
hidrógeno”.
atracción
En
entre
sentido
las
estricto,
moléculas
se
trata
de
de
agua
una
es
un
fuerza
▲
Fur 1 Mléculs de u
73
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
intermolecular
fuerza
polar
que
es
en
Aunque
lugar
forma
atraído
covalente
molécula de agua
se
por
de
un
cuando
un
puente.
un
átomo
Un
átomo
de
puente
de
hidrógeno
hidrógeno
ligeramente
negativo
de
de
una
es
la
molécula
otra
molécula
polar.
un
puente
de
hid ró ge no
es
una
f ue r z a
i n t er m o le c u l ar
puente de hidrógeno
débil,
▲
las
molécul a s
moléculas
Fur 2 Ls líes dsctus
puentes
dc l presec de u fuer z
termleculr etre ls mléculs.
sus
Est fuer z se dem puete de
seres
por
de
de
uni d a d
de
hidróg e no
propiedades
a g ua
s on
vol ume n
( g ur a
úni ca s ,
pe q ue ñ a s,
q ue
2 ).
de
En
s on
de
así
agua
y
hay
g r an de s
c on j u nt o
eno rm e
que
m uc ha s
c an t i da de s
p ro por c i on an
im po rt a n c i a
al
pa r a
de
ag u a
lo s
vivos.
hdróe.
Los puentes de hidrógeno y las propiedades del agua
Uso de teorías para explicar los fenómenos naturales: la teoría de que los puentes
de hidrógeno se forman entre moléculas de agua explica las propiedades del agua.
Hay
sólidas
existencia
pruebas
de
formación
experimentales
puentes
de
estos
de
de
hidrógeno,
puentes
entre
las
estas
la
pero
tan
la
propiedades
útil
agua
sigue
siendo
una
teoría.
Los
los
pueden
probar
su
existencia
más
allá
de
porque
no
son
directamente
observables.
ha
parecer
los
puentes
de
hidrógeno
útil
de
adhesivas,
explicar
térmicas
las
son
y
propiedades
disolventes
del
que
el
agua
sea
vivos.
fundamentar
nuestra
del
mundo
una
que
natural
existe.
en
Sin
algo
que
embargo,
no
así
es
Sin
funciona
la
ciencia:
podemos
suponer
que
una
forma
teoría
muy
imprudente
demostrado
como
embargo,
hacen
toda
se
duda
que
cientícos
comprensión
no
las
organismos
moléculas
Podría
de
para
es
correcta
si
hay
pruebas
de
ello,
si
ayuda
a
cohesivas,
agua.
predecir
el
si
a
comportamiento,
si
no
ha
sido
refutada
y
Son
ayuda
explicar
los
fenómenos
naturales.
Propiedades del agua
Los puentes de hidrógeno y la bipolaridad explican
las propiedades cohesivas, adhesivas, térmicas y
disolventes del agua.
Propiedades cohesivas
La
cohesión
ejemplo,
Las
se
dos
moléculas
puentes
de
de
es
aspirada
baja
solo
puede
moléculas
raramente
árboles
a
agua
hidrógeno
propiedad
a
reere
moléculas
útil
para
agua.
ocurre
más
altos,
unión
que
el
si
a
se
el
más
han
moléculas
través
de
agua
de
los
unen
de
en
agua
vasos
del
de
unas
la
en
mismo
de
otras
tipo;
por
no
mediante
anterior.
plantas.
xilema.
El
Este
consiguen
hidrógeno,
transportarse
metros
a
sección
las
del
succión
puentes
puede
cien
de
los
fuerzas
a
se
descrito
transporte
las
a
dos
cohesivas:
Gracias
y
de
agua.
son
presión
funcionar
de
la
de
hasta
esta
la
los
Esta
agua
es
método
separar
las
separación
copa
de
los
altura.
Propiedades adhesivas
Entre
el
agua
hidrógeno
se
llama
adhiere
74
y
que
otras
adhesión.
a
las
moléculas
hacen
que
Esta
moléculas
el
polares
agua
propiedad
de
se
es
celulosa
pueden
adhiera
útil
en
en
las
a
formarse
estas
las
hojas,
paredes
puentes
moléculas.
donde
celulares.
Es
el
Si
de
lo
agua
el
que
se
agua
2 . 2
se
evapora
de
de
espacios
próximo.
dióxido
Así
de
las
de
paredes
aire,
se
las
celulares
fuerzas
mantienen
carbono
y
sale
adhesivas
húmedas
necesario
para
las
la
de
la
hoja
atraen
a
través
agua
paredes
del
para
de
la
xilema
poder
a g u a
red
más
absorber
el
fotosíntesis.
Propiedades térmicas
El
agua
tiene
organismos
Elevado
●
varias
calor
movimiento
del
agua
los
es
se
las
grande.
Igualmente,
de
la
tierra,
lo
organismos
Elevado
evapora,
en
se
una
tiene
Por
útiles
para
los
agua
en
debe
un
de
perder
La
hábitat
la
hidrógeno.
del
la
cantidades
la
Para
es
romper
de
relativamente
relativamente
del
agua
temperatura
térmicamente
el
temperatura
cantidad
agua
temperatura
con
limitan
aumentar
consecuencia,
comparación
hace
hidrógeno
temperatura
enfriarse.
en
del
para
puentes
y,
la
y
permanece
del
estable
aire
para
los
de
de
calor
vapor.
latente
efecto
cantidades
de
de
de
moléculas
El
de
calor
en
Cuando
un
considerables
Esto
evaporación.
de
hace
Sudar
Para
que
es
el
un
para
La
calor,
una
líquido
necesario
vaporización.
enfriamiento.
hidrógeno.
por
vaporización.
otras
y
molécula
se
este
proceso
evaporación,
evaporar
porque
agua
ejemplo
el
hay
sea
un
del
se
convierte
por
agua
que
se
romper
buen
uso
del
agua
refrigerante.
Elevado
la
el
agua
los
elevar
latente
un
refrigerante
es
la
separa
molécula
puentes
como
son
acuáticos.
calor
se
necesitan
los
que
puentes
de
energía
para
estable
que
denomina
tanto,
para
energía
Los
romper
necesita
necesaria
o
térmicas
moléculas
energía
relativamente
●
especíco.
de
necesario
puentes
grandes
●
propiedades
vivos:
punto
de
temperatura
las
mismas
razones
vaporización,
su
en
rango
un
amplio
temperatura
ebullición.
máxima
punto
de
existente
que
que
de
el
El
punto
puede
agua
tiene
ebullición
es
temperaturas:
en
la
mayoría
de
ebullición
alcanzar
un
alto.
de
de
El
a
de
estado
elevado
0 °C
los
en
agua
calor
es,
100°C.
hábitats
sustancia
latente
por
Este
en
una
líquido.
la
tanto,
es
el
de
líquida
rango
de
Tierra.
Propiedades disolventes
El
agua
las
tiene
polares
y
moléculas
por
los
de
en
la
iones
en
de
Su
cargados
es
la
esta
El
cual
una
agua
les
alrededor
impiden
forma
parcialmente
positivamente
por
los
iones
citoplasma
se
disolventes.
capa
forma,
El
polo
atraído
disuelven.
disueltas
y,
propiedades
forman
solución.
polares.
hidrógeno
ambos
agua
cargadas
mantienen
de
importantes
moléculas
es
producen
y
una
las
negativo
su
polo
su
las
carácter
de
y
las
hidrógeno
de
polar,
moléculas
aglutinarse
puentes
cargados
Por
de
oxígeno
parcialmente
compleja
de
reacciones
químicas
del
las
atraído
positivo
negativamente,
mezcla
con
es
así
que
sustancias
metabolismo.
Sustancias hidrofílicas e hidrofóbicas
Las sustancias pueden ser hidrofílicas o hidrofóbicas.
La
palabra
utiliza
el
“hidrofílico”
para
agua.
describir
Todas
las
las
signica
literalmente
sustancias
sustancias
que
que
se
son
“amante
atraídas
disuelven
en
del
agua”.
Se
químicamente
agua
son
por
hidrofílicas,
75
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
t  cm
¿En qué dieren las
explicaciones cientícas
de las explicaciones
pseudocientícas?
La homeopatía es una práctica
en la que los remedios se
preparan disolviendo cosas
como carbón, veneno de
araña o la planta belladona.
Esta “infusión madre” de una
sustancia nociva se diluye
una y otra vez hasta un punto
en que es improbable que
Fur 3 Cud ds mléculs  plres etr e ctct e el u, se frm
▲
una muestra de la solución
tercces débles etre ells  se cre más puetes de hdróe etre ls mléculs
contenga una sola molécula
de u.
del soluto. A esta solución
ultradiluida se le atribuyen
incluidas
propiedades medicinales a las
positivas
que se denominan la “memoria
las
que
las
o
el
moléculas
negativas
agua
se
polares
como
adhiere,
los
como
iones
como
la
la
de
glucosa
sodio
celulosa,
y
y
las
partículas
cloruro.
también
Las
son
con
cargas
sustancias
a
hidrofílicas.
del agua”. A pesar del gran
Algunas
sustancias
son
insolubles
en
agua,
aunque
sí
se
disuelven
en
número de seguidores de la
otros
disolventes
como
la
propanona
(acetona).
Se
utiliza
el
término
homeopatía, ningún remedio
“hidrofóbico”
para
describirlas,
aunque
realmente
no
tienen
“aversión”
homeopático ha funcionado
al
agua.
Las
moléculas
son
hidrofóbicas
si
no
tienen
cargas
negativas
o
en ensayos clínicos aleatorios
positivas
y
son
no
polares.
Todos
los
lípidos
son
hidrofóbicos,
incluidas
controlados con placebo con
las
grasas
y
aceites.
gran número de participantes.
Si
una
molécula
puentes
y
la
de
molécula
moléculas
como
si
de
se
no
agua
no
polares
entran
no
huyan
polares
están
el
que
más
las
dos
pero,
por
lo
contacto
agua:
las
de
entre
moléculas
no
sí
cada
polares
es
sí
se
agua.
que
no
vez
se
agua,
por
pueden
las
más
agrupen
las
moléculas
el
a
Las
agua
se
entre
más
las
de
las
moléculas
puentes
de
moléculas
moléculas
no
estas
comportan
estas
de
polares.
unirse
entre
fuerzas
se
forman
rodeadas
porque
porque
tienden
en
si
se
entre
atracción
formar
es
grandes.
no
aleatorios,
leve
no
agua,
están
importante,
Esto
polares
de
pero
polares
una
más
simplemente
moléculas
grupos
de
no
Existe
entre
es
moléculas
movimientos
que
moléculas
del
de
moléculas
moléculas
juntan
formando
interacciones
rodeada
las
mutuamente.
en
las
Si
atraídas
resultado,
agua
se
polares,
entre
Como
y
está
entre
polar.
hidrógeno
agua
polar
atrajeran
moléculas
no
no
hidrógeno
que
conocen
sí
en
hacen
como
hidrofóbicas.
Comparación del agua y el metano
Comparación de las propiedades térmicas del agua con
las propiedades térmicas del metano
Ya
se
de
desecho
viven
76
han
en
descrito
de
la
las
propiedades
respiración
hábitats
carentes
del
agua.
anaeróbica
de
oxígeno.
en
Los
El
metano
ciertos
es
un
producto
procariotas
procariotas
que
metanogénicos
2 . 2
viven
en
pantanos
y
como
las
termitas,
el
vertederos
y
se
para
producir
pero
si
El
se
agua
y
metano.
a
la
metano
covalentes
son
polares
y
pueden
hidrógeno.
Los
datos
de
Por
de
metano
tabla
dos
el
puede
pequeñas
formar
Sin
los
no
usarse
al
de
como
efecto
las
propiedades
no
algunas
de
las
viven
en
combustible,
invernadero.
con
átomos
unidos
de
mientras
forman
físicas
animales
anaeróbicos
moléculas
hidrógeno,
y
de
También
digestores
moléculas
polares
muestran
intestinos
ovino.
en
embargo,
puentes
son
tienen
1
y
en
contribuye
simples.
metano
tanto,
la
El
son
enlaces
moléculas
vacuno
y
deliberadamente
atmósfera
por
las
humedales
ganado
utilizan
escapa
el
otros
a g u a
muy
agua
que
puentes
de
diferentes.
propiedades
físicas
▲
Fur 4 Burbujs de s met
(prducds pr prcrts l
del
metano
y
del
agua.
La
densidad
y
el
calor
especíco
se
reeren
descmper mter rác e el
al
metano
y
al
agua
en
estado
líquido.
Los
datos
muestran
que
el
fd de u estque) que h
agua
tiene
un
calor
especíco
más
elevado,
mayor
calor
latente
de
quedd trpds e el hel l
vaporización,
mayor
punto
de
fusión
y
un
punto
de
ebullición
más
celrse el estque
alto.
el
Mientras
agua
es
que
líquida
el
en
metano
un
es
rango
líquido
de
p
en
un
rango
de
solo
100 °C.
M
Fórmula
a
CH
H
4
Masa molecular
O
2
16
18
3
Densidad
2,2 J/g/°C
Calor latente de vaporización
4,2 J/g/°C
760 J/g
Punto de fusión
Punto de ebullición
▲
3
1 g/cm
0,46 g/cm
Calor especíco
22 °C,
2.257 J/g
182 °C
0 °C
160 °C
100 °C
T
bl 1 Cmprcó del met  el u
Enfriamiento del cuerpo con el sudor
Uso de agua como refrigerante al sudar
El
sudor
es
secretado
transportado
por
supercie
la
de
necesario
toma
de
para
los
piel,
tejidos
De
a
piel
través
un
de
de
elevado
sustancias
iones
de
la
enfriar
la
sabor
se
el
y
el
a
la
en
sodio,
se
piel,
se
la
El
es
su
uye
manera
agua
vaporización.
sudor,
se
así
que
una
el
y
la
calor
sudor
sangre
Esta
quedan
pueden
piel
reduciendo
porque
de
el
del
la
hasta
esparce.
agua
enfría.
en
estrechos
forma,
latente
veces
el
cuerpo
disueltas
como
piel
de
esta
calor
glándulas
donde
evaporar
temperatura.
ecaz
por
conductos
tiene
Las
especialmente
en
la
supercie
detectarse
por
su
salado.
77
2
B I O L O G Í A
La
secreción
del
la
cerebro,
M O L E C U L A R
de
sudor
que
temperatura
información
la
tiene
de
la
regula
el
receptores
sangre
sensorial
de
y
los
segrega
hipotálamo
que
controlan
también
que
recibe
cuando
período
el
de
cuerpo
temperatura
en
la
piel.
Si
el
cuerpo
el
hipotálamo
estimula
otros
sudoríparas
para
la
de
sudor
por
hora.
secretar
hasta
sudor
si
la
Generalmente
no
temperatura
del
cuerpo
a
la
segrega
temperatura
adrenalina
límite,
sudamos
se
un
fríos.
Esto
es
porque
aunque
incluso
la
aunque
basan
de
ejemplo.
de
las
enfriamiento
además
en
la
muchos
pérdida
de
de
ellos
calor
agua.
El
jadeo
en
por
perros
La
transpiración
es
la
y
aves
pérdida
hojas
de
las
plantas
por
de
efecto
de
enfriamiento
evaporación
cuando
si
tiene
un
que
es
útil
en
ya
ambientes
estamos
de
es
y
se
métodos
se
agua
inferior
hacer
dos
es
secreta
a
sobrecaliente.
sudoración,
evaporación
litros
un
tenderá
las
también
glándulas
anticipa
que
se
de
sobrecalienta,
se
cerebro
actividad
receptores
Existen
de
nuestro
intensa
adrenalina
cálidos.
se
Transporte en el plasma sanguíneo
Modos de transpor te de la glucosa, los aminoácidos, el colesterol, las grasas, el
oxígeno y el cloruro de sodio en la sangre en relación con su solubilidad en agua
La
sangre
transporta
sustancias
posibles
cada
y
emplea
problemas
sustancia
necesidades
en
del
una
gran
diversos
y
variedad
métodos
garantizar
cantidad
el
20°C
de
para
evitar
transporte
suciente
para
de
o
menos.
transportar
cuerpo
es
aeróbica
las
gracias
cuerpo.
a
el
cloruro
de
sodio
es
un
compuesto
la
la
en
agua
que
se
disuelve
para
célula.
pequeña
Este
hemoglobina
tiene
de
oxígeno
sanguíneo
sitios
para
la
problema
de
de
los
que
alrededor
respiración
se
supera
glóbulos
unión
puede
del
para
rojos:
el
la
oxígeno
iónico
y
soluble
cantidad
demasiado
de
hemoglobina
El
La
plasma
formar
aumenta
considerablemente
la
capacidad
de
la
los
sangre
para
transportar
oxígeno.
+
iones
que
de
son
sodio
(Na
)
y
los
transportados
en
iones
el
de
cloruro
plasma
(Cl
)
sanguíneo.
fosfolípido
Los
aminoácidos
negativas
pero
su
grupo
otros
son
que
los
tienen
hacen
solubilidad
R;
algunos
son
grupos
hidrofóbicos.
transportados
La
glucosa
en
agua
y
es
se
una
R
son
Todos
en
el
y
proteína
agua,
del
colesterol
hidrofílicos
los
polar.
disuelta
y
aminoácidos
como
para
plasma
molécula
transporta
en
dependiendo
solubles
disueltos
positivas
solubles
varía
sucientemente
cargas
en
triglicérido
ser
sanguíneo.
Es
el
soluble
plasma
sanguíneo.
El
oxígeno
pequeño
manera
es
una
tamaño,
limitada;
concentraciones
la
solubilidad
que
el
aumenta
plasma
el
soluble
agua
se
no
en
oxígeno
a
bajas.
37 °C
del
su
solo
oxígeno
de
con
Asimismo,
a
agua,
puede
Por
pero
de
disminuye
temperatura
sanguíneo
polar.
agua
satura
relativamente
del
la
molécula
es
medida
así
que
contener
▲
mucho
menos
oxígeno
disuelto
que
el
agua
Fur 5 Orzcó de ls mléculs e u cmplej de
a
lpprteís
78
2 . 3
Las
moléculas
polares,
son
insolubles
grasas
más
en
son
grandes
agua.
Se
completamente
que
el
oxígeno
transportan
en
la
y
de
no
son
fosfolípidos
nombre
de
complejos
de
lipoproteínas,
moléculas
con
una
sola
capa
de
el
exterior
moléculas
y
de
grasas
fosfato
en
de
el
interior.
los
pequeña
extremo
que
no
Las
fosfolípidos
del
hacia
plasma
el
exterior
sanguíneo.
y
en
Las
hidrocarburos
están
contacto
colas
orientadas
en
contacto
con
las
grasas.
En
la
el
son
hidrofóbicas,
región
hidrofílica
es
suciente
para
que
en
el
se
disuelva
con
con
las
en
agua.
grasas
en
En
los
su
lugar,
complejos
se
de
el
Las
moléculas
de
colesterol
se
hidrofóbicas
hacia
el
en
las
monocapas
de
fosfolípidos,
con
la
interior
región
y
ahí
cabezas
colocan
de
de
están
lipoproteínas.
agua
proteínas,
colesterol
una
transporta
orientadas
de
por
colesterol
hidrofílicas
hay
lipoproteína.
fosfolípidos
un
en
también
l í p i d o s
grupos
excepto
de
y
sangre
Las
dentro
g l ú c i d o s
hidrofílica
orientada
hacia
fuera
junto
a
las
monocapa
cabezas
de
fosfato
de
los
fosfolípidos.
2.3 g  
Comprensión
Aplicaciones
➔
Los monómeros de glúcidos se unen entre sí
➔
Estructura y función de la celulosa y del
por reacciones de condensación para formar
almidón en las plantas y del glucógeno en los
disacáridos y polímeros de polisacáridos.
seres humanos.
➔
Los ácidos grasos pueden ser saturados,
➔
Pruebas cientícas de los riesgos para la salud
monoinsaturados o poliinsaturados.
que entrañan las grasas trans y los ácidos
➔
Los ácidos grasos insaturados pueden ser
grasos saturados.
isómeros cis o trans.
➔
➔
Los triglicéridos se forman por condensación
Los lípidos son más aptos que los glúcidos para
el almacenamiento de energía a largo plazo en
a par tir de tres ácidos grasos y una molécula
los seres humanos.
de glicerol.
➔
Evaluación de las pruebas y de los métodos
usados para obtener evidencia a favor de las
armaciones realizadas acerca de los lípidos
en relación con la salud.
Naturaleza de la ciencia
➔
Evaluación de armaciones: deben evaluarse
Habilidades
➔
las armaciones acerca de la salud realizadas
con respecto a los lípidos en las dietas.
Uso de un software de visualización molecular
para comparar celulosa, almidón y glucógeno.
➔
Determinación del índice de masa corporal
mediante el cálculo o el uso de un nomograma.
79
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
t  cm
Glúcidos
Los monómeros de glúcidos se unen entre sí por
s  m 
x  m   mm
reacciones de condensación para formar disacáridos y
fm, ¿m m  á
polímeros de polisacáridos.
  ?
La
glucosa,
La
estructura
la
fructosa
y
la
ribosa
son
ejemplos
de
glúcidos
monosacáridos.
Thomas Kuhn, en su libro La estructura
de
las
moléculas
de
glucosa
y
fructosa
ya
se
vio
en
el
de las revoluciones cientícas, adoptó
subtema
2.1.
Los
monosacáridos
se
pueden
combinar
para
crear
la palabra “paradigma” para referirse
moléculas
más
grandes.
a los marcos predominantes en la
interpretación de la información en una
●
Los
monosacáridos
son
unidades
●
Los
disacáridos
consisten
Por
ejemplo,
maltosa
individuales
de
azúcar.
disciplina cientíca en un determinado
en
dos
monosacáridos
unidos
entre
sí.
momento. El paradigma inuye en los
la
se
forma
al
unir
dos
moléculas
de
glucosa.
tipos de preguntas que se supone que
La
sacarosa
se
forma
uniendo
una
glucosa
y
una
fructosa.
hay que formular.
Los
●
polisacáridos
constan
de
muchos
monosacáridos
unidos
entre
sí.
El nutricionismo es un paradigma
El
almidón,
se
forman
el
glucógeno
y
la
celulosa
son
polisacáridos.
Todos
ellos
reduccionista según el cual la presencia
al
unir
moléculas
de
glucosa.
Más
adelante
se
describen
las
de determinados nutrientes es indicativa
diferencias
entre
ellos.
de que un alimento es saludable. Incluso
los alimentos sumamente procesados
pueden promocionarse como saludables
dependiendo del grado de nutrientes
Cuando
los
llamado
condensación
una
monosacáridos
molécula
y
un
se
(gura
H
de
otra
combinan,
1).
Esto
lo
hacen
implica
molécula,
que
la
mediante
pérdida
juntos
de
un
un
forman
H
proceso
OH
O.
de
Por
lo
2
“saludables” que contengan. Algunas
palabras, como “carbohidratos”,
tanto,
como
la
condensación
resultado
consiste
en
la
combinación
de
subunidades
y
da
agua.
“vitaminas” y “grasas poliinsaturadas”,
La
unión
de
monosacáridos
para
formar
disacáridos
y
polisacáridos
es
un
han pasado a formar parte del vocabulario
proceso
anabólico
que
requiere
energía.
El
ATP
provee
la
energía
a
los
cotidiano. Hay quienes argumentan que
monosacáridos,
y
esta
energía
se
utiliza
cuando
se
produce
la
reacción
así se adaptan los intereses comerciales
condensación.
de los fabricantes de alimentos a las
preocupaciones del consumidor.
H
H
H
H
Michael Pollan, en su libro El detective en
Monosacárido, C
H
6
O
12
6
el supermercado: come bien sin dejarte
(por ejemplo, glucosa, fructosa,
OH
engañar por la ciencia y la publicidad,
galactosa)
propone un paradigma alternativo para
H
O
2
determinar si un alimento es “saludable”.
Condensación
Sostiene que la calidad del alimento debe
determinarse conforme a la tradición
Hidrólisis
(pérdida de agua)
(adición de agua)
cultural que consideraba los alimentos de
manera más holística:
Disacárido, C
H
12
O
22
11
La pura novedad y el glamour de la dieta
(por ejemplo, maltosa,
HO
occidental, con sus 17.000 nuevos
O
OH
sacarosa, lactosa)
enlace
productos alimentarios al año y el poder
glucosídico
de la publicidad (32.000 millones de
dólares al año) empleado para vendernos
esos productos, han podido con la fuerza
Condensación
Hidrólisis
de la tradición y nos han dejado como
estamos ahora: conando en la ciencia,
H
H
el periodismo, el gobierno y la publicidad
Polisacárido
para ayudarnos a decidir qué comer.
(por ejemplo, almidón, glucógeno)
Michael Pollan, El detective en el
HO
O
O
O
OH
supermercado: come bien sin dejarte
▲
engañar por la ciencia y la publicidad
80
Fur 1 Recces de cdescó e hdrólss etre mscárds  dscárds
de
2 . 3
g l ú c i d o s
y
l í p i d o s
Imágenes de las moléculas de glúcidos
Uso de un software de visualización molecular para
comparar celulosa, almidón y glucógeno
El
software
que
puede
web
que
que
debes
●
utilizan
capaz
Utilizar
la
imagen
más
la
Hacer
que
clic
de
molecular
forma
son
libro
realizar
de
más
gratuita.
fáciles
se
software
de
de
JMol
las
o
el
En
sitios
para
ver
siguientes
más
ampliamente
También
usar.
sugieren
desplazamiento
grande
en
permite
a
los
web
la
hay
utilizado
es
numerosos
recursos
JMol,
sitios
electrónicos
apropiados.
imagen
de
una
molécula,
operaciones:
del
ratón
( mouse)
para
hacer
la
pequeña
botón
izquierdo
derecho
el
átomos,
color
a
y
botón
cambiar
los
de
estilo
hacer
del
ratón
y
muévelo
para
de
tus
responder
aprender
del
del
ratón
para
modelo
que
la
mostrar
molecular,
molécula
gire
un
menú
añadir
continuamente
fondo
desarrollar
trata
habilidad
el
el
tiempo
después,
y
pulsado
cambiar
Dedica
el
de
imagen
etiquetas
o
este
rueda
Mantener
●
JMol
a
utilices
ser
girar
y,
visualización
acompañan
Cuando
●
de
descargarse
más
habilidades
a
estas
acerca
de
visualización
preguntas
de
la
para
estructura
molecular
comprobar
de
los
tu
nivel
polisacáridos.
Preguntas
1
Selecciona
fondo
●
la
glucosa
¿Qué
colores
Selecciona
●
3
es
anillo
de
selecciona
●
¿Cuál
●
¿Cuántas
es
Selecciona
preeras.
zoom
para
glucosa
●
a
la
bolas
una
y
palos
sobre
un
de
más
a
de
una
ramicadas
las
de
la
la
de
el
de
anillo
forma
de
no
sobre
de
una
palos
de
de
y
glucosa
un
y
fondo
azul.
el
[1]
ramicada
fondo
la
del
almidón,
blanco.
después
molécula
en
sobre
sacarosa?
un
amilosa
glucosa
con
es
cerca
una
de
cadena
Si
más
es
con
posible,
larga.
amilosa?
[1]
están
en
[1]
el
la
formato
forma
una
tercera
diferente
átomos
glucosa?
amilopectina
entre
¿Cuántas
es
general
sola
los
[2]
molécula
metálica
amilopectina
ver
es
forma
mostrar
formato
entre
corta
moléculas
unida
¿Qué
cadena
para
el
la
que
estructura
la
La
enlaces
●
de
oxígeno?
con
en
amilosa,
una
y
diferencia
fructosa
de
unidas
4
formato
utilizan
sacarosa
la
la
formato
se
hidrógeno
la
¿Cuál
Selecciona
el
el
negro.
carbono,
2
con
rama:
glucosa
este
de
los
debe
colores
en
del
haber
adicional
enlace,
moléculas
y
ramicada
una
para
en
las
de
la
con
partes
molécula?
moléculas
Haz
molécula
formar
comparación
glucosa
que
almidón.
de
rama.
los
no
[1]
glucosa
están
unidas
a
una
▲
sola
glucosa
en
la
molécula
de
amilopectina?
Fur 2 Imáees de zúcres usd
[1]
el sftwre de vsulzcó mleculr:
) fructs, b) mlts  c) lcts
81
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
5
Selecciona
el
amilopectina
●
6
¿Cuál
es
Selecciona
●
¿En
la
la
qué
glucógeno.
del
Es
similar,
pero
no
idéntico,
a
la
forma
almidón.
diferencia
entre
el
glucógeno
y
la
amilopectina?
celulosa.
se
diferencia
su
forma
de
la
de
los
otros
polisacáridos?
7
Mira
el
átomo
molécula
●
¿Qué
de
de
[1]
de
[1]
oxígeno
glucosa
patrón
oxígeno
a
de
observas
lo
que
la
largo
forma
parte
del
anillo
en
cada
cadena.
en
de
la
la
posición
de
estos
átomos
cadena?
[1]
Polisacáridos
Estructura y función de la celulosa y del almidón en las plantas y del glucógeno en
los seres humanos
El
al
almidón,
unir
el
y
funciones
a
las
para
formarlos
de
glucosa
los
son
cuales
utilizan
El
enlace
tiene
en
de
del
lado
se
el
celulosa
pero
de
tipo
de
se
sus
Esto
forman
estructuras
se
glucosa
debe
utilizada
enlace
grupos
utilizarse
pero
en
común
1
El
de
OH
superior
para
en
entre
las
el
de
carbono
formar
solo
el
lado
la
tres
4
grupo
de
el
y
en
el
del
los
grupo
lado
carbono
diagramas
ellos
OH
derecho
(en
de
de
de
polisacáridos.
glucosa)
átomo
ramas
cualquiera
reacciones
formar
entre
(en
los
las
realidad
es
del
OH,
en
para
moleculares
átomo
utiliza
tipo
cinco
carbono
izquierdo).
el
en
la
diferentes.
el
enlaces
más
diagramas
OH
y
y
glucosa,
glucosa.
condensación,
átomo
en
podría
se
de
muy
diferencias
moléculas
La
glucógeno
moléculas
6
(en
▲
Fur 3 Mlécul de lucs
▲
Fur 4 Celuls
moleculares)
laterales
en
algunos
polisacáridos.
La
glucosa
de
carbono
abajo.
En
apunta
beta
1
la
tener
el
apuntando
glucosa
hacia
abajo,
(β-glucosa)
diferencia
los
puede
tiene
alfa
grupo
hacia
( α-glucosa)
mientras
apunta
que
hacia
consecuencias
polisacáridos
hechos
OH
arriba
de
del
o
el
en
grupo
la
arriba.
átomo
hacia
OH
glucosa
Esta
pequeña
importantes
para
glucosa.
unir
la
La
celulosa
Las
se
forma
reacciones
carbono
1
al
de
al
unir
moléculas
condensación
átomo
de
carbono
unen
4
en
estos
reacción
de
el
la
grupos
de
cadena
tiene
que
Los
grupos
OH
en
los
y
de
180°
de
glucosa
4
82
el
apuntan
carbono
en
1
y
direcciones
hacia
abajo
opuestas:
en
el
que
cada
colocarse
se
produzca
β-glucosa
formando
una
añadida
un
ángulo
con
la
de
molécula
la
cadena
anterior.
están
Las
subunidades
orientadas
siguiente
átomos
de
hacia
carbono
hacia
arriba
y
hacia
abajo.
Como
carbono
la
molécula
de
arriba
recta
en
hacer
de
resultado,
1
y
β-glucosa.
átomo
alternativamente
β-glucosa.
–OH
condensación,
4.
Para
en
lugar
de
curva.
celulosa
es
una
cadena
a
2 . 3
Las
de
moléculas
β-glucosa,
otras
la
celulares
celulosa
cuando
célula
El
y
se
se
almidón
α-glucosa.
mediante
se
la
del
resistencia
células
la
de
átomo
a
las
la
muy
agua
carbono
de
la
aun
dentro
de
la
ósmosis.
de
enlaces
1
a
estallen,
altas
condensación
de
alta
tensión
por
los
con
de
paredes
moléculas
celulosa,
de
de
se
entre
de
una
crean
los
glucosa
▲
y
el
átomo
Ambos
de
carbono
grupos
OH
4
de
la
apuntan
glucosa
hacia
Fur 5 Almdó
adyacente.
abajo,
de
forma
que
que
todas
las
moléculas
de
glucosa
en
el
orientadas
de
la
misma
manera.
hacen
glucógeno
la
molécula
de
almidón
es
curva
en
recta.
Hay
dos
formas
de
almidón:
en
la
amilosa
de
moléculas
de
α-glucosa
no
está
hongos.
algunos
forma
una
hélice;
en
la
amilopectina
la
cadena
así
que
tiene
una
forma
más
Las
las
células
moléculas
hidrofílicas,
disolverse
se
glucosa
pero
en
necesita
en
vegetales
de
ambos
son
agua.
las
pero
células,
ósmosis.
por
células
forma
la
de
y
de
de
hoja
glucosa
órganos
la
El
la
almidón
de
que
puede
ser
glucosa
en
la
los
el
seres
misma
plantas:
en
forma
y
también
hígado
y
humanos.
función
actúa
como
que
un
el
almacén
de
glucosa
o
en
en
las
células
ambos
en
no
o
extremos
Las
un
glucosa
de
osmóticos.
glucógeno
de
de
cualquiera
tienen
de
el
moléculas
ramicada.
moléculas
aumentar
en
cantidades
problemas
como
retirar
o
grandes
de
los
fácil
se
puede
molécula
no
extremos
de
moléculas
tamaño
que
es
glucosa:
una
glucosa
Tanto
de
jo
y
una
almidón
el
contienen
y
número
puede
disminuir.
las
una
células
glucosa
exportada
almidón
molécula
de
en
como
las
causaría
glucógeno
en
como
como
en
produce
tiene
las
almacenar
ramicada
agua
utiliza
crea
hacer
de
energía
temporal
fotosíntesis
lo
se
en
a
de
más
otras
planta.
glucógeno
del
▲
de
la
se
de
almacenamiento
El
para
de
el
agregar
cuando
solución
tanto,
en
son
demasiada
almidón
por
almacenamiento
cuando
grandes
cantidades
una
entrara
El
y,
de
patata.
rápidamente
partes
que
en
energía
disuelta
almidón.
útiles
almacena
globular.
almidón
son
grandes
la
semillas
tanto,
almacenar
haría
célula
de
demasiado
Por
concentrada
almacén
producen
tipos
Se
músculos
glucógeno
cuando
Solo
compacta.
es
de
ramicada,
más
animales
ramicada
almidón
y
sea
los
la
El
cadena
molécula
producen
lugar
en
de
la
lo
Como
algunos
resultado,
que
almidón
El
están
l í p i d o s
microbrillas
muy
vegetales
uniendo
reacciones
OH
base
y
ramicadas
grupos
enlaces
denominan
presiones
en
no
formar
resistencia
entrada
forma
Como
cadenas
mediante
como
La
las
alcanzan
a
se
una
utilizan
que
son
permite
grupos
vegetales.
debido
les
celulosa
Tienen
evita
grupos
de
Estos
celulosa.
tensión
celulosa
que
moléculas
hidrógeno.
de
de
lo
g l ú c i d o s
almidón,
es
muy
pero
similar
cuenta
a
con
la
forma
más
ramicada
ramicaciones
Fur 6 Glucóe
83
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Lípidos
Los triglicéridos se forman por condensación a par tir de
tres ácidos grasos y una molécula de glicerol.
Los
lípidos
propiedad
los
principales
grasa
de
en
a
líquidos
Los
la
el
girasol.
sólidas
de
son
tejido
Las
a
tres
glicerol
ácido
la
es
ser
son
por
buenos
ejemplo,
en
la
los
compuestos
en
Algunos
seres
líquidas
ambiente
agua.
a
y
mientras
de
el
temperatura
(20 °C),
carbono
con
triglicéridos
ejemplos
humanos
la
de
Los
uno
triglicéridos
aceite
de
corporal
que
la
son
los
las
la
semillas
(37 °C)
aceites
de
son
y
son
de
un
partir
7).
por
con
el
a
gura
una
agua.
enlace
el
tres
uno
Entre
éster.
cada
de
de
los
de
Este
OH
COOH
ácidos
de
reacción
grupo
grupo
de
Cada
y
una
grasos
condensación,
ácido
tipo
un
un
grasos
ácidos
de
graso
alcohol.
ácido
y
enlace
y
crea
este
un
une
que
a
se
molécula
se
En
graso
así
la
molécula
se
cuando
caso,
grupo
la
OH
de
glicerol.
triglicéridos
liberada
no
de
forman
la
forma
de
lípidos.
son
glicerol
entre
molécula
Los
se
reacciona
reacción
de
moléculas
se
de
temperaturas.
(véase
de
diverso
insolubles
adiposo
grasas
ambas
molécula
un
ser
grupos
triglicéridos
liberan
grupo
de
temperatura
glicerol
de
un
común
se
la
usan
como
respiración
conductores
grasa
de
los
almacenes
celular
del
de
energía.
aeróbica.
calor,
se
mamíferos
Ya
utilizan
marinos
Su
que
como
del
energía
los
puede
triglicéridos
aislantes
(por
Ártico).
Glicerol
Ácidos grasos
Triglicérido (grasa)
H
H
HO
C
(CH
)
2
CH
n
C
O
3
(CH
)
2
CH
n
3
H
O
O
Condensación
(liberación de agua)
H
HO
C
(CH
)
2
CH
n
C
O
3
(CH
)
2
O
CH
n
3
O
H
HO
C
(CH
)
2
CH
n
C
O
3
(CH
)
2
CH
n
3
H
O
3H
O
H
O
2
Enlace éster
▲
Fur 7 Frmcó de u trlcérd  prtr de u mlécul de lcerl  tres ácds rss
Almacenamiento de energía
Los lípidos son más aptos que los glúcidos para el almacenamiento de energía a
largo plazo en los seres humanos.
Tanto
los
lípidos
en
utilizan
normalmente
de
energía
los
como
energía
a
seres
largo
los
glúcidos
humanos,
para
plazo.
el
Los
Hay
almacenan
pero
los
lípidos
se
almacenamiento
lípidos
que
de
largo
son
grasas
y
se
almacenan
en
razones
glúcidos
de
células
llamadas
tejido
La
tejido
adiposo
de
la
piel
se
y
encuentra
también
cantidad
doble
84
como
los
riñones.
de
en
lugar
energía
de
energía
celular
por
liberada
cada
en
a
la
gramo
de
la
cantidad
liberada
de
por
lípidos
un
de
es
gramo
inmediatamente
alrededor
glúcidos.
Por
tanto,
la
misma
cantidad
de
algunos
energía
órganos,
lípidos
adiposo.
de
debajo
los
grupos
el
El
utilizar
almacenamiento
plazo:
respiración
especializados
para
como
se
●
utilizan
varias
los
almacenada
como
lípido
en
lugar
de
2 . 3
glúcido
De
aporta
hecho,
respecta
porque
puras
la
a
la
las
sin
la
mitad
ventaja
masa
grasas
agua
a
de
la
masa
los
corporal
en
las
en
es
mayor
aún
células
asociada,
líquida
corporal.
lípidos
lo
forman
mientras
que
actuar
que
la
de
glucógeno
se
asocia
a
cerca
a
riñones
gotas
la
y
en
de
agua,
realidad
lo
que
cantidad
gramo
de
de
seis
signica
veces
energía
masa
que
más
que
de
corporal.
Esto
los
tejido
tenemos
en
que
cargar
dondequiera
con
que
glucógeno
es
el
más
importante
para
los
como
las
aves
y
los
Los
lípidos
funciones
podrían
que
los
calor,
almacenados
secundarias
realizar
lípidos
se
pueden
es
la
razón
se
almacene
junto
a
de
son
la
de
la
en
el
gran
se
utiliza
y
en
para
algunos
el
que
los
lípidos
a
plazo,
almacenamiento
de
son
la
largo
el
glucógeno
se
utiliza
energía
para
a
corto
plazo.
Esto
se
el
debe
y
que
el
glucógeno
puede
descomponerse
en
es
la
con
rapidez
sangre
a
y
donde
transportarse
sea
fácilmente
necesario.
Las
grasas
murciélagos.
los
manera.
parte
como
y
del
150
grasa
grasa
en
la
la
no
La
pueden
glucosa
respiración
aeróbica,
ácidos
grasos
de
un
puede
mientras
El
que
2%
de
las
usarse
hígado
y
utilizarse
anaeróbica
pueden
glucógeno
hasta
movilizarse
celular
solo
aérobica.
gramos
almacenan
subcutáneo
la
los
en
respiración
Esa
nuestra
adiposo
como
Puesto
adiposo
rápidamente.
tanto
no
aislantes.
de
tejido
tan
algunas
glúcidos
como
tejido
que
hígado
que
conductores
Asimismo,
el
energía
animales
misma
utilizar
que
piel.
la
malos
de
los
importante
vayamos,
tienen
que
de
por
del
●
en
Mientras
para
en
vuelan,
glúcido
energía
ideales
glucosa
aún
razón
la
a
almacenada
la
alrededor
órganos.
almacenamiento
porque
adiposo
puede
es
lípidos
almacenar
es
de
Esta
dos
ecientes
pueden
corporal,
amortiguador.
otros
músculos.
son
l í p i d o s
cada
almacenar
gramos
y
temperatura
como
existencia
El
gramo
g l ú c i d o s
en
almacena
algunos
su
grasas
masa
la
hasta
músculos
como
glucógeno.
es
p   : Pingüinos emperadores
Durante
de
los
el
invierno
pingüinos
antártico,
emperadores
las
hembras
viven
y
0,4
se
0,5
8,0
6,8
alimentan
en
el
mar
mientras
que
los
machos
18,2
se
quedan
huevo
este
sobre
puesto
tiempo
el
por
los
hielo
la
para
incubar
hembra.
machos
no
el
Durante
comen.
14,3
único
todo
Después
0,8
12,0
de
16
semanas,
hembras
huevos,
los
retornan.
los
compactos
huevos
Mientras
machos
de
eclosionan
unos
forman
3.000
incuban
grupos
y
las
los
En cautiverio antes
muy
pingüinos.
En cautiverio después
Para
0,4
0,4
investigar
en
pie
de
una
en
las
razones
grupos,
se
por
las
que
permanecen
seleccionaron
10
machos
en
la
6,9
7
,7
colonia
Antártida
Se
les
que
en
llevaban
mantuvo
comida
en
Pointe
ya
durante
espacios
Geologie
4
14
semanas
semanas
cercados
donde
sin
comer.
más
no
14,4
1
7
,3
sin
podían
11,8
2,2
formar
se
grupos.
Todas
mantuvieron
las
iguales
demás
que
en
condiciones
la
colonia
de
En liber tad antes
pingüinos
aire
fue
corporal
libres.
de
de
16,4°C.
los
en
cautiverio
14
semanas
se
La
muestran
temperatura
Se
midió
pingüinos
antes
del
los
y
la
libres
después
experimento.
resultados
en
promedio
composición
y
del
En
los
la
Clave
pingüinos
período
gura
En liber tad después
del
agua
de
lípido
8
proteína
kilogramos.
otras sustancias
▲
Fur 8
85
2
B I O L O G Í A
a)
Calcula
la
de
grupo
i)
cada
En
ii)
b)
M O L E C U L A R
pérdida
En
de
masa
corporal
[2]
cautiverio
Compara
los
de
Además
función
la
cambios
los
pingüinos
para
total
pingüinos.
libertad
lípidos
c)
de
libres
de
de
ser
los
en
pingüinos
de
una
la
el
en
supervivencia
de
y
los
colonia.
fuente
lípidos
contenido
cautiverio
que
de
de
[2]
energía,
puede
los
ser
indica
otra
importante
pingüinos.
[1]
Índice de masa corporal
av
em  j
Determinación del índice de masa corporal mediante el
  
cálculo o el uso de un nomograma
Para calcular el porcentaje
El
índice
de
masa
corporal,
normalmente
abreviado
como
IMC,
fue
de grasa corporal, se mide
desarrollado
por
un
dos
para
estadístico
belga,
Adolphe
Quetelet.
Se
necesitan
con unas pinzas el espesor
medidas
calcularlo:
la
masa
de
la
persona
en
kilogramos
y
su
en milímetros de un pliegue
altura
en
metros.
cutáneo en estas cuatro
par tes del cuerpo:
•
El
IMC
se
calcula
masa
La par te delantera del
utilizando
en
esta
fórmula:
kilogramos
__
IMC
=

2
antebrazo
(altura
en
metros)
2
•
La par te trasera del
La
unidad
de
medida
del
IMC
es
el
kg
m
antebrazo
El
•
Debajo del omoplato
•
Un lado de la cintura
IMC
también
nomograma.
izquierda,
en
Se suman estas medidas
la
y
escala
incluyen
se
Una
la
puede
línea
masa,
central.
un
hallar
recta
en
Las
la
utilizando
entre
escala
de
preguntas
nomograma
del
la
un
altura,
la
tipo
en
derecha,
basadas
en
de
gráco
la
escala
se
cruza
datos
en
de
con
la
llamado
la
el
IMC
página
87
IMC.
y, a continuación, se
El
IMC
se
utiliza
para
determinar
si
la
masa
corporal
de
una
persona
pueden usar herramientas
está
en
un
nivel
saludable,
o
es
demasiado
alta
o
demasiado
baja.
La
de análisis disponibles en
tabla
1
muestra
cómo
se
determina:
Internet para estimar el
iMc
porcentaje de grasa corporal.
por debajo de 18,5
bajo peso
18,5–24,9
peso normal
25,0–29,9
sobrepeso
30,0 o más
obesidad
▲
T
bl 1
En
▲
Fur 9 Medcó de l rs
e
algunas
distribuidos
partes
de
del
forma
mundo
no
desigual
y,
hay
en
sucientes
alimentos
consecuencia,
muchas
o
estos
están
personas
crprl usd us pzs de
tienen
un
peso
bajo.
En
otras
partes
del
mundo
una
causa
más
probable
pleues cutáes
de
peso
que
La
insuciente
conlleva
obesidad
excesiva
86
de
pasar
es
un
es
la
anorexia
hambre
problema
alimentos
y
el
nerviosa,
una
voluntariamente
cada
vez
ejercicio
mayor
y
en
insuciente
enfermedad
pérdida
algunos
causan
de
psicológica
masa
países.
una
corporal.
La
ingesta
acumulación
2 . 3
de
grasa
en
cantidad
el
de
estimarse
pliegues
La
obesidad
de
problemas
de
tipo
II.
vida
y
generales
unas
cutáneos
como
las
coronarias
y
Asimismo,
de
los
La
pinzas
9).
riesgo
enfermedades
la
diabetes
esperanza
los
costos
sistemas
de
salud
Medcó de l ms crprl. ¿Cuál es el
▲
en
los
países
de
obesidad.
con
l í p i d o s
reduce
la
aumenta
el
y
puede
(gura
aumenta
signicativamente
de
adiposo.
corporal
utilizando
de
cardíacas
tejido
grasa
g l ú c i d o s
crecientes
índices
ídce de ms crprl de est pers
s su ltur es de 1,80 metrs?
p   : Nomogramas y el IMC
Contesta
a
estas
preguntas
basándote
en
la
gura
11.
4
Resume
para
1
a)
Indica
el
hombre
índice
que
de
tiene
masa
una
corporal
masa
de
de
75
la
una
relación
masa
entre
corporal
altura
de
1,45
altura
y
el
IMC
[1]
un
kg
y
masa corporal/kg
una
la
determinada.
metros.
altura/cm
[1]
150
b)
Deduce
el
estado
de
la
masa
corporal
de
125
140
este
hombre.
[1]
130
130
2
a)
Indica
está
la
masa
corporal
pesándose
en
la
de
la
báscula
persona
en
la
índice de masa corporal
que
120
parte
135
110
superior
de
esta
página.
[1]
50
100
b)
La
persona
Deduce
su
tiene
una
estado
de
altura
masa
de
1,8
metros.
corporal.
140
95
90
[1]
40
145
85
3
a)
Una
mujer
tiene
una
altura
de
150
cm
80
150
y
un
IMC
mínima
para
de
de
llegar
40.
Calcula
masa
a
un
la
corporal
estado
de
30
cantidad
que
debe
masa
75
perder
155
70
corporal
65
160
normal.
Muestra
todos
tus
cálculos.
[3]
60
20
165
b)
Sugiere
podría
dos
formas
reducir
su
en
las
masa
que
la
corporal.
mujer
55
[2]
170
50
175
45
180
40
185
10
35
190
195
30
200
205
25
▲
▲
210
Fur 11
Fur 10 Crredr
87
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Ácidos grasos
OH
O
C
Los ácidos grasos pueden ser saturados,
C
OH
O
H
C
OH
O
C
C
C
H
monoinsaturados o poliinsaturados.
C
H
C
H
C
H
C
H
La
C
estructura
2.1.
H
C
C
C
Se
trata
C
C
H
C
H
C
C
H
C
H
C
C
H
H
C
H
C
H
H
C
H
C
H
tanto,
C
está
C
H
es
la
C
H
C
H
C
H
C
H
longitud
C
H
tienen
C
H
son
C
H
C
H
C
H
H
C
H
C
H
H
C
H
C
C
H
H
C
H
de
C
C
H
C
H
varias
C
C
H
C
H
H
H
grasos
de
de
los
ácidos
cadena
de
grasos
átomos
de
la
se
de
describió
carbono
en
con
el
subtema
átomos
14
20
de
de
los
un
En
un
grupo
utilizados
de
de
de
simples.
extremo
Por
de
carboxilo
que
por
variable,
los
la
que
de
lo
cadena
puede
están
en
enlaces
la
vivos
característica
En
algunos
ligados
otros
pero
organismos
Otra
carbono.
carbono
mientras
es
por
carbono.
átomos
unidos
la
covalentes
hidrocarbonada
grasos
átomos
están
átomo
molécula,
átomos
entre
los
partes
la
cadena
y
enlaces
COOH.
ácidos
simples,
carbono
un
de
por
hidrocarbonada.
como
los
todos
ellos
cadena
enlaces
covalentes
a
ácido
entre
los
H
Si
por
ácidos
covalentes
variable
ácidos
enlaces
grasos
dobles
los
en
átomos
una
o
cadena.
carbono
está
unido
a
carbonos
adyacentes
en
la
H
cadena
ácido palmítico
ácido linolénico
ácido palmitoleico
• saturado
• poliinsaturado
• monoinsaturado
• no esencial
• todos cis
• cis
• esencial
• no esencial
• omega 3
• omega 7
de
por
enlaces
hidrógeno.
adyacente
átomo
entre
de
en
Si
la
simples,
un
átomo
cadena
hidrógeno.
todos
posible
▲
una
parte
mayoría
H
ligados
representarse
La
C
una
H
hidrógeno
H
básica
de
de
sus
Por
y
de
por
átomos
hidrógeno
también
de
se
carbono
un
lo
puede
enlace
tanto,
unido
doble,
un
carbono
llama
está
unirse
ácido
la
graso
a
dos
un
con
átomos
carbono
puede
graso
contiene
ácido
solo
a
unirse
enlaces
mayor
a
un
simples
cantidad
saturado.
Los
ácidos
Fur 12 Ejempls de ácds rss
grasos
que
porque
un
solo
más
La
y
de
contienen
enlace
un
gura
otro
ácidos
poseen
el
más
muestra
de
es
un
dobles
cantidad
graso
es
son
posible
insaturados
de
hidrógeno.
monoinsaturado
y,
Si
si
hay
hay
poliinsaturado.
ácido
No
especícos
enlaces
la
ácido
doble,
poliinsaturado.
grasos
o
menos
doble,
enlace
12
uno
es
en
graso
saturado,
necesario
el
curso
uno
recordar
de
los
Biología
monoinsaturado
nombres
del
de
IB.
Ácidos grasos insaturados
Los ácidos grasos insaturados pueden ser isómeros
cis o trans.
H
H
H
C
C
C
En
C
cis
H
trans
▲
Fur 13 Elces
dbles e ácds rss
los
ácidos
átomos
dos
de
átomos
denomina
estén
Estas
En
el
en
fusión.
son
88
están
grasos
a
grasos
que
Por
cis,
Esto
insaturados
los
ello,
ácidos
los
generalmente
La
se
se
cadena
los
se
grasos
a
en
les
el
es
en
la
que
gura
hidrocarbonada
con
ácidos
temperatura
los
les
trans.
13.
curva
en
contienen
baja
grasos
que
se
hidrógenos
grasos
juntos
que
los
lado
estos
se
que
peor
lo
a
los
ácidos
triglicéridos
organicen
vivos,
mismo
dobles:
llama
saturados,
triglicéridos
líquidos
organismos
enlaces
muestran
que
cis
los
alternativa
estos
la
hace
de
siempre
tienen
cis.
opuestos:
doble.
casi
que
conformaciones
grasos
regulares
insaturados
carbono
ácidos
ácidos
enlace
ácidos
de
lados
dos
los
grasos
hidrógeno
en
el
matrices
punto
insaturados
ambiente:
son
de
cis
aceites.
2 . 3
En
los
ácidos
enlace
a
grasos
doble,
por
temperatura
de
pescado.
margarina
y
trans,
que
la
proceso
algunos
cadena
un
(gura
mediante
Este
la
tienen
ambiente
articialmente
o
lo
otros
hidrocarbonada
punto
14).
Los
de
ácidos
hidrogenación
da
lugar
a
alimentos
fusión
grasos
parcial
grasas
no
más
de
sólidas
se
curva
alto
trans
y
que
se
en
son
se
aceites
g l ú c i d o s
y
l í p i d o s
el
sólidos
producen
vegetales
usan
en
la
procesados.
placa de grasa que causa
▲
estrechamiento del
un engrosamiento del
lumen de la ar teria
revestimiento de la ar teria
Fur 1
4 Esterequímc de ls ácds rss ) trs  b) cs
Riesgos de las grasas para la salud
Pruebas cientícas de los riesgos para la salud que
entrañan las grasas trans y los ácidos grasos saturados
Se
han
formulado
diferentes
tipos
preocupación
numerosas
de
son
grasas
las
depósitos
grasos
lugar
formación
En
a
la
muchos
positiva
enfermedad
prueba
otro
las
que
factor
bajas
las
de
Kenia
tanto,
por
la
enfermedad
gura
también
Las
16
de
un
que
dietas
ricas
no
en
la
dieta,
hallado
esta
lo
y
en
las
una
los
los
15).
capa de músculo
capa ex terna de
y bras elásticas
la ar teria
▲
Fur 15 Ar ter c plc de rs
▲
Fur 16 Ls trlcérds del cete
correlación
índices
Podría
de
no
ser
saturadas,
realidad
que
dando
correlación
grasas
que
en
(gura
enfermedad.
de
que
principal
coronarias
infartos
saturados
consumo
la
e
ha
La
coronarias,
arterias
embargo,
causen
el
en
dieta
elevado
coronaria
algunos
esta
aceite
cis,
Sin
encajan
una
consumo
monoinsaturados
en
se
grasos
efectos
como
causa
la
coronaria.
cardíaca
maniestan
con
bra
tienen
muestra
cardíacas
las
los
humana.
sanguíneos
ácidos
saturadas
sobre
salud
investigación
de
coronaria.
grasas
cardíaca
y,
La
de
correlacionado
cantidades
la
parcialmente
coágulos
ingesta
poblaciones
masáis
de
cardíaca
enfermedad
Hay
bloquean
la
en
enfermedades
programas
entre
armaciones
tienen
de
es
correlación.
en
carne,
grasas
casi
miembros
saturadas.
desconocida
de
Por
grasa,
otra
tribu
ejemplo,
sangre
Sin
y
los
leche
embargo,
entre
los
keniana
masáis.
que
tendencia.
de
son
esta
rica
oliva,
que
contiene
tradicionales
en
ácidos
países
de
grasos
todo
el
de lv ctee ácds rss
msturds cs.
89
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Mediterráneo
bajos
esto
índices
es
debido
embargo,
de
los
la
los
dieta,
bajos
cardíaca
a
como
correlación,
es
el
de
una
las
de
uso
de
y
la
con
trans
grasos
en
las
concentraciones
de
ácidos
▲
relación
de
resultados
grasas
de
en
los
suelen
sugerido
otros
cis.
tener
que
Sin
aspectos
podrían
índices
ver
Lo
si
explicar
lo
probable,
Se
esta
por
coronarias.
se
han
contienen
que
enfermedad
explicaban
más
coronaria,
que
de
consumidas.
enfermedades
trans,
u
platos,
trans
para
enfermas
grasos
ha
coronaria.
negativos.
enfermedad
arterias
países
se
monoinsaturados
entre
riesgo
y
poblaciones
grasas
causen
estos
muchos
positiva
factores
murieron
grasos
estas
de
de
coronaria
cardíaca
cantidad
depósitos
una
en
tomate
correlación
que
de
ácidos
genéticos
pacientes
más
poblaciones
cardíaca
enfermedad
otros
pero
que
Las
ingesta
coronaria
examinado
tanto,
la
factores
hay
16).
enfermedad
índices
También
han
(gura
de
En
encontrado
altas
constituye
una
prueba
causal.
Fur 1
7 Trbu smburu del r te de Ke. Cm ls msás, ls smburus tee u
det rc e prducts mles, per ls ídces de efermedd crdíc crr
s ex tremdmete bjs.
Evaluación de los riesgos de los alimentos para la salud
Evaluación de armaciones: deben evaluarse las armaciones acerca de la salud
realizadas con respecto a los lípidos en las dietas.
Se
formulan
efectos
casos,
la
de
se
salud
dice
y
en
demostrado
falsas
90
al
numerosas
los
alimentos
que
un
otros
que
armaciones
en
muchas
a
salud.
alimento
casos
someterlas
la
que
de
es
es
las
pruebas
sobre
En
los
algunos
benecioso
dañino.
Se
ha
armaciones
cientícas.
para
son
Es
relativamente
sobre
los
efectos
animales
cantidad
después
y
estado
de
de
fácil
de
dieta
laboratorio.
animales
seleccionar
de
comprobar
la
salud
Se
en
la
armaciones
salud
puede
genéticamente
grupos
para
de
usarlos
la
en
utilizando
criar
una
gran
uniformes
misma
edad,
y
sexo
experimentos.
2 . 3
También
además
la
se
de
cantidad
resultados
diseñarse
factores
pueden
la
de
tales
ejercicio,
del
de
controlar
dieta,
para
experimento.
manera
dietéticos;
que
así
otras
como
es
la
que
Las
solo
y
otras
no
los
personas
varíe
posible
diferentes.
variables
temperatura
afecten
dietas
a
de
sobre
el
efecto
obtener
de
este
l í p i d o s
el
casi
imposible
ejercicio,
dispuestas
controlada
a
y
comer
durante
controlar
pocas
una
un
dieta
período
largo.
pruebas
factor
tanto,
los
investigadores
los
alimentos
que
estudian
los
en
riesgos
el
estarían
y
sería
como
sucientemente
los
Por
contundentes
También
variables
estrictamente
pueden
uno
g l ú c i d o s
de
para
la
salud
tienen
animal.
que
Los
resultados
animales
nos
de
son
dicen
un
seres
a
con
factor
grupos
edad,
de
la
de
fueran
controlados
sujetos
y
en
los
salud
difícil
de
salud,
idénticos
de
similares
podrían
pero
no
efectos
a
a
de
serían
a
se
selecciona
se
mide
para
estos
la
un
obtienen
su
Después,
cabo
una
de
a
que
eliminar
una
causar
genéticamente
los
la
de
su
determinar
diferente.
estudios
amplia
ingesta
determinada
misma
menos
enfoque
mediante
pueden
asociados
seleccionar
pero
utilizar
se
seguimiento
los
llevar
experimentales
estado
gemelos
son
la
muy
Se
con
interesantes,
cuáles
dieta
Sería
humanos.
sexo
experimentos
menudo
humanos.
seres
los
certeza
experimentos
con
de
salud
si
cohorte
alimentos
usarse
los
durante
de
El
otros
pruebas
individuos,
se
realiza
varios
un
años.
estadísticos
de
la
incidencia
enfermedad.
efectos
de
y
métodos
factores
mayor
Las
epidemiológicos:
dieta
de
análisis
factores
están
una
tiene
que
que
podrían
enfermedad.
Pregunta sobre la naturaleza de la ciencia: uso de voluntarios en experimentos
Durante
la
realizaron
Estados
a
Segunda
Unidos
objetores
Los
su
de
si
conciencia
con
sobre
la
estaban
ello
conocimientos
voluntarios
vitamina
C.
voluntarios
70
diez
diez
les
en
mg,
no
se
les
hicieron
y
a
se
puntos
de
los
los
los
seis
semanas
70
mg
meses
la
en
dosis
C.
la
a
pero
las
Además,
mg
1
y
de
C
y
de
las
encías.
Algunos
problemas
de
de
los
los
corazón
voluntarios
Se
salud
se
Los
grupos
vitamina
C
que
tomaron
siguieron
igual
de
10
A
veces
se
mg
bien
o
y
entrecruzamiento
proteína
y,
por
lo
tanto,
aceptable
cuando
que
los
médicos
experimentos
existe
un
con
riesgo
de
que
su
perjudicada?
se
paga
en
a
las
personas
experimentos
para
que
médicos,
ensayos
con
medicamentos.
¿Es
como
esta
más
o
no
menos
aceptable
que
el
uso
de
remunerados?
70mg
¿Es
mejor
usar
animales
para
los
experimentos,
no
las
de
realizado
vitamina
experimentos
C
utilizando
sobre
objeciones
éticas
son
las
mismas
irónicamente
son
muy
útiles
experimentos
con
seres
que
en
humanos?
las
conejillos
¿Es
aceptable
sacricar
animales
como
parte
de
de
que
en
limitada
voluntarios
4
Indias,
colágeno
ingesta
escorbuto.
han
necesidades
menos
la
colágeno
El
más
los
También
una
a
folículos
o
desarrollaron
con
el
piel.
C,
plasma
sacricó
analizó
la
en
no
3
de
Indias
realicen
vea
voluntarios
graves.
en
éticamente
práctica
desarrollaron
se
y
cientícos
los
pilosos
y
se
períodos
vitamina
con
heridas
de
Indias
de
los
de
concentraciones
Finalmente,
tenía
bras
pueden
ingestas
huesos
de
no
Durante
fuerza.
¿Es
o
centímetros
sangraron
las
orina.
participen
cicatrizaron.
diferentes
los
vitamina
menor
últimos
heridas
las
en
humanos,
ascórbico.
dieta
10
escorbuto.
las
de
y
conejillos
entre
siguientes,
Estos
tres
todos
de
con
conejillos
clínico
ensayo
seres
ácido
controlaron
un
vitamina
sutura,
pruebas
les
los
el
sanguíneo
sacricar
2
cinco
que
presente
ocho
de
de
militar.
a
igual
sintetizar
los
20
contenía
cerraron
en
aumentar
mantuvieron
cortes
se
y
Inglaterra,
Durante
los
al
se
voluntarios
servicio
desarrollaron
unos
muslos
en
redujeron
dio
voluntarios
los
se
siete
al
En
que
Durante
con
a
C.
dieta
tres
como
ayudaban
participaron
una
Mundial,
Inglaterra
dispuestos
médicos.
vitamina
siguieron
en
utilizando
voluntarios
salud
Guerra
experimentos
un
experimento?
porque,
91
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Análisis de datos sobre los riesgos de los lípidos para la salud
Evaluación de las pruebas y de los métodos usados para obtener evidencia a favor
de las armaciones realizadas acerca de los lípidos en relación con la salud
La
evaluación
valoración
Las
de
pruebas
la
salud
cientíca.
esta
se
de
con
se
dene
las
respecto
obtienen
Hay
en
el
IB
implicaciones
que
a
las
como
y
las
de
armaciones
mediante
plantearse
una
limitaciones.
la
dos
acerca
investigación
preguntas
sobre
un
las
diagrama
barras
barras.
Cuanto
más
menos
probable
investigación
¿los
resultados
respaldan
las
de
Si
la
la
salud
claramente,
armaciones
en
utilizados
¿los
fueron
incertidumbre
han
que
realizado
¿muestran
segunda
las
un
sean
o
el
gráco
los
de
datos,
diferencias
a
resultados
métodos
de
rigurosos,
acerca
puntos
de
débiles
pregunta
de
la
experimentales
o
las
investigación
hay
en
a
las
experimentos
preguntas
sean
es
se
contesta
investigación,
o
resultados
generalmente
presentan
mediante
representación
analizando
ya
de
sean
una
los
miles
resultados
encuesta.
más
un
una
fácil
gráco
correlación
investigado
ser
si
los
que
hacerse
el
tamaño
u
de
es
de
la
muestra?
necesario
personas
para
encuestar
obtener
a
resultados
¿La
muestra
era
equilibrada
en
lo
que
respecta
resultados
otro
tipo
sexo,
la
edad,
el
estado
de
salud
y
el
estilo
de
de
y
el
entre
índice
la
de
ingesta
Cuanto
más
para
la
salud?
la
Esta
positiva
o
varían
equilibrada
sea
la
muestra,
los
con
será
los
que
otros
factores
resultados.
enfermedad
Si
la
muestra
no
resultados
era
para
equilibrada,
eliminar
los
¿se
ajustaron
efectos
de
negativa.
índices
distintas
promedio
ingestas
de
del
diferencias
pueden
no
factores?
la
¿Las
mediciones
del
co ns umo
de
lí pid os
lípido?
y
pequeñas
en
correlación
●
enfermedad
probable
intereran
del
otros
Las
tendrían
diferentes.
fiables.
los
¿Cómo
siguientes
evaluar
visual.
benecio
puede
para
El
●
el
los
evaluando
puntos
encuestas;
controlados
era
menos
o
contesta
Los
ligeramente
¿Cuál
vida?
lípido
de
signicativas?
metodología?
al
¿Existe
estadísticos
conclusiones
la
●
análisis
se
utilizados.
Generalmente
primera
análisis
diferencias
pregunta
métodos
reeren
●
debido
●
dispersos
en
absoluto?
Limitaciones:
●
dispersión
o
se
se
de
error
acerca
moderadamente
los
nada
se
datos,
La
de
La
es
de
investigación:
Implicaciones:
2
en
de
signicativas.
●
1
datos
tamaño
de
los
índices
de
e nf e r me da d
fuer on
ser
ables?
A
veces
los
p a r ti cipa nte s
de
un a
signicativas.
encuesta
●
¿Cuál
es
aprecia
la
en
dispersión
la
de
separación
los
datos?
entre
los
Esto
ingesta,
se
puntos
no
y
a
comuni ca n
veces
ha y
con
pr e ci s ión
e nfe rme da des
su
ma l
diagnosticadas.
p   : Evaluación de pruebas obtenidas mediante encuestas de salud
Nurses’
sobre
la
Health
las
salud.
en
1976
que
Se
inició
con
la
Desde
es
de
su
en
los
un
estilo
entonces
se
de
han
cada
Los
utilizados
diagnosticar
estudio
dos
muy
numerosos
Estados
de
extenso
seguimiento
métodos
un
de
participación
completaron
factores
92
Study
consecuencias
vida
y
respetado
factores
Unidos
121.700
y
su
historia
Canadá
enfermeras
cuestionario
realizado
para
sobre
los
médica.
cuestionarios
de
años.
para
enfermedades
detallan
en
el
en
disponible
J.
E.;
en
and
Years
of
cardíacas
la
dieta
y
coronarias
of
los
de
J.;
evaluar
índices
los
de
Oh,
K.;
WillEtt,
Follow-up
DOI:
investigación
Epidemiology
Coronary
American Journal of
Para
se
M.
Risk
p.672–679.
evaluar
artículo
Internet:
staMpFEr,
Intake
20
un
American Journal of
of
hu,
W
.
C.
Heart
the
F
.
B.;
está
MansOn,
“Dietary
Disease
Nurses’
Epidemiology.
publicado
que
Health
2005.
N.°
Fat
in
Women:
Study”.
161,
10.1093/aje/kwi085.
efectos
de
enfermedad
las
grasas
cardíaca
trans
en
coronaria,
se
2 . 3
dividió
a
grupos
según
grupo1
las
lo
participantes
su
de
consumo
formaba
el
la
de
20%
encuesta
grasas
de
las
en
trans:
ajustar
cinco
de
el
participantes
ingesta
más
baja
y
el
grupo
5
estaba
los
resultados
diferencias
el
20%
de
las
participantes
con
la
Calcula
ingesta
Se
trans
de
calculó
de
cada
energía
relativo
cada
de
se
ingesta
grupo
grupo
ajustó
1
determinó
cardíaca
se
teniendo
de
porcentaje
Se
enfermedad
al
promedio
como
alimentaria.
grupo:
riesgo
la
le
en
de
el
un
cuenta
compensar
los
efectos
[2]
la
posibilidad,
de
que
basada
las
en
las
diferencias
pruebas
en
enfermedad
cardíaca
coronaria
el
se
riesgo
deban
a
grasas
la
5
distintos
Discute
las
que
para
riesgo
las
factores
a
la
ingesta
de
grasas
trans.
[2]
ingesta
riesgo
coronaria
asignó
para
edad.
más
de
alta.
de
l í p i d o s
constituido
estadísticas,
por
y
con
4
la
las
g l ú c i d o s
1.
otros
índices
El
pruebas
factores
de
que
presenta
tenían
enfermedad
algún
cardíaca
el
gráco
efecto
en
de
los
coronaria.
[2]
diferencias
1,6
los
grupos
masa
corporal,
coronaria,
inuyen
y
familiares
los
las
grasas
grupos
y
el
el
de
índices
otros
grácamente
de
relativo
tabaquismo,
consumo
en
coronaria
lo
de
riesgo
de
cada
relativo
gura
uno
de
ajustado
alcohol,
que
cardíaca
18
energía
de
cardíaca
alimentos
La
índice
de
enfermedad
porcentaje
para
edad,
enfermedad
factores.
trans
la
consumo
otros
de
a
muestra
proveniente
los
de
cinco
1,4
airanoroc acaídrac
antecedentes
en
dademrefne ed ovitaler ogseir
entre
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
enfermedad
0
cardíaca
coronaria.
trans
el
El
efecto
de
la
ingesta
de
grasas
1
en
cardíacas
riesgo
relativo
coronarias
signicativo,
con
es
un
de
padecer
1,5
enfermedades
2,0
2,5
3,0
porcentaje de energía proveniente de grasas trans
estadísticamente
nivel
de
conanza
del
99 %
Datos para el gráco
% de energía
1
Sugiere
razones
para
usar
solamente
proveniente
enfermeras
en
esta
encuesta.
1,3
1,6
1,9
2,2
2,8
1,0
1,08
1,29
1,19
1,33
[3]
de grasas trans
2
Indica
la
tendencia
que
se
muestra
en
el
Riesgo relativo de
gráco.
enfermedad
[1]
cardíaca coronaria
3
La
edad
promedio
de
las
enfermeras
en
los
cinco
▲
grupos
no
era
la
misma.
Explica
las
razones
Fur 18
de
p   : Grasas saturadas y enfermedad cardíaca coronaria
uramihsunaT
12
10
10
9
9
9
9
8
7
3
3
992
351
420
574
214
288
248
152
86
9
150
80
290
144
66
88
1727
1318
1175
1088
1477
509
1241
1101
758
543
1080
1078
1027
764
1248
1006
akubihsU
ninajnerZ
14
úfroC
eroclaverC
18
amoR
odargleB
19
akileV
ainovalsE
19
aterC
.UU .EE
22
aicamlaD
nehptuZ
saturadas
aidnalniF .O
provenientes de grasas
aidnalniF .E
por % de calorías
oigroigetnoM
Poblaciones ordenadas
% de calorías
provenientes de
grasas saturadas
Índice de
Enfermedad
mor talidad/
cardíaca
100.000
coronaria
1
año
Todas las
causas
▲
T
bl 2
93
2
B I O L O G Í A
1
a)
M O L E C U L A R
Dibuja
los
un
datos
diagrama
de
la
tabla
de
dispersión
con
3
2.
Evalúa
[5]
grasas
las
pruebas
saturadas
enfermedad
b)
Resume
la
diagrama
2
Compara
a)
Este
b)
Creta
los
y
tendencia
de
y
muestra
de
este
una
cardíaca
estudio
causa
de
que
las
de
coronaria.
[4]
el
dispersión.
resultados
oeste
que
de
son
[2]
de:
Finlandia
[2]
Montegiorgio
[2]
2.4 p
Comprensión
Aplicaciones
➔
Los aminoácidos se unen entre sí mediante
➔
Rubisco, insulina, inmunoglobulinas,
condensación para formar polipéptidos.
rodopsina, colágeno y seda de araña como
➔
Hay veinte aminoácidos diferentes en los
ejemplos de la variedad de funciones de las
polipéptidos sintetizados en los ribosomas.
➔
proteínas.
Los aminoácidos se pueden unir entre sí en
➔
cualquier secuencia, proporcionando una
Desnaturalización de las proteínas por el calor
o por desviación del pH del valor óptimo.
variedad enorme de posibles polipéptidos.
➔
La secuencia de aminoácidos de los
Habilidades
polipéptidos está codicada por los genes.
➔
➔
Dibujo de diagramas moleculares para
Una proteína puede consistir en un único
representar la formación de un enlace
polipéptido o en varios polipéptidos unidos
peptídico.
entre sí.
➔
La secuencia de aminoácidos determina la
conformación tridimensional de una proteína.
Naturaleza de la ciencia
➔
Los organismos vivos sintetizan muchas
➔
Búsqueda de patrones, tendencias y
proteínas diferentes con un amplio rango de
discrepancias: la mayoría de los organismos,
funciones.
aunque no todos, construyen las proteínas a
➔
Cada individuo tiene un proteoma único.
par tir de los mismos aminoácidos.
Aminoácidos y polipéptidos
Los aminoácidos se unen entre sí mediante condensación
para formar polipéptidos.
Los
polipéptidos
reacciones
2.7,
94
se
de
llama
son
cadenas
condensación.
traducción
y
de
aminoácidos
Este
tiene
proceso,
lugar
en
que
que
los
se
se
unen
describe
ribosomas.
mediante
en
Los
el
subtema
polipéptidos
2 . 4
son
el
el
principal
único
componente
componente.
otras
contienen
En
la
reacción
un
aminoácido
dos
de
o
de
Algunas
las
proteínas,
proteínas
y
en
muchas
contienen
un
proteínas
solo
p r o t e í n a s
son
polipéptido
y
más.
condensación
participan
el
grupo
amino
(
NH
)
de
2
elimina
un
agua,
nuevo
dipéptido
enlace
una
las
otro
es
la
aún
Un
mayor,
por
dos
forma
con
es
consta
en
parte
una
de
otro
aminoácido.
condensación,
llamado
dos
enlace
aminoácidos
molécula
cualquier
20
lugar
dos
más
de
de
de
que
y
se
Se
forma
peptídico.
unidos
consta
de
Un
por
un
muchos
peptídicos.
de
contiene
35.213
es
contener
menos
una
COOH)
aminoácidos
que
polipéptido
(
reacciones
enlaces
de
que
titina
las
polipéptido
pueden
El
que
la
los
oligopéptidos
30.
titina,
humanos
todas
entre
pequeña
con
carboxilo
molécula
cadenas
generalmente
proteína
en
unidos
polipéptidos
a
grupo
como
peptídico.
aunque
y
el
enlace
es
aminoácidos
Los
y
de
polipéptidos,
34.350
del
aminoácidos,
las
La
uno
descubierto
estructura
de
de
se
polipéptidos.
grande
la
cadena
número
aminoácidos
denomina
insulina
con
21
hasta
músculo.
aminoácidos;
el
En
en
es
una
aminoácidos
momento
los
seres
ratones
es
aminoácidos.
enlace peptídico
grupo
grupo
carboxilo
amino
H
H
H
condensación
H
O
H
O
O
O
H
H
(se elimina agua)
H
+
N
C
C
C
N
OH
H
C
N
H
R
C
N
C
C
OH
R
R
H
C
H
OH
R
O
2
▲
Fur 1 L cdescó ue  ds mácds c u elce peptídc
Dibujo de enlaces peptídicos
Dibujo de diagramas moleculares para representar la formación de un
enlace peptídico
Para
formar
un
unen
mediante
entre
el
grupo
carboxilo
El
enlace
del
dipéptido,
una
amino
otro
es
independientemente
Para
poner
formación
cómo
se
a
de
de
prueba
un
la
tu
aminoácidos
de
de
ellos
peptídicos.
con
el
grupo
●
igual,
grupo
R
capacidad
peptídicos,
del
de
aminoácidos
en
la
gura
aminoácido.
representar
intenta
peptídico
2.
Se
cuatro
entre
dos
una
la
vertebral
de
dieciséis
dipéptidos
a
partir
de
estos
lo
haces
tendrá
dibujar
oligopéptido
tres
de
átomos
que
N
C
enlaces
el
características:
unidos
forman
oligopéptido,
de
un
por
correctamente,
simples
del
a
unidos
estas
cadena
repetición
con
la
por
enlaces
columna
una
secuencia
C
de
Un
átomo
de
hidrógeno
está
unido
por
un
producir
enlace
hasta
Si
covalentes
mostrar
pueden
Hay
probar
aminoácidos
oligopéptido
1).
●
los
puedes
condensación
gura
enlace
También
se
de
siempre
del
enlaces
formaría
uno
(véase
peptídico
dos
reacción
simple
a
cada
átomo
de
nitrógeno
en
la
cuatro
columna
vertebral
y
un
átomo
de
oxígeno
está
aminoácidos.
unido
por
átomos
de
un
enlace
doble
a
uno
de
los
dos
carbono.
95
2
B I O L O G Í A
●
Los
M O L E C U L A R
grupos
amino
(
NH
)
y
●
carboxilo
Los
grupos
R
de
cada
aminoácido
están
2
(
COOH)
enlace
utilizan
peptídico
extremos
amino
se
y
de
la
y
en
la
formación
quedan
cadena.
carboxilo
de
Se
la
solamente
les
llama
presentes
del
en
columna
los
y
se
proyectan
hacia
fuera
de
la
vertebral.
terminales
cadena.
COOH
OH
H
H
C
H
N
C
COOH
H
2
H
C
H
H
C
H
N
C
H
C
N
H
COOH
H
H
C
H
COOH
N
C
COOH
2
2
2
H
H
H
ácido glutámico
serina
▲
H
H
alanina
glicina
Fur 2 Alus mácds cmues
La diversidad de los aminoácidos
Hay veinte aminoácidos diferentes en los polipéptidos
sintetizados en los ribosomas.
Todos
los
aminoácidos
polipéptidos
átomo
a
un
de
Los
carbono
grupo
también
tienen
se
ribosomas
polipéptidos.
formación
son
de
los
los
el
y
veinte
R
permite
muestran
tabla
en
la
pero
químicamente
básico
es
proteínas
de
los
R,
a
1.
a
un
los
No
la
de
los
así
es
los
su
que
las
crear
de
las
los
que
estas
de
carbono
consumen
El
en
la
aminoácidos
gran
usar
repertorio
una
gama
se
diferencias
aminoácidos
entre
es
un
amino,
aminoácido.
los
están
esto
grupo
diferencias
veinte
no
casos
y
formar
hacer
se
de
diferencias
aminoácidos
los
cada
carácter.
vivos
un
para
R
para
idénticas:
átomo
en
grupos
aprender
recordar
de
El
a
carboxilo
Algunas
necesario
mayoría
une
diferentes
polipéptido
a
se
diferente
grupos
que
debido
ribosomas
hidrógeno.
es
organismos
contienen
En
y
los
estructurales
molécula
que
proteínas.
diversos
veinte.
en
aminoácidos
amino
de
la
átomo
importante
muy
de
peptídico,
amplia
Algunas
un
grupos
enlace
combinan
características
grupo
proporcionan
grupos
se
centro
a
un
increíblemente
especícas,
av
a
usan
Los
del
que
en
carboxilo
enlaza
que
algunas
en
los
el
debido
son
grupos
R.
repertorio
a
la
e
modicación
de
uno
de
los
veinte
aminoácidos
después
de
haber
sido
El ácido ascórbico (vitamina C)
sintetizado
un
polipéptido.
Encontramos
un
ejemplo
de
modicación
es necesario para conver tir la
de
aminoácidos
en
el
colágeno,
una
proteína
estructural
utilizada
para
prolina en hidroxiprolina, así
proporcionar
resistencia
a
la
tracción
en
los
tendones,
los
ligamentos,
que la deciencia de ácido
la
piel
y
las
paredes
de
los
vasos
sanguíneos.
Los
polipéptidos
de
ascórbico da como resultado
colágeno
sintetizados
en
los
ribosomas
contienen
prolina
en
prolina
se
muchas
la producción anormal de
posiciones,
pero
en
algunas
de
estas
posiciones
la
convierte
en
colágeno. Basándote en
hidroxiprolina,
que
hace
que
el
colágeno
sea
más
estable.
tus conocimientos de la
Once grupos R son hidrofílicos
Nueve grupos R son
función del colágeno, ¿qué
hidrofóbicos y tienen entre
efectos crees que tiene esta
Siete grupos R pueden poseer carga
cero y nueve átomos de carbono
Cuatro
deciencia? Comprueba tus
grupos R
Cuatro grupos R actúan
Tres grupos R actúan
como un ácido cediendo
como una base aceptando
un protón y cargándose
un protón y cargándose
negativamente
positivamente
predicciones investigando los
Tres
síntomas de la deciencia de
ácido ascórbico (escorbuto).
hidrofílicos
grupos R
no contienen
son polares,
contienen anillos
anillos
pero sin carga
▲
96
Seis grupos R
T
bl 1 Clsccó de ls mácds
2 . 4
p r o t e í n a s
Aminoácidos y sus orígenes
Búsqueda de patrones, tendencias y discrepancias: la mayoría de los organismos,
aunque no todos, construyen las proteínas a par tir de los mismos aminoácidos.
Es
notable
fabriquen
que
sus
la
20aminoácidos.
se
modican
mayoría
proteínas
En
de
algunos
después
los
usando
de
casos
haber
que
organismos
los
a
mismos
los
pero
el
proceso
sido
inicial
sintetizado
por
el
que
los
los
aminoácidos
ribosomas
mediante
generalmente
enlaces
implica
Todos
los
de
organismos
una
y
siempre
no
otros
sola
vivos
especie
han
evolucionado
ancestral
que
a
utilizaba
20
aminoácidos.
fabrican
en
los
Como
ribosomas,
los
es
polipéptidos
difícil
para
aminoácidos.
Podemos
descartar
proceso
responda
razones
para
que
la
al
posibilidad
azar:
se
debe
produzca.
de
que
haber
Se
este
una
han
o
organismo
aminoácidos,
más
ya
existentes
ya
o
sea
cambiar
el
repertorio
eliminando
agregando
algunos
de
de
los
nuevos.
propuesto
La
varias
biología
es
una
ciencia
complicada
y
con
hipótesis:
frecuencia
Estos
20
aminoácidos
procesos
origen
los
químicos
de
la
usaron
podrían
Son
los
vida,
y
han
haber
haberlos
●
estos
mismos
cualquier
●
favorecerá
usan
peptídicos
los
se
20
que
un
estos
en
natural
se
partir
unen
selección
organismos
aminoácidos.
aminoácidos
●
polipéptido,
la
los
se
en
así
la
crearon
Tierra
que
otros
los
de
del
el
organismos
creación
una
tres
nal
de
de
aminoácidos,
de
adicional
amplia
ideales
gama
para
de
encuentran
algunas
codones
la
no
de
para
UGA
que
polipéptidos
Por
como
selenocisteína
y
algunas
código
pirrolisina.
un
otras
uno
señalan
(codones
aminoácido
ejemplo,
código
Se
utilizan
normalmente
codicar
estándar.
usan
discrepancias.
especies
que
síntesis
terminación)
especies
aminoácidos
de
los
Se
habido.
20
hallado
usándolos.
continuado
usado
antes
todos
han
mediante
se
algunas
para
usan
la
UAG
como
la
proteínas,
para
la
así
p   : Uniformidad de los aminoácidos
1
a)
Discute
cuál
mismos
20
respaldada
b)
2
Sugiere
Las
un
paredes
ellos
son
por
del
tres
hipótesis
por
la
que
explican
mayoría
de
los
el
uso
de
los
organismos
está
pruebas.
celulares
cortas
diferentes
las
maneras
compuesto
cadenas
de
aminoácidos
de
de
[3]
comprobar
las
bacterias
de
carbono
de
aminoácidos.
repertorio
aminoácidos
de
una
complejo
de
D,
las
hipótesis.
contienen
que
Algunos
habitual
forma
de
los
peptidoglicano,
contiene
de
20.
mientras
[2]
estos
azúcares
Además,
que
y
aminoácidos
los
algunos
son
de
20aminoácidos
▲
que
componen
los
polipéptidos
son
siempre
de
forma
L.
Fur 3 Cmet Khutek. Se ectrr
Discute
26 mácds dferetes e u cmet
si
esta
es
una
discrepancia
signicativa
que
refuta
la
teoría
de
rtcl prducd pr vestdres del
que
todos
los
organismos
vivos
fabrican
polipéptidos
usando
los
Isttut d’Astrphsque Sptle (CNRS/
mismos
20
aminoácidos.
[5]
Frc), l que suere que ls mácds
utlzds pr ls prmers rsms vvs e
l Terr puede hber prved del espc.
97
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Diversidad de los polipéptidos
av
Los aminoácidos se pueden unir entre sí en cualquier
cá   v 
secuencia, proporcionando una variedad enorme de

posibles polipéptidos.
nm
nm 


má
 
má
Los
ribosomas
van
completamente
peptídicos
entre
secuencia
de
enlazando
un
aminoácidos
polipéptido.
cualquier
par
aminoácidos
es
El
de
de
ribosoma
uno
en
puede
aminoácidos,
así
uno
hasta
formar
que
formar
enlaces
cualquier
posible.
1
1
20
2
20
El
número
de
secuencias
de
aminoácidos
posibles
puede
calcularse
2
400
empezando
3
8,000
dipéptido
por
los
pueden
dipéptidos
ser
(tabla
cualquiera
de
2).
los
Los
20,
aminoácidos
así
que
hay
de
un
veinte
veces
2
veinte
secuencias
posibles
(20
).
Hay
20
×
20
×
20
secuencias
de
4
3
tripéptidos
posibles
(20
).
Para
un
polipéptido
de
n
aminoácidos,
existen
6
20
64 millones
n
20
secuencias
posibles.
10,24 billones
El
número
20
▲
hasta
de
aminoácidos
decenas
de
de
miles.
un
Por
polipéptido
ejemplo,
si
puede
un
variar
polipéptido
desde
tiene
T
bl 2 Clcul ls vlres que flt
400
400aminoácidos,
es
un
línea
número
hay
posibles
alucinante
simplemente
secuencias
20
lo
posibles
efectivamente
de
posibilidades
expresan
para
secuencias
otros
como
y
de
aminoácidos.
algunas
innito.
números
de
Si
Este
calculadoras
sumamos
aminoácidos,
todas
el
en
las
resultado
es
innito.
Genes y polipéptidos
La secuencia de aminoácidos de los polipéptidos está
codicada por los genes.
El
número
inmenso,
una
de
pequeña
parte
de
necesaria
de
Algunos
de
una
Para
En
genes
ello
el
así,
hacerlo.
almacena
tienen
usan
práctica
otras
de
una
se
vivos
La
forma
podrían
producir
producen
célula
diferentes
el
código
los
en
funciones,
la
secuencia
genético.
aminoácido
aminoácidos
la
Aun
secuencias
para
almacenan
cada
adicionales
de
que
organismos
típica
y
secuencia
produce
almacena
de
codicada
la
aminoácidos
en
es
solamente
la
secuencia
de
de
gen.
célula
codicar
400
un
miles
se
aminoácidos
los
estos.
información
polipéptido
de
realidad
con
bases
del
necesitaría
genes
ambos
Se
pero
de
siempre
extremos
gen
con
son
más
y
a
mayoría
necesitan
polipéptido.
un
la
aminoácidos
veces
En
una
tres
de
de
bases
teoría,
un
secuencia
largos,
con
también
los
un
del
genes
polipéptido.
gen
de
1.200
secuencias
en
para
polipéptido
ciertos
de
bases.
de
bases
puntos
en
medio.
La
secuencia
de
bases
que
realmente
codica
un
polipéptido
se
conoce
Fur 4 Lszm c el tróe de ls
rups m e zul, el xíe e rj
98
en
polipéptidos
cada
▲
secuencias
pero
entre
 el zufre e mrll. El st ctv es l
de
heddur e l pr te superr zquerd.
todo
los
que
el
biólogos
los
marcos
ADN
de
moleculares
abiertos
una
de
especie
como
marco
lectura
continúa
abierto
ocupen
siendo
solo
un
de
una
lectura.
El
pequeña
enigma.
hecho
parte
de
2 . 4
p r o t e í n a s
Proteínas y polipéptidos
Una proteína puede consistir en un único polipéptido o en
varios polipéptidos unidos entre sí.
Algunas
proteínas
compuestas
La
de
integrina
cada
uno
es
de
membrana.
navaja
en
sentido
El
consta
una
de
tiene
que
separarse
de
pueden
cuando
tres
molécula
parte
son
la
a
como
estar
con
la
hoja
está
largos
cuerda.
que
otras
están
sí.
dos
pegados
proteína
una
entre
hidrofóbica
polipéptidos
similar
mientras
unidos
membrana
una
polipéptidos
de
simples,
polipéptidos
proteína
dos
y
colágeno
polipéptidos
más
cuales
desplegarse
forman
o
una
los
Los
el
son
dos
polipéptidos,
incrustada
y
el
uno
en
mango
al
otro
de
o
la
una
pueden
activa.
enroscados
Esta
entre
estructura
sí
tiene
que
▲
una
Fur 5 Iter crustd e u membr
(rs) que se muestr pled e ctv, 
resistencia
a
estuvieran
separados.
la
tensión
mayor
de
la
que
tendrían
los
tres
polipéptidos
si
bert c ls sts de uó detr  fuer de
El
enroscamiento
permite
un
cierto
estiramiento
l célul señlds e rj  mrd
que
La
reduce
las
posibilidades
hemoglobina
no
consta
polipeptídicas.
Las
de
de
que
cuatro
cuatro
se
rompa
la
polipéptidos
partes
de
la
molécula.
asociados
hemoglobina
a
estructuras
interactúan
para
av
transportar
el
oxígeno
a
los
tejidos
que
lo
necesitan
de
forma
más
ecaz
Los biólogos moleculares están
que
si
estuvieran
separadas.
investigando el número de marcos
abier tos de lectura en especies
nm 
ejm
d
seleccionadas de cada uno de los

grupos principales de organismos
Enzima en secreciones como la mucosidad
vivos. Todavía no se sabe con
nasal y las lágrimas; mata algunas bacterias
1
cer teza cuántos genes en cada
lisozima
mediante la digestión del peptidoglicano de sus
paredes celulares.
especie codican un polipéptido
que utiliza el organismo, pero
podemos comparar las mejores
Proteína de membrana utilizada para formar
estimaciones actuales:
2
integrina
conexiones entre estructuras dentro y fuera de
•
una célula.
Drosophila melanogaster,
la mosca de la fruta, tiene
Proteína estructural de los tendones, los
secuencias de bases para
ligamentos, la piel y las paredes de los vasos
3
colágeno
unos 14.000 polipéptidos.
sanguíneos; proporciona una alta resistencia a
•
Caenorhabditis elegans, un
la tensión, con estiramiento limitado.
nematodo con menos de mil
Proteína de transporte en los glóbulos rojos; toma
células, tiene unos 19.000
4
hemoglobina
oxígeno de los pulmones y lo libera en los tejidos
polipéptidos.
que tienen una concentración de oxígeno reducida.
•
▲
Homo sapiens tiene
secuencias de bases para unos
T
bl 3 Ejempls de prteís c dferetes úmers de plpéptds
23.000 polipéptidos diferentes.
•
Arabidopsis thaliana, una
Conformación de las proteínas
pequeña planta muy utilizada
en la investigación, tiene
La secuencia de aminoácidos determina la conformación
unos 27.000 polipéptidos.
tridimensional de una proteína.
¿Puedes encontrar alguna
La
conformación
de
una
proteína
es
su
estructura
tridimensional.
La
especie que tenga un número de
conformación
está
determinada
proteína
polipéptidos
por
la
secuencia
de
aminoácidos
de
la
marcos abier tos de lectura mayor
y
sus
constituyentes.
Las
proteínas
brosas
como
el
o menor que estos?
colágeno
son
alargadas
y
generalmente
tienen
una
estructura
repetida.
99
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Muchas
proteínas
menudo
Los
incluye
aminoácidos
siguen
la
medida
Esta
que
se
globulares,
uno
secuencia
van
conformación
los
aminoácidos
que
En
las
globulares
grupos
en
la
se
parte
hidrofóbicos
uno
han
hasta
para
la
de
parte
enlaces
solubles
la
su
debido
en
molécula
interior.
un
que
a
polipéptido.
En
particular.
plegando
desarrollar
son
intrincada
polipéptido
van
mediante
que
forma
formar
un
se
aproximado
exterior
en
una
laminadas.
producir
estabiliza
los
proteínas
al
a
o
polipéptidos
formando
se
con
helicoidales
unen
globulares,
hidrofílicos
▲
se
misma
proteínas
son
partes
entre
las
los
a
nal.
grupos
R
de
plegamiento.
agua,
y
las
En
gradualmente
conformación
al
Siempre
hay
grupos
generalmente
proteínas
R
hay
globulares
Fur 6 Lszm, que muestr cóm puede
de
plerse u plpéptd pr cfrmr u
membrana,
prteí lbulr. Se señl e rj tres
exterior
secces que se erll frmd u hélce
la
de
la
hay
regiones
molécula
que
con
son
grupos
R
atraídos
hidrofóbicos
hacia
el
en
centro
la
parte
hidrofóbico
de
membrana.
 e mrll ds secces que frm u
En
las
proteínas
brosas,
la
secuencia
de
aminoácidos
evita
que
se
lám. Otrs prtes del plpéptd, cluds
doblen
y
hace
que
la
cadena
mantenga
una
forma
alargada.
sus ds extrems, prece e verde.
Desnaturalización de las proteínas
Desnaturalización de las proteínas por el calor o por pH extremos
La
conguración
está
los
La
estabilizada
grupos
son
o
R
mayoría
de
de
tridimensional
por
los
relativamente
enlaces
débiles
Esto
de
o
la
e
y
de
las
de
la
entre
molécula.
pueden
un
que
se
pH
en
las
conoce
la
la
como
extremos,
también
en
con
el
calor,
se
proteínas
desnaturalizadas
normalmente
su
antigua
estructura:
la
permanente.
en
Las
proteínas
insolubles
y
solubles
forman
un
se
debe
a
que,
por
el
cambio
a
menudo
grupos
quedan
El
calor
hidrofóbicos
puede
provoca
que
R
expuestos
pueden
tolerancia
en
caliente
de
cerca
80°C
ADN
que
que
o
de
de
se
de
de
a
de
o
la
El
80°C
de
varían
volcánico
ejemplo
y
,
la
o
en
en
biotecnología.
desnaturalización
temperaturas
100
No
a
de
la
Hay
excepciones:
convierten
los
en
contenidos
son
normalmente
ácidos,
con
un
del
pH
bajo
como
enzima
1,5,
pepsina
pero
que
este
se
es
el
ocupa
pH
de
la
óptimo
para
digestión
en
el
de
estómago.
es
que
agua
tienen
conocido
un
en
proteína
el
mayoría
más
la
temperaturas
más
ello,
obstante,
mucho
se
de
estaban
su
es
procariota
el
Parque
funciona
muy
la
de
utilizada
▲
en
menudo
que
porque
geotérmicos
termales
Esta
por
tridimensional
proteínas
a
Como
molécula
microorganismos
aguas
lugar
iónicos.
molécula
Thermus aquaticus,
en
a
dando
enlaces
las
enlaces
interacciones
respiraderos
Yellowstone.
óptima
centro
desnaturalizan
superiores.
descubierto
Nacional
manera
los
no
polimerasa
fue
origen
agua
las
o
los
alrededor.
proteínas
Algunos
proteína
estructura
y
cambian
de
conformación,
desnaturalización
enlaces
Las
calor.
la
el
de
dentro
romper
aguas
proteínas
de
al
en
agua
causar
vibraciones
intermoleculares.
viven
al
porque
rompiendo
nuevos
alcalinos,
se
proteínas
los
la
la
así
R,
como
desnaturalización
precipitado.
la
Esto
es
la
desnaturalización
tan
convierten
de
altera
en
estómago
es
Esto
de
ácidos
no
insolubles.
recuperan
tanto
causar
grupos
dentro
disueltas
Las
los
formación
proteína
desnaturalización.
pueden
proteínas.
iónicos
romperse
cambio
Los
cargas
interacciones
conlleva
proteína
proteínas
interacciones
aminoácidos
estos
interrumpirse.
conformación
enlaces
bajas.
calor
de
las
provoca
la
proteínas
a
Fur 7 Cud se clet ls huevs, ls prteís que
estb dsuelts e l em  e l clr se desturlz 
se cverte e slubles; pr es se sldc l em  l
clr.
2 . 4
p r o t e í n a s
Funciones de las proteínas
av
Los organismos vivos sintetizan muchas proteínas
exm 
diferentes con un amplio rango de funciones.
Otros
grupos
célula,
de
en
la
las
proteínas.
realizan
casi
enumeran
a
compuestos
pero
ninguno
Estas
todas
pueden
las
carbono
puede
en
las
tienen
comparar
compararse
tareas
continuación
de
se
una
con
las
colmena.
llevan
a
cabo
un
con
papel
la
Todas
importante
versatilidad
abejas
las

obreras
las
Se puede calentar una
de
disolución de albúmina
que
funciones
de huevo en un tubo de
que
se
proteínas.
ensayo al baño María hasta
hallar la temperatura a la
que se desnaturaliza. Los
●
Catálisis:
hay
miles
de
enzimas
diferentes
que
catalizan
reacciones
efectos del pH pueden
químicas
especícas
dentro
o
fuera
de
la
célula.
investigarse añadiendo
●
Contracción
muscular:
contracciones
musculares
transporte
alrededor
del
juntas,
que
la
se
actina
utilizan
y
la
para
miosina
la
causan
locomoción
las
y
ácidos y álcalis a tubos de
el
ensayo con la disolución
cuerpo.
de albúmina de huevo.
Para cuanticar el grado de
●
Citoesqueleto:
la
tubulina
es
la
subunidad
de
microtúbulos
que
da
desnaturalización, se puede
a
las
células
animales
su
forma
y
tira
de
los
cromosomas
durante
la
utilizar un colorímetro, ya que
mitosis.
la albúmina desnaturalizada
●
Resistencia
a
la
tensión:
las
proteínas
brosas
aportan
a
la
piel,
absorbe más luz que la
los
tendones,
los
ligamentos
y
las
paredes
de
los
vasos
sanguíneos
la
albúmina disuelta.
resistencia
●
a
la
Coagulación
factores
líquido
de
a
tensión
de
la
que
sangre:
coagulación
gel
en
las
necesitan.
que
las
proteínas
hacen
que
la
del
plasma
sangre
actúan
pase
de
como
estado
heridas.
av
●
Transporte
de
nutrientes
y
gases:
las
proteínas
en
la
sangre
bx
ayudan
a
transportar
oxígeno,
dióxido
de
carbono,
hierro
y
lípidos.
El bótox es una neurotoxina
●
Adhesión
celular:
las
proteínas
de
membrana
hacen
que
las
células
obtenida de la bacteria
animales
adyacentes
se
peguen
unas
a
otras
en
los
tejidos.
Clostridium botulinum.
●
Transporte
utilizan
para
el
de
para
la
membrana:
difusión
transporte
de
las
proteínas
facilitada
electrones
y
el
de
membrana
transporte
durante
la
activo,
respiración
se
así
1
como
celular
y
¿Por qué razones se
inyecta en los seres
la
humanos?
fotosíntesis.
2
●
Hormonas:
las
●
hormonas
Receptores:
para
las
son
de
sitios
luz
como
de
eucariotas
y
insulina,
unión
en
muy
las
FSH
en
el
ojo
del
ayudan
y
en
las
ADN:
a
los
y
LH
son
proteínas,
pero
lo produzca?
membranas
sabores
y
y
el
citoplasma
olores,
y
3
también
plantas.
las
¿Por qué razones se
inyecta en lugar de
tomarse por vía oral?
histonas
cromosomas
¿Cuál es la razón de que
Clostridium botulinum
diversas.
neurotransmisores,
Empaquetamiento
los
la
químicamente
hormonas,
receptores
●
algunas
a
se
asocian
al
condensarse
ADN
en
durante
la
mitosis.
●
Inmunidad:
células
Las
proteínas
ejemplo,
este
pueden
se
es
el
grupo
producir
tienen
utilizan
numerosas
enzimas
monoclonales
para
los
Actualmente,
diabéticos.
muchas
proteínas
un
pruebas
diferentes
proteínas
número
aplicaciones
para
de
de
gran
eliminar
embarazo
las
o
compañías
para
el
más
de
diverso,
ya
anticuerpos
biotecnológicas;
manchas,
insulina
de
las
por
anticuerpos
para
farmacéuticas
tratamiento
que
diferentes.
tratar
a
producen
enfermedades.
Estas
101
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
tienden
a
ser
muy
articialmente.
genéticamente
caras
Cada
como
porque
vez
más,
fábricas
todavía
se
no
utilizan
es
fácil
sintetizar
organismos
microscópicas
de
proteínas
modicados
proteínas.
Ejemplos de proteínas
Rubisco, insulina, inmunoglobulinas, rodopsina, colágeno y seda de araña como
ejemplos de la variedad de funciones de las proteínas
En
la
tabla
4
se
describen
seis
proteínas
que
ilustran
r
de
las
funciones
de
las
proteínas.
i
Este nombre es la abreviatura de ribulosa bifosfato
Esta hormona se produce como señal para que muchas
carboxilasa, que podría decirse que es la enzima más
células del cuerpo absorban glucosa y ayuden a reducir
impor tante del mundo. La forma y las propiedades
la concentración de glucosa de la sangre. Estas células
químicas de su sitio activo le permiten catalizar la
tienen en su membrana un receptor de insulina al que
reacción en la que se ja el dióxido de carbono de la
la hormona se une reversiblemente. La forma y las
atmósfera, que proporciona el carbono a par tir del cual
propiedades químicas de la molécula de insulina se
se pueden producir todos los compuestos de carbono
corresponden exactamente con el sitio de unión del
que necesitan los organismos vivos. Está presente
receptor, así que la insulina se une a él, pero no otras
en altas concentraciones en las hojas, así que es
moléculas. La insulina es secretada por las células β del
probablemente la proteína más abundante en la Tierra.
páncreas y es transpor tada por la sangre.
im
r
Estas proteínas se conocen también como anticuerpos.
La visión depende de pigmentos que absorben la luz.
Tienen sitios en las puntas de sus dos brazos que se
Uno de estos pigmentos es la rodopsina, una proteína de
unen a los antígenos de bacterias u otros patógenos.
membrana de las células de los bastones de la retina. La
Las otras par tes de la inmunoglobulina producen una
rodopsina consiste en una molécula retinal sensible a
respuesta, que puede ser actuar como marcador para los
la luz que no está hecha de aminoácidos y está rodeada
fagocitos que acuden a engullir el patógeno. Los sitios
de un polipéptido opsina. Cuando la molécula retinal
de unión son muy variables. El cuerpo puede producir
absorbe un fotón de luz, cambia de forma. Esto genera
una gran variedad de inmunoglobulinas, cada una con un
un cambio en la opsina, que lleva a la célula del bastón
sitio de unión diferente. Esta variedad constituye la base
a enviar un impulso nervioso al cerebro. La rodopsina
de la inmunidad a enfermedades especícas.
puede detectar incluso intensidades de luz muy bajas.
cá
s  ñ
Hay una variedad de formas de colágeno, pero todas
Las arañas producen diferentes tipos de seda con
son proteínas con tres polipéptidos enrollados como
diversas funciones. La seda estructural es más fuer te
una cuerda. Aproximadamente una cuar ta par te de
que el acero y más resistente que el material sintético
todas las proteínas del cuerpo humano son colágeno;
Kevlar®. Se utiliza para hacer los radios de las telarañas
es más abundante que cualquier otra proteína. Forma
y los hilos de los que cuelgan las propias arañas.
una malla de bras en la piel y en las paredes de los
Nada más producir la seda, esta tiene par tes donde
vasos sanguíneos que resiste los desgarros. Grupos de
el polipéptido forma matrices paralelas. Otras par tes
moléculas de colágeno paralelas coneren inmensa
parecen una maraña desordenada, pero se extienden
fuerza a los ligamentos y las paredes de los vasos
gradualmente al estirar la seda, haciéndola extensible y
sanguíneos. El colágeno forma par te de la estructura de
muy resistente a la rotura.
los dientes y los huesos, ayudando a prevenir suras y
fracturas.
102
algunas
2 . 4
p r o t e í n a s
Proteomas
Cada individuo tiene un proteoma único
El
proteoma
célula,
todos
un
los
cuántas
de
genes
célula
Mientras
porque
conjunto
o
diferentes.
Incluso
varían
el
lo
tanto,
un
el
Existen
una
también
es
nosotros
proteoma
llegar
a
único,
la
ser
una
pero
no
pero
en
en
es
que
que
el
con
la
proteína
es
debido
a
en
las
idénticas,
proteoma
de
Para
utilizarse
uorescente.
presente.
es
variable
proteínas
de
se
producen
dicha
en
los
El
diferencias
por
de
gel.
proteoma
que
todos
secuencia
los
mezclas
en
el
célula.
Por
organismo
en
suceder.
diferencias.
la
de
el
sucediendo
proteoma
hay
jo,
producen
son
averiguar
pueden
está
actividades
está
Para
marcador
proteínas
las
podría
excepción
el
las
un
una
genoma
extraen
presente,
organismo
de
se
por
el
electroforesis
con
la
que
organismo.
por
está
que
célula
lo
producidas
manera
produciendo,
organismo
diferencias
proteínas
un
teñidos
también
parte
Incluso
diferente
lo
o
separan
un
sola
proteínas
misma
proteína
un
de
muestra
posible
tiene
único.
se
dependiendo
pequeñas
Con
de
semejanzas
especie,
por
proteínas.
de
dado,
fuertes
misma
individuo
en
tiempo
proteoma
momento
están
y
proteína
células
la
tejido
uorescencia
genoma
las
de
un
se
muestra
dicha
distintas
con
todas
determinada
muestra
el
célula,
diferentes
una
una
de
organismo,
una
contra
que
las
un
de
de
si
anticuerpos
la
el
proteínas
proteínas
identicar
Si
es
tejido
lo
los
que
de
de
gemelos
individuos
proteoma
actividad,
cada
uno
de
cada
pero
aminoácidos
idénticos,
gemelos
de
de
las
ninguno
tenemos
idénticos
un
puede
edad.
av
c v: m 
m
Podríamos pensar que el
proteoma de un organismo
es más pequeño que su
genoma, ya que algunos
genes no codican
polipéptidos. En realidad,
el proteoma es mayor.
¿Cómo puede un organismo
producir más proteínas que
el número de genes que
▲
Fur 8 Se h seprd ls prteís de u emtd pr electrfress e
tiene su genoma?
el. Cd put e el el es u prteí dferete.
103
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
2.5 En zimas
Comprensión
Aplicaciones
➔
Las enzimas tienen un sitio activo al que se
Métodos de producción de leche sin lactosa y
➔
unen sustratos especícos.
sus ventajas.
➔
La catálisis enzimática implica desplazamientos
de moléculas y la colisión de los sustratos con el
sitio activo.
➔
La temperatura, el pH y la concentración de
sustrato afectan a la tasa de actividad de las
enzimas.
➔
Las enzimas se pueden desnaturalizar.
➔
Las enzimas inmovilizadas se usan
ampliamente en la industria.
Habilidades
Naturaleza de la ciencia
➔
Diseño experimental: las mediciones
Diseño de experimentos para comprobar
➔
cuantitativas realizadas de forma precisa en
el efecto de la temperatura, el pH y la
los experimentos requieren repeticiones para
concentración de sustrato sobre la actividad de
garantizar la abilidad.
las enzimas.
Investigación experimental de un factor que
➔
afecte la actividad enzimática (trabajo práctico 3).
Enzimas y sitios activos
Las enzimas tienen un sitio activo al que se unen
sustratos especícos.
Las
enzimas
aceleran
se
llama
células
las
a
son
las
vivas
enzimas
proteínas
reacciones
enzimas
y
Una
sin
catalizadores
aceleran
convierten
sustratos.
globulares
químicas
en
reacciones
productos
ecuación
general
que
sufrir
actúan
biológicos
mediante
una
Las
estas
catalizadores:
ellas
porque
bioquímicas.
para
como
cambios
mismas.
son
sustancias
reacciones
reacción
A
menudo
producidas
que
se
por
las
denominan
enzimática
es:
(enzima)
sustrato
Las
enzimas
secretadas
miles.
Se
se
por
organismos
▲
______
→
encuentran
algunas
vivos
producen
necesitan
en
células
muchas
todas
para
las
células
realizar
numerosas
enzimas
vivas
y
funciones
enzimas
diferentes
también
en
su
diferentes,
porque
son
exterior.
Los
literalmente
cada
una
solo
Figura 1 Imagen generada por computador de
cataliza
una
reacción
bioquímica
y
en
las
células
tienen
lugar
miles
de
la enzima hexoquinasa, con una molécula de
reacciones,
casi
todas
las
cuales
deben
ser
catalizadas.
Esta
propiedad
se
su sustrato glucosa unida al sitio activo. La
denomina
enzima une a la glucosa un segundo sustrato,
el fosfato, para formar glucosa-fosfato.
104
especicidad
enzima-sustrato
y
constituye
una
diferencia
2 . 5
importante
metales
Para
poder
primero
el
la
se
Los
o
los
enzima
al
libre
para
por
los
catalizadores
convertidores
el
se
sitio
del
unen
en
a
son
enzimas
un
área
(véase
activo
al
no
biológicos,
catalíticos
enzima-sustrato,
las
activo
unirse
productos
otra
que
sitio
convierten
catalizar
y
los
especicidad
sustrato
se
estos
en
sustratos
químicas
permite
y
la
llamada
sustratos
activo
enzimas
mecanismo
propiedades
Esto
las
utilizan
explicar
el
sustrato
de
entre
que
y
sitio
el
sustrato
activo,
productos
después
gura
las
en
1).
la
La
pero
no
a
dejando
los
analizar
supercie
forma
y
las
mutuamente.
otras
están
como
vehículos.
reacciones:
encajan
mientras
liberados,
los
debemos
aceleran
especial
la
de
e n z i M a s
sustancias.
unidos
el
sitio
al
sitio
activo
reacción.
p   : Biosíntesis de glucógeno
El
Premio
1947
a
Nobel
Gerty
aislado
fosfato
dos
en
de
Cori
Medicina
y
su
enzimas
que
glucógeno.
fue
marido
El
otorgado
Carl,
que
convierten
glucógeno
en
polisacárido
habían
unidas
glucosa-
es
denominados
La
curva
habían
por
diferentes
qué
para
se
necesitan
sintetizar
de
glucosa-fosfato.
La
formación
dos
1,4
a
se
y
1,6
moléculas
dos
tipos
(gura
b)
Explica
partir
obtuvo
tratadas
Describe
enzimas
glucógeno
B
a)
Fur 2 Elces e el lucóe
Explica
de
mediante
sido
nóisrevnoc %
1
sí
de
de
glucosa
enlace
2).
un
4
▲
compuesto
entre
la
la
usando
forma
forma
enzimas
que
no
térmicamente.
de
de
la
la
curva
curva
B.
[2]
B.
80
[2]
B
60
[2]
40
2
de
ramas
laterales
aumenta
la
20
tasa
a
la
pueden
que
las
unirse
moléculas
a
una
de
glucosa-fosfato
molécula
de
A
glucógeno
10
en
crecimiento.
Explica
la
razón.
20
30
40
50
[2]
min
3
La
curva
A
se
obtuvo
usando
enzimas
tratadas
▲
térmicamente.
la
curva
Explica
la
forma
de
Fur 3 Prcetje de cversó de lucs-fsft 
lucóe pr ls ds ezms durte u períd de
A.
[2]
50 muts
Actividad enzimática
La catálisis enzimática implica desplazamientos de
moléculas y la colisión de los sustratos con el sitio activo.
La
actividad
enzima.
●
El
Hay
tres
sustrato
tienen
●
enzimática
dos
Mientras
Los
une
los
la
catálisis
sustratos
sitio
que
activo
se
sustratos
químicas
productos
otros
al
sustratos
que
sustancias
●
se
es
de
una
reacción
por
parte
de
una
etapas:
se
se
están
diferentes,
separan
puedan
de
unen
del
enzima.
diferentes
unidos
que
sitio
unir
la
a
a
son
al
sitio
los
activo,
Algunas
partes
activo
productos
dejándolo
enzimas
del
se
de
sitio
activo.
transforman
la
libre
en
reacción.
para
que
él.
105
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Una
molécula
de
sustrato
solo
se
puede
unir
al
sitio
activo
si
se
t  cm
encuentra
un
sitio
muy
activo
cerca
se
de
él.
conoce
La
unión
como
de
colisión.
una
Este
molécula
término
de
sustrato
puede
y
hacernos
¿p q  m  v-
pensar
en
un
impacto
entre
dos
vehículos
a
alta
velocidad,
pero
esta
 h  m m 
sería
una
imagen
engañosa.
Tenemos
que
pensar
en
el
movimiento
de
 m  j ?
las
moléculas
en
líquidos
para
entender
cómo
se
producen
las
colisiones
El modelo de llave-cerradura y el
entre
el
sustrato
En
mayoría
y
el
sitio
activo.
modelo del encaje inducido se
la
de
las
reacciones,
los
sustratos
están
disueltos
en
el
agua
desarrollaron para ayudar a explicar
alrededor
de
la
enzima.
Como
el
agua
se
encuentra
en
estado
líquido,
la actividad enzimática. Los modelos
sus
moléculas
y
todas
las
partículas
disueltas
en
ella
están
en
contacto
de este tipo son descripciones
entre
sí
y
en
continuo
movimiento.
Cada
partícula
puede
moverse
simplicadas que pueden utilizarse
por
separado.
La
dirección
del
movimiento
cambia
continuamente
y
para hacer predicciones. Los
es
aleatoria,
lo
que
constituye
la
base
de
la
difusión
en
los
líquidos.
cientícos comprueban esas
Tanto
los
sustratos
como
las
enzimas
con
sitios
activos
pueden
moverse,
predicciones, generalmente mediante
aunque
la
mayoría
de
las
moléculas
de
sustrato
son
más
pequeñas
que
la
la realización de experimentos. Si
enzima,
por
lo
que
su
movimiento
es
más
rápido.
los resultados concuerdan con las
predicciones, entonces se mantiene el
modelo; si no concuerdan, el modelo
es modicado o reemplazado. El
cientíco alemán Emil Fischer propuso
el modelo de llave-cerradura en 1890.
Daniel Koshland sugirió el modelo del
Las
colisiones
debido
a
sustrato
activo
los
entre
puede
cuando
aquellas
en
alineados
las
moléculas
movimientos
encontrarse
se
produce
de
aleatorios
en
la
sustrato
de
cualquier
colisión.
las
que
el
sustrato
para
que
la
unión
y
el
pueda
el
sitio
con
colisiones
activo
activo
sustrato
ángulo
Las
sitio
y
ambos,
están
y
ocurren
enzima.
respecto
al
productivas
El
sitio
son
correctamente
producirse.
encaje inducido en 1959 en Estados
Unidos. Los cambios de conformación
que predecía el modelo de Koshland
se observaron posteriormente
empleando análisis de rayos X de alta
moléculas de agua
resolución de enzimas y otras técnicas
nuevas. Aunque se han acumulado
numerosas pruebas experimentales
sustratos
que conrman predicciones basadas
en el modelo del encaje inducido,
todavía se lo considera solo un modelo
de la actividad enzimática.
sitio activo
av
Fm  
parte de una enzima
▲
h
Fur 4 Clses etre l ezm  el sustrt. S ls mvmets letrs cerc
culquer de ls mléculs de sustrt l st ctv c l retcó decud, el
sustrt puede urse l st ctv.
Bacillus licheniformis vive
en el suelo y en las plumas
Factores que afectan a la actividad enzimática
en descomposición. ¿Cuál
es la razón por la que
La temperatura, el pH y la concentración de sustrato
produce una proteasa que
afectan a la tasa de actividad de las enzimas.
funciona mejor con un
La temperatura afecta a la actividad enzimática de dos maneras.
pH alcalino? Formula una
hipótesis para explicar estas
observaciones. ¿Cómo
podrías comprobar tu
hipótesis?
●
En
los
líquidos,
aleatorio.
energía
Cuando
cinética.
moléculas
106
partículas
un
Esto
activo
la
de
líquido
y
de
posibilidad
la
están
se
signica
enzimáticas
incrementa
sitio
las
enzima.
continuamente
calienta,
que,
a
sustrato
de
Por
tanto,
mueven
de
una
movimiento
partículas
temperaturas
se
colisión
sus
en
más
la
altas,
más
las
rápidamente
molécula
aumenta
reciben
más
de
actividad
sustrato
y
se
con
enzimática.
el
2 . 5
Cuando
●
las
enzimas
se
calientan,
sus
enlaces
vibran
más
y
e n z i M a s
aumentan
tasa a la que disminuye la reacción debido
las
posibilidades
de
que
se
rompan.
Cuando
se
rompen
los
enlaces
a la desnaturalización de las moléculas
de
enzimáticas
la
enzima,
cambio
una
cambia
es
molécula
sido
se
más
más
completamente
esta,
denomina
se
toda
la
la
a
la
un
ya
actividad
actividad,
vez
el
sitio
activo.
desnaturalización.
no
enzimáticas
desnaturalizada.
producen
incluido
desnaturaliza,
moléculas
disminuye
interrumpe
temperatura
se
enzimática
Cuantas
solución,
tiempo
y
de
una
Por
es
se
Cuando
capaz
que
tanto,
incremento
los
y
de
catalizar
desnaturalizan
enzimática.
vez
Este
la
Con
una
el
enzima
aumentos
nóiccaer ed asat
una
estructura
permanente
reacciones.
en
la
ha
de
disminución
tasa a la que
temperatura
aumenta la reacción
óptima
debido al aumento de
la energía cinética
de las moléculas
enzimáticas y
de
la
actividad
enzimática.
La
gura
5
muestra
los
efectos
de
la
de sustrato
tasa de
temperatura
en
una
enzima
típica.
reacción
real
Las enzimas son sensibles al pH.
La
escala
de
pH
se
utiliza
para
medir
la
acidez
o
alcalinidad
de
una
0
solución.
Cuanto
solución.
La
más
acidez
bajo
es
es
el
debida
a
pH,
la
más
ácida
presencia
de
o
menos
iones
de
alcalina
es
más
hidrógeno.
pH
en
una
bajo
La
es
el
escala
pH,
de
unidad
hace
con
7
más
pH
es
que
alta
es
la
concentración
logarítmica.
la
solución
Esto
sea
veces
30
40
50
60
hidrógeno:
de
signica
diez
20
temperatura/°C
▲
cuanto
10
la
iones
que
más
de
reducir
ácida.
Fur 5 L tempertur  l ctvdd
ezmátc
el
Las
Clave
soluciones
pH
son
neutras.
Una
solución
con
pH
6
es
ligeramente
estómago
1
ácida;
veces
con
más
pH
5
es
ácida
diez
que
veces
con
pH
más
6,
y
ácida
así
que
con
pH
6,
con
pH
4
es
fuentes termales ácidas
cien
2
sucesivamente.
materia vegetal en
descomposición
La
es
mayoría
de
máxima.
Si
las
se
enzimas
produce
tienen
un
un
pH
aumento
óptimo
o
en
el
disminución
cual
con
su
actividad
respecto
al
3
intestino grueso
intestino delgado
pH
4
óptimo,
por
o
la
actividad
completo.
menor
que
enzimática
Cuando
el
nivel
la
en
se
reduce
concentración
el
cual
la
y
de
enzima
nalmente
iones
actúa
de
se
lagos alcalinos
interrumpe
hidrógeno
es
mayor
naturalmente,
se
altera
5
6
la
estructura
pH,
la
de
la
estructura
ejemplo
de
enzima,
de
la
incluido
enzima
su
cambia
sitio
activo.
Si
se
supera
irreversiblemente.
Este
un
es
cierto
otro
7
desnaturalización.
8
No
todas
las
variaciones
funcionan
enzimas
que
las
tienen
reejan
enzimas.
la
el
mismo
amplia
Por
pH
gama
ejemplo,
la
óptimo.
de
pH
De
hecho,
ambientales
proteasa
segregada
hay
en
por
grandes
los
9
que
Bacillus
10
licheniformis
el
n
de
tiene
obtener
un
pH
dicha
óptimo
proteasa
entre
9
y
resistente
10.
a
Esta
la
bacteria
alcalinidad,
se
cultiva
para
con
usarla
en
rango
de
▲
detergentes
pH
de
algunos
enzimas.
una
biológicos
La
de
los
gura
enzima
que
que
son
alcalinos.
ambientes
7
muestra
está
donde
los
adaptada
a
gura
actúan
efectos
un
La
pH
del
6
muestra
el
Fur 6
las
pH
en
pH óptimo al que la actividad
enzimática es más rápida (el pH 7
neutro.
es óptimo para la mayoría de las enzimas)
La concentración de sustrato afecta a la
actividad enzimática.
Conforme aumenta o disminuye el pH
que
se
de
enzimas
el
sustrato
produce
las
se
se
entre
enzima
a
en
los
la
entre
mayor
une
gracias
aumenta
colisiones
con
pueden
moléculas
colisiones
Si
no
al
los
sitio
sustratos
activo.
que
y
los
concentración
sustrato
su
y
reacciones
Esta
movimientos
líquidos,
frecuencia
cataliza
catalizar
y
sitio
reacción.
aleatorios
sitios
en
activos.
sustrato,
activo
aumenta
unión
resultan
de
la
hasta
las
tienen
tasa
a
la
respecto del óptimo, la actividad
acitámizne dadivitca
Las
enzimática se reduce. Esto se debe a que
cambia la forma del sitio activo y el
sustrato ya no encaja bien. La mayoría de
las enzimas se desnaturalizan a pH muy
altos o muy bajos y ya no pueden catalizar
la reacción.
lugar
que
pH
la
▲
Fur 7 El pH  l ctvdd ezmátc
107
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Sin
embargo,
une
a
otras
acitámizne dadivitca
y
hay
sitio
de
moléculas
sustrato,
proporción
resultan
las
cada
cada
concentración de sustrato
trazamos
que
vez
vez
de
aumenta
sitio
sustrato
hay
A
más
mayor
Por
esta
tendencia.
queda
que
los
medida
sitios
de
cada
otra
activo
hasta
activo.
aumenta
un
actividad
considerar
este
sitio
bloqueadas.
reacciones
la
de
del
concentración
y
que
activo,
desprendido
Si
▲
un
productos
que
activos
colisiones
razón,
vez
la
a
e
se
ocupados.
a
la
la
que
sustrato
las
que
se
para
formado
concentración
Por
sustratos
medida
un
inutilizable
hayan
aumenta
entre
tasa
menos
Cuando
ocupado
tanto,
y
sitios
enzimas
se
una
activos
catalizan
incrementa
la
sustrato.
gráco
de
enzimática,
cada
vez
la
relación
entre
observamos
menos
y
una
nunca
la
concentración
curva
llega
a
de
característica
alcanzar
un
sustrato
(gura
8)
máximo.
Fur 8 Efect de l ccetrcó
de sustrt e l ctvdd
Desnaturalización
ezmátc
Las enzimas se pueden desnaturalizar.
Las
enzimas
modicarse
Este
son
proceso
de
temperaturas
Cuando
que
el
y,
como
una
por
enzima
ya
se
no
desnaturalización
insolubilicen
y
pH
hace
formen
puede
alto
puede
o
unir
catalizaba
que
un
las
proteínas,
resultado
a
ya
ser
de
su
estructura
ciertas
causado
puede
condiciones.
tanto
por
altas
bajo.
desnaturaliza,
se
normalmente
un
otras
como
desnaturalización
como
sustrato
enzima
proteínas
irreversiblemente
el
él
no
sitio
o,
se
enzimas
si
activo
se
une,
produce.
que
cambia
la
En
estaban
de
manera
reacción
muchos
disueltas
que
la
casos,
en
la
agua
se
precipitado.
Experimentos cuantitativos
Diseño experimental: las mediciones cuantitativas realizadas de forma precisa en
los experimentos requieren repeticiones para garantizar la abilidad.
Nuestros
se
basan
pruebas
conocimientos
en
pruebas
sólidas,
y
la
actividad
experimentales.
estos
cuidadosamente
de
experimentos
seguir
algunos
enzimática
Para
●
Las
obtener
deben
el
diseñarse
principios
Los
resultados
cuantitativos,
del
no
experimento
solo
deben
deben
cientíco
ser
precisas,
signica
lo
que
próximas
al
en
valor
verdadero.
básicos:
●
●
mediciones
ámbito
El
experimento
comparar
ser
descriptivos.
su
los
debe
repetirse
resultados
con
el
para
n
poder
de
evaluar
abilidad.
p   : Digestión de cubos de gelatina
La
gura
9
utilizarse
muestra
para
qué
investigar
materiales
la
pueden
digestión
de
proteínas.
tapón cerrado
tubo
herméticamente
Si
los
el
colorante
cubos
digiriendo
con
1
la
Explica
cubos de gelatina
▲
a)
108
si
se
estos
Describir
cubos
de
ha
gelatina
será
que
Las
la
sin
proteasa
siguientes
utilizado
azúcar,
liberado
va
preguntas
gelatina
de
fresa
rojo.
digestión
o
medida
que
es
Fur 9 Tub utlzd pr vestr l ts de destó de
l elt
a
hechos
contienen
proteína.
colorante
de
de pH conocido
que
gradualmente
presuponen
proteasa en una solución
están
rojo.
de
si
métodos
para
proteínas
la
son
solución
incolora
o
evaluar
la
tasa
aceptables:
alrededor
presenta
un
de
los
tono
rosa
2 . 5
b)
Tomar
su
una
muestra
absorbancia
en
de
un
la
solución
y
cuando
medir
de
colorímetro.
una
esta
se
e n z i M a s
agotó
segunda
piña
se
obtuvo
para
proteasa
usarla
en
el
experimento.
c)
Hallar
la
balanza
masa
de
los
cubos
usando
una
electrónica.
a)
[3]
Deduce
usando
2
Si
se
elige
el
método
(c),
discute
si
sería
la
masa
de
todos
los
cubos
de
o
la
masa
de
cada
uno
por
separado.
Si
los
cubos
de
gelatina
tienen
se
la
obtuvieron
segunda
piña.
[1]
Sugiere
cómo
una
haber
el
uso
de
afectado
a
una
los
segunda
piña
resultados.
[2]
[2]
7
3
de
gelatina
puede
juntos,
resultados
proteasa
mejor
b)
hallar
qué
la
Dibuja
un
gráco
con
los
resultados
de
la
masa
tabla.
de
0,5
gramos,
indica
si
es
8
preciso
medir
su
masa
Describe
El
gramo
más
b)
El
miligramo
cercano
c)
El
microgramo
la
cercano
Para
obtener
más
medidas
Discute
las
cercano
precisas
(µg).
de
la
[3]
masa
exacto
de
de
cubos
tubo
no
la
La
y
secar
haya
razón
tabla
1
una
5
de
su
gotas
de
piñas
Discute
si
es
necesario
supercie
de
secar
para
solución
la
los
supercie
cubos
llamada
sacarlos
garantizar
adheridas.
resultados
utilizando
proteasa
pulpa
gelatina,
muestra
obtuvieron
y
de
La
pH
y
la
actividad
[3]
de
de
los
que
que
se
pueden
estos
la
datos
acerca
del
pH
óptimo
papaína.
[2]
p  m (m)
que
2
80
87
77
3
122
127
131
4
163
166
164
5
171
182
177
6
215
210
213
7
167
163
84
8
157
157
77
9
142
146
73
Explica
cubos.
[2]
se
gelatina
papaína,
conclusiones
del
sin
extraída
azúcar
de
la
frescas.
los
resultados
de
la
tabla
1
son
ables.
6
el
de
H
los
entre
(mg)
extraer
4
relación
papaína.
(g)
9
más
la
hasta:
de
a)
[5]
sucientemente
[2]
mayoría
utilizando
de
la
los
resultados
proteasa
de
se
una
obtuvieron
piña,
pero
▲
T
bl 1
Diseño de experimentos enzimáticos
Diseño de experimentos para comprobar el efecto de la temperatura, el pH y la
concentración de sustrato sobre la actividad de las enzimas
1
El
factor
que
vas
a
independiente.
investigar
Tienes
que
es
la
variable
decidir:
2
La
es
●
Cómo
vas
a
variar
este
factor
variable
rapidez
(por
la
que
con
se
que
variable
la
mide
para
enzima
averiguar
cataliza
dependiente .
la
Tienes
la
reacción
que
ejemplo,
decidir:
en
el
caso
primero
de
la
concentración
diluyendo
más
●
más
para
una
alta
y
obtener
del
solución
sustrato,
con
después
la
la
●
irías
Qué
concentraciones
unidades
debes
rango
se
y
más
mide
necesitas
independiente,
altos
utilizar
independiente
en
y
para
el
medir
ejemplo,
la
●
Qué
la
número
niveles
de
más
niveles
u
a
de
medir,
el
un
un
que
cambio
deben
de
para
en
medir
el
ejemplo,
electrónico
tarda
en
color)
usarse
dependiente
segundos,
horas,
(por
cronómetro
tiempo
unidades
variable
indicando
medida
utilizar
medir
usarían
variable
los
vas
producirse
la
la
°C)
incluyendo
bajos
para
(por
la
podrías
para
temperatura
Qué
Cómo
dispositivo
bajas)
variable
●
concentración
obtendrías
para
(por
lugar
de
cambios
medir
ejemplo,
se
minutos
de
color
rápidos)
intermedios
109
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
●
●
Cuántas
repeticiones
necesitas
Cómo
una
obtener
resultados
sucientemente
Otros
factores
que
podrían
afectar
a
la
de
A
qué
son
las
variables
de
que
nivel
Cuáles
se
deben
mantenerse
cada
la
mantener
(por
temperatura
ejemplo,
óptima
la
enzima
si
se
está
investigando
el
pH,
decidir:
mientras
●
constante
control.
para
Tienes
mantener
variable
debe
dependiente
puede
ellas
ables
●
3
se
para
son
todas
las
variables
de
que
los
factores
que
podrían
inhibir
control
las
enzimas
deben
mantenerse
al
mínimo)
Experimentos enzimáticos
Investigación experimental de un factor que afecte a la actividad enzimática
(trabajo práctico 3).
3
Hay
muchos
hacer
con
experimentos
enzimas.
continuación
El
puede
que
método
utilizarse
vale
que
la
se
para
0,2mol
pena
explica
a
investigar
de
la
concentración
de
sustrato
sobre
de
la
catalasa
es
Explica
la
una
de
las
enzimas
más
conversión
subproducto
y
de
peróxido
de
oxígeno.
gura10
puede
actividad
de
la
la
tóxico
El
del
material
utilizarse
catalasa
experimento
misma
qué
hígado
deben
antes
macerarse
de
los
investigar
la
tejidos
la
catalasa
metabolismo—
que
se
podría
la
actividad
de
diferentes
ellos.
[2]
hacer
este
experimento,
protectoras
muestra
investigar
y
tener
se
deben
cuidado
usar
para
que
el
en
en
de
hidrógeno
no
entre
en
contacto
la
la
piel.
la
levadura.
repetirse
concentración
concentraciones
para
en
en
hidrógeno
con
El
misma
[2]
por
el
peróxido
agua
la
comunes.
gafas
—un
disminuye
catalasa.
Al
Cataliza
se
la
de
La
si
el
como
actividad
o
cantidad.
5
efecto
dm
utilizando
levadura
de
oxígeno
y
peróxido
de
cilindro de medida
levadura
hidrógeno.
evaluar
las
Otra
investigación
concentraciones
posible
de
sería
catalasa
en
llave de tres pasos
agua
otros
el
riñón
Estos
y
tipos
o
de
en
tejidos
luego
células,
como
en
el
semillas
que
están
tendrían
que
ser
mezclados
con
agua
hígado,
en
germinando.
macerados
con
la
misma
agua
concentración
que
la
levadura.
peróxido de hidrógeno
3
0,8 mol dm
1
Describe
de
la
que
2
enzima
se
de
se
por
bien
tomar
podría
catalasa
muestra
Explica
muy
cómo
en
qué
una
una
es
la
medir
usando
gura
muestra
aparato
usarla
Indica
dos
en
si
se
está
que
4
Predice
si
110
se
aparte
deben
investigando
concentración
si
la
del
la
de
la
concentración
mantenerse
el
efecto
de
constantes
la
sustrato.
actividad
aumenta
antes
un
[2]
factores,
enzimática,
Fur 10 Mterl pr medr l ctvdd de l ctls
siempre
levadura
experimento.
3
▲
[2]
agitar
de
para
el
actividad
10.
necesario
suspensión
la
[2]
enzimática
concentración
cambiará
del
sustrato
más
▲
Fur 11 Expermet c ezms
2 . 5
e n z i M a s
p   : Diseño de un experimento para comprobar el efecto de la
temperatura sobre la lipasa
La
lipasa
glicerol
pH.
convierte
y,
Este
por
las
tanto,
cambio
de
grasas
en
provoca
pH
ácidos
una
puede
grasos
utilizarse
para
c)
y
disminución
actividad
de
la
lipasa.
La
gura
12
un
rango
para
la
variable
[2]
medir
muestra
a)
Explica
cómo
medirías
la
variable
el
dependiente
material
apropiado
independiente.
2
la
Indica
del
con
precisión.
[2]
adecuado.
b)
Indica
los contenidos de los tubos se mezclan cuando
las
variable
unidades
de
medida
de
la
dependiente.
[1]
ambos han alcanzado la temperatura adecuada
c)
Explica
la
necesidad
experimento
al
de
menos
repetir
tres
este
veces
para
termómetro
cada
3
a)
temperatura.
Enumera
se
deben
los
[2]
factores
mantener
de
control
constantes
que
en
este
experimento.
b)
Explica
cómo
constantes
c)
Sugiere
de
lipasa
baño de agua
[3]
se
pueden
estos
un
mantener
factores
nivel
de
adecuado
control.
para
[2]
cada
factor
control.
[3]
leche mezclada con
4
con termostato
carbonato de sodio
regulado
(alcalino) y fenolftaleína
Sugiere
a)
las
Usar
razones
leche
para:
como
fuente
de
lípidos
en
este
(un indicador de pH)
experimento,
▲
b)
fenolftaleína
alcalinas,
baja
pero
hasta
7.
es
se
El
de
color
vuelve
tiempo
rosa
en
incolora
que
tarda
Colocar
condiciones
cuando
en
el
pH
de
aceite
vegetal
[1]
cambio
de
color
puede
Otra
de
la
alternativa
cambios
en
software
el
de
lipasa
es
pH
a
utilizarse
diferentes
hacer
un
usando
para
el
lugar
tubo
registro
de
Indica
Añadir
de
pH
de
y
5
los
Dibuja
cuál
es
la
de
variable
independiente
la
obtener
un
datos.
experimento
y
cómo
la
podrías
las
unidades
de
al
forma
en
tiempo
menor
de
que
líquido,
en
volumen
[1]
a
la
enzima,
en
lugar
de
sustrato
[1]
medida
de
este
que
del
gráco
que
experimento,
de
0°C
tarda
en
a
80°C
esperarías
con
en
cambiar
un
el
de
rango
eje
x
color
y
el
en
6
Explica
en
cuál
tuviera
el
eje
y.
[2]
de
la
las
siguientes
temperatura
lipasas
óptima
se
esperaría
más
alta:
la
lipasa
variable
sustrato
temperatura
que
Indica
volumen
con
tubo
variar.
[2]
b)
el
enzima
indicador
este
mayor
el
medir
el
a)
del
en
temperaturas.
seguimiento
sensores
termómetro
contiene
la
actividad
el
producirse
c)
este
1
lugar
Fur 12 Mterl pr vestr l ctvdd de l lps
La
la
en
independiente.
del
páncreas
humano
o
lipasa
de
semillas
[1]
de
aceite
de
ricino
que
están
germinando.
[2]
Enzimas inmovilizadas
Las enzimas inmovilizadas se usan ampliamente en la
industria.
En
1897,
extracto
convertir
la
los
de
la
hermanos
levadura,
sacarosa
utilización
células
de
Hans
que
en
no
y
Eduard
contenía
alcohol.
enzimas
para
Este
Buchner
células
demostraron
de
levadura,
descubrimiento
catalizar
procesos
abrió
químicos
que
era
la
un
capaz
puerta
fuera
de
de
a
las
vivas.
111
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Louis
Pasteur
había
armado
que
la
transformación
de
azúcar
en
alcohol
t  m
mediante
vivas.
fermentación
Esta
armación
solo
podía
formaba
ocurrir
parte
de
si
la
había
teoría
presentes
del
células
vitalismo,
que
¿cá   f   m
sostenía
que
solo
se
podían
crear
sustancias
en
animales
y
plantas
bajo
  ?
la
inuencia
de
un
“espíritu
vital”
o
“fuerza
vital”.
La
síntesis
articial
El descubrimiento en el siglo XIX de la
de
la
urea,
en
contra
que
se
describió
en
el
subtema
2.1,
había
aportado
pruebas
transformación de azúcar en alcohol
del
vitalismo,
pero
la
investigación
de
los
hermanos
Buchner
por levaduras dio lugar a una disputa
proporcionó
una
refutación
más
clara
de
esta
teoría.
entre dos cientícos, Justus von Liebig
Hoy
en
día
más
de
500
enzimas
tienen
usos
comerciales.
La
gura
13
y Louis Pasteur. En 1860, Pasteur
muestra
una
clasicación
de
estas
enzimas.
Algunas
se
utilizan
en
más
arguyó que este proceso llamado
de
un
tipo
de
industria.
fermentación no podía ocurrir a menos
que hubiera presentes células de
otras industrias 5%
varias 4%
levadura vivas. Liebig armó que el
agricultura 11%
proceso era químico y no necesitaba
células vivas. La opinión de Pasteur
reejaba el dogma vitalista, según el
cual solo se podían crear sustancias en
medicina 21%
animales y plantas bajo la inuencia
de un “espíritu vital” o “fuerza vital”.
biosensores 16%
Estos puntos de vista contrapuestos
estaban inuidos tanto por factores
alimentación y
políticos y religiosos como por pruebas
nutrición 23%
cientícas. El conicto solo se resolvió
cuando ambos ya habían muer to. En
biotecnología 46%
1897, los hermanos Hans y Eduard
Buchner demostraron que un extracto
de levadura, que no contenía células
medio ambiente 13%
de levadura, era efectivamente capaz
de conver tir sacarosa en alcohol.
energía 3%
El dogma vitalista fue derrocado y
se abrió la puer ta a la utilización de
▲
Fur 13
enzimas para catalizar procesos
químicos fuera de las células vivas.
Las
enzimas
Esto
agregados
maneras:
en
un
●
que
para
de
enzima
reacción,
hasta
se
de
Después
puede
●
La
de
degradan
●
Los
de
que
la
reacción.
una
tiene
sí
para
varias
fácilmente
en
de
la
representa
ser
las
Puede
están
inmovilizadas.
material
hacerse
supercie
entre
reacción
son
aumenta
pueden
otro
de
o
de
vidrio,
formar
forman
muchas
atrapándolas
agregados
diámetro.
enzima
Esto
de
a
a
el
ventajas:
de
los
productos
momento
ideal
y
de
la
evitando
la
productos.
enzimas
cuando
de
separar
la
generalmente
unidas
movimiento.
temperatura
han
están
enzimas
los
separar
sustratos
altas
112
y
su
mm
las
inmovilización
de
industria
enzimas
0,1
de
muchas
cambios
la
uniéndolas
deteniendo
reciclarse.
porque
o
puede
contaminación
●
las
alginato
de
en
enzimas
restringir
inmovilización
La
las
acoplando
gel
enzimáticos
La
utilizadas
signica
y
muy
la
pH,
mezcla
un
de
ahorro
la
reacción,
signicativo,
la
enzima
sobre
todo
caras.
estabilidad
con
lo
que
de
se
las
enzimas
reduce
la
ante
tasa
a
los
la
que
se
reemplazadas.
exponerse
enzimas
a
concentraciones
están
disueltas,
lo
enzimáticas
que
acelera
las
más
tasas
2 . 6
e s t r u c t u r a
d e l
a d n
y
e l
a r n
Leche sin lactosa
Métodos de producción de leche sin lactosa y sus ventajas
La
lactosa
natural
en
es
en
glucosa
lactosa
→
el
la
y
azúcar
leche.
que
La
galactosa
glucosa
+
está
lactosa
por
la
presente
puede
enzima
ser
de
manera
●
convertida
La
lactosa
lactasa:
arenosa.
galactosa.
más
lactasa
un
tipo
se
de
levadura
la
leche.
Las
la
levadura,
purican
obtiene
a
que
empresas
extraen
para
de
alimentos.
en
el
partir
a
varias
procesamiento
de
Kluveromyces
naturalmente
biotecnología
lactasa
venderla
Hay
crece
de
la
de
de
la
razones
de
para
en
cultivan
y
la
fabricación
usar
a
cristalizarse
helado,
Como
la
que
dando
dando
glucosa
la
y
lactosa,
una
la
durante
una
la
textura
galactosa
son
permanecen
textura
más
cremosa.
lactis,
levadura
empresas
de
solubles
disueltas,
La
tiende
producción
●
Las
bacterias
galactosa
que
la
más
fermentan
más
la
glucosa
rápidamente
producción
de
yogur
que
y
la
y
la
lactosa,
queso
así
fresco
es
rápida.
lactasa
alimentos:
T
ailandia
●
Algunas
lactosa
leche
personas
y
al
no
día,
reducidas
tienen
pueden
a
de
menos
lactosa
intolerancia
beber
que
más
de
tenga
(véase
la
a
250
Sur de la India
la
ml
de
Creta
cantidades
gura
Francia
14).
Finlandia
●
La
glucosa
lactosa,
a
los
y
por
la
lo
que
alimentos
como
los
galactosa
se
debe
dulces
batidos
de
son
que
leche
más
añadir
dulces
menos
contienen
o
los
que
la
Suecia
0%
azúcar
leche,
yogures
de
50%
100%
intolerancia a la lactosa
▲
fruta.
Fur 14 Ídces de tlerc  l lcts
2.6 e  adn   arn
Comprensión
Aplicaciones
➔
Los ácidos nucleicos ADN y ARN son polímeros
➔
Explicación de Watson y Crick de la estructura
de nucleótidos.
del ADN mediante la elaboración de modelos.
➔
El ADN diere del ARN en el número de cadenas
presentes, en la composición de las bases y en
el tipo de pentosa.
➔
El ADN es una doble hélice formada por dos
cadenas antiparalelas de nucleótidos unidos
por puentes de hidrógeno entre los pares de
bases complementarias.
Naturaleza de la ciencia
➔
Uso de modelos como representación
Habilidades
➔
Dibujo de diagramas simples de la estructura
del mundo real: Watson y Crick usaron la
de nucleótidos individuales de ADN y ARN
elaboración de modelos para descubrir la
usando círculos, pentágonos y rectángulos
estructura del ADN.
para representar fosfatos, pentosas y bases.
113
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Ácidos nucleicos y nucleótidos
Los ácidos nucleicos ADN y ARN son polímeros de
nucleótidos.
Los
ácidos
extraído
nucleicos
de
los
fueron
núcleos
de
descubiertos
las
células,
por
de
primera
ahí
su
vez
nombre.
en
material
Existen
dos
tipos
O
de
O
ácidos
grandes
P
nucleicos:
que
se
ADN
y
ARN.
construyen
Los
uniendo
ácidos
nucleicos
nucleótidos
para
son
moléculas
formar
un
muy
polímero.
2
5
O
1
Los
O
C
C
nucleótidos
constan
de
tres
partes:
N
4
●
3
Un
azúcar
azúcar
OH
Un
grupo
ácidos
cinco
átomos
de
carbono,
por
lo
que
es
un
fosfato,
que
es
la
parte
ácida
con
carga
negativa
de
los
de
átomos
nucleicos
Fur 1 Pr tes de u ucleótd
●
Una
en
La
el
base
su
gura
Para
2
1
que
Hay
se
los
un
nitrógeno
entre
bases
existen
entre
el
Esto
azúcares
y
tiene
uno
y
a
están
o
dos
forma
en
una
de
la
grupos
anillos
tanto
o
polímero,
nucleótido
molécula
en
el
entre
enlaces
sí.
La
base
y
covalentes.
La
simbólica.
cadena
un
fosfato,
nucleótidos
unidas
mediante
de
sí
dota
cómo
pentosa
fosfato
diferentes
cuatro
y
azúcar
nucleótido
nucleótido.
cuatro
partes
al
nucleótidos
covalentes
alternan
tanto,
estas
unidos
muestra
siguiente
contiene
muestra
están
unir
enlaces
que
estructura
fosfato
gura
▲
tiene
pentosa
OH
●
▲
que
2
de
con
una
ADN
diferentes.
un
y
se
azúcar
fuerte
base
como
Los
el
en
pentosa
esqueleto
unida
el
cuatro
forman
a
en
cada
ARN
y,
del
el
azúcar.
por
nucleótidos
Fur 2 Represetcó smple de u
diferentes
se
pueden
unir
en
cualquier
secuencia,
porque
el
fosfato
ucleótd
y
el
azúcar
que
nucleótidos.
de
una
ácidos
Así
nucleicos
azúcar
de
utilizan
pues,
molécula
secuencia
y
se
de
ADN
es
garantiza
la
cualquier
actuar
bases
en
de
como
el
que
o
unión
secuencia
ARN.
Esta
almacén
almacén
el
son
de
de
los
de
es
la
mismos
bases
la
clave
sea
y
que
el
todos
posible
los
a
lo
permite
información
información
almacenamiento
es
en
genética:
esqueleto
estable
y
largo
a
de
los
la
fosfato
seguro.
Diferencias entre el ADN y el ARN
El ADN diere del ARN en el número de cadenas presentes,
HOH
C
OH
O
2
H
en la composición de las bases y en el tipo de pentosa.
H
Existen
H
H
1
El
C
basan
OH
O
2
ácido
H
2
ADN
es
muestra
que
en
la
el
la
los
desoxirribosa
que
ribosa.
tipo
la
y
dos
el
desoxirribosa
tipos
azúcar
tiene
de
ácidos
del
un
ARN
átomo
nucleicos:
es
de
la
ribosa.
oxígeno
de
Los
nombres
azúcar
que
completos
contienen:
del
ácido
ADN
y
el
ARN
se
desoxirribonucleico
y
ribonucleico.
Generalmente
uno
H
así
hay
en
el
ARN.
que
el
ADN
A
es
dos
polímeros
menudo
se
bicatenario
de
llama
y
el
nucleótidos
hebras
ARN
es
o
en
el
cadenas
ADN,
a
los
pero
solo
polímeros,
monocatenario.
OH
3
▲
3
entre
H
H
OH
del
gura
importantes
H
menos
HOH
diferencias
azúcar
La
OH
tres
Las
cuatro
bases
del
ADN
s on
a de nin a ,
c it o si n a,
gu a n in a
y
t im in a .
Las
cuatro
bases
del
AR N
s on
a de ni na ,
c i t os in a ,
g u an i n a
y
u r ac i lo ,
por
lo
la
Fur 3 El zúcr del ADN es l
desxrrbs (rrb)  el zúcr
del ARN es l rbs (bj).
en
114
que
lugar
de
difer e nci a
la
tim i na
e ntre
en
el
a mbo s
AR N.
á c i do s
n uc l e ic o s
es
el
ur a c i lo
2 . 6
e s t r u c t u r a
d e l
a d n
y
e l
a r n
p   : Datos de Charga
Edwin
otros
Chargaff,
cientícos
de
una
su
composición
un
variedad
presentan
en
bioquímico
analizaron
de
de
la
austríaco,
muestras
especies
para
nucleótidos.
tabla
de
3
y
Evalúa
los
ADN
determinar
Los
datos
se
Compara
la
composición
Mycobacterium
la
de
tuberculosis
composición
de
bases
la
tabla.
bases
muestran
en
Calcula
de
los
la
proporción
seres
tuberculosis.
los
y
timina
guanina
y
citosina
(un
de
en
procariota)
los
de
que
en
procariotas
es
relación
estructura
con
eucariotas
la
eucariotas
la
es
misma
también
el
la
y
la
la
ADN
de
cantidad
misma.
de
[2]
del
humanos
Muestra
de
y
tus
y
entre
la
procariotas
cantidad
respecto
de
a
bases
la
ADN.
[2]
Sugiere
las
razones
de
la
diferencia
en
la
[2]
bases
A
+
G/T
+
virus
C,
de
la
de
bases
del
bacteriófago
T2
y
polio.
el
[2]
Mycobacterium
cálculos.
F  adn
[2]
g
a
g
c
tm
Humano
Mamífero
31,0
19,1
18,4
31,5
Ganado
Mamífero
28,7
22,2
22,0
27,2
Salmón
Pez
29,7
20,8
20,4
29,1
Erizo de mar
Inver tebrado
32,8
17,7
17,4
32,1
Trigo
Planta
27,3
22,7
22,8
27,1
Levadura
Hongo
31,3
18,7
17,1
32,9
Mycobacterium tuberculosis
Bacteria
15,1
34,9
35,4
14,6
Bacteriófago T2
Virus
32,6
18,2
16,6
32,6
Virus de la polio
Virus
30,4
25,4
19,5
0,0
▲
de
cantidad
que
composición
2
y
adenina
Explica
de
5
se
armación
1.
4
1
la
eucariotas
T
bl 1
Dibujo de moléculas de ADN y ARN
Dibujo de diagramas simples de la estructura de
nucleótidos individuales de ADN y ARN usando círculos,
pentágonos y rectángulos para representar fosfatos,
pentosas y bases
La
estructura
grácamente
de
●
Círculos
●
Pentágonos
●
Rectángulos
La
gura
2
símbolos.
está
para
al
moléculas
los
el
para
base
y
átomo
de
ADN
símbolos
y
ARN
sencillos
puede
para
las
representarse
subunidades:
fosfatos
para
muestra
La
unida
las
utilizando
azúcar
las
la
el
pentosa
bases
estructura
fosfato
de
de
están
carbono
C
un
nucleótido
unidos
en
el
al
lado
empleando
azúcar
pentosa.
derecho
del
estos
La
base
azúcar
1
pentosa.
Por
su
parte,
el
fosfato
está
unido
al
átomo
de
carbono
C
en
5
▲
Fur 4 Represetcó
smplcd del ARN
115
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
enlace covalente
P
P
la
cadena
muestra
S
A
del
las
lado
superior
posiciones
de
izquierdo
estos
del
átomos
azúcar
de
pentosa.
La
gura
1
carbono.
S
T
Para
mostrar
la
estructura
del
ARN,
dibuja
un
polímero
de
nucleótidos
P
P
e
indica
cada
con
una
nucleótido
línea
a
la
el
enlace
pentosa
covalente
del
que
nucleótido
une
el
grupo
siguiente.
El
fosfato
fosfato
de
está
S
C
S
G
unido
al
átomo
de
carbono
C
que
se
encuentra
en
la
parte
inferior
3
izquierda
P
de
la
pentosa.
P
Si
has
dibujado
la
estructura
del
ARN
correctamente,
los
dos
extremos
S
S
A
T
P
del
polímero
●
El
P
serán
fosfato
de
diferentes.
otro
Se
nucleótido
les
denomina
podría
unirse
al
extremos
átomo
C
3´
del
y
5´.
extremo
3´.
3
●
La
pentosa
de
otro
nucleótido
podría
unirse
al
fosfato
del
extremo
5´.
S
G
S
C
Para
P
P
Se forman puentes de
mostrar
nucleótidos,
junto
a
la
la
estructura
como
hiciste
primera.
La
del
ADN,
con
el
segunda
dibuja
ARN,
y
cadena
una
cadena
después
debe
una
hacerse
de
segunda
en
cadena
dirección
hidrógeno entre las dos bases
opuesta
Clave:
cadena
– azúcar
S
P
manera
un
que
en
terminal
cada
C
y
extremo
la
otra
un
de
la
molécula
terminal
C
3
– fosfato
están
A
de
tenga
C
o
unidas
nombres
por
para
puentes
indicar
de
las
.
de
Las
ADN
dos
una
cadenas
5
hidrógeno
bases.
La
entre
adenina
las
bases.
(A)
solo
Añade
se
letras
empareja
– bases nitrogenadas
T
con
G
la
timina
guanina
▲
(T)
y
la
citosina
(C)
solamente
se
empareja
con
la
(G).
Fur 5 Represetcó smplcd
del ADN
ex tremo 5´
Estructura del ADN
ex tremo 3´
El
ADN
es
una
doble
hélice
formada
por
dos
cadenas
pares de bases
S
complementarias
P
S
antiparalelas
de
nucleótidos
de
entre
unidos
por
puentes
P
A
T
S
hidrógeno
los
pares
de
bases
puentes de
P
C
S
hidrógeno
complementarias.
P
P
C
S
G
S
P
Los
dibujos
todas
S
A
T
las
en
papel
de
características
la
de
estructura
la
del
estructura
ADN
no
consiguen
tridimensional
de
mostrar
la
molécula.
S
La
gura
6
representa
algunas
de
estas
características:
P
P
S
●
Cada
cadena
está
formada
por
una
sucesión
de
nucleótidos
unidos
P
G
S
S
por
enlaces
Las
dos
por
lo
covalentes.
P
●
A
T
S
S
P
P
G
cadenas
que
se
son
paralelas
denominan
pero
discurren
antiparalelas:
una
en
direcciones
cadena
se
opuestas,
orienta
en
la
C
S
S
dirección
de
5´
a
3´
y
la
otra
se
orienta
en
la
dirección
de
3´
a
5´.
P
T
S
S
●
P
P
Las
dos
cadenas
se
enrollan
una
en
la
otra
formando
una
doble
esqueleto de
hélice
S
azúcar–fosfato
P
P
●
S
C
G
cadenas
entre
P
G
S
Las
se
mantienen
unidas
mediante
puentes
de
hidrógeno
S
C
S
ex tremo 3´
P
con
las
la
bases
timina
denomina
nitrogenadas.
(T)
y
la
La
guanina
apareamiento
de
adenina
(G)
con
bases
la
(A)
siempre
citosina
se
(C).
A
empareja
esto
complementarias :
A
se
y
T
le
se
ex tremo 5´
complementan
▲
sí
formando
pares
de
bases
y,
de
formando
pares
de
forma
Fur 6 L dble hélce
G
116
entre
y
C
se
complementan
entre
sí
bases.
similar,
2 . 6
e s t r u c t u r a
d e l
a d n
y
e l
a r n
p   : Las bases del ADN
Observa
los
modelos
contesta
las
siguientes
1
Indica
2
una
bases.
Cada
una
de
de
la
parte
en
la
gura
nitrógeno
partir
de
las
en
en
la
gura
7
3
y
Identica
entre
bases
una
la
adenina
sus
a
se
tiene
un
y
4
las
cómo
forma
semejanzas
entre
la
adenina
Compara
de
se
un
5
como
cada
las
estructura
ve
modelo
utiliza
la
estructura
bases
características
se
este
nucleótido
la
de
la
citosina
y
la
[4]
Aunque
de
y
[3]
timina.
un
átomo
similar,
izquierda
Deduce
cuando
ADN
posición
inferior
7.
del
unido
tres
guanina.
[1]
nitrógeno
hidrógeno
de
preguntas.
diferencia
otras
átomo
moleculares
tienen
comunes,
química
Recordando
la
importancia
de
y
una
función
que
algunas
cada
del
cada
una
forma
ADN,
base
tiene
una
especíca.
explica
sea
la
distinta.
[5]
a
subunidades.
[2]
Gu
Ade
Cts
Tm
Fur 7
▲
Modelos moleculares
Uso de modelos como representación del mundo real:
Watson y Crick usaron la elaboración de modelos para
descubrir la estructura del ADN.
La
palabra
manera
o
“modelo”
método.
arquitectos
que
Más
adelante
idea
más
Los
tres
es
en
la
rechazados
papel
Watson
si
y
una
se
sistemas
y
el
construirse
construirá
a
los
o
una
un
signica
de
nuevo
para
posible
modelos
no
que
planos
edicio.
dar
una
propuesto.
también
que
modus,
eran
tridimensionales
edicio
ayudan
latina
modelos
podía
muestran
son
o
no
en
son
un
estructura
arquitectónicos
edicio
descubrir
siempre
ser
procesos.
propuestas
sustituidos.
Crick,
sería
Pueden
arquitectura,
crítico
palabra
los
cómo
en
es
el
futuro,
realmente
en
se
los
la
molécula.
cientícos
que
la
modelos
mientras
nos
estructuras.
representar
Como
pero,
decidir
de
modelos
proponen
modelos
cómo
moleculares
estructura
un
de
moleculares
para
de
cómo
desarrollaron
dimensiones,
modelos
deriva
mostraban
realista
modelos
utilizan
Los
se
se
Originalmente,
el
que
los
La
tridimensionales
conceptos
La
que
característica
se
modelos
elaboran
dos
de
de
la
y
a
ser
no
modelos
hasta
siempre
de
los
probadas.
menudo
son
desempeñó
estructura
intentos
y
pueden
común
para
cientícos
elaboración
descubrimiento
necesitaron
teóricos
del
tener
ADN
por
éxito.
117
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
t  cm
Modelos de la estructura del ADN de Watson
¿cá    v  
y Crick
m     
v ?
Explicación de Watson y Crick de la estructura del ADN
Tres impor tantes grupos de
mediante la elaboración de modelos
investigación compitieron
El
descubrimiento
de
la
estructura
del
ADN
por
Watson
y
Crick
se
basó
abier tamente para esclarecer la
en
el
uso
en
su
de
pruebas
para
desarrollar
posibles
estructuras
del
ADN
y
estructura del ADN: Watson y Crick , en
comprobación
mediante
la
elaboración
de
modelos.
Su
primer
Cambridge; Maurice Wilkins y Rosalind
modelo
consistió
en
una
triple
hélice
con
las
bases
en
el
exterior
de
Franklin, en el King’s College de la
la
molécula
y
el
magnesio
uniendo
las
dos
cadenas
mediante
enlaces
Universidad de Londres, y el grupo de
iónicos
a
los
grupos
fosfato
de
cada
cadena.
La
estructura
helicoidal
investigación de Linus Pauling, en el
y
el
espacio
entre
las
subunidades
de
la
hélice
concordaban
con
el
Instituto de Tecnología de California
patrón
de
difracción
de
rayos
X
obtenido
por
Rosalind
Franklin.
(Caltech).
No
obstante,
fue
difícil
conseguir
que
todas
las
partes
de
este
modelo
Un estereotipo de los cientícos
encajasen
satisfactoriamente.
El
modelo
fue
rechazado
cuando
es que abordan la investigación de
Franklin
señaló
que
no
habría
suciente
magnesio
disponible
para
manera objetiva. Lo cier to es que
formar
los
enlaces
cruzados
primer
modelo
fue
cantidad
de
entre
las
cadenas.
Otro
problema
de
este
la ciencia es un empeño social que
que
no
tuvo
en
cuenta
el
hallazgo
de
Chargaff
de
conlleva una serie de interacciones
que
la
adenina
es
igual
a
la
de
timina
y
la
cantidad
de
entre cientícos en las que inuyen
citosina
es
igual
a
la
de
guanina.
emociones. Además de disfrutar del
descubrimiento, los cientícos buscan
el reconocimiento de su comunidad.
La colaboración es impor tante dentro
de un grupo de investigación, pero
fuera del grupo la competición a
menudo limita la comunicación abier ta
Para
investigar
trozos
de
recortes
la
cartón
relación
que
demostraron
mediante
longitud,
puentes
así
que
de
entre
las
bases
representaban
que
podían
hidrógeno.
encajarían
las
del
formarse
Los
entre
pares
los
ADN
formas
dos
de
pares
de
se
recortaron
estas
de
bases
bases.
bases
tenían
esqueletos
Estos
A-T
la
y
C-G
misma
exteriores
de
azúcar-fosfato.
que podría acelerar el ritmo de los
Se
necesitó
otro
momento
de
lucidez
para
hacer
encajar
los
descubrimientos cientícos. Por otro
componentes
de
la
molécula:
las
dos
cadenas
de
la
hélice
debían
lado, la competición puede motivar
orientarse
en
direcciones
opuestas,
es
decir,
debían
ser
antiparalelas.
a cientícos ambiciosos a trabajar
Watson
y
Crick
pudieron
entonces
construir
su
segundo
modelo
de
incansablemente.
la
a
estructura
medida
hicieron
gura
El
la
8
y
a
las
tienen
Fur 8 Wts  Crck  su mdel del ADN
118
con
muestra
a
Watson
En
la
unieron
se
modelo
inició
Usaron
y
convenció
estructura
bases.
ADN.
escala
comprender
▲
del
sugirió
que
el
muchos
gran
pinzas.
utilizaron
a
un
y
todos
Crick
los
código
revolución
en
de
la
la
metal
con
que
el
lo
de
modelo
copiar
debía
y
en
los
cortadas
enlaces
exactos.
se
La
construido.
Inmediatamente,
el
de
molecular
la
de
recién
ADN
consistir
descubrimiento
ciencia
láminas
enlace
vieron.
para
biología
y
longitudes
ángulos
genético
el
de
Las
los
mecanismo
sentidos,
repercusiones
barras
en
la
y
sociedad.
y
permitió
tripletes
estructura
sus
efectos
de
del
ADN
todavía
2 . 7
r e p l i c a c i ó n ,
t r a n s c r i p c i ó n
y
t r a d u c c i ó n
d e l
a d n
2.7 r,  
  adn
Comprensión
Aplicaciones
➔
La replicación del ADN es semiconser vativa
➔
Uso de Taq ADN polimerasa para producir
y depende del apareamiento de bases
múltiples copias de ADN rápidamente mediante
complementarias.
la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
➔
La helicasa desenrolla la doble hélice y separa
➔
Producción de insulina humana en bacterias
las dos cadenas mediante la ruptura de los
como un ejemplo de la universalidad del código
puentes de hidrógeno.
genético, lo cual permite la transferencia de
➔
La ADN polimerasa une entre sí los nucleótidos
genes entre especies.
para formar una nueva cadena, usando para
ello la cadena preexistente como una plantilla.
➔
Habilidades
La transcripción es la síntesis de ARNm copiado
➔
de las secuencias de bases del ADN por la ARN
Uso de una tabla del código genético para
deducir la correspondencia entre codones y
polimerasa.
aminoácidos.
➔
La traducción es la síntesis de polipéptidos en
➔
los ribosomas.
Análisis de los resultados de Meselson y Stahl
para obtener respaldo a favor de la teoría de la
➔
La secuencia de aminoácidos de los
replicación semiconser vativa del ADN.
polipéptidos está determinada por el ARNm de
➔
acuerdo con el código genético.
Uso de una tabla de codones de ARNm y sus
aminoácidos correspondientes para deducir la
➔
Los codones de tres bases en el ARNm se
secuencia de aminoácidos codicados por una
corresponden con un aminoácido en un
cadena cor ta de ARNm de una secuencia de
polipéptido.
bases conocida.
➔
La traducción depende del apareamiento de
➔
Deducción de la secuencia de bases de ADN
bases complementarias entre los codones en
para la cadena de ARNm.
el ARNm y los anticodones en el ARNt.
Naturaleza de la ciencia
➔
Obtención de pruebas a favor de las teorías
cientícas: Meselson y Stahl lograron pruebas a
favor de la replicación semiconservativa del ADN.
Replicación semiconservativa del ADN
La replicación del ADN es semiconservativa y depende del
apareamiento de bases complementarias.
Cuando
doble
una
hélice
originales
célula
se
sirve
se
prepara
separan
como
para
(véase
modelo
la
o
dividirse,
gura
2).
plantilla
las
Cada
para
la
dos
una
cadenas
de
estas
creación
de
de
la
cadenas
una
nueva
119
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
cadena.
uno
adenina
a
Las
uno.
nuevas
El
se
nal
forman
son
dos
añadiendo
moléculas
y
de
uniendo
ADN,
nucleótidos
cada
una
timina
citosina
guanina
compuesta
por
esta
se
razón,
La
secuencia
en
la
nueva
nucleótido
cadena
Esto
se
entre
de
a
cual
timina
las
dos
en
sí
la
y
las
que
no
una
base
una
del
cadena
ADN
añadir
es
recién
éxito
complementaria
Por
semiconservativa.
determina
con
sintetizada.
de
a
la
la
la
secuencia
cadena
siguiente
de
bases
nueva
base
un
en
la
1).
complementarias
estabilizan
podría
se
la
de
añadirse
forman
estructura.
no
empareja
bases
moléculas
y
plantilla
puede
equivocada,
base
de
cadena
se
bases
base
original
replicación
la
una
(gura
entre
con
la
Solo
lleve
apareamiento
que
que
bases
que
bases
la
cadena
cadena.
debe
las
según
dice
plantilla
nucleótido
citosina
una
que
hidrógeno
guanina
el
se
que
empezara
formarían
nucleótido
siempre
con
complementarias .
ADN
Si
resultan
a
puentes
la
otra
Este
de
la
puentes
a
insertarse
de
cadena.
se
de
La
conoce
regla
como
apareamiento
replicación
un
hidrógeno
del
garantiza
ADN
sean
adenina
idénticas
▲
cadenas
resultado
en
sus
secuencias
de
base
a
la
molécula
original
replicada.
Fur 1
Obtención de pruebas a favor de la teoría de
la replicación semiconservativa
ADN parental
Obtención de pruebas a favor de las teorías cientícas:
Meselson y Stahl lograron pruebas a favor de la
C
C
C
A
G
replicación semiconservativa del ADN.
G
T
La
G
T
replicación
que
C
semiconservativa
intuitivamente
parecía
es
un
correcta,
ejemplo
pero
aun
de
una
así
teoría
necesitaba
cientíca
ser
A
respaldada
T
con
pruebas.
Laboratorios
de
todo
el
mundo
intentaron
A
C
G
conrmar
experimentalmente
que
la
replicación
del
ADN
es
Horquilla de replicación
A
semiconservativa
T
G
G
En
T
C
A
T
A
T
obtuvieron
pruebas
convincentes.
1958,
Matthew
experimentos
Meselson
y
C
sumamente
Franklin
elegantes
Stahl
que
publicaron
los
proporcionaron
resultados
pruebas
A
A
muy
C
se
C
de
T
pronto
C
A
T
y
sólidas
a
favor
de
la
teoría
de
la
replicación
semiconservativa.
G
15
Usaron
C
N,
un
isótopo
de
nitrógeno
G
muy
raro
que
tiene
un
neutrón
14
C
G
más
que
el
isótopo
normal
N
y
que,
por
tanto,
es
más
denso.
A
T
A
A
T
A
A
En
T
la
década
de
1930,
Harold
Urey
había
desarrollado
métodos
T
A
T
de
puricación
de
isótopos
estables
que
podían
utilizarse
como
15
G
marcadores
C
en
las
rutas
bioquímicas.
N
era
uno
de
estos
isótopos.
C
A
T
A
T
T
A
Meselson
T
y
Stahl
idearon
un
nuevo
método
para
separar
el
ADN
con
A
G
G
C
15
14
N
Cadena
parental
Cadena
nueva
Cadena
nueva
Cadena
entre
por
Fur 2 Replccó semcser vtv
gradiente
solución
revoluciones
más
densos
de
del
se
un
gradiente
en
la
ADN
con
concentración
cloruro
por
en
parte
su
con
la
N.
de
a
La
técnica
cloruro
en
durante
moverse
mayor
parte
cloruro
densidad.
cesio
de
se
llama
cesio.
Se
centrifugación
hace
del
20
ultracentrífuga
horas.
la
y
debido
tubo.
cesio
con
la
a
iones
inferior
la
de
menor
Cualquier
se
Los
parte
concentración
inferior
de
una
hacia
completamente
la
superior
de
de
minuto
sedimentan
solución
con
de
tienden
no
densidad
120
bases
girar
parental
una
▲
sus
en
y,
un
45.000
cesio
que
tubo,
Se
por
casi
y
mayor
densidad
centrifugada
nivel
son
pero
establece
tanto,
concentración
sustancia
concentra
de
del
difusión.
cesio
a
con
la
correspondiente
2 . 7
Meselson
y
Stahl
cultivaron
r e p l i c a c i ó n ,
catorce
t r a n s c r i p c i ó n
generaciones
de
la
bacteria
y
t r a d u c c i ó n
E.
coli
d e l
a d n
av
15
en
un
medio
donde
la
única
fuente
de
nitrógeno
era
N.
Casi
todos
nv  xm
los
átomos
de
nitrógeno
en
las
bases
del
ADN
de
las
bacterias
eran,
por
Meselson y Stahl utilizaron en
15
tanto,
N.
Luego
trasladaron
las
bacterias
de
golpe
a
un
medio
en
el
cual
sus experimentos tres técnicas
14
todo
el
nitrógeno
era
N.
A
la
temperatura
que
utilizaron
para
cultivar
que eran relativamente nuevas.
las
bacterias,
el
tiempo
de
generación
fue
de
50
minutos;
es
decir,
las
Identica una técnica utilizada
bacterias
se
dividieron
y,
por
tanto,
replicaron
su
ADN
cada
50
minutos.
por ellos que fue desarrollada:
Meselson
y
bacteriano
Stahl
r e co g ie r on
durante
varias
mue str as
hor a s
de
de sd e
ADN
qu e
fu e
d el
c ul t i vo
t r an s fe r id o
al
14
con
N.
Extrajeron
centrifugación
El
ADN
tanto,
con
podía
creaba
luz
po r
el
det e cta r s e
una
b a nd a
ultravioleta .
adelante
posición
en
este
de
ADN
las
y
g r a d ie nte
La
g ur a
se
su
d en s id ad
con c e nt r ac i ón
po rq ue
o scur a
s ub te ma
band a s
mid ie ro n
de
a bs or be
cua n do
3
la
l os
mue str a
mues t r a
luz
m ed ia n t e
cl or u ro
de
ul t r avi ole t a
tu bos
l os
c óm o
de
e r an
Por Urey en la década de 1930
b)
Por Pickels en la década de
1940
c e si o.
y,
po r
c)
il u m i n ad os
r e su l t ad os .
ana li z a r
a)
m e dio
l os
Por los propios Meselson y
Stahl en la década de 1950
Má s
c a m bi os
de
os cur as .
av
M   v  
h
0
0,3
0,7
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
Para elaborar un modelo de la
generaciones
actividad de la helicasa puedes
▲
Fur 3
usar una cuerda o cordel de dos
cadenas y la anilla de un llavero.
Las cadenas de la cuerda son
helicoidales y representan las dos
Experimentos de replicación del ADN de
cadenas del ADN. Abre la anilla del
llavero e introduce una cadena de
Meselson y Stahl
la cuerda. Cierra la anilla de forma
Análisis de los resultados de Meselson y Stahl para
que la otra cadena se quede fuera.
Desliza la anilla a lo largo de la
obtener respaldo a favor de la teoría de la replicación
cuerda para separar las cadenas.
semiconservativa del ADN
¿Qué problemas revela este modelo
Las
siguientes
para
analizar
mejorar
tus
preguntas
los
basadas
resultados
habilidades
en
de
en
datos
Meselson
este
aspecto
te
y
servirán
Stahl
de
la
y
te
de
de la actividad de la helicasa?
orientación
ayudarán
Busca en Internet la solución que
a
emplean los organismos vivos.
ciencia.
p   : El experimento de Meselson y Stahl
Para
que
se
produzca
debe
duplicarse
hijas
tengan
las
del
células
ADN
la
a
la
de
misma
madre.
se
n
El
división
información
proceso
denomina
celular,
garantizar
de
que
el
las
ADN
células
genética
duplicación
replicación.
Con
que
experimento,
el
mecanismo
manera
(véase
Meselson
de
la
conservativa,
la
gura
y
Stahl
replicación.
intentaron
¿Se
entender
producía
semiconservativa
o
de
dispersa
4)?
su
121
2
B I O L O G Í A
Meselson
y
M O L E C U L A R
Stahl
cultivaron
una
serie
generación,
de
con
las
cadenas
de
ADN
que
15
generaciones
de
E.
coli
en
un
medio
que
contienen
contenía
N
15
nitrógeno
“pesado”
(
en
rojo
y
en
verde.
las
cadenas
que
14
N).
Luego
transrieron
las
contienen
N
Vuelve
a
dibujar
(a),
14
bacterias
de
la
a
bacteria
separaron
de
un
medio
durante
mediante
concentración,
moléculas
otras
más
de
más
un
Tomaron
período
de
centrifugación
un
método
pesadas
ligeras
N.
en
el
se
en
tubo
de
tiempo
por
el
sitúan
muestras
las
el
gradiente
que
por
y
(b)
o
eligiendo
experimento
representarse
dos
las
debajo
(c)
de
los
centrifugación.
líneas
el
no
La
banda
única
de
ADN
al
se
mecanismo
Meselson
de
ha
y
molécula
en
tienen
ADN
replicación
1
de
cada
paralelas
colores
Dibuja
el
por
dos
Stahl.
de
lugar
de
qué
que
una
ser
en
Puede
ADN
como
hélice,
rojo
generaciones
producido
respalda
un
y
y
verde.
más
cuya
medio
que
comienzo
14
contiene
(0
generaciones)
tenía
una
densidad
N.
[3]
de
3
1,724
g
cm
después
de
.
La
banda
cuatro
principal
de
generaciones
ADN
tenía
6
Predice
una
mezcla
los
de
resultados
ADN
de
las
de
centrifugar
generaciones
una
0
y
2.
[2]
3
densidad
produjo
más
2
a)
cm
el
.
Explica
ADN
con
cómo
una
densidad
la
densidad
del
ADN
después
de
generación.
Explica
tres
si
la
posibles
que
Describe
se
los
densidad
[2]
densidad
generación
ADN
a)
g
[2]
Estima
una
3
1,710
bacteria
baja.
una
b)
de
la
del
mecanismos
muestran
ADN,
después
alguno
de
en
resultados,
del
ADN
contradice
la
de
los
replicación
gura
incluida
después
de
de
del
4.
[3]
la
dos
generaciones.
b)
Explica
si
los
generaciones
tres
del
posibles
[3]
resultados
después
contradicen
mecanismos
de
alguno
de
dos
de
los
replicación
ADN.
[3]
Dispersa
4
Explica
los
resultados
después
de
tres
y
cuatro
generaciones.
5
La
gura
inicio
(0
4
muestra
ADN
generaciones)
y
de
E.
coli
después
Cadena original
▲
al
de
Semiconser vativa
Cadena nueva sintetizada
[2]
el
Conser vativa
Fur 4 Tres psbles mecsms de
replccó del ADN
una
La helicasa
La helicasa desenrolla la doble hélice y separa las dos
cadenas mediante la ruptura de los puentes de hidrógeno.
Antes
de
la
separarse
de
una
grupo
nueva
de
helicasa
una
rosquilla
122
de
y
las
la
que
las
muy
en
ADN,
una
Esta
cadenas
por
energía
cadenas
la
del
de
de
la
plantilla
lleva
ATP
a
cabo
para
molécula
para
la
la
deben
formación
helicasa,
romper
los
un
puentes
complementarias.
consta
rosquilla.
de
dos
servir
separación
estudiada
de
las
pueda
utiliza
bases
forma
otra
del
cada
cadena.
entre
organizados
que
que
enzimas
hidrógeno
Una
replicación
para
la
fuera.
de
molécula
Se
seis
Los
utiliza
polipéptidos
polipéptidos
de
ADN
energía
pasa
del
se
globulares
acoplan
por
ATP
el
de
centro
para
forma
de
la
desplazar
de
2 . 7
la
helicasa
a
hidrógeno
La
lo
molécula
forma
largo
entre
de
las
ADN
helicoidal.
tiempo
que
de
no
Por
separa
la
bases
lo
las
r e p l i c a c i ó n ,
molécula
y
de
separando
se
puede
tanto,
la
ADN,
las
rompiendo
dos
dividir
en
helicasa
t r a n s c r i p c i ó n
los
y
t r a d u c c i ó n
puentes
d e l
a d n
de
cadenas.
dos
cadenas
desenrolla
la
mientras
hélice
al
está
en
mismo
cadenas.
La ADN polimerasa
La ADN polimerasa une entre sí los nucleótidos para
formar una nueva cadena, usando para ello la cadena
preexistente como una plantilla.
Una
vez
ADN
que
en
cadenas
de
las
La
ADN
en
el
En
cada
puede
una
las
solo
puentes
puentes
y
se
libre
vez
otra
que
ha
lo
al
el
el
el
grupo
ADN
plantilla
al
de
del
nal
va
un
alto
replicación
el
la
de
doble
una
ADN
que
añadiendo
Cada
ADN
vez
pero,
bases
a
de
La
de
añade
de
el
las
dos
formación
uno
nucleótidos
un
la
que
la
cadena
se
complementarias,
creen
base
a
la
que
plantilla.
donde
el
en
libres
nucleótido
tiene
posición
menos
de
plantilla
nucleótidos
correspondiente
la
una
polimerasa.
disponibles
en
separado
cadena.
sirve
hay
que
tipos
y
Cada
nueva
cadena
el
hélice
comenzar.
enzima
nucleótido
el
nucleótido
hidrógeno
de
es
la
del
el
la
se
grado
a
las
de
entre
cadena
cadena.
extremo
con
las
nueva
nucleótido
nueva
podrían
dichos
nucleótido
5´,
libre
así
al
base
y
el
la
extremo
la
un
azúcar
azúcar
que
correcta
bases,
mediante
libre
El
la
dos
ADN
enlace
del
pentosa
ADN
3´
y
se
covalente
nucleótido
es
el
ya
extremo3´
polimerasa
del
han
polimerasa
nucleótido
añade
ya
cadena.
desplaza
añadiendo
del
va
la
cuatro
base
par
la
de
complementarias
con
y
los
nucleótido
polimerasa
y
un
fosfato
nal
5´
la
por
hidrógeno,
de
fosfato
extremo
existente
La
al
cabo
bases.
coloca
extremo
grupo
existente
y
con
formar
replicando
de
colocado
puentes
añade
está
la
puede
vez.
formado
entre
a
desplaza
cuatro
de
forme
lleva
uno
polimerasa
para
dirección
donde
de
desenrollado
replicación
la
se
misma
emparejarse
formarse
Una
la
nueva,
ADN
queda
nuevas
área
ha
la
plantilla
polimerasa
uno.
La
como
cadenas
cadena
helicasa
cadenas,
actúa
siempre
con
la
dos
a
de
la
la
gradualmente
nueva
cadena
delidad:
se
cadena
plantilla.
cometen
a
una
lo
Este
muy
largo
de
secuencia
proceso
pocos
la
de
se
cadena
bases
lleva
errores
a
cabo
durante
la
ADN.
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
Uso de Taq ADN polimerasa para producir múltiples copias de ADN rápidamente
mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
La
reacción
por
sus
para
en
siglas
hacer
cadena
en
de
inglés)
muchas
la
es
copias
polimerasa
una
de
técnica
una
(PCR,
utilizada
determinada
secuencia
muy
de
ADN.
pequeña
introduce
el
de
Solo
ADN
ADN
en
se
necesita
para
una
una
empezar.
máquina
cantidad
Se
de
PCR
en
123
2
B I O L O G Í A
la
que,
M O L E C U L A R
mediante
repetidamente
implica
de
los
para
separar
pasos
y
formar
una
el
serie
ADN
las
dos
pasos,
cadenas
combinar
ADN
de
se
seleccionado.
del
después
individuales
duplica
Este
ADN
ambas
proceso
en
uno
cadenas
la
enzima
se
obtiene
presente
estas
Las
dos
cadenas
del
ADN
se
mantienen
puentes
interacciones
ADN
hay
de
hidrógeno.
débiles,
gran
pero
cantidad
en
de
Estos
una
ellos
y,
puentes
molécula
así,
las
cadenas
juntas
a
la
fuentes
termales
ADN
en
la
hasta
mayoría
puentes
dos
de
hidrógeno
cadenas
ADN,
se
se
de
las
otra
como
una
Si
formar
vez
las
la
máquina
de
PCR
mayoría
células.
Si
se
después
cadenas.
después
enfría
Normalmente,
el
ADN
esto
se
de
las
cadenas
bicatenario.
exceso
de
y
enfría
las
el
proceso
cadenas
15
lugar
y,
unen
al
de
iniciadores
presentes
realineamiento
resultado,
a
partir
de
la
de
copia
los
a
en
las
de
de
o
a
un
hasta
cadenas
ADN
pero
siguiente
que
de
la
utiliza
de
resistir
separan
la
la
el
las
usando
como
Thermus
a
temperaturas
aquaticus,
están
muy
incluida
adaptadas
mantienen
estables,
a
estas
resistiendo
ADN
breve
temperatura
cebadores,
tanto,
se
polimerasa
período
de
de
pero
calienta
95°C
ADN.
54°C
su
a
porque
en
que
se
mezcla
a
que
para
óptima
esta
capaz
se
funcionaría
utiliza
temperatura
la
el
También
es
acoplar
es
72 °C.
temperatura
el
período
ADN
polimerasa.
en
unos
1.000
A
el
esta
que
está
actuando
temperatura
se
la
Taq
añaden
54 °C.
un
de
Cuando
gran
Los
cebadores
complementarias
nucleótidos
replicación
por
del
se
inicia
sintetizar
transcurrido
la
las
replicación
seleccionada,
a
95°C.
Se
menos
menos
de
se
inicia
puede
de
multiplican
Como
original
ha
completar
en
el
originales.
plantillas
se
cadenas
dos
el
una
de
la
minuto,
un
ritmo
muy
ADN.
tiempo
de
un
la
nuevo
completar
minutos.
ADN
por
hora.
PCR
copias
la
permite
de
un
una
ciclo
ciclo
Treinta
1.000
Con
suciente
secuencia
de
PCR
ciclos,
de
producir
secuencia
bases
calentando
millones,
ayuda
para
de
la
un
de
que
tardan
Taq
ADN
enorme
bases
ADN
seleccionada
bicatenario
y
Taq
polimerasa,
es
se
y
monocatenario
evitan
cadena
PCR
enzimas
desnaturalización.
Se
a
se
cebadores.
paso
las
polimerasa,
número
El
las
ADN
cebadores.
secuencias
cada
de
80°C.
realineamiento
presente
ADN
exceso,
y
ADN
segundos
formar
hay
cortas
rápidamente
estar
para
embargo,
secciones
denominadas
se
originales
Sin
organismos,
de
altas,
rápido
de
50 °C
los
hidrógeno
Este
rápidamente
daría
los
rápidamente
los
las
durante
Parque
calienta
alta,
rompiéndose
puentes
separa
95°C
de
tan
durante
a
del
temperaturas
realineamiento.
calentándolas
entre
desnaturalizarían
Por
La
las
temperaturas
consiguen
temperatura
acaban
separan.
pueden
emparejan
conoce
alcanzar
varían
utiliza
aquaticus,
como
Las
se
enzima
de
la
el
ello
Esta
Thermus
termales
Yellowstone.
temperaturas
normales
bacteria
fuentes
de
Para
polimerasa.
son
su
mantener
cebadores.
ADN
unidas
En
mediante
de
en
Nacional
bicatenario.
con
Taq
en
un
tiempo
muy
corto.
cadenas
Seleccionar la secuencia
de ADN que se va a copiar
En el siguiente ciclo se
Subir la temperatura
puede copiar el doble de
a 95°C para separar
15 segundos
moléculas de ADN
las dos cadenas
Bajar la temperatura
80 segundos
25 segundos
rápidamente a 54°C
para que los cebadores
Subir la temperatura a
puedan unirse al ADN
72°C para que la T
aq ADN
polimerasa pueda replicar
rápidamente el ADN
▲
124
Fur 5
▲
Fur 6
2 . 7
r e p l i c a c i ó n ,
t r a n s c r i p c i ó n
y
t r a d u c c i ó n
d e l
a d n
Transcripción
La transcripción es la síntesis de ARNm copiado de las
secuencias de bases del ADN por la ARN polimerasa.
La
secuencia
de
característica
mayoría
de
los
determinado
o
bases
genes
Se
polipéptido
ellos
La
es
la
el
cadenas
La
●
La
●
La
la
por
La
secuencia
de
proteínas
determinan
las
características
dos
la
procesos
secuencia
para
de
sí
misma
función
las
ARN
del
es
es
la
síntesis
de
ARN,
monocatenario,
ADN.
A
ARN
solo
continuación
las
de
ninguna
la
aminoácidos
que
a
un
de
menudo,
observables
producir
bases
de
un
un
directa
de
un
determinado
gen.
El
primero
de
polimerasa
se
se
utilizando
se
resume
une
a
el
ADN
transcribe
un
el
como
plantilla.
una
de
las
proceso
de
transcripción:
sitio
en
el
ADN
al
dos
inicio
de
gen.
ARN
polimerasa
del
ADN
complementarias
●
conere
Son
utilizando
cadenas
así
no
organismo.
transcripción.
enzima
un
gen
un
precisar
necesitan
transcripción
Como
es
un
en
polipéptido.
indirectamente,
individuo.
en
observable
que
el
ARN
uracilo
y
se
de
se
polimerasa
desplaza
a
lo
emparejando
una
cadena
empareja
forma
largo
del
gen,
nucleótidos
del
con
enlaces
ADN.
la
El
de
separando
ARN
ARN
con
no
las
las
tiene
bases
timina,
adenina.
covalentes
entre
los
nucleótidos
de
ARN.
●
El
●
La
ARN
producto
de
bases
La
secuencia
secuencia
la
ADN
y
detiene
transcripción
de
de
cadena.
en
bases
La
de
de
de
la
este
una
la
al
de
es
de
doble
nal
una
la
ARN
de
hélice
del
gen
cadena
ADN
es
de
con
La
molécula
cadena
de
idéntica
timina.
sentido.
bases
cadena
a
lugar
cadena
cadena
secuencia
denomina
bases
uracilo
denomina
una
se
complementaria
excepción:
se
del
se
y
vuelve
se
a
libera
formar.
la
molécula
de
completa.
de
otra
separa
transcripción
ARN
El
se
Así,
una
la
a
para
a
la
la
que
de
la
hacer
que
del
con
se
de
de
ARN
cadena,
y
la
se
de
plantilla.
con
ARN
una
de
transcribe
bases
de
secuencia
como
copia
ADN,
sirve
una
usó
otra
una
secuencia
cadena,
complementaria
ARN
molécula
misma
otra
de
ADN
que
plantilla
cadena
el
y
la
la
ARN
tiene
sentido,
se
antisentido
ARN polimerasa
nucleótidos de ARN libres
dirección de la
cadena antisentido del ADN
transcripción
3
´
5
´
5
´
3
´
molécula de ARN
cadena sentido del ADN
▲
Fur 7
125
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Traducción
NÓICPIRCSNART
La traducción es la síntesis de polipéptidos
en los ribosomas.
El
segundo
especíco
de
es
polipéptido
secuencia
NÓICCUDART
han
La
que
la
la
se
para
de
una
la
sección
lleva
una
La
de
a
cabo
de
gura
las
9
es
aminoácidos
de
de
la
producir
la
síntesis
está
ARN.
un
de
polipéptido
un
determinada
La
producción
secuencia
de
sus
por
de
bases
la
ARN
por
por
un
gen
anterior.
en
Los
subunidad
una
para
traducción
molécula
ribosomas.
cada
traducción.
de
necesarios
La
determinación
en
como
constan
unión
▲
y
traducción
procesos
secuencia
bases
descrito
conocidas
dos
traducción.
cuya
de
transcripción
se
los
la
estructuras
ribosomas
pequeña
moléculas
muestra
las
y
que
dos
del
son
una
citoplasma
estructuras
grande,
celular
complejas
con
sitios
intervienen
en
el
subunidades
de
un
de
proceso
de
ribosoma.
Fur 8
Cada
una
proteínas
donde
ellos
▲
se
un
se
compone
(moradas).
crean
de
Una
enlaces
moléculas
parte
de
peptídicos
de
la
ARN
(rosas
subunidad
entre
los
y
amarillas)
grande
(verde)
aminoácidos,
para
y
es
el
sitio
formar
con
polipéptido.
Fur 9 Subuddes rde  pequeñ del rbsm, c prteís represetds e
mrd, ARN rbsómc e rs  mrll  el st dde se ctlz l frmcó de
elces peptídcs e verde
El ARN mensajero y el código genético
La secuencia de aminoácidos de los polipéptidos está
determinada por el ARNm de acuerdo con el código
genético.
El
ARN
se
denomina
que
longitud
de
contiene
las
aminoácidos
unos
126
2.000
ARN
la
información
mensajero,
moléculas
del
de
polipéptido,
nucleótidos.
necesaria
generalmente
ARNm
pero
varía
su
para
sintetizar
abreviado
dependiendo
longitud
media
como
del
en
los
un
polipéptido
ARNm.
número
La
de
mamíferos
es
de
2 . 7
En
el
genoma,
información
de
hay
aminoácidos
estos
en
ciertos
disponibles
para
secretan
muchas
grandes
copias
secretoras
necesario
Aunque
secuencia
del
ARNm
de
de
bases
traducción,
y
Generalmente
en
producir
ARN
el
se
y
del
en
de
para
el
del
solo
un
contienen
con
necesitará
ciertos
Por
tipos
citoplasma.
polipéptido.
hacen
una
de
algunos
solo
ARNm
células
d e l
a d n
de
se
estarán
que
polipéptido
Por
t r a d u c c i ó n
la
tanto,
ejemplo,
numerosas
y
secuencia
crear
lo
Las
determinado
páncreas
necesitan
hacen
las
copias
células
del
ARNm
insulina.
ARN
es
ARNm
ARN
que
momentos.
el
ese
t r a n s c r i p c i ó n
polipéptido
célula
ARNm,
transferencia
les
diferentes
un
solamente
cantidades
mayoría
el
Una
traducción
insulina
para
la
ejemplo,
la
de
crear
determinados
genes
su
genes
para
especíca.
polipéptidos
transcriben
o
muchos
necesaria
r e p l i c a c i ó n ,
a
una
ribosomal
denomina
hay
también
interviene
en
secuencia
es
parte
ARNt
y
de
la
de
la
otros
tipos.
decodicación
aminoácidos
estructura
del
Por
de
la
durante
ribosoma.
ARNr.
p   : Interpretación de micrografías electrónicas
Las
micrografías
muestran
la
replicación
electrónicas
transcripción,
del
de
la
la
gura
traducción
10
y
a)
La
estructura
b)
La
molécula
Deduce,
aportando
razones,
cuál
es
que
tiene
lugar
en
cada
una
de
micrografías
electrónicas.
han
central
coloreado
las
de
na
la
azul
cerca
micrografía
del
de
la
borde
derecha
Las
moléculas
a
esta
azules
de
molécula
longitud
na
variable
azul
[5]
d)
Se
micrografía
las
unidas
2
la
el
c)
proceso
en
ADN.
inferior
1
roja
la
micrografías
La
molécula
roja
en
la
micrografía
de
la
electrónicas
izquierda
para
mostrar
estructuras.
más
claramente
Identica
cada
las
una
diferentes
de
e)
estas
la
estructuras:
▲
Las
moléculas
izquierda
verdes
en
la
micrografía
de
[5]
Fur 10
Los codones
Los codones de tres bases en el ARNm
se corresponden con un aminoácido en un polipéptido.
El
“diccionario
convertir
la
aminoácidos
veinte
Se
de
traducción”
secuencia
se
llama
aminoácidos,
pueden
hacer
de
código
así
que
bases
que
dieciséis
del
permite
ARNm
genético.
una
base
Hay
no
combinaciones
a
la
en
maquinaria
una
cuatro
puede
de
bases
bases,
de
diferentes
codicar
dos
celular
secuencia
un
lo
y
aminoácido.
que
sigue
127
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
siendo
pm
s 
insuciente
aminoácidos.

Por
codicar
tanto,
los
los
veinte
organismos
vivos
utilizan

un
(x m 5’)
u
c
a
g
código
U
Fen
Ser
Tir
Cis
U
Fen
Ser
Tir
Cis
C
Una
para
Ser
Stop
Stop
C
Ser
Stop
Trp
G
Leu
Pro
His
Arg
U
Leu
Pro
His
Arg
C
Leu
Pro
Gln
Arg
A
los
se
64
del
debe
el
Gln
Arg
IIe
Tre
Asn
Ser
U
IIe
Tre
Asn
Ser
C
Tre
Lis
que
GUC
Arg
Tre
Lis
Arg
G
Val
Ala
Asp
Gli
U
Asp
al
en
el
un
grupos
ARNm
se
de
tres
llama
aminoácido
polipéptido.
posibles.
tercera
varios
razón,
Las
en
la
tres
La
tabla
especíco
bases
tabla
de
como
1
enumera
un
codón
primera,
posición.
codones
diferentes
Por
ejemplo,
pueden
los
codicar
codones
Gli
codican
se
dice
también
de
que
que
parada”
el
el
aminoácido
código
hay
tres
(stop),
es
valina.
GUU
“degenerado”.
codones
que
Por
que
codican
son
el
nal
de
traducción.
Los
aminoácidos
llamado
Ala
bases
aminoácido.
“codones
A
Met
Val
usan
aminoácido.
codica
señalan
ambos
Observa
la
G
tres
añadir
se
y
mismo
esta
IIe
decir,
G
y
A
de
un
codón
codones
ARNm
Fíjate
Pro
codicar
Cada
segunda
Leu
es
A
que
Leu
tripletes;
secuencia
codón.
Leu
de
(x m 3’)
bases
ARNt.
se
transportan
Cada
en
aminoácido
otro
es
tipo
de
ARN
transportado
por
C
un
Val
Ala
Glu
Gli
A
Val
Alas
Glu
Gli
G
ARNt
por
▲
para
t
tres
ARNm
especíco,
bases
de
que
tiene
un
complementarias
ese
mismo
a
anticodón
las
del
formado
codón
del
aminoácido.
T
bl 1
Descifrar secuencias de bases
Uso de una tabla del código genético para deducir la correspondencia entre
codones y aminoácidos; uso de una tabla de codones de ARNm y sus aminoácidos
correspondientes para deducir la secuencia de aminoácidos codicados por una
cadena cor ta de ARNm de una secuencia de bases conocida; deducción de la
secuencia de bases de ADN para la cadena de ARNm
No
es
pero
al
necesario
debes
ser
consultar
que
memorices
capaz
una
de
tabla
hacer
con
el
el
código
varias
genético,
deducciones
tres
así
muestra
código.
del
1
¿Qué
codones
corresponden
bases
a
son
el
codón
sucesivamente.
la
centro
La
primera
para
base
muestran
el
segundo
columna
la
de
aminoácido
izquierda
cada
segunda
codón,
base
y
de
las
la
la
y
tabla
columnas
columna
un
derecha
indica
la
tercera
base.
Por
ejemplo,
GCA
aminoácido?
codica
Se
utilizan
tres
aminoácido
letras
en
la
para
tabla
representar
del
código
cada
genético.
“Ala”
de
los
20
aminoácidos
tiene
entre
uno
en
aminoácido
la
Lee
las
tres
letras
de
cada
codón
y
que
se
codón
Por
abrevia
que
es
ejemplo,
como
el
“Met”
aminoácido
en
la
tabla,
¿Qué
secuencia
¿Qué
Una
un
la
de
aminoácidos
de
cadena
cadena
a
partir
de
una
secuencia
bases
en
una
cadena
de
el
128
tres
primeras
codón
para
el
bases
en
primer
la
del
la
ADN
se
secuencia
una
cadena
de
de
ARNm?
de
ARNm
antisentido
por
se
del
tanto,
produce
ADN.
tiene
al
Esta
una
transcribir
cadena
a
la
del
secuencia
ARNm.
Por
de
el
codón
AUG
del
ARNm
se
transcribe
de
ARNm?
la
Las
bases
obtener
complementaria
ejemplo,
codones
de
para
se
de
traduciría
como
metionina,
tiene
AUG.
secuencia
abrevia
del
antisentido,
2
se
seis
bases
aminoácido.
que
tabla.
transcribiría
codones.
alanina,
Cada
3
uno
el
secuencia
aminoácido,
de
las
ARNm
son
siguientes
secuencia
del
de
ADN.
bases
de
Un
bases
ejemplo
TAC
más
GUACGUACG
de
la
largo
que
se
cadena
es
la
antisentido
secuencia
transcribe
de
2 . 7
CATGCATGC.
empareja
uracilo
con
en
el
Recuerda
la
timina
que
en
r e p l i c a c i ó n ,
la
el
adenina
ADN,
t r a n s c r i p c i ó n
se
pero
2
con
y
t r a d u c c i ó n
Deduce
el
las
d e l
secuencias
corresponden
a
estas
a d n
de
aminoácidos
secuencias
de
que
ARNm:
[3]
ARN.
a)
ACG
b)
CACGGG
c)
CGCGCGAGG
[3]
Preguntas
3
1
Deduce
los
codones
Si
el
ARNm
contiene
la
secuencia
de
bases
de:
CUCAUCGAAUAACCC:
a)
Triptófano
b)
Tirosina
c)
Arginina
(Trp)
a)
Deduce
la
secuencia
polipéptido
de
traducido
a
aminoácidos
partir
del
del
ARNm.
[2]
(Tir)
b)
(Arg)
Deduce
la
secuencia
de
bases
de
la
cadena
[3]
antisentido
ARNm.
transcrita
para
producir
el
[2]
Codones y anticodones
La traducción depende del apareamiento de bases
complementarias entre los codones en el ARNm y los
anticodones en el ARNt.
Tres
componentes
proceso
El
●
a
tiene
una
aminoácidos
Las
moléculas
un
codón
del
Los
y
A
de
ribosomas
también
1
Un
2
Se
de
A
polipéptidos
en
el
se
de
codones
que
especica
la
secuencia
tienen
un
en
anticodón
el
ARNm,
y
de
tres
portan
bases
el
que
se
une
aminoácido
como
la
sitio
de
formación
presenta
un
unión
del
para
el
ARNm
y
los
ARNt
polipéptido.
resumen
de
los
pasos
principales
del
traducción:
ARNm
une
al
se
une
a
ribosoma
continuación,
acoplados
El
los
codón.
actúan
al
se
complementario
4
secuencia
ARNt
al
complementario
3
sintetizar
polipéptido.
catalizan
continuación
proceso
para
complementario
correspondiente
●
juntos
traducción:
ARNm
de
●
de
actúan
a
un
ribosoma
aminoácido
al
la
una
une
un
codón
de
un
ARNt,
ARNt
ribosoma.
con
ARNm
del
con
de
portado
creando
un
un
que
ARNm.
máximo
aminoácido
segundo
del
ARNt
del
codón
tiempo
el
pequeña
segundo
segundo
mismo
el
molécula
primer
transere
en
subunidad
anticodón
se
un
va
traducir.
anticodón
Pueden
dos
por
a
estar
ARNt.
el
primer
nuevo
ARNt
enlace
al
peptídico.
El
segundo ARNt ahora porta una cadena de dos aminoácidos: un dipéptido.
5
El
ribosoma
ARNt
6
Se
y
une
codón
7
El
el
otro
del
enlace
ARNt
se
a
lo
largo
convierte
con
transere
ARNt
un
del
en
ARNm;
el
anticodón
así,
se
libera
el
primer
primero.
complementario
al
siguiente
al
la
cadena
aminoácido
en
de
el
aminoácidos
segundo
portada
ARNt,
por
creando
un
el
nuevo
peptídico.
Los
pasos
a
cadena
la
mueve
ARNm.
ribosoma
primer
se
segundo
4,
5
y
6
cada
se
vez
repiten
que
el
una
ciclo
y
se
otra
vez,
repite.
añadiendo
El
proceso
un
aminoácido
continúa
a
lo
129
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
largo
del
ARNm
polipéptido
La
hasta
precisión
de
la
complementarias
ARNm.
llegar
a
un
codón
de
parada;
entonces
se
libera
el
completo.
Rara
polipéptidos
vez
con
aminoácidos
traducción
entre
se
el
cometen
una
depende
anticodón
errores,
secuencia
de
del
de
apareamiento
cada
por
lo
cientos
ARNt
que
de
y
el
de
bases
codón
del
habitualmente
aminoácidos
con
se
crean
todos
los
correctos.
aminoácido
cadena polipeptídica en crecimiento
subunidad grande del ribosoma
ARNt
ARNt
ARNm
aminoácido
Fur 11
▲
Producción de insulina humana en bacterias
Producción de insulina humana en bacterias como un ejemplo de la universalidad
del código genético, lo cual permite la transferencia de genes entre especies
La
diabetes
en
destrucción
la
hormona
inyección
porcina
cerdos
porcina
a
la
las
y
insulina
la
tiene
son
insulina
bovina
tiburón,
que
la
la
del
la
la
secretan
mediante
la
La
de
con
La
insulina
transcribe
para
La
producir
secuencia
ha
utilizado
para
tratar
y
y
Esto
puede
cada
ARNt
Japón,
tiene
diecisiete
pesar
de
las
aminoácidos
todas
estas
insulina
de
diabéticos
animales,
humana.
en
la
entonces
y
En
que
E.
coli
se
producción
es
1982,
se
unen
que
secuencia
humana
al
Sin
alergias
preferible
se
que
a
la
el
había
desarrollado
utilizan
plantas
parecer
con
un
mismo
En
las
animal,
de
por
primera
de
vez
usando
modicadas.
otros
métodos
levadura
una
mismo
Desde
de
y,
más
suerte
obvio,
de
estas
pocas
especies
ha
sido
130
transriéndosele
el
misma
hubiera
depende
palabras,
que
E.
en
coli,
código
que
los
(un
es
que
seres
animal).
una
todos
con
los
muy
excepciones,
código
es
hongo
usan
el
mismo
genético,
posible
entre
pues
transferir
especies
modicada
gen
traduce
insulina.
la
particular
ingeniería
utilicen
muy
genéticamente
gen
se
se
sido
humanas.
pero
anticodón
▲
una
el
(un
un
organismos,
así
cártamo.
la
genética
genes
Cada
si
células
aminoácido
otras
planta)
genético
Para
insulina
producido
cártamo
humanos
algunos
la
y
el
la
insulinas
utilizar
células
de
la
el
procariota,
de
concentración
comercializó
se
y
receptor
embargo,
genéticamente
han
recientemente,
la
disminuyen
desarrollan
así
en
insulina
sangre.
humana
bacterias
la
insulinas
humana
glucosa
insulina
entre
que
gen
de
exactamente
diferencias.
diferencias
el
ARNm
de
que
tenga
de
y
A
que
el
los
seres
diabetes
humanos.
en
en
y
aprovechables
tiene
aminoácidos
traducido
manera
ARNm
cantidades
producida
de
tal
la
insulina
la
de
producir
respecto
unido
se
humana,
para
insulina
transcrito
insulina
aminoácidos,
diferencias.
la
insulina
páncreas
diferencia
de
a
que
Tanto
utilizadas.
una
tres
debe
tratarse
sangre.
secuencia
tiene
se
páncreas
extraídas
muy
solamente
en
del
puede
en
bovina,
ganado,
humana
personas
células
insulina,
de
como
y
algunas
de
que
fabrica
diferentes.
Fur 12
la
levadura
2 . 8
r e s p i r a c i ó n
c e l u l a r
2.8 r 
Comprensión
Aplicaciones
La respiración celular es la liberación
➔
Uso de la respiración celular anaeróbica en
➔
controlada de energía de los compuestos
levaduras para producir etanol y dióxido de
orgánicos para producir ATP.
carbono al elaborar productos de panadería y
El ATP de la respiración celular está disponible
➔
repostería.
de forma inmediata como una fuente de
Producción de lactato en humanos cuando se
➔
energía en la célula.
usa la respiración anaeróbica para maximizar la
La respiración celular anaeróbica proporciona un
➔
capacidad de las contracciones musculares.
pequeño rendimiento de ATP a partir de glucosa.
La respiración celular aeróbica requiere
➔
oxígeno y proporciona un gran rendimiento de
ATP a par tir de glucosa.
Naturaleza de la ciencia
Habilidades
Evaluación de los aspectos éticos de la
➔
Análisis de los resultados de experimentos que
➔
investigación cientíca: el uso de inver tebrados
implican la medición de las tasas de respiración
en experimentos con un respirómetro tiene
en semillas que estén germinando o en
implicaciones éticas.
inver tebrados usando un respirómetro.
Liberación de energía por la respiración celular
La respiración celular es la liberación controlada de
energía de los compuestos orgánicos para producir ATP
.
La
respiración
las
células
energía
que
musculares
carbono
y
celular
vivas.
Los
después
se
libera
agua;
es
una
las
funciones
orgánicos
se
la
utiliza
energía
esta
de
compuestos
en
al
energía
célula.
utilizarse
que
realizan
descomponen
Por
descomponer
puede
vitales
se
ejemplo,
glucosa
luego
en
en
para
las
bras
dióxido
para
la
todas
liberar
de
contracción
muscular.
En
los
seres
humanos,
los
compuestos
orgánicos
que
se
descomponen
▲
en
la
respiración
celular
proceden
de
los
alimentos
que
comemos.
Fur 1 L descmpscó de 8 rms de
Los
lucs e l resprcó celulr prprc
glúcidos
y
los
lípidos
se
usan
con
frecuencia,
pero
también
pueden
sucete eerí pr esprtr durte
utilizarse
los
aminoácidos
de
las
proteínas
si
comemos
más
proteína
de
100 metrs.
la
necesaria.
mediante
La
la
Las
celular
con
el
liberada
en
llamada
trifosfato
Para
crear
usan
glúcidos
o
lípidos
previamente
sintetizados
fotosíntesis.
respiración
controlada
plantas
una
el
n
la
de
forma
ATP
,
de
se
llevan
a
retener
cabo
la
utilizable.
adenosina,
une
un
Esta
casi
grupo
enzimas
mayor
de
forma
cantidad
forma
es
siempre
fosfato
a
una
de
sustancia
abreviada
la
cuidadosa
posible
como
molécula
de
y
energía
química
ATP
.
adenosina
131
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
difosfato
o
proviene
El
ATP
un
ADP
.
de
no
la
es
llevar
transferible
suministro
respiración
Para
a
cabo
descomposición
continuo
celular
es
de
de
una
de
una
esta
célula
ATP
.
Por
función
reacción
compuestos
a
otra,
esta
vital
se
necesita
y
todas
razón,
energía,
que
orgánicos.
se
esencial
las
células
considera
en
todas
requieren
que
las
la
células.
El ATP es una fuente de energía
El ATP de la respiración celular está disponible de forma
respiración celular
inmediata como una fuente de energía en la célula.
Las
células
requieren
energía
para
tres
tipos
principales
de
actividades:
A DP +
AT P
fosfato
●
Sintetizar
●
Bombear
moléculas
moléculas
grandes,
o
iones
como
a
el
través
ADN,
de
el
ARN
y
membranas
las
proteínas
mediante
procesos celulares activos
transporte
▲
activo
Fur 2
Mover
●
o,
en
cosas
las
músculo
se
energía
necesaria
ventaja
del
ATP
disponible
de
Cuando
las
convierte
en
en
para
como
ADP
ATP
células
en
célula,
las
todos
como
bras
estos
fuente
de
inmediatamente.
ATP
reconvertirse
la
los
de
cromosomas,
proteína
que
las
vesículas
hacen
que
el
contraiga
La
división
de
musculares,
La
está
▲
dentro
células
calor.
y
mediante
utilizan
la
Aunque
Se
fosfato.
es
del
energía
la
suministra
que
dicha
simplemente
ADP
y
el
respiración
energía
la
libera
El
la
procesos
energía
ATP
,
ATP
.
mediante
pueden
la
después
celular.
en
térmica
fosfato
el
energía
última
puede
instancia
ser
útil
para
esta
se
mantener
Fur 3 Est ftrfí frrrj
caliente
un
organismo,
no
puede
reutilizarse
para
las
actividades
de
la
célula
de u tucá muestr que está más
clete que su etr debd l
clr eerd pr l resprcó. El
y
nalmente
requieren
se
una
disipa
fuente
en
el
entorno.
continua
de
Esta
ATP
es
para
la
razón
las
por
la
actividades
que
las
células
celulares.
exces de clr se dsp evd
sre clete hc el pc.
La respiración anaeróbica
La respiración celular anaeróbica proporciona un pequeño
rendimiento de ATP a par tir de glucosa.
En
la
respiración
utilizar
pero
oxígeno.
rápida.
La
celular
La
anaeróbica,
producción
respiración
de
la
ATP
celular
glucosa
es
se
descompone
relativamente
anaeróbica,
por
sin
pequeña,
tanto,
es
útil
en
tres
situaciones:
●
Cuando
se
necesita
●
Cuando
se
ha
●
En
ambientes
un
agotado
con
bajo
suministro
el
oxígeno
contenido
pequeño
en
de
las
pero
células
oxígeno,
rápido
que
como
de
ATP
respiran
los
suelos
encharcados
Los
▲
productos
de
la
respiración
anaeróbica
no
son
iguales
en
todos
los
Fur 4 El brr e ls mlres
organismos.
En
los
seres
humanos,
la
glucosa
se
convierte
en
ácido
es bj e xíe. Ls árbles del
láctico
que
generalmente
se
encuentra
en
una
forma
disuelta
conocida
mlr h desrrlld ríces
como
lactato.
En
la
levadura
y
las
plantas,
la
glucosa
se
convierte
ver tcles llmds eumtófrs
que us pr bteer xíe del
re.
en
etanol
exceso,
y
así
producirse
132
dióxido
que
en
de
deben
carbono.
ser
cantidades
El
lactato
desechados
de
estrictamente
y
las
el
etanol
células
limitadas.
son
que
tóxicos
los
en
producen
o
2 . 8
Resumen
de
las
r e s p i r a c i ó n
c e l u l a r
ecuaciones
av
En
animales,
incluidos
los
seres
humanos:
¿e  v   má
m?
ADP
ATP
Se ha debatido mucho sobre
la producción de bioetanol. Un
En
levaduras
y
plantas:
combustible renovable que reduce las
emisiones de carbono es claramente
+
dióxido
de
carbono
deseable. ¿Cuáles son los argumentos
ADP
en contra de la producción de
ATP
bioetanol?
La levadura y sus usos
Uso de la respiración celular anaeróbica en levaduras
para producir etanol y dióxido de carbono al elaborar
productos de panadería y repostería
La
levadura
en
hábitats
las
frutas.
El
luego
a
n
se
crear
más
de
la
forma
en
durante
el
como
vivos
y
etanol
utiliza
otras
a
la
para
este
harina,
se
a
se
el
hincha
esto
la
la
base
supercie
de
se
le
amasando
un
pan
la
de
La
producción
en
la
levadura.
se
agota
anaeróbica.
puede
debido
llama
la
a
la
la
escapar
este
la
se
masa
una
Después
▲
Fur 5
▲
Fur 6
respiración
así
dióxido
de
También
pero
y
pronto,
El
producción
subida.
anaeróbica,
a
tenga
estimular
masa
no
mezcla
ingrediente
es
para
celular
la
horneado
ingrediente
caliente
respiración
celular
naturalmente
como
anaeróbicamente.
es
agrega
que
existente
esta
como
levadura
respiración
masa
eta no l
de
v e g e ta l
y
se
y
la
ve g e t al
de
caña
re s pi ra ció n
emp l e a n
su
a sí
en
la s
q ue
la
la
de
se
de
masa
y
burbujas
produce
evapora
e t a n ol ,
es
el lo
p ur i c a
p ar a
un as
se
u t i li z ar
or ga n i sm os
la
ma yo rí a
m a íz ,
d el
us a n do
c on vie rt e
Sol o
se
que
pu ed e
pu e de n
n ec e s a ri o
de sco m p on er
u t i li z an
por
de l
ve c e s
e nz im as .
de st i la c i ón ,
e li m i n a r
m a yor ía
ve hí cul os ,
y
le vad u ra
se
La
vivos
se
va r io s
azú c a r
pa ra
mé tod os
co mbus ti ón.
y
en
de
primer o
l e va dura s
en
A un q ue
a n a er óbi c a .
a zúca r es;
d ive r so s
comb us ti bl e
or ga nis m os
a li me nt o
f e rme nta dor e s ,
por
ce l ul o s a
co n
como
pa rtir
pro d uce n
mezclado
p or
re no va b l e .
ma te r ia
a
azúca r e s ,
mejora r
como
la
grand e s
etano l
los
pr od ucido
e ner g ía
produ ce
que
después
contiene
es
En
en
almidón
El
por
conver ti r
se
convertirse
el
la
desarrolla
horneado.
para
azúcar
la
se
azúcares,
renovable.
mantiene
carbono;
materia
levadura.
gas,
oxígeno
La
fuente
bioetanol
agua
menudo
respiración
bioetanol
cualquier
el
de
la
de
se
inicia
producido
dióxido
usa
El
burbujas.
etanol
A
masa
levadura
carbono
El
la
de
Generalmente
burbujas
que
otros
aeróbica
energía
añadiendo
levadura.
la
y
u
tanto
anaeróbica
ligera.
amasada,
unicelular
glucosa
respirar
bebidas
hace
de
de
hay
horneándola.
de
textura
que
hongo
celular
alimentos,
pan
un
Puede
respiración
de
es
donde
el
ag ua
qu e
bi oe t a n ol
se
en
p u ro
e st a d o
y
g a s o li na .
133
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
p   : Seguimiento de la respiración celular anaeróbica en la levadura
Se
utilizó
el
aparato
seguimiento
de
fermentación
los
del
de
la
gura
cambios
vino.
El
de
7
para
masa
matraz
se
hacer
un
durante
colocó
2
Explica
3
Sugiere
en
electrónica
que
se
conectó
a
un
pérdida
de
dos
razones
pérdida
poder
muestran
registrar
en
la
los
gura
datos.
Los
resultados
Calcula
la
4
8.
pérdida
total
de
masa
[3]
de
por
masa
las
que
desde
aumentó
el
la
comienzo
hasta
el
día
6.
del
[2]
se
Sugiere
dos
permaneció
1
masa.
computador
experimento
para
de
una
tasa
balanza
la
la
durante
razones
por
constante
las
del
que
día
la
11
masa
en
adelante.
el
[2]
experimento
y
la
pérdida
diaria
promedio.
[3]
560
trampa de
aire para impedir
balanza
la entrada de
555
electrónica
oxígeno
g/asam
conectada
a un computador
para registrar
levadura en
550
los datos
una solución
545
de azúcar y
nutrientes
0
1
2
3
4
5
▲
▲
6
7
8
9
10
11
12
13
tiempo/días
555.00
Fur 8 Seumet de l resprcó celulr eróbc e
l levdur
Fur 7 Aprt de restr de dts de l levdur
La respiración anaeróbica en los seres humanos
Producción de lactato en humanos cuando se usa la respiración anaeróbica para
maximizar la capacidad de las contracciones musculares
Los
pulmones
oxígeno
con
a
la
suciente
llevarse
veces
a
ATP
la
tenemos
en
respiración
muy
el
sistema
de
rapidez
cabo
anaeróbica
de
y
mayoría
que
como
los
recurrir
aumentar
la
para
eso
se
es
la
La
capaz
durante
utiliza
intensidad
de
suministran
del
que
de
Fondistas,
ciclistas
y
remeros
durante
un
sprint
nal
es
a
celular
que
la
suministrar
un
corto
cuando
las
pero
respiración
razón
●
cuerpo
pueda
aeróbica,
a
músculos.
anaeróbica
por
órganos
respiración
rápidamente
tiempo,
sanguíneo
los
período
necesitamos
contracciones
musculares.
Nuestros
antepasados
contracciones
sobrevivir,
capturar
de
para
una
que
la
hoy
poder
presa
alimentos,
ocurren
habrán
musculares
pero
en
respiración
escapar
durante
estas
día.
En
necesitado
más
intensas
de
las
un
épocas
situaciones
su
lugar,
anaeróbica
se
es
para
depredador
de
rara
más
utilice
o
escasez
vez
nos
probable
durante
el
▲
entrenamiento
o
el
deporte.
Algunos
ejemplos
Fur 9 E períds cr ts de ejercc tes se utlz
son:
ATP prducd pr resprcó celulr eróbc.
●
Levantadores
de
pesas
Velocistas
carreras
durante
el
levantamiento
La
respiración
producción
●
134
en
de
hasta
400
metros
de
celular
anaeróbica
lactato.
Por
eso,
conlleva
cuando
se
la
utiliza
2 . 8
esta
la
respiración
para
concentración
cuerpo
lactato
solo
y
la
tolera
esto
anaeróbica
que
de
puede
tiempo.
distancia
una
es
de
suministrar
lactato
limita
intensidad
solo
de
la
cierta
Solo
por
durante
podemos
no
Es
más
esta
400
razón
tardarse
durante
para
período
deuda
una
ello
varios
de
de
de
c e l u l a r
contracciones
se
el
lactato
necesita
minutos
para
demanda
períodos
intensas
descomponer
suciente
que
musculares
cortos
de
que
formado;
de
respiración
esprintar
de
hay
El
concentración
de
Después
aumenta
músculo.
contracciones
maximizarse
corta:
ATP
,
un
cantidad
posible.
las
en
r e s p i r a c i ó n
en
oxígeno
que
se
se
ha
oxígeno.
absorber
descomponer
respiración
musculares
que
todo
el
el
lactato.
acumula
anaeróbica
se
Pueden
oxígeno
La
durante
un
denomina
oxígeno.
metros.
La respiración aeróbica
La respiración celular aeróbica requiere oxígeno
y proporciona un gran rendimiento de ATP a par tir
de glucosa.
Si
hay
mejor
oxígeno
para
respiración
la
en
una
célula,
liberar
una
cantidad
celular
respiración
en
La
la
respiración
químicas
mayoría
desecho
seres
en
de
que
aeróbica
se
se
ser
es
solo
el
dos
producen
en
dióxido
pero
de
el
una
de
descomponerse
mucho
que
dióxido
excretado,
produce
de
se
consiste
producen
el
puede
energía
Mientras
aeróbica
organismos
debe
humanos
glucosa
de
anaeróbica
celular
celular
las
los
que
anaeróbica.
celular
respiración
la
mayor
moléculas
más
de
serie
carbono
agua
es
suele
y
ser
por
la
ATP
en
glucosa,
reacciones
agua.
un
medio
en
de
treinta.
de
carbono
aproximadamente
que
rendimiento
En
la
producto
de
litro
de
utilidad.
de
agua
En
al
los
▲
día.
Fur 10 A pesr de cmer sl lmets
secs, l rt del deser t uc ecest
glucosa
+
+
agua
beber prque l resprcó celulr eróbc le
ADP
En
las
células
celular
eucarióticas
aeróbica,
carbono,
tienen
incluidas
lugar
en
la
sumstr td el u que ecest.
ATP
mayoría
todas
la
a
las
de
las
reacciones
reacciones
que
de
la
respiración
producen
dióxido
de
mitocondria.
Respirómetros
Análisis de los resultados de experimentos que implican la medición de las tasas
de respiración en semillas que estén germinando o en inver tebrados usando un
respirómetro
Cualquier
tasa
de
dispositivo
respiración
muchos
diseños
es
utilizado
un
posibles
para
medir
respirómetro.
y
la
mayoría
●
la
Hay
incluyen
álcali,
absorber
como
el
Un
recipiente
de
vidrio
o
de
plástico
sellado
cual
de
de
potasio,
para
carbono
Un
tubo
capilar
que
contiene
líquido,
se
coloca
el
organismo
o
al
recipiente
en
La
el
hidróxido
partes:
conectado
●
el
dióxido
las
●
siguientes
Un
gura
11
muestra
un
respirómetro
posible,
tejido
pero
se
pueden
diseñar
versiones
más
sencillas
135
2
B I O L O G Í A
que
tengan
tubo
Si
el
solamente
una
jeringa
acoplada
a
un
●
Comparar
capilar.
que
respiración
funciona
contiene
celular
correctamente
están
aeróbica,
llevando
se
a
reducirá
y
los
●
Investigar
cabo
tasa
de
aire
en
el
interior
del
de
el
líquido
recipiente
debe
de
a
del
que
que
se
carbono
aeróbica
es
debe
tubo
capilar
contiene
consume
que
los
el
produce
absorbido
se
moverá
oxígeno,
la
por
hacia
organismos.
el
Comparar
y
el
respiración
el
se
dióxido
celular
La
siguiente
tomar
nota
de
la
veces.
Si
la
relativamente
la
las
tasa
posición
de
del
que
analizar
del
son
resultados
Si
la
temperatura
en
el
uctúa,
los
del
porque
aire
un
provoca
interior
resultados
Siempre
que
aumento
un
sea
en
aumento
posible,
la
la
en
vez
interior
del
respirómetro
no
un
baño
de
agua
con
de
e
respiración
en
inactivos
muestra
el
cual
sobre
se
la
estaban
los
resultados
investigó
respiración
el
de
un
efecto
en
de
semillas
de
germinando.
resultados,
comprueba
a
cada
hecho
si
primero
los
debes
resultados
de
decidir
las
temperatura
esto,
debes
son
calcular
similares.
los
para
cada
temperatura.
El
resultados
siguiente
paso
es
un
gráco
de
los
resultados
promedio,
el
eje
horizontal
y
con
la
temperatura
el
temperatura
sobre
movimiento
del
la
velocidad
de
volumen.
líquido
en
el
eje
vertical.
Se
pueden
en
barras
de
rango
al
gráco
proyectando
el
controlarse
resultado
empleando
la
serán
temperatura
debe
sobre
del
añadir
el
temperatura
son
dibujar
ables
tasas
estos
ables:
promedio
respirómetro
la
líquido
Una
ables.
diversos
líquido
movimiento
los
de
activos
en
temperatura
guisantes
álcali.
constante,
efecto
tabla
experimento
repeticiones
es
de
el
Esto
si
varias
respiración
respirómetro
Para
Se
de
respiración
organismos
y
tasa
el
●
volumen
la
organismos
respirómetro
organismos
la
M O L E C U L A R
mínimo
y
máximo
para
cada
temperatura
termostato
y
uniendo
dichos
resultados
con
una
línea
recta.
El
regulado.
gráco
Los
respirómetros
pueden
utilizarse
para
permitirá
concluir
cuál
es
la
relación
entre
realizar
la
varios
te
temperatura
y
la
tasa
de
respiración
en
las
semillas
experimentos:
de
guisantes
que
están
germinando.
Mvm  q  
tm
1
)
m (mm m
(°c)
1ª 
2ª 
3ª 
5
2,0
1,5
2,0
10
2,5
2,5
3,0
15
3,5
4,0
4,0
20
5,5
5,0
6,0
25
6,5
8,0
7,5
30
11,5
11,0
9,5
jeringa graduada
3
1 cm
cesto de alambre que
contiene el tejido animal
papel de ltro enrollado
en forma de mecha
tubo capilar
solución de hidróxido
de potasio
▲
Fur 11 Drm de u resprómetr
p   : Consumo de oxígeno del gusano del tabaco
Los
gusanos
del
tabaco
son
las
larvas
de
Manduca
Los
grácos
siguientes
(gura
12)
muestran
las
er
sexta.
Los
larvas
adultos
salen
polillas
La
expulsando
larva
su
grande.
traqueales
136
los
hembras
larvales.
más
de
El
que
de
esta
especie
huevos
adultas.
crece
y
son
polillas.
depositados
Hay
pasa
exoesqueleto
exoesqueleto
suministran
una
al
y
por
serie
de
estadio
incluye
los
a
las
y
sencillo.
uno
nuevo
tubos
los
mediciones
estadios
siguiente
formando
oxígeno
Las
tejidos.
5°
que
estadio
El
este
la
larvario
que
a
of
de
respiración
utilizando
publicado
cabo
la
es:
body
La
Callier,
size
un
por
by
V
.
del
y
,
4°
biólogos
detalla
referencia
los
bibliográca
Nijhout,
oxygen
3
respirómetro
los
investigación
emplearon.
artículo
“Control
tasa
artículo
llevaron
métodos
de
de
supply
H.
F
.
reveals
2 . 8
size-dependent
of
molting
Vol.108,
and
and
n°
35,
gratuitamente
size-independent
metamorphosis”.
p.
en
14664-14669.
Internet
en
mechanisms
3
r e s p i r a c i ó n
Sugiere
aire
una
PNAS.
2011.
en
con
Puede
consultarse
mudaban
razón
c e l u l a r
por
contenido
la
de
que
las
larvas
oxígeno
criadas
reducido
antes.
[2]
http://www.pnas.org/
content/108/35/14664.full.pdf +html.
después del peso crítico
antes del peso crítico
o
5
Cada
y
la
valor
tasa
en
de
los
grácos
respiración
muestra
de
una
la
larva.
masa
Para
corporal
estadio
0,12
0,16
cada
0,10
larvas
0,08
media
0,06
0,14
estadio,
se
han
jóvenes
con
dividido
los
resultados
en
0,12
una
masa
corporal
de
baja
a
0,10
y
en
larvas
mayores
con
una
masa
corporal
de
0,04
0,08
intermedia
grácos
ha
alta.
distintos.
llamado
Los
A
peso
resultados
la
masa
se
representan
corporal
en
intermedia
0,02
1
se
crítico.
a)
Predice,
los
basándote
grácos,
respiración
hasta
b)
Explica
que
2
que
a)
el
has
Discute
cómo
de
en
los
datos
cambiará
una
alcanza
larva
el
cambio
la
tasa
desde
peso
en
la
de
de
que
muda
crítico.
tasa
de
[1]
respiración
descrito.
las
[2]
tendencias
en
la
tasa
O lm( nóicaripser ed asat
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13
)nim/
la
a
de
0,025
0,032
o
estadio
4
0,030
0,020
0,028
0,026
0,015
0,024
0,022
0,010
0,020
0,005
0,018
0,20,30,40,50,60,70,80,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
0,007
er
3
respiración
de
las
larvas
con
un
estadio
0,009
0,006
peso
0,008
superior
al
crítico.
0,005
[2]
0,007
0,004
b)
Sugiere
razones
por
las
que
se
entre
los
períodos
0,006
diferencian
0,003
0,005
las
tendencias
por
0,002
0,004
debajo
y
por
encima
del
peso
crítico.
0,001
[2]
0,003
0,000
estadio
al
siguiente
con
una
2
un
6
larvas
peso (g)
mudaban
▲
de
,
0
las
,
0
que
2
observaron
4
y
,
0
oxígeno
peso (g)
reducido
2
8
1
,
0
0
2
6
1
,
,
0
0
2
de
0
contenido
1
,
0
un
4
con
,
0
aire
1
en
,
0
0
,
,
0
0
,
0
tabaco
6
4
de
2
gusanos
1
algunos
0
criaron
0
investigadores
8
Los
masa
Fur 12 T
ss de resprcó del us de tbc
corporal
(bsd e Cller  Njhut, 2011)
menor
un
que
20%
las
de
larvas
criadas
en
aire
normal
con
oxígeno.
é    m  m
Evaluación de los aspectos éticos de la investigación cientíca: el uso de
inver tebrados en experimentos con un respirómetro tiene implicaciones éticas.
Es
importante
los
aspectos
ha
debatido
de
usar
todos
de
sus
los
en
acerca
de
experimentos.
cuestiones
consecuencias
cientícos
éticas,
(por
evalúen
investigaciones.
intensamente
animales
discutimos
las
que
éticos
la
Se
ética
Cuando
¿consideramos
ejemplo,
las
de
si
el
los
alumnos
que
están
absolutos
ejemplo,
¿podemos
deberían
ser
las
que
encontrarían
¿Consideramos
ejemplo,
si
los
a
en
o
y
que
no?
del
los
¿Existen
mal?
condiciones
su
Por
animales
hábitat
nunca
distintas
de
natural?
de
utilizar
animales
en
experimentos
con
aprendiendo
las
animales
debemos
responder
estas
preguntas
intenciones?
para
Por
ético
bien
decir
sometidos
respirómetros,
ciencias)?
era
del
ventajas
Antes
para
experimento
principios
resultan
decidir
si
los
experimentos
son
éticamente
dañados
aceptables:
involuntariamente,
¿cambia
nuestra
opinión
137
2
B I O L O G Í A
1
¿Es
M O L E C U L A R
aceptable
natural
para
¿Pueden
sacar
a
usarlos
devolverse
condiciones
de
los
en
a
animales
un
su
de
su
hábitat
hábitat
Es
¿Los
animales
éticos
Organización
seguridad?
sufrirán
aspectos
experimentos
en
ha
2
particularmente
los
experimento?
dolor
o
cualquier
estipulado
con
del
durante
el
¿Se
que
puede
durante
evitarse
4
¿Es
hay
de
minimizar
causan
el
el
algún
dolor
o
el
riesgo
usar
con
En
el
animales
método
de
sufrimiento
experimento?
contacto
esencial
de
respirómetro
Bachillerato
que
las
considerar
animales
en
porque
la
Internacional
de
investigaciones
campo
o
de
y
laboratorio
experimento?
deben
3
un
uso
otro
experimentos
daño
importante
del
a
accidentes
los
animales
particular,
¿puede
álcali?
en
alternativo
el
importante
de
colegios
se
que
no
causen
animales
experimento
que
realizarse
evite
el
de
esta
manera
directiva
deben
dolor
o
ética.
realizar
daño
a
es
Un
que
aspecto
en
los
experimentos
las
personas
y
otros
vivos.
o
uso
animales?
2.9 F
Comprensión
Aplicaciones
➔
La fotosíntesis consiste en la producción de
➔
Cambios en la atmósfera terrestre, en los
compuestos de carbono en las células usando
océanos y en la sedimentación de rocas como
la energía lumínica.
resultado de la fotosíntesis.
➔
La luz visible presenta un espectro variable
de longitudes de onda: la luz violeta es la que
Habilidades
tiene la longitud de onda más cor ta, y la luz roja
la longitud de onda más larga.
➔
➔
fotosíntesis.
ecacia y reeja la luz verde con mayor
intensidad que los demás colores del espectro.
➔
➔
➔
Separación de pigmentos fotosintéticos
mediante cromatografía (trabajo práctico 4).
El oxígeno se produce en la fotosíntesis a par tir
de la fotolisis del agua.
Diseño de experimentos para investigar el
efecto de los factores limitantes sobre la
La clorola absorbe luz roja y azul con mayor
➔
Dibujo de un espectro de absorción para la
clorola y de un espectro de acción para la
La energía se requiere para producir glúcidos
fotosíntesis.
y otros compuestos de carbono a par tir del
dióxido de carbono.
➔
La temperatura, la intensidad lumínica y la
Naturaleza de la ciencia
concentración del dióxido de carbono son
➔
Diseño experimental: es esencial el control
posibles factores limitantes de la tasa de
de variables per tinentes en los experimentos
fotosíntesis.
sobre fotosíntesis.
138
2 . 9
F o t o s í n t e s i s
¿Qué es la fotosíntesis?
La fotosíntesis consiste en la producción de compuestos
de carbono en las células usando la energía lumínica.
Los
organismos
para
construir
vitales.
de
carbono
mediante
se
la
Algunos
sustancias
La
vivos
que
requieren
estructura
necesitan
inorgánicas
un
proceso
fotosíntesis
convierte
compuestos
es
en
de
de
organismos
un
sus
son
llamado
ejemplo
energía
células
capaces
utilizando
simples,
y
de
llevar
de
crear
solamente
como
carbono
dióxido
a
cabo
todos
procesos
los
energía
de
complejos
compuestos
lumínica
carbono
y
y
agua,
fotosíntesis.
de
química
carbono
compuestos
conversión
en
los
producidos
de
energía:
compuestos
incluyen
de
glúcidos,
la
energía
carbono.
lumínica
Los
proteínas
y
lípidos.
▲
Fur 2 Ls árbles e u hectáre de
bsque de secus e Clfr puede
teer u bms de más de 4.000 telds,
prcplmete cmpuests de crb
prducds pr l ftsítess.
Fur 1 Ls hjs bsrbe dóxd de crb  luz  ls
▲
utlz e l ftsítess.
Separación de pigmentos fotosintéticos mediante cromatografía
Separación de pigmentos fotosintéticos mediante cromatografía (trabajo práctico 4).
Los
y
cloroplastos
otros
Estos
pigmentos
longitud
de
percibimos
pueden
estés
ofrece
mejores
los
por
familiarizado
pero
plástico
na
de
de
un
la
luz
diferentes
y,
la
sido
de
la
en
Se
recubierta
se
Cerca
coloca
de
los
pigmentos
se
Posiblemente
capa
hace
clorola
motivo,
Los
cromatografía
poroso.
tira
de
accesorios.
gamas
este
cromatografía.
con
material
por
diferentes.
resultados.
ha
tipos
pigmentos
cromatografía
que
extremos
la
colores
separar
varios
llamados
absorben
onda
de
papel,
de
contienen
pigmentos
con
con
de
una
en
na
(CCF)
una
una
uno
tira
capa
de
pequeña
▲
muestra
Se
a
deja
lo
de
que
largo
tipos
de
pigmentos
un
de
la
extraídos
solvente
tira,
del
ascienda
para
separar
tejido
por
los
Fur 3 Crmtrfí e cp 
foliar.
capilaridad
4
diferentes
Utiliza
el
disolver
mortero
los
para
triturar
el
tejido
foliar
y
pigmentos.
pigmentos.
5
Si se evapora toda la propanona, añade un poco
más.
1
Desmenuza
ponlos
en
una
un
hoja
en
trozos
pequeños
y
mortero.
6
Cuando
oscura,
2
Añade
un
poco
de
arena
para
3
Añade
un
poco
de
propanona
la
la
propanona
deja
que
la
se
haya
arena
y
los
vuelto
otros
verde
sólidos
trituración.
sedimenten
(acetona).
propanona
y,
en
a
continuación,
un
vidrio
de
vierte
la
reloj.
139
2
B I O L O G Í A
7
Utiliza
un
M O L E C U L A R
secador
propanona
8
Cuando
secos
y
el
quede
en
el
de
agua
solo
vidrio
propanona
y
usa
pelo
del
una
de
para
mancha
reloj,
un
evaporar
citoplasma
de
añade
pincel
para
de
3
toda
las
la
pigmentos
o
4
12
células.
Marca
nivel
el
de
13
Saca
la
14
Añade
exterior
la
del
mancha
tira
y
el
tubo
en
la
corcho
justo
tira
del
por
de
debajo
del
CCF
.
tubo.
gotasde
disolver
solvente
al
tubo
de
muestra
hasta
el
los
nivel
que
marcaste.
pigmentos.
15
9
Usa
el
pincel
para
transferir
una
cantidad
Coloca
el
tubo
laboratorio
pequeña
de
la
solución
del
pigmento
a
la
de
CCF
.
El
objetivo
es
poner
un
punto
del
pigmento
en
el
centro
de
la
tira,
10
milímetros
de
uno
de
los
extremos.
tiene
que
ser
muy
oscura;
del
donde
no
la
se
tira
vea
de
alterado.
CCF
y
el
Baja
corcho
cerrar
esto
se
el
tubo
ligeramente
y
hasta
que
sumergida
la
en
tira
el
de
CCF
solvente.
La
El
mancha
mesa
a
quede
unos
una
muy
hasta
pequeño
en
tira
cuidadosamente
de
muestra
muy
solvente
NO
debe
tocar
la
mancha
de
logra
pigmento.
colocando
en
la
poco
tira
repetidamente
y
más.
usando
el
dejándola
Puedes
una
secar
acelerar
secador
de
pequeña
antes
el
de
gota
agregar
secado
un
soplando
16
Deja
la
pelo.
Cuando
desliza
de
un
más
la
el
mancha
otro
corcho
ancho
sostener
la
esté
extremo
o
tapón
que
tira
la
tira
bastante
de
que
de
la
tira
por
La
en
la
ranura
un
17
Introduce
muestra.
el
fondo
el
La
del
CCF
.
para
que
Puedes
pigmentos,
Cuando
tubo
debe
pero
el
solo
observar
NO
durante
solvente
cómo
TOQUES
unos
ascienda
EL
se
por
separan
TUBO.
el
y
solvente
superior
sepárala
casi
de
del
la
haya
tira,
alcanzado
saca
la
tira
el
del
corcho.
rmemente.
corcho
tira
de
tubo,
y
la
CCF
pero
tira
en
debe
sin
un
tubo
llegar
casi
de
c
r
un
tira,
una
la
lápiz,
en
otra
en
marca
el
el
nivel
nivel
dos
líneas
alcanzado
inicial
de
a
lo
por
la
ancho
el
de
la
solvente
mancha
de
pigmento.
tocarlo.
d q
Con
y
hasta
19
nm
de
extremo
tubo
ranura
18
11
completamente
oscura,
encaje
CCF
.
tubo
minutos,
tira
los
10
el
cinco
o
Dibuja
un
círculo
a l r e de do r
de
ca da
una
de
nm
f
las

 h mv

mh
(mm)
m
manchas
cruz
en
el
de
pi g me nto
centro
del
se pa r ad as
y
una
cí r culo .
1
2
▲
Fur 4 Crmtrm de pmets de u hj
3
20
4
Utilizando
mide
la
una
regla
distancia
con
que
ha
marcas
milimétricas,
ascendido
el
solvente
(la
5
distancia
se
6
ha
línea
entre
movido
inferior
las
dos
cada
y
la
líneas)
pigmento
cruz
en
el
y
la
(la
distancia
distancia
centro
del
que
entre
círculo).
7
21
Calcula
el
valor
R
de
cada
pigmento
(R
f
es
la
f
8
distancia
Tabla
de
valores
R
entre
estándar
la
recorrida
distancia
por
el
pigmento
recorrida
por
dividida
el
solvente).
la
tabla
f
22
pm
c  m
Muestra
todos
tus
resultados
en
de
r
f
arriba,
Caroteno
naranja
comenzando
0,98
movido
Clorola a
140
verde azulado
0,59
Clorola b
verde amarillento
0,42
Feotina
verde oliva
0,81
Xantola 1
amarillo
0,28
Xantola 2
amarillo
0,15
menos.
por
el
pigmento
que
se
ha
la
2 . 9
F o t o s í n t e s i s
Longitudes de onda de la luz
La luz visible presenta un espectro variable de longitudes
de onda: la luz violeta es la que tiene la longitud de onda
más cor ta, y la luz roja la longitud de onda más larga.
La
luz
de
onda
solar,
de
detectar.
son
Por
más
onda
400
a
arco
luz
como
luz
las
es
Las
gotitas
una
y
la
la
son
El
compone
X
y
a
muy
la
onda
la
de
las
otras
largas.
largas,
Las
ultravioleta
longitudes
de
la
y
de
tienen
radiación
visible
más
onda
tiene
cortas
de
de
abarca
longitudes
como
luz
pueden
longitudes
ultravioleta,
La
longitudes
ojos
electromagnética
energía.
radiación
rango
todas
nuestros
que
radiación
más
menos
de
que
mientras
radiación
cortas
de
que
que
de
agua
azul
de
por
el
las
sol
el
incluidos
onda
de
la
las
luz
separan
colores
violeta,
luz
luz.
longitudes
el
la
luz
onda
desde
onda
mucha
infrarroja
y
longitudes
que
la
visible
es
de
el
de
del
onda
azul,
de
sol
Esto
el
onda
se
y
que
verde
más
se
forma
debe
a
que
la
percibimos
y
el
cortas
rojo.
y
la
La
luz
larga.
que
en
penetran
la
de
longitudes
más
plantas
y
cielo
diferentes
tienen
de
onda
en
diferentes
de
colores,
luz
utilizan
emitidas
ver
mezcla
longitud
longitudes
mismas
de
rayos
podemos
diferentes
tiene
verla,
tienen
largas
se
nanómetros.
violeta
roja
muy
los
radio,
iris,
solar
onda
infrarroja.
700
Cuando
espectro
longitudes
de
más
radiación
El
luz,
electromagnética
podemos
como
las
ondas
un
eso
de
cortas,
energía;
de
simplemente
radiación
invisibles.
longitudes
las
o
la
los
la
la
ojos
pueden
fotosíntesis.
atmósfera
detectar
Una
razón
terrestre
en
son
es
las
que
mayores
▲
Fur 5 E u rc rs, ls ltudes de
d de l luz vsble se sepr.
cantidades
que
otras
longitudes
de
onda,
por
lo
que
son
particularmente
abundantes.
1,5
azul
= 450
500 nm
m W/arreiT al ed eic repus
al a agell euq ralos nóicaidar
2
verde = 525
575 nm
rojo
700 nm
= 650
1,0
0,5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
longitud de onda/nm
▲
Fur 6 Espectr de l rdcó electrmétc que lle  l super ce de l Terr
Absorción de la luz por la clorola
La clorola absorbe luz roja y azul con mayor ecacia y
reeja la luz verde con mayor intensidad que los demás
colores del espectro.
La
primera
proceso
etapa
requiere
de
la
fotosíntesis
sustancias
es
químicas
la
absorción
llamadas
de
la
luz
pigmentos.
solar.
Las
Este
sustancias
141
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
blancas
o
transparentes
sustancias
color.
Los
negros,
Hay
pero
porque
esta
que
los
por
de
las
y
luz
Por
la
la
luz
visible.
Los
absorben
todos
los
ninguna
excepto
solar
de
la
y
se
pigmento
azul.
reeja
se
son
percibimos
perciben
de
como
A
de
en
onda
una
nosotros
y
penetra
de
or
nos
la
de
luz
genciana
parece
nuestro
azul,
ojo,
donde
retina.
utilizan
una
es
la
percibimos
azul
colores
longitudes
el
el
fotosintético
las
pigmentos
las
luz.
ciertas
ejemplo,
células
roja
luz
resultado,
luz
ellas
la
como
fotosintéticos
todas
absorben
la
absorben
colores
parte
absorben
y,
emiten
pigmento
clorola
que
que
otras.
organismos
principal
de
▲
todos
detectada
el
no
no
no
absorben
pigmentos
porque
absorbe
Los
sí
pigmentos
visible
es
que
muy
variedad
clorola.
como
de
Hay
verdes.
ecazmente,
pigmentos,
varias
Esto
pero
pero
formas
se
debe
mucho
a
menos
Fur 7 Ls res de ec ctee el
ecazmente
la
luz
verde
intermedia.
Por
lo
tanto,
reejan
las
longitudes
pmet deld, que reej l luz zul 
de
onda
de
la
luz
verde.
Esta
es
la
razón
por
la
cual
el
color
principal
en
bsrbe el rest de ls ltudes de d.
los
ecosistemas
donde
predominan
las
plantas
es
el
verde.
Espectros de absorción y de acción
Dibujo de un espectro de absorción para la clorola y de un espectro de acción
para la fotosíntesis.
Un
la
espectro
tasa
de
la
que
un
de
luz.
Un
acción
muestra
el
o
de
de
gráco
cada
de
que
longitud
absorción
porcentaje
grupo
luz
es
muestra
de
un
onda
gráco
absorbida
pigmentos
con
puede
producirse
que
clorola
dibujar
de
absorción,
ser
un
espectro
la
“longitud
escala
de
400
a
En
espectro
de
leyenda
de
700
acción
del
onda
eje
o
por
un
de
con
los
las
longitudes
otros
de
pigmentos
onda
un
100
la
luz
clorola a
clorola b
espectro
con
de
fotosintéticos
absorber.
una
carotenoides
nanómetros.
400
●
o
cada
horizontal
(nm)”,
la
pueden
onda.
Al
debe
un
nóicrosba ed %
de
es
con
espectro
pigmento
longitud
●
de
fotosíntesis
acción,
el
eje
vertical
500
600
700
debe
longitud de onda (nm)
medir
la
cantidad
representa
tasa
a
relativa
menudo
máxima,
con
de
como
una
fotosíntesis.
un
escala
Esta
porcentaje
de
0
a
de
se
la
▲
Fur 8 Espectrs de bsrcó de pmets de plts
100%.
100
un
eje
vertical
escala
●
Lo
espectro
de
ideal
0
es
longitudes
con
una
puede
de
debe
a
“%
de
puntos
onda
curva
copiar
ser
la
leyenda
absorción",
del
con
una
100%
trazar
de
absorción,
sisetnísotof
En
suave.
la
de
datos
especícas
curva
Si
esto
de
un
y
no
para
luego
es
unirlos
posible,
espectro
de
se
una
400
publicación.
y
142
es
de
difícil
explicar
absorción
son
500
600
700
longitud de onda (nm)
▲
No
)amixám asat al ed %(
●
por
muy
qué
los
espectros
similares:
la
de
acción
fotosíntesis
solo
Fur 9 Espectr de ccó de u pmet de plt
2 . 9
F o t o s í n t e s i s
p   : Crecimiento de plántulas de tomate con luz roja, verde y azul
Se
germinaron
durante
roja,
verde
En
de
la
tabla
luz
diodos
y
de
cada
fotones
siguiente
onda
cultivaron
con
diferentes
colores.
recibieron
La
y
días
naranja,
colores
de
30
azul.
LED
semillas
Se
y
luz
de
muestra
emitida
las
por
la
la
1
tomate
de
luz
probaron
dos
prueba,
de
de
emisores
Dibuja
entre
(LED)
altura.
cuatro
misma
máxima
cada
de
eje
tomate
y
la
altura
de
las
resultados
de
Basándote
en
de
área
plántulas.
A
menudo
hojas
para
crecen
en
pequeñas,
la
altura,
cuando
pero
no
con
tallos
reciben
lado
en
el
lado
longitud
el
si
eje
muestre
onda,
vertical,
No
las
del
la
relación
área
necesitas
izquierdo
derecho.
el
foliar
usar
puedes
gráco
incluyas
en
combinaciones
el
dos
y
dibujar
y
otro
gráco
de
la
escalas
un
en
los
LED.
[6]
foliar
débiles
suciente
tu
gráco,
deduce
la
relación
entre
las
el
plantas
el
el
LED,
que
de
Sugerencia:
intensidad.
2
promedio
en
gráco
longitud
diferentes
combinaciones
plantas
un
la
área
foliar
de
las
plántulas
y
su
altura.
[1]
y
3
luz
Evalúa
los
tomates
fotosíntesis.
usar
LED
Máxm     
datos
de
de
la
tabla
invernadero
como
fuentes
para
que
de
un
está
agricultor
luz.
Á f  
de
considerando
[3]
a  
c  led
2
 m  led (m)
Rojo
á (m
630
)
5,26
á (mm)
192
Naranja
600
4,87
172
Verde
510
5,13
161
Azul
450
7,26
128
Rojo y azul
–
5,62
99
Rojo, verde y azul
–
5,92
85
Fuente: Xiaoying et al. “Reult f the rwth d phtsthess f cherr tmt seedls b deret lht rrdts f lht
emtt ddes (LED)”. African Journal of Biotechnology. 201
2. Vl. 11, .° 22, p. 6
169-6
1
77
.
Producción de oxígeno en la fotosíntesis
El oxígeno se produce en la fotosíntesis a par tir de la
fotolisis del agua.
Una
de
las
moléculas
etapas
de
esenciales
agua
para
en
la
liberar
fotosíntesis
electrones
es
la
descomposición
necesarios
en
otras
de
etapas.
+
2H
O
→
4e
+
4H
+
O
2
Esta
reacción
palabra
fotosíntesis
de
se
“lisis”
2
llama
proviene
desecho
y
fotolisis
signica
se
porque
solo
descomposición.
de
la
fotolisis
del
se
Todo
agua.
produce
el
El
si
oxígeno
oxígeno
hay
luz
y
generado
es
un
la
en
la
producto
difunde.
Efectos de la fotosíntesis en la Tierra
Cambios en la atmósfera terrestre, en los océanos y en la
sedimentación de rocas como resultado de la fotosíntesis.
Los
procariotas
fueron
los
primeros
organismos
que
llevaron
a
cabo
▲
la
Fur 10 Ls rsms ftstétcs
prece sctes e relcó c el
fotosíntesis,
hace
unos
3.500
millones
de
años.
Les
siguieron
millones
tmñ de l Terr, per l h cmbd
de
años
más
tarde
las
algas
y
las
plantas,
que
realizan
la
fotosíntesis
csderblemete durte mles de mlles
desde
entonces.
Una
consecuencia
de
la
fotosíntesis
es
el
aumento
de
la
de ñs.
concentración
2.400
2%
de
millones
en
oxígeno
de
volumen.
años
Este
y
en
200
la
atmósfera,
millones
fenómeno
se
de
que
años
conoce
comenzó
después
como
la
hace
había
Gran
alrededor
alcanzado
de
un
Oxidación.
143
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
Al
mismo
tiempo
la
presumiblemente
av
a
su
vez,
pudo
Tierra
debido
deberse
experimentó
a
al
una
su
reducción
aumento
de
primera
en
el
glaciación,
efecto
oxigenación,
invernadero.
que
habría
Esto,
causado
amf f
una
p
disminución
en
la
concentración
de
metano
en
la
atmósfera,
y
a
la
cm  
fotosíntesis,
que
habría
reducido
la
concentración
de
dióxido
de
carbono.
mf (%)
Tanto
CO
N
2
Venus
98
Ar
O
2
H
2
1
1
O
gran
0,04
78
0
1
0
El
efecto
96
2,5
21
1,5
como
el
dióxido
de
carbono
son
gases
que
provocan
un
invernadero.
aumento
y
de
2.400
las
concentraciones
millones
de
años
de
oxígeno
provocó
la
en
los
océanos
oxidación
del
hace
hierro
entre
disuelto
0,1
en
Mar te
metano
2
2.200
Tierra
el
2,5
0,1
¿Cuáles son las principales
diferencias entre la composición
de la atmósfera de la Tierra y las
atmósferas de otros planetas? ¿A
el
agua,
formación
en
la
no
se
que
se
precipitó
muy
alternan
que
tenemos
al
fondo
distintiva
capas
de
los
de
minerales
bacterias
abundantes
del
mar.
llamada
óxido
completamente
son
fotosíntesis
hoy
se
entienden
bandas,
la
que
rocosa
las
de
de
hierro
razones
hierro
existentes
de
proceso
con
por
más
hace
suministros
Este
formación
de
otros
las
de
lugar
que
se
a
Aún
formaron
Así,
millones
una
bandeado,
minerales.
importantes.
miles
dio
hierro
es
de
estas
gracias
años
a
que
acero.
qué se deben estas diferencias?
50
arefsómta al ed %/onegíxo
40
30
20
10
0
4,0
3,0
2,0
1,0
0
Millones de años atrás (×1.000)
av
▲
Fur 11
i m
La
concentración
2%
desde
hace
de
oxígeno
2.200
de
millones
la
de
atmósfera
años
se
hasta
mantuvo
hace
alrededor
del
aproximadamente
1
1500
hasta
el
millones
20%
o
de
más,
años.
que
se
Se
produjo
entonces
corresponde
con
el
un
aumento
período
en
el
signicativo
que
1000
OC ed nóicrosba
2
h lom/
750-635
evolucionaron
muchos
grupos
de
organismos
multicelulares.
500
Producción de glúcidos
0
75
150
225
300
200
2
intensidad de la luz/J dm
1
La energía se requiere para producir glúcidos y otros
s
compuestos de carbono a par tir del dióxido de carbono.
▲
Fur 1
2 Este rác muestr ls
resultds de u expermet e el
que se mdó l bsrcó de dóxd
Las
la
plantas
convierten
fotosíntesis.
El
dióxido
proceso
se
de
carbono
resume
en
la
y
agua
sencilla
en
glúcidos
ecuación
mediante
siguiente:
de crb pr hllr l ts de
dióxido
de
carbono
+
agua
→
glúcido
+
oxígeno
ftsítess.
Para
1
llevar
a
cabo
este
proceso,
se
requiere
energía.
Las
reacciones
químicas
¿Por qué razón hay una tasa de
que
absorción de CO
de
absorben
energía
se
describen
como
endotérmicas.
Las
reacciones
que
200 en
2
producen
oxígeno
son
generalmente
endotérmicas
en
los
sistemas
vivos.
la oscuridad?
Las
2
reacciones
que
combinan
moléculas
más
pequeñas
para
crear
más
¿Qué puedes predecir sobre
grandes
también
son
a
como
glucosa,
son
mucho
menudo
endotérmicas,
y
las
moléculas
de
glúcidos,
la respiración celular y la
la
mayores
que
el
dióxido
de
carbono
o
el
agua.
fotosíntesis en el punto donde
La
energía
para
convertir
el
dióxido
de
carbono
en
glúcidos
se
obtiene
la tasa neta de absorción de
mediante
CO
la
absorción
de
luz.
Esta
es
la
razón
por
la
cual
la
fotosíntesis
es cero?
2
ocurre
solamente
desaparece,
144
sino
en
que
presencia
se
de
convierte
luz.
en
La
energía
energía
absorbida
química
en
los
de
la
luz
no
glúcidos.
2 . 9
F o t o s í n t e s i s
Factores limitantes
av
La temperatura, la intensidad lumínica y la concentración
c  co
2
del dióxido de carbono son posibles factores limitantes de
40
de
en
una
planta
puede
verse
afectada
por
tres
externos:
●
La
temperatura
●
La
intensidad
lumínica
ah gk / lategev
factores
fotosíntesis
30
1
tasa
h
La
1
asamoib al ne otnemua
la tasa de fotosíntesis.
20
10
0
100
200
3
CO
●
La
concentración
de
dióxido
de
10
carbono
▲
Cada
uno
de
estos
factores
puede
limitar
la
tasa
de
fotosíntesis
si
/cm
300
400
3
m
en el aire
2
Fur 13 E este rác, l ts de
está
ftsítess se hlló drectmete
por
debajo
de
su
nivel
óptimo
y,
por
este
motivo,
se
les
llama
factores
mded el cmb e l bms
limitantes.
Según
el
concepto
de
factores
limitantes,
en
cualquier
veetl.
combinación
dióxido
de
de
de
temperatura,
carbono,
fotosíntesis:
el
solo
factor
intensidad
uno
que
de
los
está
lumínica
factores
más
y
limita
alejado
de
concentración
realmente
su
nivel
la
de
1
tasa
óptimo.
La concentración máxima de
dióxido de carbono de la
La
3
tasa
de
a
nivel
su
fotosíntesis
ningún
óptimo,
efecto
aumentará
mientras
porque
no
si
que
son
el
se
modica
modicar
factor
este
los
factor
otros
para
factores
atmósfera es de 380 cm
acercarlo
no
–3
m
en el aire. ¿Por qué la
tendrá
concentración suele ser inferior
limitante.
cerca de las hojas?
Por
supuesto,
óptimo,
punto
si
los
donde
óptimo
y
durante
a
demás
este
otro
la
limitante
la
limitante.
factor
A
la
que
la
se
ya
de
se
no
que
limitante
mantienen
será
intensidad
fotosíntesis.
medida
factor
convertirá
temperatura
concentración
el
factores
factor
noche,
de
lumínica,
medida
el
en
que
el
Cuando
sale
generalmente
la
dióxido
se
temperatura
de
carbono
es
el
acerque
constantes
está
factor
lumínica
se
más
se
a
de
Por
probablemente
sol
y
aumenta
convierte
aumenta
podría
en
el
a
ser
a
su
2
un
¿En qué condiciones
meteorológicas es probable
nivel
que el factor limitante
ejemplo,
el
la
de la fotosíntesis sea la
factor
concentración de dióxido de
intensidad
carbono?
factor
durante
pasar
nivel
llegará
alejado
limitante.
su
el
la
mañana,
factor
la
limitante.
Variables controladas en experimentos de factores limitantes
Diseño experimental: es esencial el control de variables per tinentes en los
experimentos sobre fotosíntesis.
En
cualquier
controlar
variable
que
experimento,
todas
las
independiente
estás
es
variables
investigando.
y
la
La
las
importante
que
no
variable
variable
sean
la
la
que
varías
deliberadamente
variables
Cuando
diseñes
decides.
dentro
mides
La
de
variable
un
rango
durante
afectada
por
la
el
en
de
dependiente
experimento,
variable
factor
este
tipo
asegurarse
el
único
de
de
niveles
para
es
lo
factor
dependiente.
la
que
Por
variable
puede
tanto,
es
ver
si
un
experimento
limitante
estas
¿Cuál
es
el
investigar?
resulta
●
de
la
para
fotosíntesis,
investigar
tienes
que
preguntas:
¿Cómo
tu
factor
Este
medirás
variable
limitante
será
la
tu
tasa
que
variable
de
vas
a
independiente.
fotosíntesis?
Esta
dependiente.
esencial
independiente
afectar
se
la
que
que
independiente.
experimentos
que
a
el
será
En
afectar
dependiente
●
tú
podrían
independiente
responder
experimento
que
independiente.
un
es
demás
variable
deben
a
la
sea
variable
controlar
todas
●
¿Cómo
mantendrás
limitantes
Estos
a
serán
un
tus
los
nivel
otros
óptimo
variables
factores
y
constante?
controladas.
145
2
B I O L O G Í A
M O L E C U L A R
av
Investigación de los factores limitantes
tm
amixám asat al ed %
Diseño de experimentos para investigar el efecto de los
100
factores limitantes sobre la fotosíntesis.
Hay
muchos
diseños
experimentales
posibles.
A
continuación
se
50
describe
un
método
concentración
para
0
0
10
20
30
40
de
investigar
que
puede
dióxido
otro
de
factor
utilizarse
carbono.
limitante,
para
investigar
Puedes
o
modicar
puedes
el
efecto
este
desarrollar
de
la
método
un
diseño
50
totalmente
diferente.
temperatura/°C
▲
Fur 14 E este rác, l
ts de ftsítess se hlló
drectmete mded el
Investigación del efecto del dióxido de carbono en la fotosíntesis
Si
el
tallo
coloca
de
boca
una
planta
abajo
en
el
acuática
agua
y
como
se
Elodea,
corta
el
Cabomba
extremo
del
o
Myriophyllum
tallo,
se
pueden
se
ver
cmb e l bms veetl.
burbujas
1
¿Cuál fue la temperatura
veremos
óptima para la fotosíntesis en
tasa
esta planta?
pueden
para
2
de
de
gas
que
dispersarse.
son
producción
modicar
averiguar
Si
recogemos
principalmente
de
los
qué
oxígeno
factores
efecto
y
oxígeno
puede
que
tienen.
medirse
podrían
En
examinamos
producido
el
por
contando
afectar
método
a
la
estas
la
las
tasa
explicado
burbujas,
fotosíntesis.
burbujas.
de
a
La
Se
fotosíntesis
continuación
¿Cuál fue la temperatura
se
varía
la
concentración
de
dióxido
de
carbono.
máxima para la fotosíntesis?
1
Se
y
2
3
hierve
agua
después
se
carbono
y
Se
vierte
el
Se
disolverá
Se
coloca
corta
el
el
agua
otros
agua
el
4
Se
de
15
muy
contiene
una
suciente
No
de
vaso
de
elimina
25
forma
recipiente
acuática
se
espera
dióxido
de
un
pequeña
planta
tallo.
aproximada
muestra
añade
una
del
un
proceso
precipitado
el
dióxido
grande
de
disueltos.
cantidad
tallo
no
llenar
Este
repetidamente
extremo
casi
para
enfriar.
gases
una
temperatura
gura
suciente
deja
de
°C
estar
ácido
de
El
muy
de
otro
de
abajo
salgan
carbono.
y
a
dióxido
boca
que
adecuada
carbonato
de
en
para
oxigenarla.
carbono.
el
agua
burbujas,
agua
bien
debe
y
ya
tener
iluminada.
se
que
una
La
hacerlo.
sodio
al
agua
para
elevar
carbonato
3
la
concentración
de
dióxido
de
carbono
en
0,01
mol
dm
.
Si
se
ácido de
forman
burbujas,
se
deben
contar
durante
30
segundos
y
repetir
sodio
los
5
Se
recuentos
añade
hasta
suciente
obtener
dos
carbonato
o
tres
ácido
resultados
de
sodio
uniformes.
para
elevar
la
–3
concentración
vuelven
a
de
contar
dióxido
las
de
carbono
burbujas
de
la
otros
misma
0,01
mol
dm
.
Se
manera.
planta acuática
6
Se
repite
de
dióxido
este
procedimiento
de
carbono
no
una
afecten
y
a
otra
la
vez
tasa
hasta
de
que
los
producción
aumentos
de
burbujas.
Preguntas
agua a 25°C
1
¿Por
qué
son
a)
Hervir
y
b)
Mantener
c)
Repetir
necesarios
luego
el
los
enfriar
agua
a
el
siguientes
agua
25°C
y
procedimientos?
antes
bien
del
experimento
iluminada
fuente de luz
el
recuento
de
burbujas
hasta
obtener
varios
resultados
uniformes
▲
Fur 15 Aprt pr medr ls
2
¿Qué
otro
factor
podría
investigarse
mediante
el
recuento
de
tss de ftsítess c dferetes
burbujas
con
plantas
acuáticas?
¿Cómo
diseñarías
el
experimento?
ccetrces de dóxd de
crb
3
¿Cómo
podrías
precisión?
146
medir
la
tasa
de
producción
de
oxígeno
con
mayor
2 . 9
F o t o s í n t e s i s
Preguntas
1
La
la
lipasa
es
una
enzima
descomposición
intestino
de
delgado.
actividad
de
la
En
lipasa
disminución
en
disminución
del
el
digestiva
los
el
laboratorio,
puede
pH.
que
triglicéridos
la
detectarse
Explica
qué
3
acelera
en
tasa
por
causa
La
las
el
siguiente
rutas
ATP
,
de
de
una
ecuación
metabólicas
usando
resume
los
utilizadas
energía
resultados
para
procedente
de
de
producir
la
oxidación
glucosa.
la
glucosa
pH.
+
oxígeno
+
(ADP
+
Pi)
→
[4]
3
180
g
134,4
dióxido
de
dm
18,25
carbono
+
agua
kg
+
ATP
3
2
La
papaína
de
las
es
piñas.
una
La
proteasa
gura
16
que
se
muestra
puede
el
134,4
extraer
efecto
de
sobre
la
actividad
de
la
papaína.
108
agua
y
se
después
realizó
se
con
repitió
papaína
con
la
disuelta
(i)
Indica
(ii)
Indica
las
papaína,
que
esta
vez
había
misma
sido
a
una
supercie
sólida.
unidades
de
volumen
que
en
las
la
ecuación.
unidades
de
[1]
masa
que
cantidad
en
la
ecuación.
[2]
inmovilizada
b)
uniéndola
kg
en
aparecen
de
18,25
El
aparecen
experimento
g
la
a)
temperatura
dm
Los
(i)
Calcula
la
masa
de
ATP
que
se
resultados
3
produce
muestran
mezcla
de
período
el
porcentaje
reacción
de
tiempo
que
de
la
fue
proteína
digerida
en
en
por
dm
de
oxígeno.
[2]
la
(ii)
un
Calcula
la
produce
jo.
tabla
100
cada
masa
en
de
cada
ATP
que
carrera
de
se
la
1.
[4]
papaína
c)
Explica
cómo
es
posible
sintetizar
masas
adiregid aníetorp ed %
inmovilizada
de
80
papaína
d)
ATP
tan
Durante
grandes
una
durante
carrera
de
las
100
carreras.
m,
[3]
se
60
disuelta
necesitan
80
g
de
ATP
40
pero
solo
se
3
consumen
cómo
20
se
0,5
dm
produce
de
el
oxígeno.
Deduce
ATP
.
[3]
0
20
30
40
50
60
70
l
Vm  x m 
 
    
80
temperatura/ °C
3
/m
▲
/m
Fur 16
a)
(i)
Resume
sobre
los
la
efectos
actividad
de
de
la
la
Explica
sobre
[2]
los
la
efectos
actividad
de
de
la
la
▲
papaína
Compara
sobre
la
el
efecto
actividad
inmovilizada
con
de
de
el
la
42.300
700
T
bl 1
la
La
gura
de
la
de
dióxido
Sugiere
sobre
has
de
carbono
diferentes
para
la
algunas
partes
enzimas
están
parte
que
del
del
cuerpo
la
enzima
membrana.
por
parte
de
de
las
hojas,
dióxido
de
y
temperaturas.
Deduce
cuál
es
el
factor
limitante
de
la
una
donde
esté
en:
humano
inmovilizadas
Sugiere
cuerpo
variación
[2]
(i)
membranas.
la
absorción
diferencia
descrito.
las
la
[2]
razón
En
de
sobre
concentraciones
fotosíntesis
(iii)
efectos
la
a)
que
los
lumínica
papaína
efecto
disuelta.
una
muestra
intensidad
carbono
(ii)
17
temperatura
con
papaína
150
[2]
4
(i)
10.000
temperatura
disuelta.
b)
36
papaína
disuelta.
(ii)
1500
temperatura
enzima
puede
ser
inmovilizada
W
(ii)
X
(iii)
Y
(iv)
Z.
[4]
en
y
una
útil
en
b)
Explica
iguales
una
por
qué
entre
lumínica.
1
las
y
7
curvas
I
y
unidades
II
de
son
intensidad
[3]
[2]
147
2
B I O L O G Í A
c)
M O L E C U L A R
Explica
de
los
valores
dióxido
reciben
de
bajas
negativos
carbono
de
cuando
intensidades
absorción
las
a)
hojas
onda
lumínicas.
[3]
de
cuando
b)
Z
Describe
la
la
relación
luz
no
Describe
el
y
la
había
entre
luz
efecto
la
longitud
producción
de
de
oxígeno
suplementaria.
de
la
[2]
luz
a 30°C
IV 0,4%CO
2
[2]
12
c)
11
Explica
cómo
ayudan
las
barras
de
error
10
a
9
III 0,4%CO
extraer
conclusiones
de
este
a 20°C
2
experimento.
8
sairartibra
OC ed nóicrosba ed asat
2
sedadinu/
suplementaria.
13
[2]
7
d)
Y
X
6
La
producción
máxima
probable
de
5
oxígeno
II 0,13%CO
4
fue
de
0,125
moléculas
por
cada
a 30°C
2
fotón
3
I 0,13%CO
de
luz.
Calcula
cuántos
fotones
se
a 20°C
2
2
necesitan
1
para
producir
una
molécula
de
W
oxígeno
0
1
1
2
3
4
5
6
en
la
fotosíntesis.
[2]
7
e)
La
producción
de
oxígeno
por
fotolisis
intensidad lumínica/unidades arbitrarias
implica
▲
esta
reacción:
Fur 1
7
+
4H
O
→
O
2
Cada
5
La
gura
18
muestra
experimento
recibieron
(roja)
la
luz
hasta
tasa
de
una
con
de
700
y
por
se
cada
de
cada
660
a
(rojo
700
de
nm,
total
de
fotón
la
de
las
pero
que
luz.
El
nm
con
el
la
660nm
la
datos
al
mismo
de
misma
primer
con
de
experimento.
0,15
zul ed nótof
rop onegíxo ed salucélom ed nóiccudorp
0,10
0,05
0
700
longitud de onda (nm)
▲
Fur 18 Prduccó de xíe pr ftó medte
ftsítess c dferetes tesddes lumícs
148
se
una
intensidad
sin luz suplementaria
680
dan
tiempo
onda
de
electrón
energía).
excitarse
2H
O
luz
se
Calcula
4H
utiliza
+
a
las
un
para
nivel
cuántas
electrón
durante
+
4e
2
(elevarlo
cada
fotosíntesis.
fotosíntesis
experimento
fotón
fotolisis
de
con luz suplementaria
660
de
midió
suplementaria
650
un
mediante
Estos
de
longitudes
en
Se
de
producción
de
un
Chlorella
lejano).
la
de
onda
oxígeno
onda.
luz
de
de
ecacia
de
con
onda
una
células
calculó
longitud
que
lumínica
nm
de
después
longitud
cual
resultados
longitudes
cada
indicación
repitió
el
producción
fotosíntesis
oxígeno
en
los
+
2
excitar
superior
veces
producido
reacciones
de
debe
por
la
[2]
3
G E n é t I C a
Iroducció
Todo
de
organismo
sus
sigue
vivo
progenitores.
determinados
contienen
genes
compartida
especie.
Los
por
en
los
alelos
hereda
La
un
herencia
patrones.
una
de
Los
de
segregan
de
los
vida
genes
cromosomas
secuencia
miembros
se
mapa
lineal
una
misma
durante
meiosis,
y
permiten
combinaciones
Los
biólogos
han
manipulación
así
que
mediante
la
se
desarrollado
articial
del
formen
fusión
de
técnicas
ADN,
las
nuevas
gametos.
para
células
la
y
los
organismos.
la
3.1 Gene
Compresió:
apliccioes:
➔
Un gen es un factor hereditario que abarca una
➔
Causas de la anemia falciforme, incluidos una
longitud determinada de ADN y que inuye en
mutación por sustitución de bases, un cambio
una característica especíca.
en la secuencia de bases del ARNm transcrito
➔
Un gen ocupa una posición especíca en un
a par tir de dicha mutación y un cambio en la
cromosoma concreto.
➔
Las distintas formas especícas de un gen
secuencia de un polipéptido en la hemoglobina.
➔
reciben el nombre de alelos.
➔
Comparación del número de genes en humanos
con otras especies.
Los alelos dieren entre sí en una o unas pocas
bases.
Hbiliddes:
➔
Por mutación se forman nuevos alelos.
➔
El genoma es la totalidad de la información
➔
Uso de una base de datos para determinar las
diferencias en la secuencia de bases de un gen
genética de un organismo.
en dos especies.
➔
En el Proyecto Genoma Humano se secuenció
toda la secuencia de bases de los genes
humanos.
nurlez de l cieci:
➔
Las mejoras tecnológicas conllevan avances en
la investigación cientíca: los secuenciadores
de genes, fundamentalmente el láser y los
detectores ópticos, se usan para secuenciar
genes.
149
3
G e n é t i c a
¿Qu es u ge?
Un gen es un factor hereditario que abarca una longitud
determinada de ADN y que inuye en una característica
especíca.
La
genética
es
información
la
en
rama
los
transmitirse
de
utilizaron
palabra
método
la
de
“génesis”,
orígenes
otras
que
Unos
que,
en
signica
más.
deben
La
a
estar
transmitirse
partir
(arveja),
del
inventó
de
la
las
química
certeza
los
deducir
los
genes
que
tiene
cada
se
la
y
de
por
factores
y
para
más
A
la
pocas
solo
a
cabo
en
en
y
los
se
biólogos
de
la
el
palabra
interesados
ojos
azules,
y
el
en
de
la
los
entre
hecho
manifestarán
siglo
caso
el
o
XIX
de
misma
de
las
factores
siglo
XX
de
de
era
se
ADN
miles
de
segmento
cromosoma
(por
genes.
de
A
genética
la
probar
bien
y
se
una
lo
más
muchos
composición
con
ejemplo,
Por
mucho
tiene
de
organismo.
sobre
acerca
Si
inuían
hereditarios.
pudo
ADN.
que
hereditarios.
plantas
otro
investigaciones
esos
demostraron
vivos
eran
cualquier
surgieron
hay
el
en
las
del
un
en
organismos
factores
moléculas
cada
estaban
de
puede
entendiese
Proviene
estos
constituidos
consiste
que
los
fruta
que
46),
Los
se
características
donde
describir
obvias
que
calvicie
estas
que
la
mediados
estaban
de
biólogos
descendencia
de
almacenamiento
información
algo.
intensicaron
tan
gen
cromosoma
Los
el
esta
descendientes.
antes
como
llevaron
moscas
estudia
cómo
información.
especícas
relativamente
típica
sus
descendencia,
“gen”
genes.
tales
había
a
se
de
orígenes.
que
preguntas
que
humana
XX
palabra
de
contiene
un
siglo
a
y
mucho
causados
las
que
vivos
ocurrencia
la
características
guisante
que
genética
características
experimentos
Podían
biología
progenitores
evidentemente,
las
Una
que
de
transmitan
manera,
la
almacenamiento
muchas
se
los
de
organismos
bastante
célula
una
tanto,
corto
célula
podemos
de
ADN
genes.
Comprció del úmero de gees
Comparación del número de genes en humanos con otras especies
¿Cuántos
bacteria,
y
genes
una
se
planta
de
son
necesarios
humano?
Los
seres
complejos
en
comportamiento,
Gup
Procariotas
para
bananas
cuántos
más
150
necesitan
para
humanos
estructura,
por
lo
que
o
crear
un
crear
nos
una
tenemos
murciélago,
un
ser
cabría
y
suponer
medida
genes
consideramos
siología
qué
de
del
que
Nbe de la epecie
más
genes.
ello
previstos
estas
es
de
siguiente
cierto.
basados
especies.
número
La
No
genes
tabla
Presenta
en
los
muestra
números
observaciones
constituyen
porque
cálculos
estos
en
del
de
ADN
exactos
todavía
no
se
conocen.
Beve decipcin
Núe de gene
Haemophilus inuenzae
Bacteria patógena
1.700
Escherichia coli
Bacteria intestinal
3.200
Protoctistas
Trichomonas vaginalis
Parásito unicelular
Hongos
Saccharomyces cerevisiae (levadura)
Hongos unicelulares
Plantas
Oryza sativa (arroz)
Cultivo alimenticio
41.000
Arabidopsis thaliana (arabidopsis)
Pequeña maleza anual
26.000
Populus trichocarpa (álamo negro)
Árbol grande
46.000
60.000
6.000
3 . 1
G E N E s
Drosophila melanogaster (mosca de la
Las larvas se alimentan de fruta
fruta)
madura
Caenorhabditis elegans
Gusano pequeño del suelo
19.000
Homo sapiens (ser humano)
Gran bípedo omnívoro
23.000
Daphnia pulex (pulga de agua)
Crustáceo pequeño de estanque
31.000
Animales
14.000
¿Dóde se ecuer los gees?
Actividad
Un gen ocupa una posición especíca en un cromosoma
Etiacin del núe de
concreto.
Diversos
o
experimentos
animales
cada
Por
gene huan
grupo
han
corresponde
ejemplo,
cuatro
tipos
tipos
de
en
existen
de
los
demostrado
a
uno
cuatro
y,
en
se
los
de
El
los
cruzaron
genes
los
grupos
cromosomas.
cromosomas
que
que
tipos
de
maíz
seres
distintas
están
de
genes
tiene
variedades
ligados
en
cromosomas
ligados
diez
humanos,
en
grupos
el
la
de
número
grupos
de
una
mosca
genes
de
de
y
plantas
que
se publicó en la revista
especie.
de
la
fruta
ligados
ambos
es
y
En octubre de 1970,
Scientic American un
y
diez
23.
cálculo aproximado de que
el genoma humano podría
estar constituido por hasta
10 millones de genes.
Cada
gen
ocupa
una
posición
especíca
en
el
tipo
de
cromosoma
donde
¿Cuántas veces supera esta
se
ubica.
Esta
posición
se
llama
locus
del
gen.
Mediante
experimentos
cifra al cálculo actual? ¿Qué
de
cruzamiento
con
la
mosca
de
la
fruta
y
otros
organismos
se
ha
razones se pueden dar para
conseguido
trazar
mapas
que
largo
cromosomas,
muestran
la
secuencia
de
los
genes
a
lo
explicar un cálculo tan alto
de
los
pero
la
secuenciación
del
genoma
de
una
en 1970?
especie
permite
ahora
mapas
mucho
más
detallados.
1.1
2q7
3.41q7
3.21q7
2.22q7
3.1
2q7
2.51q7
1.41q7
1.21q7
22.11q7
31.1
2q7
11.1
2q7
3.1
2q7
2.22q7
53q7
2.23q7
13.13q7
1.13q7
33.13q7
33q7
2.63q7
▲
obtener
Figur 1 Crooso 7: jo d un crooso huno. Const d un so oécu
d ADN con roxidnt 1
70 ions d rs d ss: crc d 5% d gno
huno. E trón d nds, otnido or coorción d crooso, s difrnt d
otros croosos hunos. En  crooso 7 s ncuntrn vrios is d gns, n
su yorí n s nds crs; cd un d s tin un código único d idnticción.
S ustr  locus d gunos d os gns n  crooso 7
.
¿Qu so los lelos?
Las distintas formas especícas de un gen reciben el
nombre de alelos.
Por
lo
general,
Mendel
cruzó
variedades
de
guisante
dedujo
a
de
que
diferentes
se
considera
distintas
guisante
ores
las
diferencias
factores
hereditarios
hay
formas
de
dos
guisante
del
altas
y
Gregor
variedades
alto
de
factores
a
con
blancas
gen
la
formas
que
otra
a
en
la
de
de
ores
que
del
altura:
la
guisante,
guisante
sabemos
alternativas
inuye
padre
de
variedades
Ahora
plantas
el
de
variedades
las
hereditarios.
son
plantas
variedades
con
entre
de
Mendel
ejemplo,
y
púrpura.
se
estos
mismo
una
por
enano,
cruzó
que
genética.
da
plantas
Mendel
debían
pares
gen.
Por
lugar
a
de
ejemplo,
plantas
enanas.
151
3
G e n é t i c a
Estas
formas
alelos
se
de
un
distintas
gen.
descubrió
tiene
los
tres
seres
tiene
alelos,
tres
ojos
Como
los
ser
de
un
ocupar
es
dos
y
solo
son
tipo
el
locus
vegetales
posible
copias
la
que
que
el
casos,
ratón
por
se
del
el
alternativas
gen
tienen
en
dos
que
mismo
sea
los
el
gen
del
dos
gris
o
negro.
en
En
ABO
número
inuye
que
pelaje
sanguíneos
gran
que
de
múltiples
color
amarillo,
un
más
alelos
grupos
presenta
ejemplo,
haber
de
determina
determina
cromosoma:
suponer
del
gen
Puede
ejemplos
de
el
alelos
color
de
fruta.
formas
de
El
que
gen,
de
alelos.
primeros
hace
gen
algunos
mosca
alelos
los
ratón.
cual
el
denominan
de
el
En
un
la
en
animales
cual
lo
alelos.
en
posición
puede
en
humanos,
diferentes
los
fue
se
Uno
un
copias
del
mismo
el
de
dos
gen
cada
copias
o
dos
gen,
mismo
cromosoma.
existan
alelo
del
tienen
La
tipo
de
Solo
mayoría
de
un
alelos
ocupan
locus.
la
misma
un
de
alelo
las
células
cromosoma,
gen.
Estas
por
lo
podrían
diferentes.
Ls diferecis ere lelos
Los alelos dieren entre sí en una o unas pocas bases.
Un
gen
que
consiste
puede
diferentes
una
sola
la
Las
▲
en
de
alelos
base
ejemplo,
de
ser
la
o
un
de
un
un
en
o
miles
gen
podría
un
muy
estar
alelo
gen
de
ADN,
con
de
bases.
Las
presentan
número
adenina
secuencia
segmento
cientos
y
la
ligeras
pequeño
presente
citosina
donde
puede
secuencia
variaciones.
de
en
en
una
secuencias
ellas
una
esa
haber
son
posiciones
en
un
de
nucleótidos
individuales.
Un
polimorsmos
de
nucleótidos
individuales,
pero
de
más
de
bases
bases
de
los
Generalmente,
diferentes,
determinada
posición
polimorsmos
de
en
una
el
por
posición
otro
base
se
alelo.
llaman
Figur 2 Difrnts coors d j
gen
puede
tener
varios
n rtons
dieren
solo
en
unas
pocas
aun
así
los
alelos
del
gen
bases.
Comprció de gees
Uso de una base de datos para determinar las diferencias en la secuencia de
bases de un gen en dos especies
Uno
de
los
Humano
han
es
resultados
que
permitido
genomas,
lo
las
la
cual
del
Proyecto
técnicas
que
secuenciación
hace
posible
se
de
Genoma
●
desarrollaron
secuencias
de
genes.
esta
comparación
pueden
otros
oxidasa
1)
Los
relaciones
por
para
De
la
lista
utilizarse
baja
evolutivas.
de
hasta
identicación
de
seleccionar
función
de
secuencias
especies
Visita
el
para
explorar
web
llamado
del
(citocromo
(chimpancé).
sección
selecciona
Genomic
COX1
regions,
and
products
y
(regiones
productos),
genómicas,
donde
to
nucleotide
(ver
el
aparece
nucleótido).
la
secuencia.
sitio
troglodytes
el
conservadas
Elige
y
●
y
COX1
Además,
●
esa
Pan
gen
para
Go
permite
un
resultados,
la
transcripciones
la
de
ejemplo,
resultados
transcripts
determinar
nombre
comparar
y
de
el
organismo,
●
distintas
Escribe
FASTA
pega
la
y
aparecerá
secuencia
en
la
un
secuencia.
archivo
Copia
.txt
u
otro
GenBank®
archivo
de
texto.
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/).
●
●
Elige
Gene
(gen)
en
el
menú
de
Repite
que
152
la
búsqueda
con
las
diferentes
especies
búsqueda.
deseas
comparar
y
guarda
los
archivos.
3 . 1
●
Para
que
el
descarga
computador
el
software
alinee
la
●
secuencia,
denominado
ClustalX
y
Selecciona
tu
aparecerán
archivo.
en
la
G E N E s
Tus
ventana
secuencias
de
ClustalX.
ejecútalo.
●
●
En
el
menú
File,
elige
Load
sequences
(cargar
Bajo
el
menú
alignment
siguiente
secuencias).
Alignment,
(hacer
ejemplo
secuencias
de
elige
alineación
muestra
nueve
Do
complete
completa).
la
El
alineación
organismos
de
las
distintos.
▲
Figur 3
Pegunta baada en dat: COX-2, el tabaquismo y el cáncer de estómago
El
COX-2
es
un
ciclooxigenasa.
6.000
gen
El
nucleótidos.
polimorsmos
que
gen
de
Se
codica
consta
han
de
la
a)
Calcula
que
de
descubierto
nucleótidos
2
enzima
más
de
tres
con
el
adenocarcinoma
tipo
de
cáncer
polimorsmos
La
o
base
de
este
guanina.
China
se
COX-2
se
En
del
estómago.
produce
nucleótido
un
estudio
secuenciaron
en
357
en
el
Uno
ser
extenso
que
de
1195.
3
Explica
adenina
realizado
copias
del
habían
gástrico
y
en
985
la
Deduce,
de
G
con
en
la
conclusión
diferencia
o
un
aportando
A
en
el
tenían
La
les
la
enfermedad.
preguntó
tabla
357
1
pacientes
con
y
del
con
COX-2
los
personas
A
todas
estas
menos
habían
resultados
si
conforme
G
vez
de
adenocarcinoma
según
fumadores
lo
alguna
muestra
categorizados
opor
si
en
una
el
eran
a
si
tenían
del
en
(AG
o
porcentajes.
AA).
La
Los
gen
tabla
este
1
tipo
de
para
las
985
aumento
1195
G
basándote
o
en
A
los
es
más
Discute,
razón,
todos
los
o
los
con
se
controles.
de
la
presencia
está
asociado
adenocarcinoma
en
los
gástrico
datos,
si
aumenta
el
riesgo
de
igualmente
fumadores.
[2]
AG o AA
Fumadores
9,8%
No fumadores
9,5%
la
40,0%
(GG)
A
en
esta
T
 1 Pcints con cáncr
muestran
misma
no
cuál
el
43,7%
copias
que
datos,
en
[2]
no
AG o AA
tenían
Fumadores
habitual
si
1195
riesgo
GG
1195
muestra
una
del
basándote
los
dos
personas
en
extraerse
[2]
de
9,4%
35,6%
las
No fumadores
bases
puede
porcentajes.
personas
cáncer.
Predice,
que
los
gástrico
resultados
2
en
GG
clasicación
[2]
que
▲
posición
total
fumado.
fumadores
nucleótido
copia
pacientes
desarrollado
en
se
los
fumadores.
nucleótido
adenocarcinoma
no
eran
de
porcentaje
gástrico.
gen
4
adenocarcinoma
que
el
estos
nucleótido
puede
ambas
pacientes
controles
total
y
gástrico,
de
un
porcentaje
fumadores
individuales
b)
asociados
el
eran
12,6%
42,4%
nucleótido
[2]
▲
T
 2 Pcints sin cáncr
153
3
G e n é t i c a
Mutación
Actividad
Por mutación se forman nuevos alelos.
Nuevos alelos
Los
alelos
Las
mutaciones
nuevos
se
forman
por
mutación
genética
a
partir
de
otros
alelos.
En una investigación reciente sobre
son
cambios
aleatorios:
no
existe
ningún
mecanismo
mutaciones donde se secuenciaron
para
que
se
produzca
determinada
mutación.
El
tipo
más
importante
de
las bases de todos los genes de un
mutación
es
la
sustitución
de
bases
según
la
cual
una
base
en
la
secuencia
grupo de padres e hijos, se demostró
de
un
gen
se
sustituye
por
otra
base
diferente.
Por
ejemplo,
si
la
adenina
que había una mutación de una base
estuviera
presente
en
una
determinada
posición
de
la
secuencia
de
bases,
8
por cada 1,2 × 10
bases. Calcula
podría
sustituirse
por
la
citosina,
la
guanina
o
la
timina.
cuántos alelos nuevos es probable
que tenga un niño como resultado
Es
de mutaciones en sus padres. Utiliza
desarrollado
el supuesto de que existen 25.000
sea
genes humanos y que estos tienen un
y
promedio de 2.000 bases.
cual
poco
probable
por
benecioso.
algunas
se
son
Casi
el
un
cambio
todas
incluso
produce.
cuando
que
evolución,
Las
individuo
aleatorio
quizás
las
letales
el
al
causar
en
pero
la
las
las
en
un
alelo
transcurso
mutaciones
mutaciones
muere,
en
son
que
de
neutrales
muerte
células
de
del
mutaciones
la
o
ha
célula
las
de
años,
perjudiciales,
cuerpo
en
se
millones
se
en
la
eliminan
células
que
Fuente: Campbell , C. D. et al.“Estiting th
hun uttion rt using utozygosity in 
foundr oution”. Nature Genetics. 201
2.
se
transforman
originar
en
gametos
enfermedades
pueden
transmitirse
a
la
descendencia
y
genéticas.
N.º 44, . 1
277–1
281. DOI: 10.1038/ng.24
18.
La anemia falciforme
Teoría del Conocimiento
Causas de la anemia falciforme, incluidos una mutación
¿Qué
para
criterios
pueden
distinguir
entre
utili zarse
c orrelación
por sustitución de bases, un cambio en la secuencia de
y
bases del ARNm transcrito a par tir de dicha mutación
causa-ef ec to?
y un cambio en la secuencia de un polipéptido en la
Existe una correlación entre la
hemoglobina
elevada frecuencia del alelo de
células falciformes en las poblaciones
humanas y altas tasas de infección
con malaria Falciparum. Cuando
La
anemia
mundo.
falciforme
Se
debe
alfa-globina
existe una correlación, esta puede
o no deberse a una relación causal.
Considera la información en la gura 4
para decidir si la anemia falciforme
causa infección por malaria.
de
a
la
es
una
la
enfermedad
mutación
hemoglobina.
El
genética
gen
que
símbolo
más
frecuente
codica
de
este
el
gen
en
el
polipéptido
es
Hb.
La
A
mayoría
de
sustitución
los
de
seres
base
humanos
convierte
tiene
el
el
sexto
alelo
Hb
codón
.
del
Si
una
gen
mutación
GAG
en
por
GTG,
se
S
forma
un
mutación
en
un
nuevo
si
esta
óvulo,
o
alelo,
tiene
del
denominado
lugar
testículo
en
una
que
se
b)
a)
del
Hb
.
La
célula
descendencia
del
convierte
ovario
en
que
solo
se
hereda
la
transforma
espermatozoide.
S
Cuando
como
se
su
transcribe,
lugar
de
transcribe
sexto
el
sexto
ácido
hemoglobina
de
oxígeno.
codón
el
alelo
en
Este
aglutinen
Estas
sucientemente
en
entre
como
el
ARNm
GAG,
el
sí
en
de
para
y
producido
cuando
polipéptido
cambio
agrupaciones
rígidas
,
de
aminoácido
glutámico.
se
Hb
lugar
hace
que
tejidos
moléculas
deformar
de
es
las
con
los
este
tiene
GUG
ARNm
valina
se
en
moléculas
bajas
de
concentraciones
hemoglobina
glóbulos
son
rojos,
lo
los
Clave
s
Frecuencia del alelo Hb
(%)
15–20
10–15
5–10
cuales
adquieren
una
apariencia
de
hoz
o
falciforme.
0–5
Estas
células
atrapadas
en
falciformes
los
causan
capilares
daño
sanguíneos,
a
los
tejidos
porque
bloqueándolos
y
quedan
reduciendo
el
Figur 4 () M d  frcunci d
ujo
de
sangre.
Cuando
las
células
falciformes
regresan
a
condiciones
o d  ni fcifor y () M
d s árs fctds or  ri n
Áfric y Asi occidnt
154
de
altas
de
hemoglobina
concentraciones
se
de
rompen
oxígeno
y
las
en
el
células
pulmón,
retoman
las
su
agrupaciones
forma
normal.
3 . 1
Estos
cambios
ocurren
circulación
de
membrana
plasmática
puede
estos
los
acortarse
glóbulos
a
a
una
glóbulos
tan
un
y
otra
rojos.
resultan
solo
ritmo
4
lo
vez
a
Tanto
medida
la
dañadas
días.
El
y
que
se
produce
hemoglobina
la
cuerpo
vida
no
sucientemente
de
un
puede
rápido,
como
G E N E s
la
la
glóbulo
rojo
reemplazar
lo
cual
ocasiona
anemia.
Por
tanto,
muy
qué
un
pequeño
negativas
para
frecuencia
ha
las
cambio
en
personas
ocurrido
esta
un
que
gen
puede
heredan
mutación,
tener
el
pero
gen.
en
consecuencias
No
se
sabe
algunas
con
partes
S
del
mundo
este
de
alelo
y
copia,
el
alelo
África,
desarrollan
por
mutante.
lo
Hb
hasta
que
Estos
el
es
sorprendentemente
5%
de
síntomas
producen
individuos
los
recién
graves
ambas,
solo
de
la
común.
nacidos
anemia.
Otro
hemoglobina
padecen
En
tienen
síntomas
zonas
dos
35 %
del
copias
tienen
normal
y
la
del
una
forma
leves.
Figur 5 Microgrfís d céus fcifors y góuos rojos nors
¿Qu es u geom?
El genoma es la totalidad de la información genética de
un organismo.
Hoy
de
está
la
●
en
la
día,
los
biólogos
información
contenida
secuencia
En
los
en
los
●
En
las
ADN
de
El
el
los
genoma
ADN
del
un
por
lo
bases
el
Este
de
y
de
del
los
que
es
el
cada
genoma
el
el
La
de
consta
mismo
genoma
núcleo,
la
en
de
sus
de
más
las
un
46
totalidad
genética
organismo
de
moléculas
de
es
que
ADN
animales,
vivo
ADN.
de
la
aunque
el
diferente.
consta
más
la
moléculas
molécula
otros
es
como
información
genoma
núcleo,
del
“genoma”
una
generalmente
plantas,
cromosomas
palabra
organismo.
de
del
patrón
cromosomas
mitocondria
●
de
humanos,
especies
de
ADN,
la
de
cromosomas
mitocondria.
número
el
completa
seres
forman
denen
genética
las
de
las
moléculas
moléculas
de
de
ADN
de
la
cloroplasto.
procariotas
cromosoma
es
circular,
mucho
más
además
de
pequeño
los
y
consiste
plásmidos
que
en
estén
presentes.
155
3
G e n é t i c a
El Proyeco Geom Humo
Actividad
En el Proyecto Genoma Humano se secuenció toda la
La tica de la invetigacin
del gena
secuencia de bases de los genes humanos.
Vale la pena discutir las
El
cuestiones éticas vinculadas
encontrar
a la investigación del genoma.
El
Proyecto
Genoma
la
proyecto
de
bases,
trajo
lo
Humano
secuencia
que
de
rápidas
comenzó
bases
mejoras
permitió
la
en
completa
en
las
1990.
del
técnicas
publicación
de
Su
objetivo
genoma
una
de
del
ser
era
humano.
secuenciación
secuencia
preliminar
¿Es ético tomar una muestra
muchoantes
de
lo
esperado,
en
el
año
2000,
y
una
secuencia
completa
de ADN de grupos étnicos
en
el
año2003.
de distintas par tes del
mundo y secuenciarlo sin su
autorización?
Aunque
el
ha
una
dado
nos
¿Es ético que una empresa
ha
datos
de biotecnología patente la
secuencia de bases de un
gen para impedir que otras
conocimiento
inmediata
proporcionado
con
la
que
Por
ejemplo,
son
genes
es
los
llevar a cabo investigaciones
lo
número
de
posible
También
se
genes
la
total
que
secuencia
se
puede
predecir
de
23.000
eran
van
de
estos
la
trabajar
de
El
las
de
bases
nos
humana,
una
fuente
rica
muchos
secuencias
Los
no
genética
durante
genoma
genes.
más
de
considerar
a
cuáles
proteínas.
mucho
completa
comprensión
investigadores
codicadores
aproximadamente
empresas la utilicen para
de
y
de
humano
cálculos
de
años.
bases
contiene
iniciales
del
altos.
libremente?
descubrió
¿Quién debe tener acceso a
Conocido
hasta
esta información genética?
dentro
estas
¿Deben los empleadores, las
génica,
de
así
que
ahora
regiones
como
la
como
mayor
“ADN
“basura”
secuencias
parte
del
basura”,
hay
genoma
cada
elementos
altamente
vez
que
repetitivas,
no
se
se
transcribe.
acepta
afectan
más
a
la
denominadas
que
expresión
ADN
satélite.
compañías de seguros y las
El
genoma
que
se
secuenció
consta
de
un
conjunto
de
cromosomas:
se
fuerzas policiales conocer
trata
de
un
genoma
humano,
no
del
genoma
humano.
La
investigación
nuestra composición
continúa
para
encontrar
variaciones
en
la
secuencia
entre
individuos
genética?
diferentes.
Todos
secuencias
de
observan
la
muchos
diversidad
Desde
la
vivos
de
genomas
humanos
que
nos
comparten
otorga
de
unidad
la
mayoría
genética,
nucleótido
simple
de
pero
que
las
también
se
contribuyen
a
humana.
bases
genomas
que
seres
lo
polimorsmos
publicación
secuencia
estos
los
bases,
genoma
muchas
revelan
eran
será
del
de
aspectos
desconocidos
un
tema
para
humano,
otras
de
la
ha
desarrollo
de
los
investigación
la
la
comparaciones
evolutiva
La
de
determinado
Las
historia
previamente.
el
se
especies.
biología
en
entre
organismos
sobre
el
siglo
los
XXI.
tcics uilizds pr l secuecició del geom
Las mejoras tecnológicas conllevan avances en la investigación cientíca: los
secuenciadores de genes, fundamentalmente el láser y los detectores ópticos,
se usan para secuenciar genes.
En
cierto
genoma
de
el
momento,
humano
alcanzar,
nal
del
pero
siglo
la
idea
completo
las
XX
de
mejoras
la
secuenciar
parecía
muy
tecnológicas
hicieron
posible,
el
difícil
hacia
se
produjeran
están
de
especies
otras
resulta
un
objetivo
muy
mejoras
continuaron
tras
el
comienzo
156
lo
cual
hizo
que
las
un
lo
esperado.
ritmo
aún
los
Otros
genomas
mayor.
secuenciar
primeras
en
un
genoma,
pequeños
primero
trozos
de
se
ADN.
lo
Cada
del
uno
proyecto,
a
de
secuenciar
ambicioso.
fragmenta
Las
antes
permitiendo
aunque
Para
todavía
mucho
avances
secuencias
de
estos
fragmentos
se
secuencia
por
3 . 1
●
separado.
de
un
Para
encontrar
fragmento
monocatenarias
polimerasas,
de
del
pero
la
ADN,
secuencia
se
mismo
se
crean
de
el
las
proceso
ADN
antes
se
haya
copiado
toda
la
secuencia
de
de
Un
láser
pequeñas
estándar
en
la
cantidades
mezcla
de
la
de
un
acuerdo
los
Esto
por
separado
contienen
con
cada
nucleótidos
una
de
las
no
cuatro
de
ADN.
copia
de
ADN
una
de
copia.
las
número
en
tan
partir
bases
A
cuatro
Estas
longitud
●
solo
de
del
la
una
de
cual
se
cuatro
del
ADN
se
al
las
de
la
cuatro
puede
cada
nal
en
copia
en
la
todas
carril
las
de
un
nucleótidos.
escanea
a
lo
largo
del
presenten
carril
para
hacer
uorescencia.
Se
utiliza
un
de
detector
óptico
uorescencia
a
lo
para
reconocer
largo
del
los
carril.
una
serie
de
de
con
cada
según
Para
una
el
a
picos
cada
de
uorescencia,
número
de
que
nucleótidos.
de
una
gel.
hay
pistas
deducir
de
y
un
estándares
separan
electroforesis
en
posibles
muestras
variable,
muestras
nucleótidos
la
●
Un
computador
bases
a
partir
uorescencia
de
deduce
la
la
secuencia
secuencia
de
de
colores
de
detectada.
cada
banda
gel,
a
secuencia
de
ADN.
se
que
automatizar
utilizan
diferentes
de
bases
cuatro
continuación
Se
producen
longitud
utilizando
de
tecnológico
al
Se
de
mezclan
número
marcadores
corresponden
bases
al
se
separan
se
Hay
que
se
nucleótido
reacción.
colores
hace
ADN
bases
●
no
muestras
de
gel
que
poniendo
las
de
●
que
Todas
copias
copias
utilizando
detiene
bases
G E N E s
ADN.
el
terminan
la
marcadores
para
emplea
gran
avance
cada
una
uorescentes
marcar
un
uorescente
en
el
secuenciación
de
bases
proceso:
colores
Se
marcador
describe
aceleró
color
para
de
de
copias
diferente
las
las
las
copias
cuatro
del
que
bases.
Figur 6 Scunci d ADN d  vridd d uv Pinot Noir
157
3
G e n é t i c a
3.2 Ca
Compresió
apliccioes
➔
Los procariotas tienen un cromosoma que
Técnica de Cairns para medir la longitud
➔
consta de una molécula de ADN circular.
de las moléculas de ADN mediante una
➔
Algunos procariotas también tienen plásmidos,
autorradiografía.
pero los eucariotas carecen de estos.
Comparación del tamaño del genoma de fago
➔
➔
Los cromosomas de los eucariotas son
T2, Escherichia coli, Drosophila melanogaster,
moléculas lineales de ADN asociadas con
Homo sapiens y Paris japonica.
proteínas histonas.
Comparación de números de cromosomas
➔
➔
En una especie eucariota hay distintos
diploides de Homo sapiens, Pan troglodytes,
cromosomas por tadores de diferentes genes.
➔
Canis familiaris, Oryza sativa y Parascaris
equorum.
Los cromosomas homólogos poseen la misma
secuencia de genes pero no necesariamente
Uso de cariogramas para deducir el sexo y
➔
los mismos alelos de dichos genes.
➔
diagnosticar el síndrome de Down en seres
humanos.
Los núcleos diploides tienen pares de
cromosomas homólogos.
➔
Los núcleos haploides tienen un cromosoma
Hbiliddes
de cada par.
Uso de bases de datos para identicar el locus
➔
➔
El número de cromosomas es un rasgo
de un gen humano y su producto polipeptídico.
característico de los miembros de una especie.
➔
Un cariograma representa los cromosomas de
un organismo con las parejas de homólogos
nurlez de l cieci
ordenados según una longitud decreciente.
Las mejoras en las técnicas conllevan avances en
➔
➔
El sexo es determinado por los cromosomas
la investigación: la técnica de la autorradiografía
sexuales y los autosomas son cromosomas
fue empleada para establecer la longitud de las
que no determinan el sexo.
moléculas de ADN en los cromosomas.
Cromosoms bcerios
Los procariotas tienen un cromosoma que consta de una
molécula de ADN circular.
En
el
subtema
En
la
mayoría
molécula
los
de
procesos
asociado
Debido
a
que
158
el
se
los
ADN
que
en
una
de
por
se
copias
lo
célula
generalmente
dos
la
que
básicos
proteínas,
cromosoma
coexisten
describió
procariotas
circular
vitales
con
cromosoma,
1.2
de
ha
estructura
hay
un
contiene
la
célula.
que
a
todos
El
veces
procariótica
hay
una
replicado,
idénticas,
de
sola
esto
los
ADN
se
células
que
genes
de
las
describe
solo
está
copia
durante
pero
las
cromosoma,
un
solo
de
consta
presente
cada
una
de
necesarios
bacterias
como
breve
es
procarióticas.
no
una
para
está
ADNdesnudo.
un
gen.
Después
espacio
de
de
tiempo
preparación
para
la
3 . 2
división
a
polos
celular.
Los
opuestos
y
dos
cromosomas
luego
la
célula
se
genéticamente
divide
en
idénticos
se
C r o m o s o m A s
mueven
dos.
Plásmidos
Algunos procariotas también tienen plásmidos, pero los
eucariotas carecen de estos.
Los
plásmidos
encuentran
en
y
los
eucariotas.
contienen
pero
no
unos
son
genes
los
plásmidos.
presente
pequeñas
de
en
Son
el
no
puede
haber
múltiples
puede
no
los
de
permite
plásmidos
por
una
los
la
que
plásmidos
se
la
de
una
genes
de
otros
pueden
de
morir
entre
al
o
una
de
en
especies.
diferente.
especies.
articialmente
la
célula,
ejemplo,
se
encuentran
un
antibiótico
un
por
en
está
de
una
Esto
los
Por
y
a
otra,
posible
es
lo
que
cuando
el
absorbido
natural
también
entre
tanto,
plásmido
celular.
célula
es
sucede
método
lo
un
división
Incluso
biólogos
genes
que
célula
procariótica
Es
Los
desnudos,
Por
ritmo.
una
formadas
célula
y
para
tiempo
mismo
transferirse
las
se
inusuales
momentos.
población.
una
que
muy
básicos.
cuando
mismo
al
ADN
útiles
menudo
plásmidos
células
barrera
transferir
en
replican
especie
a
de
son
circulares
ser
vitales
beneciosos
ambas
al
pueden
procesos
no
pero
pequeños,
que
procariota
plásmidos
libera
de
para
se
propagación
crucen
célula
transferencia
pero
copias
a
adicionales
procariotas,
antibióticos
son
célula
transferirse
copias
plásmido
una
los
los
siempre
de
que
a
genes
cromosomas
Las
genes
para
ambiente,
plásmidos
los
generalmente
resistencia
Estos
moléculas
en
cuantos
necesarios
los
Los
son
comúnmente
de
utilizan
los
especies.
Figur 1 () Moécu circur d ADN d
un ctri () Bctri rrándos
resistencia a la
genes que ayudan al
r dividirs
trimetoprima
plásmido a propagarse
resistencia a las
resistencia a los
penicilinas
desinfectantes
resistencia a las
estreptomicinas
resistencia a la
vancomicina
Figur 2 E ásido LW1043
Uso de l uorrdiogrfí pr medir ls molculs de aDn
Las mejoras en las técnicas conllevan avances en la investigación: la técnica de la
autorradiografía fue empleada para establecer la longitud de las moléculas de ADN
en los cromosomas.
Los
datos
cuantitativos
consideran
apoyar
a
veces
las
o
como
refutar
son
pruebas
las
el
generalmente
tipo
una
prueba
hipótesis,
imágenes
más
de
las
pero
que
contundentes.
se
más
en
la
rme
para
biología
proporcionan
Los
avances
en
microscopía
de
estructuras
Estas
a
otras
también
veces
han
que
permitido
eran
conrman
cambian
obtener
previamente
las
los
ideas
imágenes
invisibles.
existentes,
conocimientos
pero
que
poseemos.
159
3
G e n é t i c a
Los
biólogos
desde
la
localización
tejidos.
la
han
década
En
de
la
utilizado
de
1940
sustancias
década
de
técnica
de
una
imágenes
de
moléculas
bacteria
E.
coli.
ese
el
autorradiografía
descubrir
especícas
1960,
manera
En
la
para
John
diferente
enteras
de
momento
en
células
Cairns
para
no
por
o
utilizó
de
estaba
o
más
Cairns
revelaron
utilizada
la
claro
si
los
bacteriano
de
una,
pero
primera
del
por
ADN.
otros
cromosomas
era
las
respondieron
por
replicación
producir
ADN
cromosoma
ADN
la
a
vez
La
para
una
sola
molécula
imágenes
esta
las
pregunta.
horquillas
técnica
de
investigar
También
de
Cairns
la
de
obtenidas
fue
estructura
de
eucariotas.
Medició de l logiud de ls molculs de aDn
Técnica de Cairns para medir la longitud de las moléculas de ADN mediante una
autorradiografía
John
Cairns
ADN
de
E.
obtuvo
coli
imágenes
utilizando
la
de
las
moléculas
siguiente
de
técnica:
Las
que
de
●
Se
cultivaron
en
un
células
durante
dos
imágenes
el
producidas
cromosoma
ADN
circular
en
con
de
cultivo
que
La
timidina
desoxirribosa,
nucleótidos
ADN.
La
que
E.
que
las
del
la
la
contenía
base
en
tritiada
un
de
la
ADN
la
para
E.
contiene
coli
ligada
un
las
Otros
del
A
continuación,
membrana
celulares
de
se
colocaron
diálisis
utilizando
y
la
se
isótopo
cromosomas
de
producían
por
melanogaster
radiactivamente.
las
células
enzima
sus
lisozima.
sobre
un
ADN
●
Se
a
en
alta
Al
la
se
de
nal
cada
capa
la
del
que
Se
se
punto
de
los
examinó
donde
indicaba
la
se
de
dos
con
un
posición
un
del
es
dado
solo
de
que
2
la
longitud
µm.
esta
de
se
obtener
eucariotas.
con
de
una
correspondía
cromosoma
utilizaron
de
la
Se
longitud
la
la
de
consiguió
mosca
con
después
imágenes
de
de
la
fruta
12.000
cantidad
D. melanogaster,
imagen
Drosophila
µm.
total
se
los
una
de
pudo
Como
ADN
de
deducir
una
que
en
una
molécula
esta
especie
muy
al
menos
larga
un
cromosoma
de
ADN.
A
contiene
diferencia
la
molécula
era
lineal
en
vez
de
de
los
circular.
su
en
ese
en
el
electrones
la
de
película.
se
reveló
microscopio.
átomo
aparecía
Es
fotográca
meses
un
µm.
diálisis.
dejó
tritio
con
molécula
1.100
hizo
Durante
emitieron
reaccionaron
desintegrado
que
meses.
átomos
y
de
emulsión
y
de
paredes
liberar
membrana
de
dos
los
período
y
la
para
membrana
durante
de
células
de
desintegraron
energía
había
na
algunos
película
En
lo
una
oscuridad
ADN
las
supercie
supercie
tiempo
●
la
aplicó
la
la
suavemente
largo,
coli
para
cromosoma
procariotas,
estallar
E.
investigadores
por
digirieron
de
autorradiografía
un
●
células
tritio,
marcado
longitud
demostraron
sola
a
fabricar
replicación
llamado
una
timidina
timina
utiliza
hidrógeno
células
replicación
es
coli
emplea
timidina
radiactivo
lo
y
Cairns
es
generaciones
de
tritiada.
por
coli
una
extraordinariamente
medio
E.
de
tritio
grano
se
oscuro,
ADN.
Figur 3
Cromosoms de los eucrios
Los cromosomas de los eucariotas son moléculas lineales
de ADN asociadas con proteínas histonas.
Los
es
con
160
cromosomas
una
las
sola
eucariotas
molécula
proteínas
de
están
ADN
histonas.
compuestos
lineal
Las
de
ADN
inmensamente
histonas
tienen
y
proteínas.
larga.
forma
Está
globular
El
ADN
asociada
y
son
más
3 . 2
anchas
con
en
la
el
que
el
ADN.
molécula
de
cromosoma
ADN
que
collar
de
no
están
están
perlas
a
Hay
muchas
ADN
en
un
moléculas
enrollada
separadas
contacto
a
por
con
cromosoma
su
histonas
alrededor.
tramos
las
cortos
histonas.
eucariótico
en
Las
durante
cromosoma,
histonas
de
Esto
un
la
da
la
C r o m o s o m A s
adyacentes
molécula
un
aspecto
de
de
interfase.
Diferecis ere los cromosoms
En una especie eucariota hay distintos cromosomas
por tadores de diferentes genes.
Los
cromosomas
observarse
la
mitosis
con
y
la
engrosados
tiñen
fase
con
de
la
se
se
el
mitosis
diferentes
donde
meiosis
por
con
cualquier
lugar,
En
los
los
se
al
cromosomas
los
Dieren
las
unen
dos
desde
idénticas
cromosomas
tanto
en
de
un
El
lo
o
las
la
Hay
hasta
mitosis,
la
la
y
si
se
Figur 4 En un icrogrfí ctrónic, s
primera
histons dn  un crooso ucriótico 
rinci d un cor d rs durnt 
replicación.
intrfs.
observan
estar
centro
En
por
se
cortos
visibles
cromátidas
posición
puede
el
más
dos
puedan
Durante
proteínas.
en
centrómero
que
resultan
producidas
como
extremo
mucho
dobles.
durante
para
interfase.
que
a
ADN
longitud
cromátidas.
cerca
por
ven
de
la
aparecen
ADN
se
estrechos
durante
cromosomas
que
los
examinan
juntan
demasiado
óptico
superenrollamiento,
moléculas
tipos.
son
microscopio
colorantes
hermanas,
Cuando
eucariotas
un
del
del
centrómero
localizado
en
cromosoma.
PH
OH
todos
eucariotas
existen
al
menos
dos
tipos
diferentes
de
fen 16S
cromosomas,
pero
en
la
mayoría
de
las
especies
hay
más.
Los
7S ADN
seres
val
23S
tir
humanos,
por
ejemplo,
tienen
23
tipos
de
cromosomas.
cit b
leu
PL
Todos
los
genes
en
los
eucariotas
ocupan
una
posición
especíca
pro
en
N1
un
tipo
de
cromosoma,
llamado
locus
del
gen.
Por
lo
tanto,
cada
tipo
ile
glu
f-met
de
a
cromosoma
lo
largo
de
contiene
la
una
molécula
secuencia
lineal
de
especíca
ADN.
En
de
muchos
genes
dispuestos
cromosomas
gln
N6
N2
esta
ala
control
secuencia
se
compone
de
más
de
mil
asn
ARN ribosomal
genes.
trp
N5
cis
ARN de transferencia
el
pasado
se
realizaron
experimentos
de
cruzamiento
para
OL
tir
leu
En
gen que codica
descubrir
ser
proteínas
la
y
secuencia
otras
de
genes
especies.
en
tipos
Actualmente
de
se
cromosomas
puede
de
obtener
Drosophila
la
melanogaster
secuencia
de
bases
his
ser
OX1
de
N4
cromosomas
completos,
lo
que
permite
deducir
secuencias
de
genes
asp
más
a
precisas
y
rg
OX2
3
N
gli
completas.
lis
OX3
El
hecho
de
que
los
genes
estén
dispuestos
en
una
secuencia
estándar
ATPasa
a
Figur 5 M d gns d crooso
lo
largo
de
un
tipo
de
cromosoma
permite
el
intercambio
de
partes
de
los
itocondri huno. Hy gns n os
cromosomas
durante
la
meiosis.
ntos d ADN. Los croosos d
núco son ucho ás rgos, son or tdors
d un yor cntidd d gns y son ins
Cromosoms homólogos
n ugr d circurs.
Los cromosomas homólogos poseen la misma secuencia
de genes pero no necesariamente los mismos alelos de
dichos genes.
Si
dos
Los
cromosomas
cromosomas
porque,
Si
dos
cada
un
por
lo
menos
eucariotas
uno
de
los
cromosoma
una
misma
tienen
la
homólogos
son
en
misma
no
algunos
miembros
cromosomas
del
otro.
especie.
son
Esto
en
secuencia
de
de
de
genes
generalmente
los
una
uno
genes,
misma
de
permite
la
ellos
los
alelos
especie,
sea
son
idénticos
entre
son
es
de
homólogo
reproducción
homólogos.
entre
sí
diferentes.
esperar
con
al
que
menos
miembros
de
161
3
G e n é t i c a
Pegunta baada en dat: Comparación de los cromosomas
Actividad
de los ratones y de los seres humanos
Invetigacin cn iccpi de l
La
gura
en
seres
6
muestra
todos
los
tipos
de
cromosomas
en
ratones
y
ca del aj
1
humanos.
Se
utilizan
números
y
colores
para
indicar
las
El ajo tiene cromosomas grandes,
secciones
de
los
cromosomas
del
secciones
de
los
cromosomas
humanos.
ratón
que
son
homólogas
a
las
lo que lo hace una opción ideal
para observar los cromosomas. Es
Similitudes genéticas entre el ratón y el ser humano
necesario contar con células en
Cromosomas del ratón
Cromosomas del ser humano
proceso de mitosis. Los bulbos de ajo
1
2
desarrollan raíces si se mantienen
3
4
5
6
7
8
9
19
10
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
7
18
19
20
X
Y
11
7
8
19
6
19
9
7
8
3
11
9
durante 3 o 4 días a unos 25°C con
2
2
4
11
4
19
11
su base en el agua. Las puntas de las
18
15
4
15
2
3
19
6
3
15
11
10
1
16
7
1
16
3
1
raíces con células en mitosis son de
12
20
4
10
1
13
11
color amarillo, en vez de blanco.
10
11
12
14
15
16
3
22
6
disco de
bulbo de ajo
13
18
10
16
2
5
6
18
7
10
7
2
16
5
2
1
8
14
3
6
5
22
22
7
16
10
poliestireno
1
7
6
8
2
1
19
22
14
18
19
con un agujero
18
2
1
1
7
13
5
2
12
12
2
1
22
recor tado
agua a 25°C
19
X
Y
matraz
11
Y
9
X
2
Las puntas de las raíces se ponen
10
en una mezcla de colorante que
Figur 6 Croosos
se adhiere a los cromosomas y de
ácido que desliga las conexiones
1
Deduce
seres
entre las paredes celulares. Lo
el
número
de
tipos
de
cromosomas
en
ratones
y
en
humanos.
[2]
ideal es que tengan una longitud
2
Identica
los
dos
tipos
de
cromosomas
humanos
que
son
más
aproximada de 5 mm. Diez partes
similares
a
los
cromosomas
del
ratón.
[2]
de aceto-orceína con una parte de
3
1,0 mol dm
de ácido clorhídrico
3
Identica
que
proporcionarán buenos resultados.
puntas de raíces de
mezcla de colorante
4
no
los
son
Sugiere
las
cromosomas
homólogas
razones
de
a
del
los
las
ratón
que
contienen
cromosomas
múltiples
secciones
humanos.
similitudes
[2]
entre
los
genomas
ajo de 5 mm de largo
del
5
ratón
Deduce
y
del
cómo
ser
han
humano.
mutado
[2]
los
cromosomas
durante
la
vidrio de
evolución
reloj
3
de
animales
como
el
ratón
y
el
ser
humano.
[2]
Las raíces se calientan con la
mezcla de colorante y ácido en
Comprció de mños de geoms
una placa calefactora a 80°C
durante 5 minutos. Se coloca una
Comparación del tamaño del genoma de fago T2,
de las puntas de las raíces en un
por taobjetos de microscopio, se
cor ta por la mitad y se descar ta la
Escherichia coli, Drosophila melanogaster, Homo
sapiens y Paris japonica
mitad más alejada de la terminación
Los
genomas
de
los
organismos
vivos
varían
considerablemente.
Los
de la raíz.
genomas
más
pequeños
son
los
de
los
virus,
aunque
generalmente
punta de raíz
no
se
los
considera
organismos
vivos.
La
tabla
siguiente
muestra
el
vidrio de reloj
tamaño
de
los
genomas
de
un
virus
y
el
de
cuatro
organismos
vivos.
placa
calefactora
a 80 °C
Uno
los
4
Se agrega una gota de colorante, se
coloca un cubreobjetos y se aplasta
de
Se
es
cuatro
eucariotas
varía
correlaciona
ADN
varía
la
organismos
signicativamente
directamente
de
162
los
genoma
que
con
en
la
función
cantidad
como
de
del
complejidad
proporcional.
actúa
vivos
más
Ello
genes
se
es
una
tamaño
del
de
y
El
procariota,
tamaño
número
organismo,
debe
a
varias
funcionales
duplicación
célula
pequeño.
genes.
es
del
de
pero
de
cromosomas.
no
razones:
muy
cuyo
genoma
es
la
variable
proporción
y
también
3 . 2
C r o m o s o m A s
la punta de la raíz para esparcir las
ogani
Taañ del gena
Decipcin
células y formar una capa de una
(en illne de pae
sola célula de grosor. Así se pueden
de bae)
examinar y contar los cromosomas,
Fago T2
Virus que ataca a
y también se pueden observar las
Escherichia coli
distintas fases de la mitosis.
0,18
Escherichia coli
5
presionar con el dedo
Bacteria intestinal
pulgar para aplastar la
Drosophila melanogaster
140
Mosca de la fruta
Homo sapiens
3.000
Paris japonica
150.000
punta de raíz
Ser humano
por taobjetos
papel de
cubreobjetos
Arbusto del bosque
ltro doblado
Ideicció de los loci de los gees humos
Uso de bases de datos para identicar el locus de un gen humano y su producto
polipeptídico
El
locus
de
un
gen
es
su
posición
especíca
en
los
Nbe
cromosomas
homólogos.
Se
pueden
utilizar
Decipcin del gen
bases
del gen
de
datos
en
línea
para
encontrar
el
locus
de
los
genes
DRD4
humanos.
Hay
un
ejemplo
de
este
tipo
de
bases
Codica un receptor de la dopamina
de
que está implicado en una serie de
datos
en
el
sitio
web
Online
Mendelian
Inheritance
in
trastornos neurológicos y psiquiátricos.
Man
(OMIM),
de
la
Universidad
Johns
Hopkins.
CF TR
●
Busca
la
sigla
OMIM
para
acceder
a
la
Codica una proteína del canal de
página
cloruro. Un alelo de este gen causa la
inicial.
brosis quística.
●
En
la
búsqueda
avanzada,
selecciona
Gene
Map
HBB
(mapa
Codica la subunidad beta-globina de
genético).
la hemoglobina. Un alelo de este gen
●
Escribe
el
nombre
de
un
gen
en
la
casilla
de
causa la anemia falciforme.
búsqueda.
Aparecerá
una
tabla
con
información
F8
sobre
el
gen,
incluido
su
locus,
y
el
Codica el Factor VIII, una de
cromosoma
las proteínas necesarias para la
donde
se
encuentra.
A
la
derecha
se
muestran
coagulación de la sangre. La forma
sugerencias
de
algunos
genes
humanos.
clásica de la hemolia está causada por
●
Otra
1
al
opción
22
o
es
uno
seleccionar
de
los
un
cromosoma
cromosomas
sexuales
del
X
un alelo de este gen.
o
TDF
Y,
en
lugar
de
escribir
el
nombre
de
un
gen.
Factor determinante del testículo: este
Se
gen determina que un feto se desarrolle
mostrará
una
todos
genes,
secuencia
completa
de
los
loci
de
como un macho.
loci
los
de
genes
en
junto
el
con
el
número
total
de
cromosoma.
núcleos hploides
Los núcleos haploides tienen un cromosoma de cada par.
Un
núcleo
completo
en
los
haploide
de
seres
los
tiene
un
cromosomas
humanos
los
cromosoma
que
núcleos
se
de
cada
encuentran
haploides
tipo.
en
su
contienen
Tiene
un
especie.
23
conjunto
Por
ejemplo,
cromosomas.
163
3
G e n é t i c a
Los
gametos
son
reproducción
que
en
los
las
células
sexual.
seres
Los
humanos
espermatozoide
sexuales
gametos
tanto
contienen
23
que
se
tienen
las
fusionan
núcleos
células
del
durante
haploides,
óvulo
como
la
por
las
lo
del
cromosomas.
núcleos diploides
Los núcleos diploides tienen pares de cromosomas homólogos.
Un
núcleo
juegos
Por
46
Figur 7 Troncos d áros d ur cuir tos
diploide
completos
ejemplo,
en
tiene
de
los
los
dos
cromosomas
cromosomas
seres
humanos
que
los
de
se
cada
tipo.
Tiene
encuentran
núcleos
en
diploides
dos
su
especie.
contienen
cromosomas.
d usgo n un osqu d s Iss Cnris.
Cuando
los
gametos
haploides
se
fusionan
durante
la
reproducción
Los usgos son inusus orqu sus céus
sexual,
se
produce
un
cigoto
con
un
núcleo
diploide.
Cuando
este
se
son hoids. En  yorí d os ucriots
divide
por
mitosis,
se
producen
más
células
con
núcleos
diploides.
os gtos son hoids, ro s céus
Muchos
animales
y
plantas
están
formados
enteramente
por
células
rognitors qu os roducn no.
diploides,
la
excepto
reproducción
Los
de
núcleos
los
los
por
diploides
cromosomas
efectos
presente
de
un
las
fuertes
Este
fenómeno
si
crecimiento
tienen
dos
sexuales.
que
utilizan
se
dos
los
para
producir
a
híbridos
gen,
que
se
menudo
diferentes
vigor
cada
es
de
y
es
si
los
genes
híbrido
menos
pueden
perjudiciales
Además,
como
cultivos
de
ventaja
recesivas
alelos
conoce
copias
Una
dominante.
tienen
de
células
mutaciones
alelo
más
las
gametos
para
sexual.
genes
también
está
organismos
en
la
los
evitar
lugar
razón
de
del
son
uno
solo.
fuerte
F
1
número de cromosoms
El número de cromosomas es un rasgo característico de
los miembros de una especie.
Una
de
de
las
diferente
de
miembros
El
el
una
de
son
Prsnt dos croosos d cd tio.
cambios
muy
especie
raros
fundamentales
puede
si
los
También
y
los
números
millones
de
se
los
de
tener
para
el
cambiar
existen
durante
se
Sin
cromosómicos
un
es
la
número
entre
de
que
embargo,
a
o
sí
los
cromosomas.
evolución
fusionan,
tienden
el
número
número
mecanismos
duplique.
de
especie
con
reproducirse
mismo
cromosomas
años
una
organismos
cruzarse:
necesitan
cromosómico
durante
que
puedan
disminuir,
fracturas.
número
un núro dioid d 12 croosos.
más
improbable
cromosomas
Puede
producen
que
Figur 8 Céu d Trillium luteum con
Es
cromosomas
de
número
especie.
se
características
cromosomas.
de
una
aumentar
pueden
estos
si
causar
fenómenos
permanecer
sin
evolución.
Comprció del úmero de cromosoms
Comparación de números de cromosomas diploides de Homo sapiens, Pan
troglodytes, Canis familiaris, Oryza sativa y Parascaris equorum
El
diccionario
compone
gran
164
de
Oxford
veinte
cantidad
de
English
Dictionary
volúmenes,
información
cada
sobre
se
uno
los
con
y
una
orígenes
signicados
pudo
haber
volúmenes,
de
las
palabras.
publicado
más
en
grandes,
un
o
Esta
información
número
en
un
menor
número
se
de
mayor,
3 . 2
más
pequeños.
paralelismo
los
De
entre
cromosomas
pocos
más
la
los
en
cromosomas
misma
manera,
números
los
y
los
eucariotas.
grandes
y
existe
Algunos
otros
un
tamaños
tienen
Todos
de
tienen
muchos
pequeños.
los
C r o m o s o m A s
eucariotas
diferentes
de
tienen
al
cromosomas,
de
cromosomas
en
algunos
diploides
casos
supera
siguiente
muestra
diploides
de
es
el
menos
por
lo
por
dos
que
lo
el
tipos
número
menos
centenar.
La
cuatro;
tabla
el
número
de
cromosomas
algunas
especies
seleccionadas.
Nbe
Nbe
Núe de
cientc de
vulga
ca
diplide
la epecie
Parascaris
lombriz intestinal
equorum
del caballo
Oryza sativa
arroz
24
Homo sapiens
ser humano
46
Pan troglodytes
chimpancé
48
Canis familiaris
perro
78
4
Figur 9 ¿Quién tin ás croosos: un rro o su duño?
Pegunta baada en dat: Diferencias en el número de cromosomas
Planta
Núe de
Aniale
ca
Haplopappus gracilis
4
Parascaris equorum (lombriz intestinal del caballo)
Luzula purpurea
6
Aedes aegypti (mosquito de la ebre amarilla)
Crepis capillaris
8
Drosophila melanogaster (mosca de la fruta)
Vicia faba (haba de campo)
12
Musca domestica (mosca doméstica)
Brassica oleracea (col)
18
Chor thippus parallelus (saltamontes)
Citrullus vulgaris (melón de agua)
22
Cricetulus griseus (hámster chino)
Lilium regale (azucena)
24
Schistocerca gregaria (langosta del desier to)
Bromus texensis
28
Desmodus rotundus (murciélago vampiro)
Camellia sinesis (té chino)
30
Mustela vison (visón)
Magnolia virginiana (magnolia)
38
Felis catus (gato doméstico)
Arachis hypogaea (cacahuete)
40
Mus musculus (ratón)
Coea arabica (café)
44
Mesocricetus auratus (hámster dorado)
Stipa spar tea (hierba puercoespín)
46
Homo sapiens (ser humano actual)
Chrysoplenum alternifolium (cespitosa)
48
Pan troglodytes (chimpancé)
Aster laevis (lila)
54
Ovis aries (oveja doméstica)
Glyceria canadensis
60
Capra hircus (cabra)
Carya tomentosa (nogal)
64
Dasypus novemcinctus (armadillo)
Magnolia cordata
76
Ursus americanus (oso negro americano)
Rhododendron keysii
78
Canis familiaris (perro)
T
 1
165
3
G e n é t i c a
1
La
tabla
incluye
cromosomas
muchos
diferentes,
algunosnúmeros,
Explica
por
qué
como
números
pero
5,
ninguna
7,
de
3
de
Explica
11
las
o
13
de
Discute,
cromosomas.
la
basándote
en
tabla,lahipótesis
más
complejo
es
un
el
tamaño
puede
del
genoma
deducirse
de
la
cromosomas.
[1]
especies
Sugiere,
basándote
en
los
datos
en
la
[3]
tabla1,un
2
qué
especie
cantidad
13.
4
tiene
por
deuna
faltan
los
de
datos
que
durante
cuanto
organismo,
cambio
cromosómica
de
la
que
en
la
estructura
podría
evolución
haber
del
ser
ocurrido
humano.
[2]
más
cromosomastiene.
[4]
Deermició del sexo
mujer
varón
XX
XY
El sexo es determinado por los cromosomas sexuales y los
autosomas son cromosomas que no determinan el sexo.
cromosomas
determinan
el
sexo
en
los
seres
humanos:
X
X
Dos
●
El
cromosoma
X
es
relativamente
Y
es
mucho
grande
y
tiene
su
centrómero
cerca
XX
X
Y
de
XX
XY
●
la
El
mitad.
cromosoma
del
más
pequeño
y
tiene
su
centrómero
cerca
extremo.
XY
Como
los
cromosomas
cromosomas
inuyen
en
sexuales.
el
X
e
Y
determinan
Todos
desarrollo
del
los
demás
feto
el
sexo,
reciben
cromosomas
como
varón
o
son
el
nombre
autosomas
de
y
no
mujer.
1 mujer : 1 varón
El
Figur 10 Dtrinción d sxo
cromosoma
mujeres.
un
el
Una
genes
resto
del
Un
gen
un
Se
inglés
este
como
no
y
se
Las
del
el
Un
de
El
la
fertilización
los
que
por
dos
por
SRY
tiene
el
padre
que
Y
la
se
Y
.
y
cromosoma
el
y
que
se
que
X
la
y
el
un
se
de
de
X
y
y
menos
número
de
secuencia
los
genes
X
y
no
no
en
son
mitad
o
en
como
TDF
características
testosterona.
de
un
en
Y
se
Debido
desarrolla
cromosoma
lugar
de
Y
testículos
ellos
a
cada
cromosoma
el
momento
espermatozoides.
forman
hijos
las
Y)
testosterona.
uno
los
desarrolle
region
ningún
ovarios
heredan
llevan
los
se
cromosoma
determina
otra
al
misma
pero
feto
desarrollo
pasan
hijos
X,
varones
cromosoma
producción
X
Cuando
y
el
la
sex-determining
femeninas,
los
X
en
en
tener
pequeño
tiene
cromosomas
humano
o
un
Y
desarrollan
X
deben
femeninos.
provoca
inglés
y
esenciales
cromosoma
Inicia
dos
cromosoma
X
tiene
rasgos
(del
todos
cromosoma
el
los
sexuales
ser
son
tanto,
encuentran
factor).
lo
cromosoma
contienen
del
cromosomas
un
un
solo
cromosoma
manera,
de
se
de
testículos
un
hormonas
sexo
un
del
feto
Y
lo
cromosoma
cromosoma
con
TDF
,
este
madre.
heredan
del
tienen
la
mitad
no
denomina
feto
gen
mujeres
ser
Y
del
que
por
porción
desarrollo
incluidos
producen
puede
166
le
un
varón.
óvulo;
cromosoma
porción
pequeña
el
genes
humanos,
testis-determining
gen,
tiene
El
cromosoma
para
masculinas,
a
una
particular
varón.
(del
X.
muchos
seres
pequeña
que
necesarios
tiene
los
cromosoma
genes.
de
X
Todos
el
los
X
de
de
Este
espermatozoides,
cromosoma
heredan
célula
el
Y
.
Las
cromosoma
la
hijas
Y
.
3 . 2
Criogrms
C r o m o s o m A s
Tea del Cnciient
Un cariograma representa los cromosomas de un
¿En qu edida la deteinacin del
organismo con las parejas de homólogos ordenados
ex en cpeticine dep tiva e
una cuetin cientca?
según una longitud decreciente.
La prueba de la determinación del
Los
cromosomas
de
un
organismo
pueden
verse
en
las
células
que
se
sexo se introdujo en los Juegos
encuentran
en
la
mitosis;
la
visión
es
más
clara
cuando
las
células
están
Olímpicos de 1968 debido a la
en
metafase.
Es
necesario
teñir
los
cromosomas
para
poder
verlos.
preocupación de que las mujeres
Algunos
colorantes
dan
a
cada
tipo
de
cromosoma
un
patrón
distintivo
con un género siológico ambiguo
de
bandas.
tuvieran una ventaja injusta. Esto
Si
teñimos
células
que
se
están
dividiendo,
las
colocamos
en
un
ha demostrado ser un problema
portaobjetos
de
microscopio
y
luego
las
aplastamos
presionando
sobre
el
por una serie de razones. El modelo
cubreobjetos,
los
cromosomas
se
esparcirán.
A
menudo
se
superponen,
cromosómico es problemático, ya
pero
buscando
con
cuidado
se
puede
encontrar
una
célula
en
la
que
no
que la no disyunción cromosómica
haya
cromosomas
superpuestos.
Se
pueden
hacer
micrografías
de
los
puede llevar a situaciones donde un
cromosomas
teñidos.
individuo técnicamente podría ser
Originalmente
disponerlos
puede
y
estructura.
tamaño
análisis
requería
posteriormente
hacer
distinguir
el
digitalmente.
La
posición
aquellos
de
Los
del
cortar
forma
todos
manual,
cromosomas
centrómero
cromosomas
que
son
y
cromosomas
pero
se
el
de
los
este
ordenan
patrón
tipos
de
proceso
según
su
bandas
distintos
pero
varón, pero la persona no se dene
y
ahora
se
tamaño
permiten
tienen
un
de esa manera. Las personas con dos
cromosomas X pueden desarrollarse
hormonalmente como varones y
aquellas con un cromosoma X y uno Y
pueden desarrollarse hormonalmente
similar.
como mujeres.
Como
la
mayoría
de
las
células
son
diploides,
los
cromosomas
están
Las pruebas de determinación del
generalmente
en
pares
homólogos.
Se
ordenan
por
tamaño,
comenzando
sexo se interrumpieron en 1996, en
con
el
par
más
largo
y
terminando
con
el
más
pequeño.
par te debido a cuestiones de derechos
humanos como el derecho a la
expresión personal y a denir el propio
género. En lugar de ser una cuestión
cientíca, se trata más bien de una
cuestión social.
Figur 11 Criogr d un ujr, con tinción uorscnt
167
3
G e n é t i c a
Los crioipos y el sídrome de Dow
Uso de cariogramas para deducir el sexo y diagnosticar
el síndrome de Down en seres humanos
Un
cariograma
dispuestos
cariotipo
en
es
una
cromosomas
estudian
es
una
pares
imagen
propiedad
que
el
de
homólogos
de
un
organismo
observando
los
los
en
cromosomas
orden
de
organismo:
tiene
en
cariogramas,
sus
que
de
un
longitud
el
número
núcleos.
pueden
organismo,
decreciente.
y
Los
el
tipo
Un
de
cariotipos
utilizarse
de
se
dos
maneras:
Figur 12 Niño con trisoí 2
1 o síndro
1
Para
d Down
deducir
cromosomas
indican
2
Para
que
si
es
el
extraídas
copias
del
del
Down;
existen
el
Se
útero
del
trastornos
se
visuales
y
21,
conoce
entre
síndrome
mental
varón
o
mujer,
y
de
de
1
2
cariograma
Indica
muestra
qué
tipo
de
a)
El
más
largo
b)
El
más
corto
Distingue
entre
la
el
cariotipo
cromosoma
de
el
en
a
son
lugar
veces
los
de
como
pérdida
cardíacos.
cromosomas
humanos
2
b)
Los
cromosomas
humanos
X
Deduce,
4
Explica
aportando
si
el
una
cariotipo
razón,
muestra
y
el
e
de
También
crecimiento.
feto.
12
Y
[4]
sexo
alguna
del
feto.
anormalidad.
[2]
[2]
Figur 13
168
Si
en
el
el
presentan
dos
un
Y
X
células
y
un
tiene
21.
de
ser
hay
tres
síndrome
Aunque
las
audición,
suelen
fetales
cariotipo
niño
trisomía
de:
Los
se
que
anomalías
algunas
[2]
estructura
otras
dos,
afectados,
la
y
embarazo.
es:
a)
3
un
Si
utilizando
Preguntas basadas en datos: Un cariotipo humano
El
mujer.
mientras
Down
generalmente
durante
cromosoma
esto
es
es
síndrome
hace
diferencias
comunes
retraso
individuo
individuo
varón.
diagnosticar
cromosómicas.
de
un
X,
características
así
como
comunes
el
3 . 3
m E I o s I s
3.3 meii
Compresió
apliccioes
Un núcleo diploide se divide por meiosis para
➔
La no disyunción puede causar síndrome de
➔
producir cuatro núcleos haploides.
Down y otras anormalidades cromosómicas.
La división por dos del número de cromosomas
➔
Estudios donde se indica que la edad de los
➔
permite un ciclo vital sexual con una fusión de
progenitores inuye en la probabilidad de no
gametos.
disyunción.
El ADN se replica antes de la meiosis, de forma
➔
Descripción de métodos usados para obtener
➔
que todos los cromosomas constan de dos
células para el análisis del cariotipo, por
cromátidas hermanas.
ejemplo, el muestreo de la vellosidad coriónica
Los estadios tempranos de la meiosis
➔
y la amniocentesis y los riesgos asociados.
implican el apareamiento de los cromosomas
homólogos y el sobrecruzamiento, con la
Hbiliddes
posterior condensación.
Dibujo de diagramas que representen las
➔
La orientación de los pares de cromosomas
➔
etapas de la meiosis hasta dar origen a la
homólogos previa a la separación es aleatoria.
formación de cuatro células haploides.
La separación de pares de cromosomas
➔
homólogos en la primera división de la meiosis
divide por dos el número de cromosomas.
nurlez de l cieci
El sobrecruzamiento y la orientación aleatoria
➔
Realización atenta de obser vaciones: la
➔
promueven la variación genética.
meiosis se descubrió mediante el examen de
La fusión de gametos de diferentes
➔
células de líneas germinales en división por
progenitores promueve la variación genética.
medio del uso de microscopio.
El descubrimieo de l meiosis
Realización atenta de observaciones: la meiosis se descubrió mediante el examen
de células de líneas germinales en división por medio del uso de microscopio.
Los
avances
siglo
de
XIX
las
alcanzados
permitieron
estructuras
en
los
obtener
celulares
y
microscopios
imágenes
también
en
el
detalladas
demostraron
mitosis
algunos
colorantes
teñían
núcleo
tratamos
de
la
célula.
Estos
colorantes
estructuras
liformes
en
los
núcleos
a
las
que
se
de
la
denominó
cromosomas.
década
realizó
de
1880,
un
observaciones
grupo
de
de
núcleos
en
repetir
las
observaciones
proceso
de
podremos
apreciar
que
estos
realmente
importantes
logros.
para
Preparar
observar
la
un
portaobjetos
meiosis
sencilla.
Se
puede
obtener
tejido
no
es
adecuado
biólogos
cuidadosas
las
anteras
que
se
están
formando
dentro
de
y
un
detalladas
la
A
de
alemanes
de
hicieron
microscopio
tarea
partir
ocurren
en
de
división
cómo
revelaron
sus
unas
gradualmente
meiosis.
especícamente
biólogos
el
la
descubrir
Si
que
y
división
pimpollo
de
lirio
o
de
una
sección
de
testículo
que
169
3
G e n é t i c a
de
langosta
teñir
y
disecada.
luego
microscopio.
no
se
aplastar
A
pueden
proceso.
que
los
formas
o
las
claras
Incluso
especialistas
es
debe
sobre
menudo
ver,
sucientemente
del
Se
cromosomas
extrañas
las
para
células
muestras
adoptan
las
estas
tejido,
en
no
mostrar
entender
durante
el
portaobjetos
imágenes
con
difícil
jar
un
las
una
de
meiosis
son
los
preparadas
de
la
designó
las
fenómeno
que
en
la
equorum)
fundamental
lombriz
hay
y
óvulo
fecundado
el
de
dos
óvulo
número
los
de
fecundación.
la
hipótesis
producirse
reduce
Ya
se
a
del
cromosomas
contiene
se
vida.
de
las
Esta
en
La
se
observación
que,
en
cada
división
mitad
el
observado
de
la
mitosis
gametos
en
animales
a
células
cuniculus)
especie
hembras
la
través
tiene
meiosis
lentamente
de
de
de
los
meiosis.
meiosis
la
0
y
ventaja
comienza
durante
La
se
pudo
observación
ovarios
entre
la
de
la
28
de
al
de
conejos
días
que
en
nacer
muchos
de
y
se
días.
que
la
formular
debe
especial
que
cromosomas.
divisiones
el
plantas.
las
a
en
para
cromosomas
el
indica
generación,
de
de
nombre
sucede
utilizado
de
del
que
mediante
condujo
durante
y
Esto
el
que
método
fue
núcleos
duplica
con
lo
el
número
( Parascaris
mientras
nuclear
número
distintas
los
el
entender
(Oryctolagus
meiosis.
observó
caballo
cuatro.
cromosomas
de
habían
que
espermatozoides,
una
la
intestinal
de
cuidadosa
por
ya
produce
Un
mitad
nalmente
detalles
variedad
y
se
la
como
a
secuencia
lo
imágenes,
etapas
divisiones
reducir
nucleares
desarrollo
Se
de
caracterizó
a
Figur 1
▲
Resume de l meiosis
una célula
2n
diploide
Un núcleo diploide se divide por meiosis para producir
meiosis I
cuatro núcleos haploides.
dos células
n
n
La
meiosis
es
una
de
las
dos
maneras
en
que
el
núcleo
de
una
célula
haploides
eucariota
puede
dividirse.
El
otro
método
es
la
mitosis,
que
se
describió
meiosis II
en
cuatro células
n
n
el
subtema
división
1.6.
produce
En
dos
la
meiosis
núcleos
el
núcleo
hijos,
cada
se
divide
uno
de
los
dos
veces.
cuales
se
La
primera
divide
otra
haploides
vez
Figur 2 Esqu d  iosis
para
como
El
dar
meiosis
núcleo
I
que
total
y
de
cuatro
meiosis
sufre
la
de
cromosomas
homólogos.
tiene
implica
la
motivo
se
la
células
por
lo
que
primera
meiosis
I
número
sola
tipo.
un
conoce
a
la
tienen
el
no
la
haploide
cromátida.
a
una
la
la
en
uno
en
dos
de
de
del
la
los
dos
divisiones
I
del
segunda.
haploide
de
se
conocen
de
Los
de
con
es
mismo
diploide:
tipo
núcleos
son
se
tiene
producidos
haploides.
cromosomas:
dos
denominan
La
por
por
meiosis
este
reducción.
un
número
dos
cromosoma
de
núcleos
hermanas.
cuatro
cada
de
cromosomas
cromosomas,
producen
cromosomas,
tipo:
tienen
cromátidas
y
meiosis
del
cuatro
cada
número
meiosis
II
de
división
mitad
la
meiosis
de
división
mitad
número
consiste
durante
Estas
cromosomas
Cada
por
reducción
división,
Los
cromosoma
como
originadas
la
cromosoma
separan
solo
reducción
Las
la
cada
núcleos.
II.
primera
cromosomas
meiosis
170
un
cada
producidos
pero
Estas
núcleos
cromosoma
todavía
la
cada
tienen
formado
en
por
cromátidas
que
tipo,
ocurre
se
el
por
una
3 . 3
m E I o s I s
L meiosis y los ciclos viles sexules
La división por dos del número de cromosomas permite
un ciclo vital sexual con una fusión de gametos.
Los
ciclos
vitales
asexuales.
En
cromosomas
idénticos.
cromosomas
En
los
vez
que
Por
lo
o
tanto,
ocurre
gametos.
la
meiosis
claro
paso
la
pueden
que
existen
y
los
ser
descendencia
modo
de
son
sexuales
tiene
los
o
mismos
genéticamente
diferencias
los
la
entre
progenitores,
los
por
lo
que
hay
cómo
decisivo
de
es
dos
duplica
cromosomas
en
también
del
del
de
los
proceso
el
cualquier
animales
desarrolla.
en
se
reducción
ocurrir
células
un
se
de
porque
Esta
mayoría
es
reproducción
la
sexual
unión
progenitores
el
número
podría
se
implica
de
las
diferentes.
de
número
a
la
Cada
cromosomas.
duplicarse
reduce
el
células
en
mitad
cada
en
cromosómico
alguna
a
la
mitad
meiosis.
los
Las
la
fecundación
generalmente
vital.
en
La
fecundación
fuese
puede
pero
de
eucarióticos,
número
no
ciclo
meiosis
copias
La
el
si
la
durante
sexual,
de
sexual,
descendencia
gametos,
ocurre
del
vital
vivos
asexual,
progenitor,
fecundación.
generación
los
la
organismos
vital
genética.
de
sexuales
La
de
el
ciclo
organismos
proceso
etapa
un
los
ciclo
que
En
diversidad
de
un
ocurre
momento
durante
cuerpo,
por
el
tanto,
durante
proceso
son
un
de
ciclo
vital
creación
diploides
y
de
tienen
dos
genes.
complejo
Lo
origen
que
de
y
por
está
los
el
claro
momento
es
eucariotas.
que
Sin
su
la
no
está
muy
evolución
meiosis
no
fue
Figur 4 Los úhos (jo) s rroducn
un
dint un cico vit sxu y tinn
habría
céus dioids, intrs qu os usgos
fusión
de
gametos
y
el
ciclo
vital
sexual
de
los
eucariotas
no
podría
(rri) tinn céus hoids.
tener
lugar.
Pegunta baada en dat: Los ciclos vitales
La
gura
humanos
3
muestra
y
de
representar
el
los
el
ciclo
musgos.
número
vital
Se
de
usa
haploide
los
n
de
1
seres
Resume
vital
para
2n
para
representar
el
número
diploide.
de
los
musgos
crecen
similitudes
musgo
y
el
de
entre
un
Distingue
en
la
el
de
entre
un
ser
el
ciclo
humano
cápsula
de
en
la
la
planta
que
se
y
constan
producen
de
las
ciclo
humano.
vital
de
un
un
indicando
[5]
musgo
cinco
parte
diferencias.
principal
el
ser
Los
y
esporotos
cinco
un
cromosomas
2
y
de
tallo
y
[5]
una
esporas.
óvulo
n
esperma
esperma
óvulo
n
n
n
planta de
varón
cigoto
mujer
2n
2n
2n
musgo
cigoto
n
Clave
mitosis
2n
espora
esporoto
n
2n
meiosis
fecundación
Figur 3
171
3
G e n é t i c a
Replicció del aDn es de l meiosis
El ADN se replica antes de la meiosis, de forma que todos
2n
interfase
los cromosomas constan de dos cromátidas hermanas.
Durante
las
primeras
gradualmente
llegan
a
ser
por
etapas
efecto
visibles,
es
de
del
la
meiosis
los
cromosomas
superenrollamiento.
evidente
que
cada
Tan
cromosoma
se
acortan
pronto
como
consiste
en
dos
2n
cromosomas
cromátidas
hermanas.
Esto
es
así
porque
antes
de
la
meiosis,
durante
la
homólogos
interfase,
formado
se
replica
por
dos
Inicialmente
2n
es
muy
n
precisa
es
dos
del
núcleo;
así,
cada
cromosoma
está
hermanas.
cromátidas
y
idénticas.
hermanas
el
número
extremadamente
Esto
de
es
así
que
forman
errores
porque
que
la
cada
cromosoma
replicación
ocurren
durante
del
la
ADN
copia
del
pequeño.
meiosis II
Cabría
la
esperar
segunda
número
n
ADN
cromátidas
genéticamente
ADN
n
el
meiosis I
son
n
las
todo
n
n
Figur 5 Rsun d  iosis
núcleo
de
cuales
el
ADN
de
la
cromosomas
diploide,
hermanas,
los
que
división
se
en
el
divide
cada
se
cual
dos
se
replicara
meiosis,
pero
reduzca
cada
veces
cromosoma
la
vez
es
mitad
de
Esto
la
cuatro
una
primera
explica
durante
consiste
producir
compone
entre
así.
cromosoma
para
se
a
otra
no
la
en
y
que
el
meiosis.
dos
núcleos
Un
cromátidas
haploides
en
cromátida.
Formció de bivlees y sobrecruzmieo
Los estadios tempranos de la meiosis implican el
apareamiento de los cromosomas homólogos y el
sobrecruzamiento, con la posterior condensación.
Algunos
de
la
verse
con
de
los
meiosis
con
su
un
moléculas
llama
Como
consta
de
de
ADN
a
a
la
Se
crea
una
par
se
No
pero
homólogos
ha
en
de
cada
ocurre
lugar,
se
meiosis
muy
cada
la
par
de
ocurren
alargados
y
por
lo
del
y
comienzo
no
se
pueden
aparea
ADN,
tanto
cromosomas
homólogos
al
y
cromosoma
replicación
hermanas
hay
cada
cuatro
homólogos.
el
proceso
de
sinapsis.
un
proceso
tratar
resultado,
se
la
cromosomas
donde
y
de
están
producido
necesario
del
intersección
cromosomas
se
denomina
es
sí
primer
cromátidas
sinapsis,
sobrecruzamiento.
proceso,
En
ya
dos
un
veces
a
importantes
cromosomas
asociadas
bivalente
Seguidamente
este
los
microscopio.
apareamiento
de
más
cuando
homólogo.
cromosoma
Se
hechos
I,
aquí
que
es
rompen
vuelven
a
detalles
muy
las
unir
denominado
los
cromátidas
con
moleculares
importante.
la
otra
de
los
cromátida.
El
Figur 6 Un r d croosos
hoóogos contin cutro
croátids y  vcs s conoc
con  nor d tétrd.
sobrecruzamiento
a
lo
largo
y
puede
de
los
haber
se
produce
cromosomas.
en
posiciones
Por
lo
menos
aleatorias
ocurre
en
uno
cualquier
en
cada
lugar
bivalente
varios.
En st tétrd s vn cinco
Debido
a
que
cada
cruzamiento
se
produce
exactamente
en
la
misma
quiss, o qu dustr qu
posición
en
las
dos
cromátidas
que
intervienen,
se
da
un
intercambio
 sorcruzinto ud ocurrir
mutuo
de
genes
entre
las
cromátidas.
Como
las
cromátidas
son
ás d un vz.
homólogas
de
los
genes
cromátidas
172
pero
no
idénticas,
intercambiados
con
nuevas
es
muy
sean
probable
diferentes.
combinaciones
de
que
Por
alelos.
lo
algunos
tanto,
se
de
los
alelos
producen
3 . 3
m E I o s I s
Orieció leori de los bivlees
La orientación de los pares de cromosomas homólogos
previa a la separación es aleatoria.
Al
mismo
dentro
desde
tiempo
del
los
Después
polos
de
adhieren
a
la
adhesión
en
la
Cada
●
Los
de
los
pares
una
la
célula
de
los
Los
de
célula
la
de
los
microtúbulos
se
las
empiezan
principios
cromosoma
cromosomas
en
son
une
a
etapas
desarrollarse
nuclear,
estos
de
se
la
condensan
meiosis,
microtúbulos.
microtúbulos
se
cromosomas.
no
los
un
homólogos
primeras
a
membrana
centrómeros
de
mitosis.
de
rotura
los
La
●
que
núcleo
se
produce
de
la
misma
manera
que
siguientes:
polo,
no
a
los
dos.
MITOSIS
dos
cromosomas
homólogos
en
un
bivalente
se
unen
a
polos
diferentes.
●
El
polo
al
dispone
●
La
que
el
●
en
La
los
tiene
última
más
cromosoma
las
de
esto
bivalentes
mismas
instancia,
un
consecuencias
discuten
cada
cromosomas;
de
orientación
Las
une
de
orientación
cromosoma
y,
se
par
ser
la
adelante,
aleatoria,
a
no
la
ese
por
de
a
los
aleatoria
sección
de
la
nombre
lo
forma
de
que
en
que
se
orientación.
cada
asociarse
a
cada
polo
polo.
afecta
orientación
en
el
oportunidades
atraído
bivalente
de
es
depende
recibe
sobre
otros
de
una opción
bivalentes.
los
bivalentes
diversidad
genética
de
otra opción
MEIOSIS
se
este
Figur 7 Corción d 
dhsión d os croosos 
subtema.
os icrotúuos n  itosis y 
iosis
Reducció del úmero de cromosoms  l mid
La separación de pares de cromosomas homólogos en la
primera división de la meiosis divide por dos el número de
cromosomas.
El
movimiento
de
se
la
meiosis
divide
hacia
y
las
polos
de
que
los
en
dos
cromosomas
la
cromátidas
opuestos,
en
cromosomas
completos
Inicialmente
los
quiasmas,
así
los
pero
traslada
a
se
uno
La
separación
de
la
Por
célula
lo
esta
dos
de
es
reducción.
los
los
dos
un
cromosoma
núcleos
en
Al
se
a
la
pares
la
y
el
de
mitad
primera
en
tipo,
el
de
cada
número
de
lo
que
no
se
cromosoma
de
al
de
otro
se
mueven
y
los
meiosis
de
de
los
la
y
cromosomas
cada
en
bivalente
polos
de
cuando
cada
por
cromosomas
se
polo.
cromosomas
división
son
división
centrómero
unidos
los
de
homólogos
la
el
divide
están
separación
de
primera
polos.
extremos
cromosoma
primera
por
la
mitosis
cromosoma
bivalente
Esta
Un
en
la
un
cromosoma
división
la
los
los
cromosomas
un
en
centrómero
hasta
otro
el
mismo
que
hacia
separarse.
desplazarse
cada
el
disyunción.
polos
es
componen
trasladan
desplazan
formados
de
que
meiosis
pueden
los
reduce
tanto,
se
denomina
de
la
no
Mientras
cromosomas
estas
cromosomas
homólogos
mitosis.
tipo
la
se
a
opuestos
misma.
produce
cada
meiosis
polo,
contienen
haploides.
173
3
G e n é t i c a
Obeció de cluls de u feo
Descripción de métodos usados para obtener células para el análisis del cariotipo,
por ejemplo, el muestreo de la vellosidad coriónica y la amniocentesis y los
riesgos asociados
Se
utilizan
células
dos
que
necesarios
para
amniocentesis
a
través
de
utilizando
el
procedimientos
contienen
la
producir
consiste
pared
fetales
de
del
Con
líquido
saco
un
en
de
para
cariotipo.
pasar
una
de
la
ultrasonido
la
aguja
amniótico
se
procedimiento
vellosidades
herramienta
La
obtener
aguja
partir
madre,
para
segundo
de
fetales
puede
una
de
contiene
células
la
las
de
muestreo
del
cuales
hacer
en
el
se
una
espontáneo
muestreo
es
a
muestreo
introduce
través
una
de
desarrolla
etapa
pero
con
de
el
Se
corión,
amniocentesis,
aborto
con
amniótico.
coriónicas.
células
de
guiar
extrae
que
El
obtener
cromosomas
abdominal
imágenes
procedimiento.
muestra
los
la
del
la
de
las
una
la
vagina
placenta.
embarazo
mientras
que
Esto
riesgo
es
coriónicas
del
es
a
se
anterior
el
amniocentesis
vellosidades
para
membranas
a
la
de
1 %,
del
2%
Digrms de ls eps de l meiosis
Dibujo de diagramas que representen las etapas de la meiosis hasta dar origen a la
formación de cuatro células haploides
En
la
mitosis
etapas:
profase,
meiosis
etapas,
Los
reconocen
metafase,
también
pero
meiosis
II.
se
I
y
se
cada
luego
una
una
principales
mitosis
también
puede
generalmente
anafase
dividir
tiene
lugar
segunda
fenómenos
tienen
lugar
y
en
estas
dos
vez
de
telofase.
en
en
cada
la
La
a
cuatro
veces:
la
Normalmente,
cuatro
en
de
la
intentar
Profase:
condensación
de
los
una
la
meiosis:
Metafase:
adhesión
de
los
Anafase:
los
desplazamiento
donde
más
de
descondensación
vea
Las
células
se
los
cromosomas
a
hace
razón,
difícil
a
partir
de
los
de
en
lugar
de
de
su
La célula tiene 2n cromosomas (doble
membrana nuclear
centriolo
Los cromosomas homólogos se emparejan
Profase I
Se produce el sobrecruzamiento.
metaae I
Los microtúbulos desplazan los pares
homólogos hasta el ecuador de la célula.
bivalentes alineados
en el ecuador
La orientación de los cromosomas paternos
y maternos a ambos lados del ecuador es
aleatoria e independiente de los otros pares
Metafase I
de homólogos.
la
en
la
pero
pena
de
no
es
permanentes
la
meiosis
pero
aun
estructura
apariencia.
las
microscopio.
cromosomas.
(sinapsis).
174
meiosis,
preparamos
microtúbulos y
●
Vale
portaobjetos
visibles
dibujar
cromosomas.
●
la
interpretar
generalmente
meiosis
cromátida): n es el número haploide de
●
en
temporales,
Pae I
●
menudo
preparaciones
La primera división de la meiosis
●
a
microscopio.
de
microtúbulos.
polos.
Telofase:
reales,
biológicas
cromosomas.
observaciones
●
se
preparaciones
bivalentes
●
un
estructuras
muestras
sencilla.
tener
las
con
preparar
tarea
suelen
así
●
especímenes
microscopio
que
●
de
observándolos
meiosis
etapa
partir
dibujamos
Por
esta
diagramas
etapas
a
de
partir
la
de
3 . 3
m E I o s I s
Anaae I
●
Los pares homólogos se separan. Un
los cromosomas
homólogos son
cromosoma de cada par se traslada a cada
arrastrados a
polo.
polos opuestos
Anafase I
Telae I
●
Los cromosomas se desenrollan. Durante
la interfase que sigue, no se produce la
la célula se divide
replicación.
a lo largo del
ecuador
●
Se completa la reducción del número de
cromosomas de diploide a haploide.
Telofase I
●
Tiene lugar la citocinesis.
La segunda división de la meiosis
Pae II
●
Los cromosomas, que todavía consisten
en dos cromátidas, se condensan y se
hacen visibles.
Profase II
metaae II
●
Los cromosomas se alinean a lo largo del
plano ecuatorial de la célula.
●
Las cromátidas se disponen en grupos
de dos
Metafase II
Anaae II
●
Los centrómeros se separan y las
cromátidas se mueven hacia polos
opuestos.
Anafase II
Telae II
●
Las cromátidas llegan a los polos
opuestos.
●
Se forma la envoltura nuclear.
●
Tiene lugar la citocinesis.
Telofase II
175
3
G e n é t i c a
L meiosis y l vrició geic
Actividad
El sobrecruzamiento y la orientación aleatoria promueven
Si g es el número de genes
de un genoma con diferentes
la variación genética.
g
alelos, 2
es el número de
Cuando
dos
personas
tienen
un
hijo,
saben
que
heredará
una
mezcla
posibles combinaciones de
impredecible
de
las
características
de
cada
uno.
Gran
parte
de
la
estos alelos que pueden
imprevisibilidad
se
debe
a
la
meiosis.
Cada
gameto
que
produce
cada
generarse por meiosis. Si
progenitor
tiene
una
nueva
combinación
de
alelos:
la
meiosis
es
una
solo hubiera 69 genes con
fuente
de
variación
genética
interminable.
distintos alelos (3 genes
Aparte
de
los
genes
en
los
cromosomas
X
e
Y,
los
seres
humanos
tienen
en cada uno de los 23 tipos
dos
copias
de
cada
gen.
En
algunos
casos,
las
dos
copias
son
el
mismo
de cromosomas del ser
alelo
y
habrá
una
copia
de
ese
alelo
en
todos
los
gametos
producidos
por
humano), serían posibles
el
progenitor.
El
genoma
del
progenitor
contiene
probablemente
miles
590.295.810.358.705.700.000
de
genes
donde
los
dos
alelos
son
diferentes.
Cada
uno
de
los
dos
alelos
combinaciones. Suponiendo
tiene
las
mismas
probabilidades
de
pasar
a
un
gameto.
Supongamos
que
que todos los seres humanos
un
gen
contiene
los
alelos
A
y
a.
La
mitad
de
los
gametos
producidos
por
son genéticamente diferentes
el
progenitor
contendrá
A
y
la
otra
mitad
ahora
existe
otro
gen
contendrá
a.
y que hay 7.000.000.000 de
personas, calcula el porcentaje
de todos los posibles
genomas que existen.
Supongamos
misma
b.
Sin
manera,
la
embargo,
combinaciones
meiosis
la
de
generan
que
mitad
de
meiosis
estos
esta
los
puede
genes:
con
gametos
originar
AB,
Ab,
los
alelos
contendrá
aB
gametos
y
ab.
B
B
y
con
Dos
y
la
b.
De
otra
la
mitad
diferentes
procesos
en
la
diversidad.
B
a
B
A
b
a
50% de
probabilidad
b
A
B
b
telofase I
A
a
50% de
a
b
A
B
a
probabilidad
profase I
B
A
metafase I
▲
Figur 8 Orintción tori n  tfs I
1. La orientación aleatoria de los bivalentes
En
la
metafase
orientación
de
los
que
de
otros.
genera
I
La
la
los
un
bivalentes
bivalente
orientación
variación
se
no
orientan
inuye
aleatoria
entre
los
en
de
genes
de
la
los
forma
aleatoria
orientación
bivalentes
presentes
en
es
de
el
y
la
cualquiera
proceso
diferentes
tipos
de
cromosomas.
Por
cada
bivalente
combinaciones
adicional,
se
cromosómicas
duplica
en
una
el
número
célula
de
posibles
producida
por
meiosis.
Para
n
un
número
los
seres
haploide
n,
el
número
de
posibles
combinaciones
es
2
.
Para
23
humanos,
combinaciones,
Figur 9
176
lo
con
que
un
número
signica
más
haploide
de
8
de
23,
millones
esto
de
equivale
a2
combinaciones.
3 . 3
m E I o s I s
2. El sobrecruzamiento
Sin
de
el
sobrecruzamiento
alelos
de
los
cromosoma
podrían
los
y
cD.
lleva
ocurrir
genes
que
Esto
generarse
la
tiene
estas
tanto
meiosis
el
que
CD
para
cifra
la
y
otro
El
es
de
profase
las
I,
mismas.
lleva
cd,
en
las
nuevas
los
ejemplo,
gametos
permite
de
alelos
si
un
solo
reorganizar
combinaciones,
combinaciones
prácticamente
combinaciones
Por
sobrecruzamiento
producir
número
la
en
siempre
combinaciones.
vinculados
aumenta
lugar
serían
combinación
están
por
que
cromosomas
que
como
Cd
pueden
innita.
L fecudció y l vrició geic
La fusión de gametos de diferentes progenitores
promueve la variación genética.
La
fusión
tanto
de
para
●
Es
●
Permite
el
un
gametos
los
comienzo
que
nuevo
de
los
la
producir
como
vida
alelos
de
un
para
de
un
dos
cigoto
las
es
un
hito
muy
importante
especies.
nuevo
individuo.
individuos
diferentes
se
combinen
en
individuo.
●
Es
poco
●
La
fusión
en
una
La
variación
●
para
individuos
probable
de
que
esa
gametos,
combinación
por
lo
tanto,
de
alelos
promueve
la
haya
existido
variación
antes.
genética
especie.
genética
es
fundamental
para
la
evolución.
L o disyució y el sídrome de Dow
La no disyunción puede causar síndrome de Down y otras anormalidades cromosómicas.
A
veces
Un
no
el
se
producen
ejemplo
se
es
separan
nombre
de
cualquiera
en
no
de
errores
cuando
la
los
durante
anafase,
fenómeno
disyunción.
los
pares
de
la
cromosomas
Se
puede
meiosis.
que
homólogos
lugar
que
características
dar
recibe
con
deja
de
al
individuo
dos.
síndrome
de
Aunque
con
comunes
Down
tres
hay
son
de
la
cromosomas
variaciones,
las
personas
pérdida
21
en
algunas
con
auditiva,
así
cromosomas
célula parental diploide
homólogos:
dos
de
los
cromosomas
con dos cromosomas 21
se
trasladan
otro
que
polo.
tiene
a
El
interviene
polo
y
resultado
un
cromosoma
un
ninguno
será
cromosoma
de
en
menos.
la
Si
un
de
el
al
gameto
más
o
no disyunción
un
durante
la meiosis
fecundación
gameto sin
cromosoma 21
gameto
humana,
el
gameto con dos
cromosomas 21
resultado
será
un
individuo
con
45
o
47
muerte de
cromosomas.
la célula
fusión de
La
presencia
de
de
cromosomas
un
número
anormal
gametos
una
es
persona
decir,
signos
21,
de
un
menudo
desarrolle
conjunto
físicos.
también
Down,
a
se
Por
algún
de
a
la
como
una
no
normal
que
síndrome,
síntomas
ejemplo,
conocida
debe
causa
gameto haploide
×
o
trisomía: cigoto con
tres cromosomas 21
trisomía
síndrome
disyunción
Figur 10 Dostrción d cóo  no disyunción ud dr ugr 
síndro d Down
177
3
G e n é t i c a
como
son
problemas
frecuentes
cardíacos
el
retraso
y
de
visión.
mental
y
de
También
crecimiento.
disyunción
el
de
La
mayoría
de
las
otras
trisomías
que
se
también
nacimiento
cromosomas
los
seres
humanos
son
tan
graves
que
no
sobrevive.
A
veces,
los
con
trisomía
18
y
trisomía
13.
sexuales.
un
La
como
resultado
número
existencia
anormal
de
sexuales
XXY
es
la
causa
del
los
síndrome
Klinefelter,
mientras
que
la
presencia
de
tan
bebés
solo
nacen
dar
con
la
de
descendencia
puede
bebés
presentan
cromosomas
en
de
La
un
cromosoma
sexual
(un
cromosoma
X)
no
provoca
el
síndrome
de
Turner.
L edd de los progeiores y l o disyució
Estudios donde se indica que la edad de los progenitores inuye en la probabilidad
de la no disyunción
Los
la
datos
presentados
relación
incidencia
entre
de
la
la
en
edad
la
de
trisomía
gura
la
21
11
y
otras
4
muestran
madre
y
Discute
los
la
anormalidades
los
padres
tener
riesgos
cuando
a
los
que
retrasan
se
la
enfrentan
decisión
de
hijos.
[2]
cromosómicas.
trisomía 2
1
1
Resume
madre
la
y
relación
la
incidencia
Determina
a
un
niño
madres
b)
la
los
trisomía
40
años
Basándote
en
los
la
la
todas las anormalidades
cromosómicas
vivos.
probabilidad
con
de
anormalidades
nacidos
de
calcula
edad
de
21
de
dar
para
[2]
a
luz
las
edad.
datos
probabilidad
de
de
[1]
la
gura
que
una
11,
madre
ed otcepser %( aicnedicni
a)
en
de
la
)adiv noc sodican sol sodot
cromosómicas
2
entre
14
12
10
8
6
4
de
40
con
años
una
distinta
de
edad
dé
anormalidad
de
la
trisomía
a
luz
a
un
niño
2
cromosómica
21.
[2]
0
20
3
De
todas
las
posibles
anomalías
40
60
cromosómicas,
edad de la madre (años)
solo
un
número
muy
pequeño
se
encuentra
▲
entre
los
nacidos
vivos;
la
trisomía
21
es
Figur 11 Incidnci d  trisoí 2
1 y
la
d otrs noridds croosóics
más
frecuente
que
expliquen
con
diferencia.
Sugiere
razones
n función d  dd d  dr
178
estas
tendencias.
[3]
3 . 4
H E r E N C I A
3.4 Heencia
Compresió
apliccioes
➔
Mendel descubrió los principios de la
➔
Herencia de grupos sanguíneos ABO.
➔
Daltonismo (ceguera para los colores
herencia con experimentos que implicaban el
cruzamiento de un gran número de plantas de
rojo-verde) y hemolia como ejemplos de
guisantes (ar vejas).
herencia ligada al sexo.
➔
Los gametos son haploides, por lo que solo
➔
Herencia de brosis quística y enfermedad de
contienen un alelo de cada gen.
Huntington.
➔
Los dos alelos de cada gen se separan en diferentes
➔
Consecuencias de la radiación tras las bombas
núcleos hijos haploides durante la meiosis.
atómicas de Hiroshima y Nagasaki y el
➔
La fusión de gametos origina cigotos diploides
accidente nuclear en Chernóbil.
con dos alelos de cada gen, que pueden ser el
mismo alelo repetido o distintos alelos.
➔
Hbiliddes
Los alelos dominantes enmascaran los efectos
de los alelos recesivos, en tanto que los alelos
➔
codominantes tienen efectos conjuntos.
➔
predecir los resultados de cruzamientos
genéticos monohíbridos.
Muchas enfermedades genéticas propias del
ser humano se deben a alelos recesivos de
➔
genes autosómicos.
➔
Comparación de resultados predichos y
efectivos de cruzamientos genéticos usando
datos reales.
Algunas enfermedades genéticas están ligadas
al sexo y otras se deben a alelos dominantes o
➔
a alelos codominantes.
➔
Construcción de cuadros de Punnett para
Análisis de árboles genealógicos para deducir
el patrón hereditario de enfermedades
genéticas.
El patrón de herencia es diferente con los
genes ligados al sexo, debido a su ubicación en
los cromosomas sexuales.
nurlez de l cieci
➔
Aunque se han identicado muchas
➔
enfermedades genéticas en seres humanos, la
Realización de mediciones cuantitativas con
repeticiones para garantizar la abilidad: los
mayoría de ellas son muy raras.
cruzamientos genéticos de Mendel con plantas
➔
La radiación y las sustancias químicas
de guisantes generaron datos numéricos.
mutagénicas aumentan la tasa de mutación y
pueden causar enfermedades genéticas y cáncer.
Medel y los pricipios de l hereci
Mendel descubrió los principios de la herencia con
experimentos que implicaban el cruzamiento de un gran
número de plantas de guisantes (arvejas).
Cuando
los
organismos
descendencia.
jóvenes
Pero
Por
también
además
vivos
ejemplo,
son
pueden
se
reproducen,
cuando
ballenas
las
azules:
transmitirse
pasan
ballenas
son
características
azules
miembros
variaciones,
como
de
se
la
las
a
su
reproducen,
misma
manchas
las
especie.
en
la
179
3
G e n é t i c a
piel
de
de
los
Por
una
ejemplo,
causadas
se
parecen
más
postulaban
caracteres
de
por
su
Los
de
Por
sus
abuelos
del
pero
experimentos
que
guisante
por
sus
mezcla,
las
de
de
la
la
tienen
podían
teoría
se
las
se
características
pueden
ballenas
estéticas
en
época
de
que
en
las
heredar.
azules
los
seres
características
cual
los
de
explicarse
las
a
y
veces
primeras
intermedios
hicieron
con
alternativa
niños
descendientes
caracteres
que
Hipócrates
los
Muchas
los
la
hasta
heredan
entre
biólogos
teoría
que
de
se
teorías
en
la
los
la
herencia
Mendel
publicó
plantas
realizaron
utilizando
invariablemente
individualmente.
no
actuales,
observó
padres.
no
Mendel
la
teorías
según
y
hibridación
algunas
desde
una
mantenían
mediante
de
observaciones
XIX
heredan
heredarse.
Aristóteles
a
hijos
operaciones
las
discutido
que
surgió
Experimentos
las
Según
progenitores
siglo
no
y
los
características
colas
pueden
ha
de
que
las
orcas
no
se
herencia
cultivaban
en
ejemplo,
ambos
mitad
guisante,
de
▲
estas
Algunas
mezcla,
obra
se
la
de
aquellos.
primera
a
de
dice
algunas
transmiten.
biológica
anteriormente.
Se
cicatrices
como
herencia
azul.
embargo,
ataques
no
adquiridas
sin
las
por
humanos
La
ballena
padres,
Mendel
transferencia
sus
cruzó
de
variedades
caracteres
cuidadosamente
polen
masculino
de
plantas
propios
de
cuando
variedades
una
variedad
Figur 1 Los stios d co son
a
las
partes
femeninas
de
las
ores
de
otra
variedad.
Recogió
las
semillas
crctrístics dquirids qu no s
de
guisantes
que
se
formaron
como
resultado
y
las
cultivó
para
averiguar
trnsitn   dscndnci.
cuáles
de
eran
guisante
diferentes.
principios
En
1866
años
se
varias
sus
y
también
De
de
Mendel
razones,
Mendel.
plantas
de
forma,
una
y
no
En
el
alto
de
y
herencia
sus
en
cruce
con
es
solo
un
medida
que
gran
un
interés
que
plantas
la
y
con
efecto
el
de
de
abilidad
más
Se
de
de
el
cruzamiento
de
sugerido
en
sus
herencia
redescubrieron
teoría
los
treinta
han
guisante
patrón
de
plantas
caracteres
aislado.
Durante
por
muchas
pares
hallazgos.
experimentos
las
siete
plantas
biólogos
conrmaron
todas
sus
utilizó
varios
con
demostraron
no
investigaciones.
gran
hicieron
para
cada
experimento
resultados
1900,
que
repitió
guisantes,
ellas
año
animales
la
sus
había
Rápidamente
este
en
publicó
por
Mendel
hizo
herencia
pasaron
especie.
base
esta
la
experimentos
esta
caracteres.
Mendel
de
trabajo
con
de
otras
explicaba
la
animales.
Repeicioes y bilidd de los experimeos de Medel
Realización de mediciones cuantitativas con repeticiones para garantizar la
abilidad: los cruzamientos genéticos de Mendel con plantas de guisantes
(arvejas) generaron datos numéricos.
Gregor
los
Mendel
biólogos
atribuye
en
su
utilizar
sobre
la
como
éxito
blanco
plantas
un
de
considerado
el
al
herencia.
características
o
es
de
la
las
fácilmente
sido
la
como
veces
se
primero
el
color
rojo
a
realidad,
las
plantas
un
horticultor
También
pueden
cruzarse
para
de
del
inglés,
en
180
y
se
prestan
a
la
fue
el
primero
Thomas
había
y
publicó
of
the
descubrimientos
en
Andrew
llevado
Herefordshire
XVIII
Transactions
algunos
a
Royal
Knight,
cabo
(Reino
sus
utilizar
Unido)
resultados
Society .
Knight
importantes:
la
Ambos
progenitores,
hembra
autofecundación.
igualmente
a
la
y
a
en
macho,
producir
contribuyen
híbridos
no
guisante.
siglo
Philosophical
●
siguiente.
Mendel
investigaciones
hizo
hacerse
generación
En
nales
algunas
puede
una
A
el
de
investigación
tienen
que
de
mayoría
genética.
para
guisantes
de
la
haber
evidentes,
ores,
seguimiento
de
de
guisante
Los
muy
las
padre
hecho
por
descendencia.
3 . 4
●
Algunos
caracteres
desaparecen
blanco
de
próxima
que
la
en
las
la
que
ores,
pueden
generación,
herencia
se
discontinua
en
Un
como
con
de
como
el
reaparecer
lo
que
transmite
lugar
polinización cruzada del guisante:
aparentemente
descendencia,
por
de
se
H E r E N C I A
el polen de otra planta se deposita en el estigma
color
en
la
demuestra
forma
mezcla.
el polen es recogido
●
carácter
el
color
rojo
de
las
por las anteras
ores
puede
mostrar
dominante”
Aunque
Mendel
experimentos
el
que
no
a
tan
otro
más
alternativo.
pionero
veces
por
tendencia
carácter
fue
como
reconocimiento
el
“una
en
pensamos,
aspecto
de
sus
merece
su
pétalo inferior, denominado quilla
investigación:
fue
pionero
en
la
obtención
de
autopolinización del guisante:
resultados
cuantitativos
y
en
la
realización
de
si no se toca la or, las anteras del interior
un
gran
número
experimentos
de
con
repeticiones.
siete
También
cruzamientos
hizo
de la quilla polinizan el estigma
diferentes,
▲
no
de
solo
sus
con
uno.
La
tabla
cruzamientos
1
muestra
los
Figur 2 Poinizción cruzd y utooinizción
resultados
(a) Predicción basada en la herencia por mezcla
monohíbridos.
plantas altas
Actualmente,
repetir
los
abilidad
los
en
las
ciencias
experimentos
de
los
resultados
para
resultados.
de
las
es
práctica
demostrar
Se
pueden
repeticiones
para
×
plantas enanas
habitual
la
comparar
ver
cómo
plantas de guisante con una altura intermedia
son
de
similares
e
identicar
los
resultados
(b) Resultados reales
anómalos
hacerse
la
para
pruebas
importancia
tratamientos.
repetir
excluirlos
todo
estadísticas
de
las
análisis.
para
diferencias
También
el
del
es
una
experimento,
Pueden
plantas altas
evaluar
entre
práctica
×
plantas enanas
los
estándar
utilizando
diferentes
plantas de guisante de la misma altura que la planta parental alta
tratamientos
comprobar
Mendel,
uno
de
un
una
por
los
o
organismo
hipótesis
tanto,
padres
debe
de
la
de
diferente,
distintas
maneras.
considerarse
genética,
para
pero
▲
como
aún
más
Figur 3 Ejo d un xrinto d cruzinto
onohírido. Tods s nts hírids roducids dint
 cruc d dos vridds tnín  is crctrístic
qu uno d os drs y  crctrístic d otro rognitor
debemos
pensar
en
él
como
un
pionero
de
los
no r visi. Est xrinto rfut crnt  torí
métodos
de
investigación
en
biología.
d  hrnci or zc.
Planta paentale
Planta hbida
Decendencia de l hbid
Ppcin
autplinizad
Tallo alto × tallo enano
Semilla redonda × semilla arrugada
Cotiledones amarillos × cotiledones verdes
Flores moradas × ores blancas
Vainas hinchadas × vainas hendidas
Vainas verdes × vainas amarillas
Flores a lo largo del tallo × ores en la
punta del tallo
▲
Todas altas
787 altas : 277 enanas
2,84 : 1
Todas redondas
5474 redondas : 1850 arrugadas
2,96 : 1
Todos amarillos
6022 amarillos : 2001 verdes
3,01 : 1
Todas moradas
705 moradas : 224 blancas
3,15 : 1
Todas hinchadas
882 hinchadas : 299 hendidas
2,95 : 1
Todas verdes
428 verdes : 152 amarillas
2,82 : 1
Todas a lo largo
651 a lo largo del tallo : 207 en la punta
3,14 : 1
del tallo
T
 1
181
3
G e n é t i c a
Gmeos
Los gametos son haploides, por lo que solo contienen un
alelo de cada gen.
Los
gametos
origina
una
son
célula
producida
recibe
el
en
tamaño
mueven
y
el
a
o
fusión
cigoto.
Figur 4 E on n s ntrs d un or
espermatozoide
contin os gtos scuinos d 
su
son
tiene
nadar
se
fusionan
veces
El
se
de
Los
un
los
y
producir
gametos
de
En
masculinos
es
moverse;
los
seres
mucho
la
células
célula
y
y
femeninos
gametos
humanos,
menor
que
varían
más
femeninos
por
el
La
femeninos
generalmente
los
que
sexuales.
masculinos
masculino
capaz
volumen
el
para
denomina
gametos
inmóviles.
hacia
los
gameto
femenino
menos
para
de
la
motilidad.
que
que
vida;
por
nombre
pequeño
cola
células
nueva
ejemplo,
óvulo
y
se
el
utiliza
óvulo.
nt. Los gtos scuinos continn
Los
progenitores
transmiten
genes
a
su
descendencia
a
través
de
los
un o d cd gn d s nts.
gametos.
cada
gen.
Los
tipo.
Esto
ambos
gametos
Por
es
lo
cierto
a
el
para
progenitores
descendencia,
son
tanto,
haploides,
núcleo
los
de
gametos
contribuyen
pesar
de
ser
es
un
decir,
contienen
gameto
tiene
masculinos
y
genéticamente
muy
diferentes
en
un
solo
cromosoma
un
alelo
femeninos,
de
su
la
misma
tamaño
de
de
modo
manera
de
cada
que
a
su
total.
Cigoos
La fusión de gametos origina cigotos diploides con
dos alelos de cada gen, que pueden ser el mismo alelo
repetido o distintos alelos.
Cuando
se
los
unen,
del
cigoto
Contiene
Si
de
serían
dos
los
AA,
se
alelos
y
el
femeninos
número
cromosomas
alelos
de
un
de
gen,
de
cada
A
y
o
una
de
cada
tienen
más
de
dos
y
genes
duplica
dos
dos
alelos
Aa
masculinos
cual
contiene
de
Algunos
lo
también
hubiera
uno
gametos
con
de
cada
se
fusionan,
sus
cromosomas.
tipo,
así
que
núcleos
El
es
núcleo
diploide.
gen.
a,
el
uno.
cigoto
Las
podría
tres
tener
dos
combinaciones
aa.
alelos.
Por
ejemplo,
el
gen
de
A
grupos
da
sanguíneos
seis
posibles
copias
posibles
ABO
en
el
ser
combinaciones
humano
de
tiene
tres
alelos:
I
,
los
B
I
e
i.
Esto
alelos:
A
A
●
Tres
combinaciones
con
dos
alelos
iguales:
●
Tres
combinaciones
con
dos
alelos
diferentes:
I
I
B
,
I
A
I
B
I
e
B
I
ii
A
,
I
B
i
e
I
i.
Segregció de los lelos
Los dos alelos de cada gen se separan en diferentes
núcleos hijos haploides durante la meiosis.
Durante
cuatro
gen,
la
meiosis,
núcleos
pero
los
un
núcleo
haploides.
núcleos
El
diploide
núcleo
haploides
se
divide
diploide
contienen
dos
veces
contiene
solo
dos
para
producir
copias
de
cada
una.
Figur 5 L yorí d s nts d cutivo
●
Si
un
gen
contiene
dos
copias
del
mismo
alelo,
cada
uno
de
los
son cs d rz ur con dos os igus
núcleos
haploides
recibirá
una
copia
de
ese
alelo.
Por
ejemplo,
n cd gn.
dos
182
alelos
fueran
PP
,
cada
gameto
recibirá
una
copia
de
P
.
si
los
3 . 4
●
Si
un
gen
contiene
dos
alelos
diferentes,
cada
núcleo
H E r E N C I A
haploide
Tea del Cnciient
recibirá
fueran
uno
Pp,
de
el
los
50%
alelos,
de
los
no
ambos.
núcleos
Por
ejemplo,
haploides
si
recibiría
los
P
y
dos
el
alelos
50 %
¿mendel alte u eultad paa
recibiría
p.
publical?
La
separación
de
los
alelos
en
diferentes
núcleos
se
denomina
En 1936, el estadístico inglés R. A.
segregación.
Por
medio
de
ella,
se
fragmentan
las
combinaciones
de
Fisher publicó un análisis de los
alelos
presentes
en
un
progenitor
y
se
forman
nuevas
combinaciones
en
datos de Mendel. Su conclusión fue
la
descendencia.
que “la mayoría de los datos de los
experimentos, si no todos, habían sido
falsicados para que coincidiesen en
alelos domies, recesivos y codomies
gran medida con las expectativas de
Los alelos dominantes enmascaran los efectos de los
Mendel”. Aún persisten las dudas sobre
los datos de Mendel: recientemente se
alelos recesivos, en tanto que los alelos codominantes
calculó que la probabilidad de obtener
tienen efectos conjuntos.
siete proporciones tan próximas a 3 : 1
En
cada
uno
de
las
diferentes
los
siete
cruzamientos
variedades
de
guisante,
que
en
Mendel
toda
la
hizo
como las de Mendel es de 1 entre 33.000.
entre
descendencia
se
1
manifestó
el
carácter
de
uno
de
los
progenitores,
no
del
otro.
Para obtener proporciones tan
Por
próximas a 3 : 1 como las de
ejemplo,
en
un
cruce
entre
una
planta
de
guisante
alta
y
una
planta
Mendel habría sido necesario
de
guisante
enana,
todos
los
descendientes
resultaron
plantas
altas.
La
un “milagro de la probabilidad”.
diferencia
de
altura
de
los
progenitores
se
debe
a
la
presencia
de
un
¿Cuáles son las posibles
gen
con
dos
alelos:
explicaciones, apar te de que sea
●
Los
progenitores
hacen
altas
de
plantas
altas
tienen
dos
copias
de
un
alelo
que
un milagro de la probabilidad?
las
(AA).
2
●
Los
las
progenitores
hacen
de
enanas
plantas
enanas
tienen
dos
copias
de
un
alelo
Se sabe que muchos cientícos
célebres, incluido Louis Pasteur,
que
descartaron resultados cuando
(aa).
estos no encajaban con una teoría.
●
Cada
uno
tiene
un
de
ellos
pasa
un
alelo
a
la
descendencia,
que,
por
lo
tanto,
¿Es aceptable esta práctica? ¿Cómo
alelo
de
cada
tipo
(Aa).
podemos distinguir entre resultados
●
Cuando
se
combinan
dominante
es
el
que
los
dos
hace
alelos
que
las
en
un
plantas
individuo,
sean
el
que se deben a un error y resultados
alelo
que refutan una teoría? Como
altas.
estudiante, ¿qué norma aplicas para
●
El
otro
alelo,
que
no
tiene
efecto
cuando
está
presente
el
alelo
rechazar datos anómalos?
dominante,
En
cada
uno
dominante
de
alelos
alelos
y
es
de
el
recesivo.
los
cruzamientos
otro
donde
recesivo.
ambos
codominantes.
Mirabilis
blancas,
jalapa.
la
Si
tienen
Un
una
Sin
ejemplo
planta
descendencia
un
de
tendrá
de
Mendel,
embargo,
efecto
muy
se
rojas
de
de
los
se
color
es
alelos
genes
presentan
conocido
ores
ores
si
uno
algunos
el
cruza
era
tienen
juntos:
color
con
de
una
se
la
de
pares
llaman
or
en
ores
rosa.
R
●
El
alelo
para
las
ores
rojas
●
El
alelo
para
las
ores
blancas
●
Estos
es
C
B
es
C
R
alelos
Generalmente,
está
activa
codica
y
una
son
un
lleva
codominantes,
alelo
a
es
cabo
proteína
no
por
dominante
una
función,
funcional.
lo
que
porque
C
C
B
da
codica
mientras
que
el
ores
una
rosas.
proteína
alelo
que
recesivo
▲
Figur 6 E gn qu dtrin  coor d
j d co isndés tin os
codoinnts.
183
3
G e n é t i c a
progenitores:
genotipo
Cudros de Pue
aa
AA
tallo enano
tallo alto
fenotipo
Construcción de cuadros de Punnett para predecir los
resultados de cruzamientos genéticos monohíbridos
óvulos o polen
A
Los
a
la
cruces
altura
un
solo
monohíbridos
de
una
gen.
La
progenitores
alelos
: genotipo
híbridos F
planta
mayoría
de
iguales,
raza
no
solo
de
de
pura.
dos
implican
guisante),
los
carácter
lo
que
cruzamientos
Esto
alelos
un
por
signica
diferentes.
en
(por
ejemplo,
ellos
interviene
comienzan
que
los
Cada
padres
con
dos
tienen
progenitor,
por
dos
tanto,
Aa
1
produce
tallo alto
fenotipo
Sus
un
solo
tipo
descendientes
diferentes.
Los
gameto
son
descendentes
se
denominan
que
contiene
idénticos,
obtenidos
híbridos
una
aunque
mediante
F
A
A
progenitores
de
también
o
copia
del
tienen
el
cruce
generación
F
1
alelo.
dos
alelos
de
los
.
1
AA
Los
híbridos
F
tienen
dos
alelos
del
gen
diferentes,
por
lo
que
cada
a
a
1
alto
uno
aA
producir
dos
tipos
de
gametos.
Si
se
cruzan
dos
híbridos
de
Aa
la
alto
generación
F
alto
,
o
si
una
planta
F
1
obtener
aa
enano
de
dos
del
▲
puede
Figur 7 Exicción d  roorción
cuatro
las
y
genetista
cruzamiento
puede
autofecundarse,
es
posible
1
resultados
dos
que
columnas
que
la
entre
utilizó
dos
pueden
llamada
por
mostrarse
cuadro
primera
plantas
F
se
una
de
Punnett,
La
descendencia
vez.
llama
mediante
generación
en
tabla
honor
de
un
F
1
2
3 : 1 d Mnd
Para
que
rotular
el
los
cuadro
de
gametos
y
Punnett
tanto
sea
los
lo
alelos
más
claro
como
el
posible,
carácter
se
de
deben
los
cuatro
progenitores:
posibles
R
genotipo
C
B
R
C
C
indicar
una
deben
proporción
mostrarse
general
en
debajo
el
cuadro.
del
También
cuadro
de
es
útil
Punnett.
ores blancas
ores rojas
fenotipo
resultados
B
C
La
gura
que
R
cada
B
C
7
muestra
realizó
Mendel,
planta
enana
el
cruzamiento
y
en
explica
la
la
de
plantas
proporción
generación
F
altas
de
tres
y
plantas
plantas
enanas
altas
por
.
2
C
La
gura
jalapa
8
de
planta
muestra
ores
de
los
rojas
ores
rojas
y
resultados
de
por
ores
cada
de
un
blancas,
dos
rosas
cruzamiento
y
y
explica
una
la
de
plantas
proporción
blanca
en
la
Mirabilis
de
una
generación
F
2
R
: genotipo
C
1
fenotipo
B
C
ores rosas
C
C
R
C
R
En
C
C
B
C
rojo
B
C
R
de
B
C
C
los
primeros
cruzamiento
a
XX,
los
de
se
realizaron
Mendel.
El
muchos
genetista
experimentos
francés
Lucien
B
B
C
blanco
Figur 8 Cruzinto con codoinnci
los
utilizó
el
principios
ratón
que
Cuénot
cruzó
ratones
híbridos
grises
se
grises
y
1
doméstico
2
( Mus
musculus)
para
comprobar
Calcula
la
Deduce
Elige
de
del
los
normales
se
entre
de
sí
y
también
color
obtuvieron
proporción
el
tus
eran
produjeron
gris
se
con
todos
una
daban
en
si
ratones
grises.
animales.
albinos.
Estos
descendencia
de
Los
híbridos
198
ratones
dos
y
del
ratones
la
descendencia
gris
y
albina,
[2]
pelaje
razones
las
a
tu
para
posibles
utilizando
asociados
que
para
adecuados
enumera
pelaje
entre
cálculos.
color
símbolos
albino
descubrió
albinos.
aportando
3
que
cruzaron
72
Mendel
ratones
mostrando
184
siglo
rosa
B
C
▲
del
similares
C
Cuénot
rosa
años
B
p
l
o
e
n
Pegunta baada en dat: Color del pelaje del ratón doméstico
R
R
híbridos F
estos
cada
se
debe
a
un
alelo
recesivo,
respuesta.
los
alelos
[3]
del
pelaje
combinaciones
símbolos,
combinación
de
junto
de
gris
los
con
alelos.
y
alelos
los
colores
[3]
3 . 4
4
Utilizando
la
5
un
cuadro
proporción
Los
ratones
blanco.
tengan
de
Punnett,
observada
albinos
Sugiere
pelaje
tenían
cómo
gris
entre
y
un
ojos
los
gen
explica
ratones
ojos
rojos,
puede
negros,
o
cómo
grises
y
se
determinar
pelaje
produjo
albinos.
además
blanco
del
[5]
typica
pelaje
que
y
H E r E N C I A
los
ojos
ratones
rojos.
annulata
▲
Figur 9 Dos tios d riquit d dos untos
▲
Figur 10 Dscndnci hírid F
[2]
Pegunta baada en dat: La mariquita de dos puntos
Adalia
de
bipunctata
esta
especie
llamada
es
se
una
especie
conoce
annulata.
de
como
Ambas
mariquita.
typica,
formas
se
pero
La
forma
existe
muestran
en
una
la
más
común
forma
gura
más
rara
9.
1
1
Compara
2
Las
de
la
un
formas
entre
macho
misma
dos
que
3
dos
diferencias
aparean
De
las
pueden
Cuando
una
las
y
las
annulata
extraer
de
híbrida
no
debe
typica,
typica
a
un
todas
annulata.
gen.
crías
del
Explica
annulata.
solo
las
resultantes
y
Si
son
[2]
se
typica.
apareamiento
las
conclusiones
información.
se
es
se
crías
son
esta
typica
F
bipunctata:
formas
hembra
todas
mariquita
descendencia
Adalia
dos
una
manera,
mariquitas
se
de
aparea
idéntica
con
a
[2]
una
annulata,
ninguno
de
los
la
padres.
En
▲
Figur 11 Dscndnci F
1
la
gura
10
se
2
muestran
ejemplos
de
estos
híbridos
F
.
Distingue
1
entre
los
híbridos
F
y
los
progenitores
typica
y
annulata.
[3]
1
4
Si
los
híbridos
F
se
Actividad
aparean
entre
sí,
sus
descendientes
incluirán
L gup angune ABo
1
tanto
typica
como
annulata,
y
también
descendientes
con
las
mismas
Es posible que dos progenitores
marcas
en
las
alas
que
los
híbridos
F
1
tengan la misma probabilidad de
a)
Usa
un
diagrama
genético
para
explicar
este
patrón
de
que el grupo sanguíneo de sus hijos
herencia.
[6]
sea A, B, AB u O. ¿Cuáles serían los
genotipos de los progenitores?
b)
Predice
la
proporción
esperada
de
fenotipos.
[2]
Los grupos sguíeos aBO
Herencia de grupos sanguíneos ABO
El
sistema
de
los
grupos
sanguíneos
ABO
en
el
Las
personas
con
el
genotipo
ii
tienen
A
ser
humano
Tiene
gran
es
un
ejemplo
importancia
de
codominancia.
médica:
antes
de
sanguíneo
realizar
grupos
O.
Los
genotipos
sanguíneos
A
y
B
I
i
el
grupo
B
e
I
i
proporcionan
respectivamente,
lo
A
una
transfusión
grupo
haya
de
sanguíneo
sangre
de
un
compatibilidad.
complicaciones
vital
paciente
Si
debido
es
no
a
se
la
averiguar
y
el
asegurar
hace,
puede
coagulación
demuestra
que
haber
de
siguientes
son
rojos.
Un
gen
determina
el
grupo
i
razones
A
de
una
persona.
El
genotipo
I
B
del
grupo
A
y
el
genotipo
I
con
respecto
por
y
alelo
el
otro
qué
es
dos
a
de
I
B
e
los
I
.
Las
alelos
recesivo:
Los
tres
alelos
son
responsables
de
la
sanguíneo
de
una
glicoproteína
de
la
A
I
proporciona
membrana
sangre
recesivo
explican
codominantes
producción
ABO
es
los
●
glóbulos
que
los
que
de
los
glóbulos
rojos.
B
I
proporciona
A
A
sangre
del
grupo
B.
Ni
I
B
ni
I
●
son
dominantes
A
el
otro
alelo
y
las
personas
con
el
genotipo
I
sobre
B
I
I
altera
la
glicoproteína
galactosamina.
Esta
añadiéndole
glicoproteína
acetil-
alterada
no
A
tienen
Hay
un
un
ABO
grupo
tercer
que
sanguíneo
alelo
del
gen
generalmente
se
distinto,
de
los
llamado
grupos
identica
AB.
sanguíneos
como
i.
existe
de
en
modo
alelo
las
personas
que
crean
si
estas
que
no
tienen
personas
anticuerpos
se
el
alelo
exponen
I
,
al
anti-A.
185
3
G e n é t i c a
B
●
I
altera
Esta
la
glicoproteína
glicoproteína
añadiéndole
alterada
no
existe
galactosa.
en
●
El
las
alelo
i
es
produzca
recesivo
la
porque
glicoproteína
hace
básica:
que
si
se
también
B
personas
que
si
que
estas
no
tienen
personas
el
se
alelo
I
A
,
exponen
de
al
está
modo
alelo
crean
presente
glicoproteína
cualquiera
se
ve
de
los
alterada
alelos
por
la
B
I
o
I
adición
,
la
de
A
anticuerpos
anti-B.
acetil-galactosamina
o
galactosa.
Por
tanto,
I
A
I
A
e
A
●
El
genotipo
I
I
i
dan
altera
la
B
Como
mismo
fenotipo,
y
lo
mismo
ocurre
glicoproteína
con
añadiéndole
el
B
I
acetil-galactosamina
consecuencia,
no
se
y
I
B
B
I
e
I
i
galactosa.
●
producen
El
alelo
i
es
recesivo
porque
no
hace
que
se
A
anticuerpos
anti-A
ni
anti-B.
Este
genotipo,
A
por
tanto,
da
un
fenotipo
A
porque
los
alelos
distinto
de
I
A
produzca
B
I
e
I
B
e
I
e
I
i
dan
B
I
son
codominantes.
con
I
el
B
Por
tanto,
I
A
I
mismo
fenotipo,
y
lo
mismo
ocurre
B
I
e
I
i
Gruo A
Gruo O
nti-A
nti-B
nti-A
nti-B
Gruo B
Gruo AB
nti-A
▲
glicoproteína.
A
B
I
ninguna
nti-B
nti-A
nti-B
Figur 12 Los gruos snguínos udn dtrinrs fácint usndo trjts d ru.
Comprobció de prediccioes e experimeos de cruzmieo
Comparación de resultados predichos y efectivos de cruzamientos genéticos
utilizando datos reales
Por
naturaleza,
principios
naturales
de
la
un
las
ciencias
generales
y
no
solo
fenómeno.
herencia
que
tratan
describir
Mendel
biológica
de
expliquen
con
ejemplos
descubrió
gran
cada
encontrar
los
fenómenos
individuales
principios
poder
de
predictivo
la
se
pueden
utilizar
para
predecir
los
veces
cruzamientos
genéticos.
La
tabla
2
predicciones
de
cruces
de
resultados
cruzamientos
corresponden
Esto
un
se
debe
cierto
moneda
que
186
la
a
reales
por
exactamente
que
una
moneda
de
la
azar.
El
un
de
los
habilidad
si
los
los
no
lanzamiento
de
las
o
previstos.
Es
que
mostrando
pero
que
una
si
caiga
cara
y
500
otra.
importante
resultados
en
de
biología
un
sucientemente
los
demasiado
genética
sencilla.
50 %
veces
la
arriba,
esperamos
es
experimento
se
enumera
general
con
herencia
analogía
caiga
lo
500
hacia
no
a
las
predicciones
monohíbridos.
efectivos
genéticos
grado
es
y
caras
veces,
resultados
para
Los
dos
que
aproximan
posibles
sus
1.000
mostrando
decidir
de
de
precisamente
Una
todavía
una
tiramos
de
implica
de
una
esperar
veces
con
las
Una
predicciones
tendencia
diferencia
deba
a
la
y,
las
menos
es
no
se
si
las
diferencias
tanto,
los
que
cuanto
probable
y
es
más
ajusten
a
y
falsos.
mayor
los
que
sea
la
resultados
la
probable
los
son
resultados
considerarse
predicciones
casualidad
predicciones
o
por
deben
obvia
entre
observados,
se
aceptemos,
grandes
diferencia
que
resultados.
las
3 . 4
Para
evaluar
ajustan
a
las
estadísticas.
objetivamente
predicciones,
Para
los
si
se
los
resultados
utilizan
cruzamientos
se
puede
pruebas
genéticos
Cuzaient
utilizar
describe
en
el
la
H E r E N C I A
prueba
subtema
de
chi-cuadrado,
que
se
4.1.
se
reultad pevit
Ejepl
Se cruzan progenitores de raza
Todos los descendientes
Todos los descendientes de un
pura, uno con alelos dominantes
tendrán el mismo carácter que el
cruzamiento entre plantas de guisante
y el otro con alelos recesivos.
progenitor con alelos dominantes.
de raza pura altas y enanas serán altos.
Se cruzan progenitores de
Todos los descendientes tendrán
Todos los descendientes de un
raza pura que tienen alelos
el mismo carácter, y este
cruzamiento entre plantas de Mirabilis
codominantes diferentes.
carácter será diferente de ambos
jalapa de ores rojas y de ores blancas
progenitores.
tendrán ores de color rosa.
Se cruzan dos progenitores,
Habrá tres veces más
Proporción 3 : 1 de plantas altas
ambos con un alelo dominante y
descendientes con el carácter del
respecto de enanas en un cruzamiento
un alelo recesivo.
progenitor de alelo dominante que
entre dos progenitores en el que ambos
con el carácter del progenitor de
poseen un alelo para planta alta y un
alelo recesivo.
alelo para planta enana.
Un progenitor con un alelo
Habrá igual proporción de
Proporción 1 : 1 de un cruzamiento
dominante y un alelo recesivo se
descendientes con el carácter del
entre una planta de guisante enana y
cruza con un progenitor con dos
alelo dominante y el carácter del
una planta alta con un alelo para alta y
alelos recesivos.
alelo recesivo.
uno para enana.
T
 2
Pegunta baada en dat: Análisis de cruzamientos
genéticos
1
Charles
Darwin
salvajes
de
con
raza
plantas
simétricas.
de
cruzó
pura
raza
Todos
variedades
que
pura
los
tienen
que
de
plantas
ores
tienen
descendientes
de
Antirrhinum
bilateralmente
ores
de
la
pelóricas
majus
simétricas
radialmente
generación
F
produjeron
1
Salvaje
ores
de
la
bilateralmente
generación
F
simétricas.
entre
sí.
En
Darwin
la
cruzó
generación
entonces
F
1
ores
a)
un
88
×
Pelórico
plantas
plantas
tenían
Figur 13 Fors d Antirrhinum
2
bilateralmente
Elabora
,
las
simétricas
cuadro
delcruzamiento
de
y
37
Punnett
entre
las
tenían
para
plantas
ores
predecir
de
la
() svj () órico
pelóricas.
el
resultado
generación
F
.
[3]
1
b)
Discute
si
los
resultados
sucientemente
c)
Las
plantas
de
como
Antirrhinum
extremadamente
deestaespecie.
2
Hay
beige
tres
y
variedades
con
cruzaron
faisanes
anillo
un
claros.
blanco
presentaron
de
sí
igual
otros
anillos
en
blancos.
el
solo
de
cuando
mismo
Cuando
en
silvestres
de
el
[1]
su
plumaje:
cuello.
todos
cruzaron
claro,
Cuando
se
descendencia
cruzaron
tipo,
se
[2]
son
produjo
se
aproximan
previsto.
ello.
color
se
se
resultado
poblaciones
blancas
claros,
este
el
pelóricas
las
según
forma,
de
cruzamiento
motivos
plumas
faisanes
De
con
majus
los
faisán
de
del
apoyar
inusuales
Sugiere
anillo
entre
reales
para
faisanes
los
de
de
descendientes
faisanes
de
color
187
3
G e n é t i c a
beige
con
plumaje
a)
otros
claro,
Elabora
Discute
68
un
decruzar
b)
del
mismo
de
cuadro
los
Mary
y
Herschel
lento
con
carácter
resultados
se
en
como
el
entre
muestran
y
141
para
de
75
descendientes
plumaje
predecir
el
resultado
[3]
del
cruzamiento
apoyar
el
resultado
investigaron
la
herencia
Neurospora
más
en
crassa.
lentamente
la
tabla
de
beige
sí.
reales
para
hongo
crecen
produjeron
Punnett
beige
Mitchell
llamado
este
de
se
blanco
resultados
sucientemente
3
anillo
faisanes
si
color,
Las
que
el
se
aproximan
previsto.
de
un
cepas
tipo
[2]
carácter
del
hongo
salvaje.
Los
3.
Pgenit
Pgenit
Decendencia de
Decendencia de
aculin
eenin
tip alvaje
tip lent
Tipo salvaje
Tipo salvaje
9.691
90
Tipo lento
Tipo lento
0
10.591
Tipo salvaje
Tipo lento
0
7.905
Tipo lento
Tipo salvaje
4.816
43
T
 3
a)
Discute
si
los
mendelianas
Figur 14 Coorción beige d s
datos
de
la
se
ajustan
tabla
1
a
alguna
(página
de
las
proporciones
181).
[2]
us d un fisán
b)
Sugiere
c)
una
razón
lentos
en
lentas
cuando
Sugiere
de
un
una
el
tipo
razón
descendientes
salvajes
y
cepas
progenitor
por
la
que
cruzamiento
salvaje
por
la
lentos
lentas
todos
entre
es
que
en
el
hay
un
cuando
los
cepas
descendientes
salvajes
progenitor
un
tipo
[2]
número
entre
salvaje
son
cepas
masculino.
pequeño
cruzamiento
el
y
es
cepas
el
femenino.
[1]
Efermeddes geics cusds por
lelos recesivos
Muchas enfermedades genéticas propias del ser humano
Aa
Aa
se deben a alelos recesivos de genes autosómicos.
a
A
Una
enfermedad
gen.
La
alelo
en
de
para
AA
Aa
aA
un
gen
individuos
porque
la
genética
de
no
dos
Por
tienen
copias
enfermedad
es
una
enfermedad
enfermedades
recesivo.
que
tienen
las
del
genética
lo
el
tanto,
alelo
alelo
y
un
que
genéticas
la
recesivo.
Si
del
una
causada
causadas
enfermedad
dominante
alelo
está
son
solo
gen,
se
no
un
un
desarrolla
generalmente
persona
dominante,
por
por
se
tiene
un
alelo
manifestarán
aa
en
no por tador
mayoría
ella
síntomas
de
la
enfermedad,
pero
puede
pasar
el
alelo
recesivo
a
por tador
su
no desarrolla la enfermedad
desarrolla la enfermedad genética
▲
Figur 15 Enfrdds gnétics
cusds or un o rcsivo
188
descendencia.
Por
lo
general,
aparecen
las
individuos
enfermedades
inesperadamente.
enfermedad
la
Estos
deben
enfermedad,
no
ser
son
se
llaman
genéticas
Ambos
portadores,
conscientes
portadores.
causadas
progenitores
pero
de
como
ello.
La
no
de
por
un
un
alelo
niño
muestran
probabilidad
con
recesivo
la
síntomas
de
que
de
estos
3 . 4
padres
la
tengan
gura
15).
genética
este
un
La
hijo
con
brosis
causada
por
la
enfermedad
quística
un
alelo
es
un
es
del
ejemplo
recesivo,
y
se
25
de
por
una
describe
ciento
H E r E N C I A
(véase
enfermedad
más
adelante
en
subtema.
Ors cuss de efermeddes geics
Bb
bb
Algunas enfermedades genéticas están ligadas al
sexo y otras se deben a alelos dominantes o a alelos
b
b
codominantes.
Una
por
pequeña
un
alelo
proporción
dominante.
enfermedades:
enfermedad.
Si
la
posibilidad
la
gura
La
adelante
Una
proporción
la
base
que
los
un
niño
alelos
lo
un
un
alelo
es
un
alelo
están
de
dominante,
el
del
Huntington
por
genéticas
portador
tiene
herede
pequeña
de
las
codominantes.
de
ser
alelo
50
es
de
por
un
desarrollará
la
ejemplo
y
la
enfermedad,
ciento
dominante,
causadas
estas
(véase
de
se
una
Bb
bb
desarrolla la
no desarrolla la
enfermedad
enfermedad
▲
describe
Figur 16 Enfrdds gnétics
cusds or un o doinnt
subtema.
muy
molecular
tiene
de
causada
este
enfermedades
posible
progenitores
enfermedad
en
por
las
es
persona
de
genética
más
causadas
una
uno
de
16).
enfermedad
si
de
No
esta
enfermedades
Un
ejemplo
enfermedad
se
es
describió
la
genéticas
anemia
en
el
están
falciforme;
subtema
3.1.
El
A
alelo
normal
de
la
hemoglobina
es
Hb
y
el
alelo
de
células
falciformes
S
es
Hb
.
alelos
La
y
gura
las
17
muestra
características
A
alelo
alelos
y
mayoría
de
la
las
al
alelo
dos
de
misma
ligada
posibles
Las
combinaciones
personas
que
de
los
tienen
Hb
copias
no
de
tienen
las
cualquiera
mismas
de
los
características
un
dos
alelos,
por
que
lo
que
los
codominantes.
La
de
un
con
son
diferente
tres
generan.
S
Hb
aquellas
las
que
en
las
enfermedades
manera,
hombres
sexo.
Más
y
la
A
alelos : Hb
y
en
genéticas
algunas
en
genéticas
afectan
muestran
mujeres:
adelante
enfermedades
daltonismo
pero
este
a
esto
se
subtema
ligadas
al
sexo
un
a
hombres
patrón
de
le
denomina
se
describen
con
dos
y
mujeres
herencia
herencia
las
causas
ejemplos:
el
hemolia.
A
A
Hb
alelos : Hb
S
Hb
S
alelos : Hb
S
Hb
características :
características :
características :
- susceptible a la
- mayor resistencia a
- susceptible a la malaria
malaria
la malaria
- no anémico
- anemia grave
- anemia leve
glóbulos rojos
glóbulos rojos falciformes
normales
A
▲
Figur 1
7 Efctos d os os Hb
S
y Hb
189
3
G e n é t i c a
L brosis quísic y l efermedd de Huigo
Herencia de brosis quística y enfermedad de Huntington
La
brosis
más
frecuente
debe
se
quística
a
un
encuentra
función
iones
en
alelo
en
cloro
la
enfermedad
algunas
recesivo
el
consiste
de
es
partes
del
gen
cromosoma
en
para
facilitar
la
el
de
genética
Europa.
CFTR.
7
y
su
Este
de
Se
gen
principal
transporte
secreción
La
de
sudor,
dominante
el
jugos
Se
recesivos
produce
un
de
secretan
sudor
cloruro
cloruro
no
se
las
secreciones,
los
este
de
desplaza
mucosidad
pulmones
pancreático
agua
lo
las
huntingtina
las
alelo
dominante
se
generalmente
queda
de
el
a
de
los
y
en
del
enzimas
no
digestivas
alcanzan
el
algunas
regiones
personas
quística.
Como
copia
este
de
síntomas
por
tiene
el
no
de
secretadas
Europa,
un
alelo
tiene
alelo
es
alelo
encuentra
una
de
que
los
dos
por
una
de
la
de
todavía
se
está
gen
HTT
provoca
de
del
alelo
es
cambios
efecto.
probabilidad
de
que
estos

brosis
quística
cerca
y
cardíaca,
Debido
tardía
se
20
30
y
los
50
agravan
del
años.
cada
Las
necesitan
personas
atención
generalmente
neumonía
o
vez
comienzo
mueren
alguna
otra
a
su
aparición,
con
la
muchas
enfermedad
de
personas
Huntington
han
tenido
alelo
indicar
hijos.
un
dominante
síntomas,
sola
si
Una
prueba
riesgo
pero
optan
individuo
genética
antes
la
por
de
que
mayoría
no
joven
de
hacerse
se
las
la
tiene
el
desarrollen
personas
los
con
prueba.
La
una
de
cada
10.000
personas
sean
una
copia
del
alelo
de
la
enfermedad
de
1
__
_
,
esto
es
.
La
400
20
padres
puede
de
constante
los
conductuales,
después
enfermedad
infecciosa.
tengan
un
Huntington,
calcularse
así
que
es
muy
improbable
que
los
hijo
progenitores
tengan
una
copia.
Sin
embargo,
utilizando
una
de
que
vida
enfermedad
dos
cuadro
entre
cambios
síntomas
el
brosis
una
1
_
_
×
20
cuyos
por
cada
progenitores
1
_
_
portadores
persona
puede
desarrollar
la
enfermedad
Punnett.
aunque
porque
padre
solo
este
uno
es
de
sus
padres
tenga
el
alelo,
dominante.
Cc
padre
Hh
C
c
H
h
Cc
CC
C
normal
normal
Hh
(portador)
hh
h
enfermedad
madre Cc
normal
de Huntington
cC
cc
madre hh
c
normal
brosis
(portador)
quística
Hh
hh
h
enfermedad
normal
la proporción es
de Huntington
3 normal : 1 brosis quística
la proporción es
1 normal: 1 enfermedad de Huntington
190
en
proteína
delgado.
recesivo,
ningún
es
la
insuciencia
tiene
un
se
es
función
cerebro
emocionales
esperanza
Aproximadamente
probabilidad
con
gen
un
conducto
bloqueado;
intestino
el
Origina
enfermería
por
en
La
puede
veinte
cuya
generalmente
edad.
afectadas
de
viscosas.
acumula
y
más.
con
ósmosis
años
mentales
consecuencia,
muy
infecciones
comienzan
también
gástricos
por
el
cloruro.
ya
páncreas
En
Este
producto
a
mucus
diagnosticadas
tanto,
HTT.
su
debe
investigando.
cantidades
Como
hace
que
de
pero
jugos
sodio.
pegajosa
causa
contiene
suciente
que
provocan
canales
sodio,
y
de
gen
los
que
de
mucosidad
insuciente
La
de
funcionamiento
excesivas
se
y
se
gástricos.
alelos
mal
Huntington
gen
4
degenerativos
Los
de
del
cromosoma
llamada
El
y
enfermedad
3 . 4
H E r E N C I A
Gees ligdos l sexo
ojos blancos
r
X
El patrón de herencia es diferente con los genes ligados al
ojos rojos
r
R
X
X
Y
X
r
X
Las
plantas
hermafroditas,
como
los
guisantes,
pueden
producir
gametos
r
X
masculinos.
Cuando,
a
nales
del
siglo
XVIII,
R
X
rojo
Thomas
X
Y
y
r
femeninos
R
sexo, debido a su ubicación en los cromosomas sexuales.
r
Andrew
Knight
experimentó
con
el
cruzamiento
de
plantas
de
X
guisante,
r
R
X
X
descubrió
que
los
resultados
eran
los
mismos
fuera
cual
fuera
el
Y
blanco
rojo
carácter
r
X
presente
en
el
gameto
masculino
o
en
el
femenino.
Por
ejemplo,
Y
estos
blanco
cruzamientos
●
Polen
de
planta
una
de
proporcionaron
planta
tallo
de
tallo
los
mismos
verde
resultados:
colocado
en
el
estigma
de
una
púrpura
ojos rojos
R
X
●
Polen
de
planta
una
de
planta
tallo
de
tallo
púrpura
colocado
en
el
estigma
de
ojos blancos
R
r
X
X
verde
siempre
dan
los
mismos
resultados
cuando
se
X
plantas
X
R
Las
realizan
R
X
cruces
recíprocos
como
estos,
pero
en
los
animales
los
resultados
a
veces
R
X
rojo
X
Y
R
son
diferentes.
El
patrón
de
herencia
en
el
que
las
proporciones
R
son
X
r
R
X
X
rojo
diferentes
en
Y
una
r
dos
machos
y
hembras
se
llama
herencia
ligada
al
Y
rojo
sexo
R
X
Uno
de
que
los
primeros
descubrió
melanogaster.
ejemplos
Thomas
Este
de
Morgan
pequeño
herencia
en
la
insecto
ligada
mosca
tiene
de
unos
al
la
4
sexo
fruta,
mm
de
fue
el
Y
rojo
Drosophila
largo
y
un
ciclo
Clave
R
vital
de
dos
semanas;
rápidamente
con
un
ello
permite
gran
hacer
número
de
experimentos
moscas.
La
de
cruzamiento
mayoría
de
los
X
cromosoma X con el alelo
de ojos rojos (dominante)
cruces
r
con
Drosophila
no
muestran
un
patrón
de
herencia
ligada
al
sexo.
X
cromosoma X con el alelo
Y
cromosoma Y
Por
de ojos blancos (recesivo)
ejemplo,
los
siguientes
cruzamientos
recíprocos
arrojan
los
mismos
resultados:
▲
●
Machos
con
alas
normales
●
Machos
con
alas
vestigiales
Los
●
siguientes
Machos
cruzamientos
con
ojos
descendientes
●
Machos
con
hembras
Los
genetistas
muy
un
por
sabía
lo
el
que
la
tanto,
gura
En
los
deben
18
q ue
Y,
X.
pero
indicarse
que
cromosoma
a
la
que
y
la
l os
el
al
normales
blancos:
l le va
todos
los
el
de l
le tr a s
el
no
de
y
l os
t i e ne n
de l
de l
co lo r
conte ng a
un
se
l os
de
o jo s
lo s
dos
e ra
copias
cop ia .
o jos
pod rí a,
tienen
en
Drosophila .
a le l os
se
un
oj os .
s ie m p re
a com pa ña n do
de l
de
M o rg a n
e nc ue n t r a
lo s
Ta m bié n
a l el o
los
c r om os om a s .
una
l os
o jo
se x o,
X.
lo s
también
s u pe rí n dic e
cr omo so m a
y
t a nt o ,
tienen
col or
de
al
en
de
de l
Drosophila
ge n
po r
so lo
c ol or
c ol or
descendientes
g e ne s
qu e ,
s it u a do s
l i g ad a
en
rojos:
blancos.
Drosophila
d el
de
her e ncia
rep r e s e nta
de
ojos
ojos
cl a ro s
se x o
gen
he r enci a
a unq ue
alas
Figur 18 Cruzintos rcírocos
con hrnci igd  sxo
vestigiales
diferentes:
ojos
her e n c ia
mac h os
macho s
no
con
con
con
con
e stuvi e se n
li g ad a
q ue
me d i a nte
Y,
con
hembras
machos
he mbr as
X
Los
alas
resultados
pa ra l el i smo s
las
e s te
expli ca
×
g e ne s
her e nci a
debe r s e
cruzamiento s
mayúscula
el
los
llama d o
cromosoma
cromosoma
La
que
hembras
hembras
y
obs e r v a r o n
cromosoma
dedujo
en
se
rojos
×
con
rojos.
blancos
ojos
hembras
dieron
×
ojos
mostr a b a n
probable
También
ojos
con
cromosomas
rojos
con
×
d ebe
a
un a
X
m os t r ar
g en.
191
3
G e n é t i c a
El dloismo y l hemoli
Daltonismo (ceguera para los colores rojo-verde) y hemolia como ejemplos de
herencia ligada al sexo
Se
han
ligada
se
descubierto
al
sexo
deben
a
la
cromosoma
muy
pocos
ejemplos
a
genes
muchos
los
seres
presencia
X,
ya
que
genes.
de
en
en
A
de
en
genes
el
cromosoma
ligadas
cromosomas
de
X:
el
herencia
Casi
Los
varones
todos
heredan
en
el
situados
continuación
enfermedades
los
ejemplos
humanos.
Y
el
hay
En
se
describen
al
sexo
dos
debidas
daltonismo
y
alelo
la
hemolia.
de
del
algunas
alto
de
la
daltonismo
está
causado
por
un
alelo
recesivo
de
que
produce
una
de
las
proteínas
madre
proteínas
son
producidas
por
las
la
retina
del
ojo
y
detectan
células
del
de
onda
de
luz
mujeres
es
de
esta
al
8 %.
predecir
X
que
lleva
daltónico.
Europa,
el
discapacidad
La
daltónico
cromosoma
con
de
determinadas
gamas
mujer
y
también
que
que
porta
el
es
será
el
hereda
gen
porcentaje
esta
enfermedad
Europa
es
de
8%
×
en
8%
las
=
mismas
0,64%.
real
es
de
aproximadamente
El
0,5 %,
por
de
que
se
ajusta
bien
a
la
predicción.
visible.
Mientras
leve,
que
la
la
supone
de
las
un
de
Si
no
con
de
los
se
se
gen
extrae
del
la
de
El
vida.
la
es
de
en
se
alelo
en
el
la
raras,
deben
VIII,
coagulación
solo
de
vida
unos
el
diez
a
una
de
de
la
una
años.
Factor
VIII,
donantes.
encuentra
que
más
se
Factor
inyectar
de
genética
Aunque
son
esperanza
sangre
VIII
discapacidad
hemolia
producir
consiste
X.
la
implicadas
la
una
enfermedad
casos
trata,
de
es
enfermedad
para
para
Factor
cromosoma
una
hemolia
tratamiento
que
es
riesgo
proteínas
persona
El
daltonismo
incapacidad
sangre.
Figur 19 Un rson con dtoniso no ud distinguir
el
formas
mayoría
una
El
que
hemolia
algunas
▲
norte
será
X
cono
lo
longitud
hijo
con
llegar
Podemos
porcentaje
de
del
padre
un
el
X,
cromosoma
fotorreceptoras.
regiones
Estas
el
cromosoma
ese
un
de
gen
un
Si
varones
puede
si
recesivo.
El
regiones
de
y
daltónica
solo
madre.
daltonismo,
porcentaje
muy
tienen
la
causa
en
la
el
hemolia
es
crnt ntr os coors d s ors y d s hojs.
H
h
X
H
X
X
Y
CL AVE
H
X
cromosoma X por tador
del alelo de coagulación
sanguínea normal
h
h
H
X
H
X
Y
X
X
cromosoma X por tador
X
X
H
H
H
del alelo de la hemolia
H
X
X
normal
X
Y
h
H
X
h
H
X
X
h
X
▲
Figur 20 Dsués d un quño inchzo,  sngr
d ddo drí ráidnt djr d uir, ro n os
hofíicos continú uyndo durnt ucho tio orqu
no s cogu dcudnt.
192
Y
normal
por tador
Y
hemofílico
3 . 4
recesivo.
La
frecuencia
del
alelo
de
la
hemolia
alelo.
Teóricamente,
1
_____
es
la
de
alrededor
frecuencia
Las
mujeres
recesivo
de
de
1
la
en
10.000.
enfermedad
pueden
la
enfermedad
de
ser
sus
dos
en
pero
es,
los
portadoras
hemolia,
si
Esta
solo
por
tanto,
varones.
del
X
ha
alelo
llevan
(
10.000
la
es
el
=
habido
que
el
la
frecuencia
en
las
mujeres
2
)
hemolia
desarrollan
cromosomas
es
H E r E N C I A
1
en
incluso
por
a
menos
carencia
padre
arriesgarse
100.000.000.
casos
del
tendría
transmitir
En
de
Factor
que
ser
esta
la
práctica,
mujeres
VIII.
con
Una
hemofílico
enfermedad
a
razón
y
sus
hijos.
Árboles geelógicos
Análisis de árboles genealógicos para deducir el patrón hereditario de enfermedades
genéticas
Es
imposible
investigar
enfermedades
la
genéticas
herencia
en
los
de
seres
Deducciones:
humanos
●
mediante
experimentos
de
cruzamiento.
En
Dos
de
padres
lugar,
se
pueden
utilizar
árboles
los
genealógicos
tienen
el
patrón
de
herencia.
Generalmente
las
siguientes
convenciones
para
genealógicos:
●
hombres
●
Los
se
representan
con
que
●
Las
Se
mujeres
se
sombrean
representan
o
trazan
con
rayitas
Se
un
cuadrados
individuo
y
está
círculos
afectado
para
por
círculos.
cruzadas
indicar
la
alelo
Los
con
padres
la
e
barra
hijos
se
superior
de
la
T
Las
generaciones
se
indican
si
la
está
causado
pigmentación
por
un
normal
hijas
(M).
está
las
mujeres
entre
los
cual
como
ligada
al
son
sugiere
hijos
sexo.
que
Tanto
albinos
la
con
los
enfermedad
hombres
solamente
si
como
tienen
dos
del
alelo
recesivo
del
albinismo
(mm).
un
mediante
con
tanto
lo
no
●
Los
niños
una
padres.
del
albinos
deben
albinismo
de
haber
cada
heredado
un
progenitor.
T,
●
Ambos
alelo
●
y
en
enfermedad.
conectan
albinismo
(m)
dominante
observan
alelo
●
ambos
Esto
cuadrados.
copias
los
el
recesivo
albinismo,
●
aunque
normal.
elaborar
por
árboles
albinos
se
alelo
utilizan
son
pigmentación
para
sugiere
deducir
niños
su
progenitores
de
deben
pigmentación
tener
normal,
también
ya
que
no
un
son
números
albinos.
Los
progenitores,
por
tanto,
tienen
romanos.
alelos
●
Los
individuos
de
cada
generación
se
●
identican
con
números
Mm.
La
probabilidad
de
que
un
hijo
de
estos
arábigos.
progenitores
Ejemplo 1 Albinismo en seres humanos
Aunque
hijos
en
será
tenga
albino,
proporción
albinismo
promedio
se
1
solo
de
es
cada
de
4
podríamos
cumple
si
los
1
de
ver
padres
:
4.
sus
si
esta
tuvieran
generación I
una
1
gran
cantidad
de
no
extrañar,
hijos.
La
proporción
real
2
de
1
que
de
2
nuestras
albinismo
es
de
deducciones
sean
y
no
sobre
demuestra
la
herencia
del
incorrectas.
generación II
Ejemplo 2 Raquitismo resistente a la vitamina D
1
2
3
4
Deducciones:
●
Dos
progenitores
no
afectados
solo
tienen
Clave:
hijos
no
afectados,
pero
dos
progenitores
pigmentación normal
afectados
albino
resistente
esta
tienen
a
la
hijos
con
vitamina
enfermedad
está
D,
raquitismo
lo
que
causada
sugiere
por
un
que
alelo
dominante.
193
3
G e n é t i c a
●
En
la
generación
progenitores,
resistente
a
I
de
todas
la
la
las
descendencia
hijas
vitamina
D
tienen
y
los
de
los
tendrían
respalda
raquitismo
hijos
no
Esto
sugiere
una
herencia
sexo,
Igualmente,
aunque
el
número
de
vitamina
demasiado
pequeño
para
de
Si
el
está
al
el
raquitismo
está
causado
resistente
por
un
a
alelo
ligado
de
la
al
cromosoma
generación
II
X,
la
tendría
madre
un
herencia.
raquitismo
causado
heredarían
resistente
por
cromosoma
alelo
genealógico
este
cromosoma
●
árbol
descendientes
conrmar
enferma
patrón
si
D
dominante
es
El
teoría.
ligada
la
al
enfermedad.
están
●
afectados.
la
esta
el
a
la
vitamina
un
alelo
dominante
las
hijas
de
X,
cromosoma
dominante,
de
X
modo
la
que
padre
todas
Toda
ligado
generación
del
enfermedad
D
con
las
su
X
y
con
el
desarrollar
el
lo
hijas
alelo
con
descendencia
probabilidades
I
el
otro
la
conrma
de
dominante
el
tendría
heredar
por
tanto,
El
de
la
recesivo.
un
este
enfermedad.
y,
alelo
50 %
de
cromosoma
árbol
respalda
X
y
genealógico
esta
teoría.
Clave:
raquitismo resistente a la vitamina D
no afectado
▲
Figur 2
1 Áro gnógico d un fii con csos d rquitiso rsistnt   vitin D
Pegunta baada en dat: Deducción de los genotipos a par tir de árboles genealógicos
El
árbol
gura
genealógico
22
muestra
de
la
cinco
I
1
generaciones
afectada
por
de
una
una
2
3
4
familia
enfermedad
II
genética.
1
2
3
4
5
6
7
9
8
10
11
12
13
14
15
III
1
Explica,
basándote
en
1
los
datos
del
enfermedad
alelo
árbol,
se
recesivo
si
debe
o
a
a
un
2
3
un
IV
alelo
dominante.
[3]
1
2
3
4
5
Explica
cuál
probabilidad
los
es
individuos
generación
V
1
la
de
Dos
7
?
?
?
2
3
4
varón no afectado
que
de
8
mujer no afectada
varón afectado
la
mujer afectada
tengan:
▲
a)
6
V
?
2
4
la
copias
de
un
Figur 22 Ejo d un áro gnógico
alelo
3
Deduce, aportando razones, los posibles alelos de:
recesivo
b)
Un
alelo
c)
Dos
recesivo
copias
del
y
alelo
un
alelo
a)
El
individuo
1
dominante
b)
El
individuo
13
la
generación
III
en
la
generación
II
[2]
[3]
4
Sugiere
dos
genéticas
herencia.
194
en
dominante
ejemplos
que
de
encajarían
enfermedades
en
este
patrón
de
[2]
3 . 4
H E r E N C I A
Efermeddes geics e los seres humos
Aunque se han identicado muchas enfermedades
genéticas en seres humanos, la mayoría de ellas son
muy raras.
Ya
se
otras
de
han
la
descrito
anemia
Huntington.
Sachs
La
y
el
Otras
síndrome
investigación
genéticas
gran
varias
y,
sin
número
enfermedades
falciforme,
como
de
duda,
la
mayoría
de
nosotros
mayoría
de
las
muy
pequeña,
alelos
y
pero
la
que
heredar
para
es
identicado
muchas
no
sufra
siguen
un
de
posible
los
alelo
que
alguna
y
el
y
por
la
parecer
ellas.
Tay-
La
Dado
razón
causadas
deben
este
sorprendente
de
un
ser
heredar
los
La
es
dos
baja.
humano
están
es
alelos
especíca
extremadamente
se
ello
por
mendelianos.
enfermedad
de
de
enfermedades
herencia
se
ello
entre
enfermedad
enfermedad
4.000
están
de
es
la
y
descubrir.
cualquier
genoma
rápida,
de
de
enfermedad
secuenciar
barata
por
subtema,
conocidas.
puede
ocurra
este
(PKU),
patrones
esto
en
hemolia
muy
genéticas
para
la
la
más
más
genéticas,
desarrollar
relativamente
también
enfermedades
probabilidad
Actualmente
forma
raros
de
son
ha
quedan
la
genéticas
quística,
fenilcetonuria
enfermedades
que
probabilidad
la
ya
que
recesivos
brosis
Marfan
médica
de
la
de
secuenciando
los
▲
genomas
de
un
gran
número
de
personas
para
realizar
Figur 23 Los os d os dos drs
comparaciones.
s unn cundo tinn un dscndint.
Estas
investigaciones
están
revelando
la
cantidad
de
alelos
recesivos
raros
Hy un quñ osiiidd d qu dos
que
porta
un
individuo
típico
y
que
podrían
causar
una
enfermedad
os rcsivos s unn y cusn un
genética.
Los
cálculos
actuales
se
sitúan
entre
75
y
200
alelos
de
los
25.000
nfrdd gnétic.
o
más
genes
producir
de
estos
presentes
un
en
el
descendiente
alelos
recesivos
si
genoma
con
el
una
otro
humano.
Un
enfermedad
progenitor
individuo
genética
tiene
el
solo
puede
causada
mismo
por
alelo
uno
raro.
Cuss de mució
La radiación y las sustancias químicas mutagénicas
aumentan la tasa de mutación y pueden causar
enfermedades genéticas y cáncer.
Un
gen
cientos
consiste
o
miles
en
de
variaciones
en
pocas
son
la
un
trozo
bases.
de
Los
secuencia
ADN
que
diferentes
de
bases.
puede
alelos
tener
de
un
Generalmente,
una
gen
secuencia
presentan
solo
una
o
de
ligeras
unas
▲
bases
diferentes.
Los
nuevos
alelos
se
forman
a
partir
de
Figur 24 Los rsgos d Arh Lincon s
otros
sjn  os d síndro d Mrfn, ro
alelos
por
mutación
en
el
gen.
un torí ás rcint sugir qu dcí
MEN2B, otr nfrdd gnétic.
Una
Dos
●
mutación
tipos
Las
de
los
para
corta
Algunas
y
son
cambio
factores
rayos
onda
●
un
radiaciones
energía
y
es
pueden
los
sustancias
nitrosaminas
mostaza
isótopos
rayos
mutagénicas.
que
utilizado
la
cambios
de
X
son
químicas
Algunos
se
tasa
la
la
de
secuencia
tasa
en
el
radioactivos,
todos
bases
de
un
gen.
mutación:
si
tienen
ADN.
la
de
Las
radiación
suciente
partículas
alfa
ultravioleta
de
mutagénicos.
provocan
ejemplos
arma
de
mutación
químicos
encuentran
como
de
aumentar
aumentan
causar
gama
y
aleatorio
en
el
química
cambios
son
el
humo
en
la
químicos
benzopireno
del
tabaco
Primera
y
en
y
en
Guerra
el
ADN
las
el
gas
Mundial.
195
3
G e n é t i c a
Las
mutaciones
especíco
probable
por
para
que
todas
las
mutaciones
causar
que
tumor.
Las
de
las
genes
célula
se
en
las
eliminan
células
que
la
descendencia:
lo
tanto,
es
se
células
el
en
las
células
de
la
que
años,
sea
las
ha
celular
y
se
de
Las
convierta
en
un
cáncer.
las
pueden
gametos
poco
pueden
aquellas
pero
minimizar
de
Es
desarrollado
benecioso.
que
causan
mutaciones
transmitirse
enfermedades
importante
productoras
mecanismo
cabo.
perjudiciales.
incluidas
muere,
gametos
de
o
causa
a
se
división
cuerpo,
en
ningún
lleve
neutras
una
persona
origen
particularmente
se
alelo
tanto,
tanto,
del
la
existe
indenidamente
convierten
es
un
controlan
por
cuando
este
por
divida
son,
en
millones
son,
que
no
particular
aleatorio
durante
mutaciones
mutaciones
▲
los
aleatorios:
mutación
cambio
quizás
mutaciones
se
cambios
una
mutaciones
una
Las
cáncer,
en
un
evolución,
Casi
son
que
el
genéticas.
número
en
los
a
Por
de
ovarios
y
en
Figur 25 E risgo d utcions or
los
testículos.
Actualmente
se
calcula
que
se
dan
una
o
dos
mutaciones
 rdición d rsiduos nucrs s
nuevas
iniiz dint  cninto
riesgo
cuiddoso.
en
de
cada
generación
enfermedades
en
los
seres
genéticas
en
la
humanos,
lo
cual
incrementa
el
descendencia.
Cosecuecis de ls bombs ucleres y los ccidees e
cerles ucleres
Consecuencias de la radiación tras las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki
y el accidente nuclear en Chernóbil
Los
bombardeos
Nagasaki
Mile
y
los
Island
liberaron
y
accidentes
Chernóbil
isótopos
consecuencia,
de
nucleares
radiación
se
de
Hiroshima
nucleares
tienen
radiactivos
expuso
a
al
las
potencialmente
en
de
se
y
niños
Three
común
ambiente
personas
a
que
y,
detonaron
se
como
niveles
y
No
mutaciones
probable
se
detonaron
las
bombas
que
Hiroshima
250.000
a
los
pocos
japonesa
ha
grupo
que
Desde
Radiation
un
control
150.000
la
Research
de
la
por
expuestas
a
ha
de
se
han
sus
casi
utilizado
pesar
debidas
Foundation
26.000
las
A
o
un
personas
el
año
2011,
los
17.448
estos
atribuirse
a
los
la
las
las
bombas
ellos
efecto
del
principal
se
que
196
seguimiento
encontraban
se
de
malformaciones
un
de
radiación.
algunas
ser
Es
mutaciones,
estadísticamente
en
cuenta
participaron
en
el
el
elevado
estudio.
falta
pruebas
de
atómicas,
estigmatizados.
eran
por
de
reacias
temor
a
a
mutaciones
los
En
supervivientes
algunos
contraer
que
sus
casos,
matrimonio
hijos
tuvieran
genéticas.
pero
el
accidente
solo
853
1986,
efectos
de
la
se
ocurrido
produjeron
en
Chernóbil
explosiones
y
(Ucrania)
un
de
en
el
núcleo
de
un
reactor
nuclear.
Los
radiación
de
la
planta
rápidamente
recibieron
atómicas.
cáncer,
mutaciones,
Hiroshima
pruebas
habían
dosis
Aparte
que
bombas
sentido
trabajadores
de
para
teniendo
77.000
radiaciones.
supervivientes
tumores,
de
a
incendio
podían
niños
enfermedades
en
desarrollado
de
parejas
con
En
Hasta
la
de
y
fundación
salud
Asimismo,
compuesto
estuvieron
entre
inmediatamente
seguimiento
por
y
atómicas
entonces,
Effects
supervivientes.
de
no
Nagasaki,
murieron
meses.
realizado
100.000
y
personas
en
hallado
ocurrido
pocas
aun
atómicas
después
han
hayan
demasiado
número
sobre
se
provocadas
signicativas,
Cuando
bombas
nacieron
Nagasaki.
pero
peligrosos.
que
las
la
predijo
radiación
podían
o
causar
muerte.
de
en
la
el
que
salud
el
serían
de
vientre
kriptón,
las
mortinatalidad,
También
se
10.000
materno
ha
mortales
dispersaron
otro
hecho
niños
que
cuando
de
se
yodo,
Europa.
metales
de
cesio
Unas
explosiones
y
seis
en
se
Se
liberaron
radiactivos
y
radioactivos
fragmentaron
las
radiación.
isótopos
telurio
sobre
toneladas
en
el
de
de
grandes
uranio
combustible
pequeñas
Se
y
del
partículas
esparcieron.
y
xenón,
áreas
otros
reactor
debido
calcula
que
a
se
3 . 4
liberó
de
a
GBq
la
atmósfera
de
extensos
material
y
un
total
de
radiactivo.
5.200
Los
millones
efectos
de
fueron
cordero
fue
graves:
H E r E N C I A
contaminado
temporalmente
apartadas
como
el
por
cesio
prohibido
País
de
en
radiactivo
zonas
tan
Gales.
2
●
Un
área
de
del
reactor
4
km
se
de
tornó
bosques
de
color
de
pinos
marrón
y
●
cerca
murió.
Aumentaron
las
radiactivo
el
en
●
Los
caballos
y
el
ganado
vacuno
cerca
de
el
agua
murieron
por
daños
en
las
●
Posteriormente,
linces,
búhos,
la
leche
inaceptablemente
altos.
jabalíes
y
Se
han
detectado
zona
salvajes
alrededor
excluidos
los
empezaron
de
a
Chernóbil,
seres
repoblar
de
de
tiroides
la
que
La
●
Según
humanos.
bioacumulación
causó
que
en
peces
en
un
altos
niveles
tan
de
no
de
Alemania
y
Escandinavia,
y
6.000
niveles
alcanzaron
casos
atribuirse
durante
el
elaborado
existen
casos
al
de
cáncer
yodo
accidente.
de
por
pruebas
cáncer
o
el
Foro
claras
de
leucemia
sobre
que
el
haya
cesio
a
causa
de
la
radiación
en
las
lejanos
poblaciones
como
de
pueden
informe
Chernóbil,
lugares
más
liberado
aumentado
radiactivo
en
yodo
los
la
fueron
número
●
y
de
y
otros
radiactivo
animales
potable
ambiente
glándulas
tiroideas.
●
concentraciones
medio
la
valores
planta
en
el
más
afectadas.
consumo
Incidencia en Bielorrusia por cada 100.000 personas
12
Actividad
adultos (19–34)
Cabi en la incidencia
sanosrep 000.001 adac rop sosaC
10
adolescentes (15–18)
del cánce de tiide
niños (0–14)
Basándote en los datos
8
de la gura 26, ¿cuándo
esperarías que empiece
6
a descender la incidencia
del cáncer de tiroides en
4
adultos jóvenes?
2
0
1984
▲
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
Figur 26 Incidnci d cáncr d tiroids n Biorrusi trs  ccidnt d Chrnói
Pegunta baada en dat: Las secuelas de Chernóbil
Las
mutaciones
una
célula
material
causó
tumoral.
radiactivo
un
gran
Chernóbil
llegar
del
a
un
de
Ve r d e
cientíco
30.000
a
cálculo
exposición
nucleares
ONU
como
a
la
la
central
de
liberación
que
Parlamento
en
muertes
es
radiación,
Hiroshima
y
célula
nuclear
consecuencia
del
una
muertes
declaró
especialista
60.000
que
tanto,
la
aproximado
en
hacer
Por
de
número
la
morir
Partido
un
de
a
pueden
por
de
datos
como
Nagasaki
El
4.000
Europeo
y
adicionales.
tales
6,7
desastre,
radiación
utilizar
de
la
en
en
Foro
pero
los
Una
un
forma
casos
Los
pueden
miembros
un
estudio
cálculo
de
obtener
anteriores
detonación
1945.
de
1986
sobre
personas”
dio
en
toneladas
encargaron
este
de
convierta
Chernóbil
c á n c e r.
“hasta
del
se
de
datos
las
de
bombas
siguientes
197
3
G e n é t i c a
muestran
1950
y
el
número
1990
nucleares.
japonesa
de
Los
de
muertes
personas
resultados
Radiation
por
expuestas
fueron
Effects
leucemia
a
la
publicados
Research
y
cáncer
radiación
por
la
de
entre
estas
bombas
fundación
Foundation.
rang de
Núe de
Cálcul de ue te
Pcentaje de
di de
ue te de
adicinale cn
ue te atibuible
adiacin
pena
epect a l
a la expicin a la
(sv)
expueta a la
gup de cntl
adiacin
adiacin
Leucemia
0,005–0,2
70
10
0,2–0,5
27
13
48
0,5–1
23
17
74
56
47
3391
63
2
0,2–0,5
646
76
12
0,5–1
342
79
23
308
121
39
>1
Cáncer
0,005–0,2
>1
1
Calcula
el
respecto
▲
porcentaje
a
los
grupos
de
muertes
de
control
adicionales
en
personas
por
leucemia
expuestas
a
con
(a)
Figur 27 S h xcuido  os srs hunos
0,005–0,02
Sv
(sieverts)
de
radiación
(b)
>1
Sv
de
radiación.
[4]
d un i zon crc d rctor d
Chrnói. Aguns nts y nis hn
2
Elabora
un
gráco
o
esquema
apropiado
para
representar
los
rsntdo dforidds qu udn drs
datos
de
la
columna
de
la
derecha
de
la
tabla,
e
incluye
los
dos
 utcions.
3
porcentajes
que
las
por
Compara
y
4
muertes
las
Discute,
calculado.
leucemia
efecto
muertes
medio
198
el
has
por
de
otro
haber
para
radiación
en
dos
ejes
Y,
uno
muertes
por
cáncer.
las
muertes
por
leucemia
ser
[4]
[3]
razones,
puede
para
las
cáncer.
aportando
ambiente
la
y
Debe
qué
nivel
aceptable.
de
radiación
en
el
[4]
3 . 5
m o D I f I C A C I ó N
G E N é T I C A
y
B I o T E C N o L o G í A
3.5 mdicacin gentica  bitecnlga
Compresió
apliccioes
➔
La electroforesis en gel se utiliza para separar
Uso del análisis de ADN en investigaciones
➔
proteínas o fragmentos de ADN de acuerdo con
forenses y estudios de paternidad.
su tamaño.
La transferencia de genes a bacterias
➔
➔
Se puede usar la técnica de la PCR para
mediante el uso de plásmidos supone el uso
amplicar pequeñas cantidades de ADN.
de endonucleasas de restricción y de la ADN
➔
El análisis de ADN implica la comparación de
ligasa.
muestras de ADN.
Evaluación de riesgos potenciales y benecios
➔
➔
La modicación genética se lleva a cabo
asociados a la modicación genética de cultivos.
mediante la transferencia de genes entre
Producción de embriones clonados obtenidos
➔
especies.
mediante transferencia nuclear de células
➔
Los clones son grupos de organismos idénticos
somáticas.
genéticamente, derivados de una única célula
parental original.
➔
Muchas especies vegetales y algunas especies
Hbiliddes
animales presentan métodos naturales de
clonación.
➔
Diseño de un experimento para evaluar un
➔
factor que afecte al enraizamiento de esquejes
Los animales se pueden clonar en la fase
de tallo (estaquillas).
embrionaria mediante la división del embrión
➔
en más de un grupo de células.
➔
Análisis de ejemplos de perles de ADN.
Se han desarrollado métodos para clonar
➔
Análisis de datos sobre los riesgos para las
animales adultos usando células diferenciadas.
mariposas monarca de cultivos Bt.
nurlez de l cieci
➔
Evaluación de riesgos asociados a la investigación cientíca: los cientícos tratan de evaluar los riesgos
asociados a especies de ganadería o cultivos modicados genéticamente.
Elecroforesis e gel
La electroforesis en gel se utiliza para separar proteínas o
fragmentos de ADN de acuerdo con su tamaño.
La
electroforesis
controlada
muestras
sumerge
Las
del
para
se
en
gel.
Las
gel
colocan
un
moléculas
direcciones
en
en
líquido
de
la
opuestas.
por
unos
con
utilizar
según
huecos
conductor
Las
lo
en
moléculas
muestra
moléculas
negativamente,
consiste
separar
que
cargas
y
se
dentro
aplica
una
cargadas
negativas
pueden
corriente
tamaño
hechos
están
proteínas
que
una
su
pueden
y
de
eléctrica
carga.
un
Las
gel.
corriente
se
El
se
su
a
se
través
mueven
cargadas
según
gel
eléctrica.
desplazarán
positivas
estar
separarse
y
en
positiva
o
carga.
199
3
G e n é t i c a
El
gel
utilizado
en
la
electroforesis
se
compone
de
una
malla
de
muestras de ADN
lamentos
que
resiste
el
movimiento
de
las
moléculas
de
una
muestra.
electrodo negativo
Las
hueco para la muestra
moléculas
desplazarse
pequeños.
de
por
ADN
el
Todas
gel,
las
de
los
por
lo
eucariotas
que
moléculas
son
deben
de
ADN
demasiado
dividirse
tienen
en
largas
para
fragmentos
cargas
negativas
más
y
por
eso
gel
se
mueven
en
no
al
los
grandes
mismo
tiempo.
misma
ritmo.
y,
Así
la
por
Los
dirección
fragmentos
tanto,
pues,
la
durante
se
electroforesis
pequeños
desplazan
electroforesis
la
más
en
gel
se
lejos
mueven
en
puede
el
en
gel,
más
mismo
utilizarse
pero
rápido
período
para
que
de
separar
+
fragmentos
de
ADN
según
su
tamaño.
electrodo positivo
fragmentos grandes
amplicció del aDn por PCR
dirección de la
migración
Se puede usar la técnica de la PCR para amplicar
fragmentos pequeños
pequeñas cantidades de ADN.
+
La
▲
Figur 1 Procdiinto d  ctroforsis
n g
reacción
número
de
siempre
se
el
solo
estudiar
o
el
ejemplo,
PCR.
la
PCR
de
una
Figur 2 Ex trcción d quñs ustrs
une
un
para
detectar
de
genoma
la
d Nndr t r su icción con 
genéticamente.
técnic d  PCR
ADN
y,
si
ese
la
PCR
utiliza
La
ADN
los
PCR
no
de
de
un
uso
el
muy
de
del
que
se
apareamiento
una
copiar
une
cualquier
presente,
no
Se
bases
de
al
de
ADN
de
muestra
la
inicio
los
quien
de
PCR
una
de
esta.
complementarias.
particulares
ADN.
ADN
cantidad
tendrá
Una
de
un
prueba
modicados
modicado
que
ningún
exista
de
ese
efecto.
Pegunta baada en dat: La PCR y los neander tales
La
evolución
puede
de
base
dos
de
de
de
su
grupos,
bases
de
las
las
tiempo.
200
El
un
Si
una
diferencias
dos
a
de
lo
largo
de
organismos
las
entre
de
se
se
las
separa
grandes
en
secuencias
de
utilizarse
de
(Homo
huesos
del
comparó
16
se
han
fósiles
obtenido
de
neanderthalensis)
mediante
parte
períodos
puede
Recientemente
ADN
acumulan
diferencias
evolutivo”.
vivos
secuencias
especie
especies
número
“reloj
grupos
comparando
ADN.
gradualmente
como
los
estudiarse
la
técnica
ADN
con
de
un
que
la
PCR.
mitocondrial
las
chimpancés.
secuencias
muestras
de
neandertal
se
amplicaron
Se
del
de
de
forenses.
ejemplo,
al
la
ADN
selecciona
genéticamente
se
de
cambio,
adhieren
de
mayor
ingredientes
que
ADN.
Por
mediante
persona
una
En
secuencias
mezcla
cebador
de
tan
permite
disponible.
Por
la
en
ADN
moléculas
de
casi
En
Esto
pequeñas
semen.
hombre.
especícas
de
investigaciones
el
gran
molécula.
muestra
en
un
que
describen
amplicarse
conjunto
un
la
copias.
cromosomas
de
a
se
sola
de
la
o
crear
pequeña
espermatozoides
amplicará
está
una
toda
cebadores
el
muy
puede
su
los
permite
incluso
presencia
alimentos
de
con
sangre
entero
secuencias
uso
la
todos
inglés),
cantidades
todo
ser
en
para
técnica,
millones
fósiles
para
copiar
puede
genoma
el
basta
utilizar
los
cabello
mediante
o
de
esta
cantidad
hacer
amplicarse
para
copiar
selectividad
de
utiliza
de
siglas
una
teoría,
asimismo,
el
sus
pueden
riesgo
se
detalles
(por
contienen
mediante
se
en
el
como
sangre;
todo
los
o
utiliza
para
cebador
en
d ADN d os husos fósis d un hor
se
la
secuencia
▲
pueden
polimerasa
Los
necesita
se
el
semen
la
PCR
se
extraído
contienen
utiliza
La
sin
ADN
blancos
proviene
de
ADN.
horas
muestra,
glóbulos
semen
Solo
ADN
el
no
de
proceso:
También
La
El
el
dos
el
sangre,
se
2.7.
iniciar
una
cadena
denomina
subtema
para
en
copias
secuenció
neandertal
994
una
y
humanos
se
y
3 . 5
de
barras
de
se
bases
muestra
de
la
humanos
y
los
1
y
la
gura
encontraron
los
de
3
entre
seres
muestra
las
humanos,
neandertales,
y
cuántas
secuencias
entre
entre
los
de
los
humanos
chimpancés.
Indica
el
número
más
común
de
)%( saicnerefid ed
gráco
diferencias
G E N é T I C A
oremún led aicneucerf
El
m o D I f I C A C I ó N
y
B I o T E C N o L o G í A
25
humano–neander tal
20
humano–humano
15
humano–chimpancé
10
diferencias
de
seres
entre
las
secuencias
de
bases
humanos.
[1]
5
2
Los
humanos
ambos
y
dentro
los
del
neandertales
género
Homo
se
y
clasican
los
chimpancés
0
0
se
clasican
dentro
del
género
Pan.
Discute
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
si
número de diferencias entre las secuencias de bases
esta
clasicación
está
respaldada
por
los
datos
▲
del
gráco
de
barras.
Figur 3 Núro d difrncis ntr s scuncis
[3]
d ss d os srs hunos, os chincés y os
3
Sugiere
una
limitación
conclusiones
humanos
y
acerca
para
de
la
extraer
nndr ts
comparación
entre
neandertales.
[1]
aálisis de aDn
El análisis de ADN implica la comparación de muestras de ADN.
El
●
análisis
Se
de
obtiene
fuente,
●
Se
El
abarca
una
como
los
ADN
las
muestra
un
seleccionan
entre
●
ADN
fósil
o
siguientes
de
el
secuencias
individuos
copiado
se
y
se
ADN
lugar
del
en
un
un
ADN
copian
divide
de
de
etapas:
individuo
conocido
o
de
otra
crimen.
que
varían
utilizando
fragmentos
la
considerablemente
técnica
usando
de
la
PCR.
endonucleasas
de
restricción.
●
Los
fragmentos
se
separan
mediante
electroforesis
en
gel.
Figur 4 A os r s d ADN  nudo s
▲
s  hus gnétics orqu s utiizn
●
Esto
produce
un
patrón
de
bandas
que
es
siempre
el
mismo
en
d for siir  s hus dctirs r
la
muestra
de
ADN
de
un
individuo:
este
es
el
perl
del
ADN
del
distinguir  un rson d tods s dás.
individuo.
●
Se
pueden
qué
comparar
bandas
son
los
iguales
perles
y
cuáles
de
diferentes
son
individuos
para
ver
diferentes.
Ivesigcioes foreses y esudios de peridd
Uso del análisis de ADN en investigaciones forenses y estudios de paternidad
Los
análisis
de
ADN
se
utilizan
en
investigaciones
●
Se
forenses.
puede
hallado
demostrar
en
el
lugar
si
del
un
solo
crimen
cabello
pertenece
al
sospechoso.
●
Se
puede
en
la
demostrar
ropa
de
un
si
las
manchas
sospechoso
de
sangre
provienen
de
la
●
víctima.
●
Se
el
puede
lugar
probar
del
provienen
si
crimen
del
las
manchas
que
no
sospechoso.
son
de
de
sangre
la
en
víctima
En
Se
puede
de
un
cada
perl
sexual
ejemplo,
obtenido
el
demostrar
delito
en
de
el
el
perl
lugar
ADN
de
del
una
si
una
muestra
corresponde
de
ADN
crimen
se
muestra
del
al
de
semen
sospechoso.
material
compara
extraída
con
del
201
3
G e n é t i c a
sospechoso
coincide
de
la
víctima.
exactamente,
muestras
puede
o
de
ADN
es
sean
representar
una
Si
el
muy
de
la
patrón
probable
misma
prueba
de
muy
●
bandas
que
las
persona.
Mujeres
dos
pueden
Esto
contundente
su
es
el
autor
países
cuentan
del
delito.
Actualmente,
bases
de
datos
de
han
permitido
resolver
muchos
Un
perles
de
perles
de
ADN
también
se
casos
utilizan
de
paternidad
para
en
es
pueden
el
padre
solicitar
de
por
un
niño.
diversas
determinar
Estas
hijo
tal
Casos
en
los
de
un
niño
de
crianza
que
para
a
la
el
desee
probar
que
un
hombre
su
padre
para
demostrar
que
es
si
y
el
los
perles
hombre.
Se
de
ADN
preparan
de
la
los
madre,
perles
de
un
de
cada
una
de
las
muestras
y
se
comparan
investigaciones
patrones
de
las
bandas.
Si
ninguna
de
las
razones:
hombre
evitar
vez
era
necesitan
bandas
●
de
heredero.
hijo
los
se
biológico
las
ADN
hombre
parejas
padre
criminales.
el
investigaciones
al
ADN
Se
Los
múltiples
algunos
su
que
tenido
identicar
hijo.
fallecido
con
han
de
●
quién
que
querer
niega
tener
que
ser
el
pagar
de
padre
la
en
el
madre
perl
o
del
del
hijo
aparece
hombre,
el
en
padre
el
será
perl
otra
persona.
gastos
madre.
aálisis de perles de aDn
Análisis de ejemplos de perles de ADN
El
análisis
ninguna
de
perles
de
complejidad:
provengan
de
la
ADN
es
misma
muy
en
las
investigaciones
probable
persona
si
el
que
dos
patrón
de
forenses
muestras
bandas
de
del
no
tiene
ADN
perl
es
elmismo.
víctima
muestra
1
2
sospechosos
3
▲
Figur 5 ¿Cuá d os r s d ADN d os trs soschosos coincid con 
ustr otnid n  ugr d crin?
El
análisis
de
complicado.
igual
una
todas
las
perl
de
una
202
a
o
perles
Cada
banda
bandas
la
más
del
del
madre
bandas
de
una
o
ADN
de
perl
perl
en
no
las
el
en
investigaciones
bandas
del
del
padre
hijo
perl
del
para
del
coinciden,
o
el
perl
de
la
de
sobre
ADN
madre.
asegurarse
hombre
padre
que
se
biológico
paternidad
del
hijo
Deben
de
que
será
es
otro
más
ser
examinarse
constan
supone
es
debe
el
en
el
padre.
hombre.
Si
3 . 5
m o D I f I C A C I ó N
G E N é T I C A
y
B I o T E C N o L o G í A
Modicció geic
La modicación genética se lleva a cabo mediante la
transferencia de genes entre especies.
Los
biólogos
transferir
a
otra
se
es
especies,
produce
han
se
fue
con
la
el
También
se
ha
características
modicado
se
La
de
La
utilizar
cultivos
producir
genera
uno
de
por
la
una
pigmento
que
genética.
cuando
secuencia
de
de
eucariotas
que
la
gen
de
Es
se
que
permiten
genes
posible
de
una
porque
transeren
aminoácidos
a
de
grandes
bacterias.
la
especie
el
genes
que
Uno
insulina
cantidades
modicación
especies
seda
de
araña
para
modicados
de
la
frutos
color
transferencia
bacteria.
De
del
es
se
código
entre
traslada:
de
los
humana
de
esta
se
ha
se
primeros
a
una
hormona
de
esta
en
manera,
betacaroteno
Por
se
dos
a
de
de
se
para
resistente,
producen
de
la
pero
no
producir
Estas
rojo.
nuevas
comerciales.
se
se
plantas
la
de
han
proteína
ejemplo,
majus
(gura
la
para
cultivo.
lugar
genes:
dotar
cantidades
empleado
Antirrhinum
tres
contiene
en
plantas
morado
de
para
ejemplo,
extremadamente
producirla
de
Por
que
genéticamente.
planta
de
leche
también
nuevas
genética
animales.
producen
arañas
amarillo
del
producir
genética
genes
técnicas
transferencia
diabetes.
variedades
transferido
para
de
la
algunas
modicación
como
genes
cabras
numerosas
la
utilizado
a
araña.
podían
modo
transferencia
de
La
polipéptido.
n
tratamiento
desarrollado
modicación
de
modica
transferido
bacteria
seda
como
mismo
han
especies.
universal,
no
el
ejemplos
el
entre
conoce
genético
Se
moleculares
genes
El
conocen
▲
de
del
granos
de
rroz d grno rio.
tomate
arroz
planta
Figur 6 S hn trnsfrido gns d nts
d nrciso  nts d rroz r roducir un
han
dorado
narciso
arroz
se
y
con
el
6).
tcics pr l rsfereci de gees
Actividad
Los cientícos tienen la obligación de
 bceris
considerar las implicaciones éticas
La transferencia de genes a bacterias mediante el uso
de sus investigaciones. Discute la
dimensión ética del desarrollo del
de plásmidos supone el uso de endonucleasas de
arroz dorado. El betacaroteno es
restricción y de la ADN ligasa.
un precursor de la vitamina A . Se
Se
pueden
variedad
transferir
de
técnicas
genes
a
las
de
que
una
se
especie
conoce
a
en
otra
su
mediante
conjunto
una
como
pensó que el arroz dorado podría
técnicas
apor tar una solución al problema de
de
ingeniería
genética.
En
la
transferencia
de
genes
a
las
bacterias
la deciencia de vitamina A , que es
normalmente
intervienen
plásmidos,
enzimas
de
restricción
y
ADN
ligasa.
una impor tante causa de ceguera en
●
Los
plásmidos
adicional.
(1
kbp),
Los
pero
encuentran
con
genes
la
de
a
las
una
fragmentos
pequeños
tener
su
bacteria
los
virus,
natural
tienen
más
bacterias.
estimulan
una
con
selección
pequeños
pueden
en
paralelismos
ventaja
más
que
transeren
y
son
Los
1.000
más
otra.
pero
más
unos
a
que
Por
los
los
1.000
kbp.
en
lo
el
de
son
bases
se
no
que
desventaja.
y
se
observan
son
ciertos
patógenos
coneren
Las
se
aquellos
citoplasma
plásmidos
niños de todo el mundo.
ADN
Normalmente
tanto,
plásmidos
una
de
pares
abundantes
replicación
a
favorece
bacteria,
de
circulares
una
bacterias
203
3
G e n é t i c a
Célula bacteriana
los
utilizan
para
intercambiar
genes,
por
lo
que
los
absorben
Plásmido
naturalmente
circular.
Se extrae ARNm de células
●
Las
Plásmido obtenido
Los
e
incorporan
plásmidos
enzimas
de
a
son
se
molécula
muy
restricción,
endonucleasas,
su
útiles
también
caracterizan
por
principal
para
la
conocidas
seccionar
de
ADN
ingeniería
genética.
como
las
moléculas
de
ADN
de la bacteria
de
secuencias
de
bases
especícas.
Pueden
utilizarse
para
cortar
y
ARNm
Se corta el
abrir
los
plásmidos
y
también
para
recortar
determinados
más
grandes.
genes
plásmido
a
partir
de
moléculas
de
ADN
Algunas
tienen
la
con una enzima
propiedad
ADNc
muy
útil
de
cortar
las
dos
cadenas
de
una
molécula
de
de restricción
ADN
en
diferentes
puntos,
lo
que
genera
secciones
monocatenarias
Se trata al ARNm
llamadas
con transcriptasa
inversa para
sintetizar ADN
extremos
pegajosos
o
cohesivos.
Los
enzima
restricción
extremos
cohesivos
Se unen el plásmido
que
y el ADNc con ADN
se
generan
a
partir
de
una
de
particular
ligasa
tienen
secuencias
de
bases
complementarias
que
pueden
utilizarse
complementario
Se introduce el
para
unir
trozos
de
ADN
entre
sí,
mediante
puentes
de
hidrógeno
(ADNc)
plásmido
entre
las
bases.
recombinante en
la célula huésped
●
La
ADN
ligasa
de
ADN
mediante
Cuando
se
ha
es
una
enzima
puentes
insertado
que
de
un
une
rmemente
azúcar-fosfato
determinado
entre
gen
en
las
los
un
moléculas
nucleótidos.
plásmido
La bacteria se
multiplica en un
utilizando
los
extremos
huecos
cada
cohesivos,
todavía
quedan
pequeños
fermentador y
en
columna
de
azúcar-fosfato
del
ADN
que
pueden
produce insulina
sellarse
utilizando
Un
requisito
del
gen
obvio
la
para
ADN
la
ligasa.
transferencia
de
genes
es
tener
una
copia
Separación y
que
se
va
a
transferir.
Generalmente
es
más
fácil
obtener
puricación de la
insulina humana
transcripciones
La
del
transcriptasa
ARN
inversa
mensajero
es
una
de
enzima
los
genes
que
que
permite
los
mismos
hacer
genes.
copias
de
La insulina
ADN
a
partir
de
moléculas
de
ARN
llamadas
ADNc.
Estas
moléculas
humana
puede emplearse
pueden
utilizarse
para
genes
partir
ARN
crear
el
ADN
necesario
para
la
transferencia
de
para tratar pacientes
a
del
mensajero.
diabéticos
▲
Figur 7 Psos d un rocso d
Evlució de riesgos de l modicció
trnsfrnci d gns utiizdo r
odicr gnéticnt ctris
geic
Escherichia coli ccs d roducir insuin
hun r  trtinto d  dits.
Evaluación de riesgos asociados a la investigación
cientíca: los cientícos tratan de evaluar los riesgos
asociados a especies de ganadería o cultivos
modicados genéticamente.
Se
han
expresado
modicación
1970,
de
cuando
genes.
del
virus
biólogos
era
▲
Figur 8 E síoo d risgo ioógico s utiiz
r indicr qu un orgniso o tri suon
un risgo r  sud d os orgnisos vivos,
scint os srs hunos.
204
muchos
genética.
se
Paul
SV40
realizaron
Berg
del
por
naturalmente
existía
el
cáncer
en
en
riesgo
los
planeó
mono
expresaron
conocido
temores
Estos
su
los
seres
un
experimento
introducía
cáncer
la
los
en
de
en
la
ratones
los
a
peligros
la
en
seres
y
el
cual
bacteria
la
de
el
E.
porque
bacteria
humanos.
modicada
de
década
experimentos
preocupación
bacteria
humanos.
posibles
remontan
primeros
intestinos
que
se
los
profunda
causar
de
se
sobre
temores
transferencia
ADN
coli.
el
E.
Por
la
de
Otros
virus
coli
lo
SV40
vive
tanto,
genéticamente
causara
3 . 5
Desde
la
entonces
modicación
así
como
entre
investigación
ha
llevado
que
no
se
cultivos
Casi
de
lo
antes
o
los
de
el
que
uso
en
que
de
y
no
implica
el
algo
cientícos:
realizarlas.
un
países
tanto
riesgo
evaluar
Esto
se
sobre
la
impusieran
G E N é T I C A
asociados
entre
y
B I o T E C N o L o G í A
a
cientícos,
seguridad
de
la
modicados.
prohibiciones
potencialmente
Esto
y
a
útiles
de
modicados.
y
las
no
una
para
los
se
en
de
riesgos
debate
genéticamente
aplicaciones
riesgos
natural
otros
feroz
cientícos,
algunas
hacemos,
es
muchos
habido
organismos
algunos
Evaluar
no
Ha
genéticamente
vidas,
totalmente.
hacer
identicado
cientícos
y
ganado
nuestras
adelante
han
desarrollaran
o
todo
a
se
genética.
m o D I f I C A C I ó N
ciencias
es
acción
los
seres
riesgos
puede
como
posible
y
decidir
a
si
humanos.
asociados
llevar
en
cabo
otros
eliminar
a
de
se
Lo
sus
dos
el
aspectos
riesgo
sigue
mismo
deben
investigaciones
formas:
▲
●
¿Cuál
es
la
probabilidad
de
un
accidente
u
otra
consecuencia
Figur 9 En Nor téric s cutiv ucho
íz odicdo gnéticnt.
perjudicial?
●
¿Cómo
Si
la
de
perjudicial
probabilidad
existe
una
de
que
probabilidad
perjudiciales,
sería
entonces
se
la
den
consecuencia?
consecuencias
signicativa
la
de
investigación
que
no
se
perjudiciales
den
debe
es
alta
consecuencias
o
muy
realizarse.
Riesgos y beecios de los culivos modicdos geicmee
no
pueden
evaluarse
cientícamente
mediante
Evaluación de riesgos potenciales y
pruebas
benecios asociados a la modicación
todas
que
cultivos
modicados
las
supuestas
modicados
genética de cultivos
Los
experimentales.
posibles
genéticamente
ventajas.
Las
producen
semillas
modicadas
ampliamente,
pero
los
cuestionamiento
por
los
todos
en
estudiantes
el
del
evaluar
los
cultivos
tiempo
IB;
es
de
mejor
una
de
las
armaciones
de
la
lista
y
también
son
opositores
evaluarla
con
relación
a
un
cultivo
han
de
Gran
parte
de
las
pruebas
sobre
los
objeto
benecios
de
de
tienen
especíco.
difundido
los
imposible
corporaciones
siguiente
que
ventajas
genéticamente
disponen
seleccionar
muchas
Sería
y
riesgos
potenciales
son
del
dominio
la
público.
tecnología.
básicos
Incluso
como
el
genéticamente
reducen
el
sorprende
uso
que
de
se
han
que
los
aumentan
de
rebatido
argumentos
cultivos
modicados
el
pesticidas
haya
rendimiento
y
y
No
herbicidas.
desacuerdo,
dado
que
Armaciones
medio
de
genes
a
plantas
de
cultivo
procedimiento
relativamente
planteadas
son
muy
reciente,
complejas
Se
pueden
en
el
décadas
ámbito
en
cientíco
a
ventajas
para
el
se
medio
producir
a
las
benecios
pueden
agrupar
ambiente,
para
de
elabore
este
caso
los
en
benecios
benecios
para
la
de
mediante
cultivos
la
gen
para
toxina.
que
Así,
la
se
propia
utilizan
insectos
la
agricultura.
No
se
el
en
benecios
modicados
el
a
cultivo
las
y,
abejas
por
y
tanto,
otros
beneciosos.
El
uso
de
variedades
de
cultivos
modicados
consideran
económicos
genéticamente,
daño
salud
de
reduce
la
necesidad
de
arar
y
los
pulverizar
cultivos
un
una
insecticidas
disminuye
genéticamente
en
variedades
plagas
menudo
●
y
el
resolverse.
se
Las
para
modicados
las
menos
tardan
benecios
las
y
planta
polémicas
los
cultivos
es
transferencia
cuestiones
de
los
genéticamente
resistentes
un
de
la
●
transferencia
acerca
ambiente
los
cultivos,
por
lo
que
se
emplea
porque
menos
combustible
para
maquinaria
agrícola.
205
3
G e n é t i c a
●
Se
puede
mejorar
verduras,
y
el
área
con
que
Armaciones
para
la
salud
lo
la
tienen
acerca
de
vida
cual
los
se
que
de
útil
de
reduce
frutas
el
y
desperdicio
cultivarse.
los
benecios
cultivos
modicados
genéticamente
●
Se
puede
los
mejorar
cultivos,
contenido
●
Se
●
producir
carezcan
presentes
Pueden
el
de
de
nutricional
de
aumentando
diseñarse
comestibles
y
el
así,
o
de
cultivos
toxinas
que
están
natural.
cultivos
que
modicados
produzcan
ingiriendo
quedaría
determinada
variedades
alérgenos
forma
genéticamente
persona
valor
ejemplo,
vitamínico.
pueden
que
por
vacunada
vacunas
el
cultivo,
contra
una
una
enfermedad.
▲
Armaciones
acerca
la
de
de
los
benecios
Figur 10 Pnts sivstrs qu crcn junto  un cutivo d
para
íz odicdo gnéticnt
agricultura
los
cultivos
modicados
genéticamente
genéticamente.
los
●
La
transferencia
de
genes
permite
ingresos
resistentes
a
la
sequía,
el
frío
y
lo
cual
amplia
las
condiciones
con
en
tienen
argumentos
pertinencia
se
pueden
producir
cultivos
y
aumenta
Se
puede
la
transferir
un
a
de
gen
de
resistencia
a
un
tipo
planta
y
fumigar
herbicida
salud,
el
área
de
cultivo
para
para
las
plantas
con
más
los
no
deseadas.
Al
de
las
cultivos,
elevado.
acción
de
Se
el
malas
hierbas
rendimiento
pueden
que
de
total
para
utilizar
crear
áreas
malas
hierbas
y
no
modicados
se
estos
no
es
Se
un
cultivo
medio
pueden
emplear
destinar
ambiente
poder
emitir
resistentes
la
seguridad
riesgo
las
de
estos
cultivos,
detenidamente
pruebas
hacerse
evaluar
los
modicado
experimentos
estas
áreas
experimentales
caso
por
riesgos
y
caso,
ya
que
benecios
genéticamente
no
existe
el
llevados
a
un
cabo
consenso
genéticamente
en
otro
cultivo.
sobre
entre
los
los
cultivos
cientícos
cultivo
que
no
son
cientícos
y,
por
tanto,
es
importante
ya
el
mayor
número
producir
variedades
de
la
a
enfermedades
actualidad,
estas
las
posible
el
cultivos
método
y
el
único
causadas
rendimiento
de
por
en
la
transmisión
los
de
personas
argumentos
contra,
en
de
lugar
control
de
conar
en
la
a
favor
publicidad.
virus.
de
los
riesgos
que
se
exponen
podría
reducen
para
un
examen
detallado.
los
acerca
de
los
riesgos
para
consiste
la
disminuir
de
cultivos
enfermedades
signicativamente
pruebas
Armaciones
eliminando
salud
de
los
cultivos
modicados
los
genéticamente
insectos
empleo
portadores
de
de
los
virus
mediante
el
insecticidas.
●
Las
la
planteado
una
amplia
variedad
proteínas
sobre
los
cultivos
producidas
transcripción
y
a
través
traducción
de
de
genes
de
transferidos
preocupaciones
206
o
pero
seleccionarse
ha
de
basándose
a
Cualquiera
Se
y
un
siembra
genéticamente,
cuando
Para
herbicidas
de
y
en
el
implantado.
pueden
En
para
cada
Debe
posible
consideren
●
riesgos
es
que
está
en
compiten
los
no
sobre
todas
modicados
cultivos
que
otras
el
Todavía
libres
lo
Las
eliminar
disminuir
en
de
por
contexto.
agruparse
agricultura.
evaluar
disponibles.
crecimiento
pueden
riesgos
la
global
debe
utilizando
todas
cientícos,
este
con
se
el
en
un
juicio
herbicida
sobre
pueden
total.
riesgos
●
efecto
no
el
para
rendimiento
el
las
preocupaciones
que
como
agricultores,
la
no
salinidad,
Algunas,
los
crear
evaluarse
variedades
de
modicados
podrían
ser
tóxicas
o
causar
3 . 5
reacciones
los
alérgicas
animales
que
modicados
se
en
los
seres
alimentan
m o D I f I C A C I ó N
humanos
de
los
G E N é T I C A
hierbas,
o
plantas
cultivos
de
genéticamente.
Los
genes
utilizados
de
resistencia
como
transferencia
las
●
bacterias
Los
genes
como
los
ellos
genes
podrían
durante
que
el
la
propagarse
a
reciben
una
acerca
de
agricultura
mutar
no
se
y
causar
●
alimentan
que
se
de
alimentan
proporción
de
los
de
los
riesgos
plantas
los
para
semillas
propagan
evaluaron
desarrollo
Algunas
ser
de
se
menor
de
solar.
la
si
acerca
que
organismos
Armaciones
modicados.
Armaciones
insectos
los
los
riesgos
cultivos
para
modicados
genéticamente
podrían
inesperados
B I o T E C N o L o G í A
antibióticos
durante
patógenas.
riesgo
cultivos
de
transferidos
problemas
a
marcadores
los
y
energía
●
y
y
voluntarias
controladas,
el
de
un
germinan,
cultivo
no
pero
contiene
cultivo
siempre
convirtiéndose
deseadas
ello
que
podría
genes
de
se
en
deben
dicultarse
resistencia
a
el
herbicidas.
medio
ambiente
de
los
cultivos
modicados
●
El
uso
generalizado
de
cultivos
modicados
genéticamente
genéticamente
●
Las
toxinas
destinadas
a
controlar
las
los
cultivos
modicados
afectar
a
otros
de
toxina
insectos
en
así
genes
que
se
las
hacerlos
extenderse
en
●
malas
transeren
Podría
a
resistentes
la
ora
hierbas
disminuir
a
a
los
lugares
donde
silvestre,
convirtiéndola
de
●
controlar.
biodiversidad
Las
se
implantan
genéticamente
si
la
eran
propagación
eran
a
la
muy
patentes
prohíben
guardar
y
cultivos
modicados
el
a
problema
de
toxina
plagas
que
escasas.
volver
a
a
los
sembrar
agricultores
las
semillas
genéticamente,
de
por
lo
en
no
se
pueden
desarrollar
cepas
adaptadas
cultivos
a
modicados
las
resistencia
podrían
que
los
combaten
una
cultivos
herbicidas
imposibles
la
que
resistentes
anteriormente
para
plagas
como
secundarias
Los
provocará
organismos.
inicial,
●
que
genéticamente
la
podrían
toxinas
plagas
plagas
en
con
las
las
condiciones
locales.
malas
aálisis de los riesgos pr ls mriposs morc del míz B
plagas
de
insectos
atacan
a
este
cultivo,
entre
Análisis de datos sobre los riesgos para
otros
las mariposas monarca de cultivos Bt
Las
plagas
pueden
de
insectos
controlarse
insecticidas,
genética
ha
pero
que
afectan
mediante
recientemente
desarrollado
a
los
cultivos
fumigaciones
la
con
una
toxina
mortal
para
gusanos
de
la
les
transrió
un
gen
que
polilla
por
otras
de
especies
la
bacteria
Bacillus
codica
thuringiensis .
una
proteína
letal
para
grupos
larvas
la
La
toxina
las
mariposas,
escarabajos,
las
las
polillas,
abejas
y
las
de
las
de
de
de
los
de
maíz
modicado
se
la
toxina
Bt
en
todas
incluido
el
Danaus
la
mariposa
las
hojas
Esta
se
han
cultivos,
en
en
la
plexippus .
monarca
se
Asclepias
curassavica
crece
de
maíz
a
ella
por
que
veces
el
tan
polen
deposita
en
acción
del
del
viento.
existe
el
riesgo
monarca
de
que
las
resulten
larvas
de
la
envenenadas
a
genéticamente
las
partes
de
de
la
toxina
Bt
presente
en
el
polen
del
la
modicado.
Este
riesgo
se
ha
investigado
polen.
producido
incluido
de
planta
cultivos
experimentalmente
Ya
Bt
Las
maíz
planta,
maíz
moscas,
hormigas.
causa
producen
del
especialmente
insectos
mariposa
variedades
efectos
las
Existe
Bt
Así,
los
nubilalis .
toxina
maíz
como
son
insectos:
cerca
es
los
insectos,
que
que
los
(algodoncillo).
de
Ostrinia
monarca,
alimentan
se
barrenadores
preocupación
mariposa
ingeniería
variedades
larvas
Las
producen
los
del
variedades
maíz
( Zea
Bt
de
mays).
muchos
datos
de
los
y
pueden
analizarse
los
experimentos.
Diversas
207
3
G e n é t i c a
Pegunta baada en dat: El polen modicado
genéticamente y las lar vas de monarca
)%( acranom
ed savral sal ed aicnevivrepuS
100
75
50
Se
utilizó
de
maíz
el
de
plantas
Bt
siguiente
en
de
las
procedimiento
larvas
de
algodoncillo
para
mariposas
y
se
investigar
monarca.
pulverizaron
Se
el
efecto
del
recogieron
ligeramente
con
polen
hojas
agua.
Se
25
tocaron
na
suavemente
capa
de
polvo.
las
Se
hojas
con
colocaron
una
las
espátula
hojas
en
de
polen
tubos
para
llenos
de
dejar
agua
una
y
0
sobre
1
2
3
cada
una
se
dispusieron
cinco
larvas
de
mariposa
monarca
de
tres
4
Tiempo (días)
días
de
cuatro
2
vida.
días
avral rop sajoh ed
odalumuca omusnoC
examinó
Se
y,
la
observó
al
cabo
el
de
capacidad
área
este
de
de
la
hoja
tiempo,
se
comida
midió
supervivencia
de
las
la
por
las
masa
larvas
larvas
de
las
durante
durante
larvas.
Se
cuatro
días.
1,5
El
experimento
cada
incluyó
tres
tratamientos,
con
cinco
repeticiones
de
uno:
1
●
Hojas
●
Hojas
●
Hojas
no
espolvoreadas
con
polen
(azul)
0,5
espolvoreadas
con
polen
no
modicado
genéticamente
(amarillo)
0
1
2
3
espolvoreadas
con
polen
de
maíz
Bt
(rojo)
4
Tiempo (días)
Los
Fuente: L, J. E. et al. “Transgenic pollen
resultados
tabla
de
la
se
muestran
en
el
diagrama
de
barras,
el
gráco
y
la
derecha.
harms monarch larvae”. Nature. 1999,
1
a)
Enumera
las
variables
que
se
mantuvieron
constantes
en
vol. 399, n.º 6733, p. 214.
el
Tratamiento
experimento.
b)
Explica
la
a)
Calcula
b)
Explica
El
diagrama
[3]
necesidad
de
mantener
estas
variables
constantes.
[2]
Masa media de las
larvas supervivientes (g)
2
Hojas no
espolvoreadas
el
la
número
total
necesidad
de
de
larvas
repetir
utilizadas
los
en
el
experimento.
experimentos.
[2]
[2]
0,38
3
con polen
promedio
y
de
barras
las
y
barras
el
de
gráco
error.
muestran
Explica
los
cómo
resultados
ayudan
las
Hojas espolvoreadas
barras
con polen no modicado
de
error
a
analizar
y
evaluar
los
datos.
[2]
No disponible
genéticamente
4
Explica
de
las
conclusiones
supervivencia
de
las
que
pueden
larvas
en
los
extraerse
tres
del
porcentaje
tratamientos.
[2]
Hojas espolvoreadas
0,16
con polen de maíz Bt
5
Sugiere
los
6
tres
Predice
razones
la
masa
espolvoreadas
7
Resume
el
Actividad
las
diferencias
en
el
consumo
de
hojas
entre
[3]
de
polen
diferencias
podrían
y
los
inuir
verdaderamente
Etiacin del taañ de un cln
las
media
con
experimento
que
de
tratamientos.
las
no
larvas
entre
los
procesos
en
que
que
se
modicado
las
perjudicadas
alimentaron
procedimientos
que
ocurren
larvas
por
el
de
de
hojas
genéticamente.
en
la
utilizados
en
naturaleza,
monarca
polen
[2]
resulten
Bt.
[2]
En 2011, se plantó en Idaho (EEUU.)
un total de 130.000 hectáreas de
Cloes
patatas Russet Burbank . La densidad
media de la siembra de tubérculos de
Los clones son grupos de organismos idénticos genéticamente,
patata era de 50.000 por hectárea.
derivados de una única célula parental original.
Estima el tamaño del clon en el
El
cigoto,
que
se
origina
por
la
fusión
de
un
gameto
masculino
y
uno
momento de la siembra y en el
femenino,
es
la
primera
célula
de
un
nuevo
organismo.
Como
los
momento de la cosecha.
cigotos
se
producen
diferentes.
208
Un
por
cigoto
reproducción
crece
y
se
sexual,
desarrolla
todos
hasta
son
genéticamente
convertirse
en
un
3 . 5
organismo
adulto.
genéticamente
pueden
reproducirse
organismos
Se
Si
y
reproduce
de
En
clonación
clon
a
un
a
la
de
no
gemelos
idénticos
clon
de
la
es
el
asexual.
más
de
de
descendientes
organismos
lo
hacen,
organismos
organismos
pensamos
división
los
los
Cuando
producción
grupo
generalmente
resultado
especies
G E N é T I C A
y
B I o T E C N o L o G í A
serán
también
Actividad
generan
idénticos.
Aunque
el
sexualmente,
algunas
forma
genéticamente
denomina
idénticos
se
diferentes.
m o D I f I C A C I ó N
en
ellos
pequeño
un
cigoto
genéticamente
genéticamente
de
que
esta
manera,
puede
humano
en
idénticos.
existir.
dos
un
par
de
Pueden
células
que
ser
luego
¿Cuántos clones de patatas hay en
se
convierten
en
embriones
distintos,
o
de
un
embrión
que
se
divide
esta foto?
en
dos
partes
individuo.
por
y
Los
ejemplo,
cada
gemelos
tienen
correcto
para
casos
trillizos,
A
de
veces
un
ejemplo,
clones
derivan
de
desarrolla
idénticos
huellas
puede
Los
una
una
es
y
e
vez;
misma
una
en
gran
así,
se
Más
parental
formar
un
características;
término
más
infrecuentes
son
los
idénticos.
de
organismos.
comercialmente
forman
los
sus
Un
cantidad
todos
hasta
todas
quintillizos
producidas
clones
aun
célula
son
diferentes.
incluso
patatas
grandes
otra
los
separado
homocigóticos.
abarcar
de
no
por
dactilares
cuatrillizos
variedades
enormes.
organismos
se
denominarlos
clon
las
una
mediante
la
organismos
Por
son
clonación
de
un
clon
de
se
original.
Modos urles de cloció
Muchas especies vegetales y algunas especies animales
presentan métodos naturales de clonación.
Aunque
la
palabra
“clon”
ahora
organismos
genéticamente
a
del
principios
reproducción
retoño.
Muchas
pueden
bulbos.
Si
●
ser
A
se
para
planta
hacer
para
del
de
la
sus
el
suelo
las
que
se
y
independizar
cultivo,
una
más
plantas
métodos
Hydra
un
planta
es
nuevas
naturales
pero
se
un
proceso
fresa
dan
animal
en
clonación
grupo
agua
sus
por
que
raíces,
▲
que
hojas
o
de
reservas
bulbos
es
(un
la
madre.
puede
forman
y
Durante
una
de
son
por
Todos
un
clon.
desarrollan
raíces
fotosíntesis,
producir
ajo).
decir,
horizontalmente
alimenticias
alimento
en
por
contacto
lo
que
temporada
esta
manera
se
de
diez
idénticas.
menos
comunes
en
los
especies.
dulce
gemación
que
se
(subtema
clona
1.6,
a
sí
mismo
gura
1,
mediante
página
55).
▲
●
Las
pulgonas
óvulos
crías
pueden
diploides
son
clones
producir
producidas
de
la
Figur 11 Los gos idénticos son un
jo d conción.
signica
clonación,
suciente
idénticos,
hacer
son
de
tallos,
utiliza
plántulas
sana
originadas
klôn,
de
vez
ejemplos:
crecen
planta
algunas
los
grupo
primera
griega
producen
un
para
por
plantas
este
genéticamente
de
llamado
la
fresa
de
en
ajo,
cualquier
naturales
dos
hojas
Estas
hojas
de
de
las
palabra
genéticamente
de
sus
pueden
de
Las
para
utilizó
desarrollarse
extremos.
usan
la
desarrolle
son
se
métodos
diente
planta
de
presentan
hojas.
grupo
en
animales,
●
único
tallos
o
Los
un
crecer
y
se
utiliza
designar
tienen
variados
plántulas
con
para
Proviene
plantas
muy
bulbos
Los
●
XX
continuación
fotosíntesis
los
siglo
asexual.
se
idénticos,
crías
por
enteramente
mitosis
en
lugar
a
partir
de
de
células
meiosis.
Así,
de
las
Figur 12 Un dint d jo s con  sí
iso hst roducir un jo ntro  n
d  tord d cutivo.
madre.
209
3
G e n é t i c a
Ivesigció de fcores que fec l erizmieo de esquejes
de llo
Diseño de un experimento para evaluar un factor que afecte al enraizamiento de
esquejes de tallo (estaquillas)
Los
esquejes
son
trozos
utilizan
para
esqueje
desarrolla
una
1
nueva
clonar
pueden
de
esquejes.
plantas
raíces,
planta
Se
cortos
del
que
se
articialmente.
Si
puede
tallo
convertirse
●
La
el
cantidad
de
hojas
que
se
dejan
en
el
esqueje
en
●
Si
se
●
Si
el
●
El
tipo
●
La
utiliza
una
hormona
de
enraizamiento
independiente.
clonar
muchas
Ocimum
plantas
basilicum
a
echa
esqueje
se
coloca
en
agua
o
en
abono
partir
raíces
de
abono
que
se
utiliza
fácilmente.
2
Los
nódulos
unen
las
son
hojas.
las
En
partes
la
del
tallo
mayoría
de
donde
las
tallo
se
corta
por
debajo
de
un
a
que
se
mantienen
los
especies,
●
el
temperatura
esquejes
se
Si
se
coloca
una
bolsa
de
plástico
sobre
los
nódulo.
esquejes
3
Se
quitan
las
hojas
de
la
mitad
inferior
del
●
tallo.
Si
hay
muchas
hojas
grandes
en
la
Si
Las
superior,
también
pueden
El
tercio
abono
o
inferior
agua.
abundante
del
El
agua
esqueje
abono
y
hacen
siguientes
se
debe
introduce
ser
estéril
y
diseñar
tu
Una
bolsa
agujeros
los
6
El
de
esquejes
proceso
tarda
la
transparente
pérdida
excesiva
introducidos
de
formación
normalmente
1
¿Cuál
2
¿Cómo
un
en
de
par
el
las
de
con
de
de
hojas
No
todos
intentan
raíz.
A
que
los
nuevas
resultados
jardinería,
se
dice
pero
preguntas
es
la
variable
medirás
que
de
3
¿Qué
4
¿Cuántos
raíces
Los
factores
formará
mediante
raíces
o
experimentos.
experimento
factores
mano
de
la
para
lista
éxito
logran
investigar
u
para
uno
la
esta
si
un
comprobarse
diseñar
otro
de
buenos
determinan
pueden
Puedes
siguiente,
raíces.
cuando
especial
que
de
y
realizar
los
factor
de
tu
elección.
Posibles
●
Si
se
un
●
La
●
Si
corta
el
para
tallo
investigar:
por
encima
o
por
debajo
de
nódulo
longitud
el
para
210
factores
del
extremo
que
se
esqueje
del
tallo
endurezca
se
importantes
a
la
hora
deja
independiente?
es
la
la
cantidad
variable
de
raíz
que
se
ha
dependiente?
variables
mantendrás
constantes?
tipos
diferentes
de
planta
debes
El
esquejes
rechazaría
no
son
utilizar?
semanas.
desarrollado
quienes
biólogo
plástico
abono.
¿Cuántos
esquejes
generalmente
mediante
que
una
un
ha
tienen
plantas
tienen
explicación.
un
esqueje
jardineros
clonar
veces
esqueje
el
de
experimento:
tratamiento?
indica
bolsa
algunos
agua
5
crecimiento
la
tener
aire.
plástico
evita
en
en
formado,
5
agujeros
quitarse.
de
4
se
parte
expuesto
al
aire
debes
utilizar
para
cada
3 . 5
m o D I f I C A C I ó N
G E N é T I C A
y
B I o T E C N o L o G í A
Cloció de embrioes imles
Los animales se pueden clonar en la fase embrionaria
mediante la división del embrión en más de un grupo
de células.
En
las
etapas
animal
son
de
tejidos.
en
dos
o
tempranas
Por
más
lo
nombre
de
embriones
grupos
de
porque
Se
con
corales
células,
o
aumenta
mediante
ocurre
forma
En
el
caso
desarrolle
embrión
manera,
las
en
ganado,
mientras
Solo
se
porque
en
la
a
sí
y,
pero
en
Se
en
Este
ha
el
de
la
algunos
el
es
un
gemelos
proceso
casos,
los
divida
recibe
que
en
los
pequeños
supuestamente
sobreviva.
idénticos
de
posible
tipo
se
individuo
embrión
mayoría
embrión
todo
embrión
dividiéndose
que
un
en
observado
individuales,
embargo,
puede
todavía
fecundar
embrión
son
las
es
una
especies
fragmentar
fragmentos
de
un
una
óvulo
multicelular.
pluripotentes
obtener
después
en
que
convierta
de
de
no
embriones
se
múltiples.
un
puede
posible
mismos
células
células
convertirse
cuerpo.
formación
Sin
se
formar
del
las
de
fragmentación.
división,
embriones
del
partes
se
posibilidades
que
todas
capaces
parte
clonan
natural.
hasta
sustitutos.
las
o
articialmente
convierten
cada
incluso
considerar
de
se
decir,
teóricamente
que
todas
clonación
animales
y
desarrollo,
es
es
separación
de
ello
podría
tanto,
partes
independiente
el
de
pluripotentes,
un
y
número
se
in
Se
vitro
dejar
de
cantidad
a
se
del
vientres
clones
de
que
células
trasplantan
limitado
determinada
y
extraen
de
esta
divisiones
▲
las
células
del
embrión
ya
no
son
pluripotentes.
La
fragmentación
Figur 13 Erión d rizo d r
de
() fs con 4 céus () fs d ástu,
embriones
generalmente
tiene
más
éxito
en
la
etapa
de
ocho
células.
articial
porque
qu consist n un o huc d céus
Ha
en
habido
la
poco
etapa
producido
interés
en
embrionaria
por
este
no
es
reproducción
método
posible
sexual
de
clonación
determinar
tiene
si
el
nuevo
características
individuo
deseables.
Cloció de imles dulos medie cluls
diferecids
Se han desarrollado métodos para clonar animales
adultos usando células diferenciadas.
Clonar
embriones
momento
las
de
es
que
se
características
los
embriones
mucho
cuerpo
tejidos
de
del
más
un
animales
realiza
es
es
deseables.
una
difícil.
Ello
animal
cuerpo
de
vez
relativamente
Resulta
que
se
adulto
un
algo
imposible
han
debe
están
nuevo
saber
fácil
que
los
a
las
adultos,
células
diferenciadas.
animal
fácil,
se
pero
embriones
determinar
llegado
a
si
las
Para
necesitan
el
características
pero
que
en
tendrán
clonarlas
componen
producir
células
el
todos
los
pluripotentes
indiferenciadas.
En
la
década
clonación
Oxford.
de
el
de
con
la
Gurdon
Xenopus
núcleo.
y
los
Las
1950,
rana
el
biólogo
Xenopus
extrajo
los
trasplantó
células
John
núcleos
a
de
células
ováricas
Gurdon
mientras
a
las
células
ováricas
que
realizó
cursaba
a
experimentos
estudios
del
las
trasplantó
de
cuerpo
que
los
de
postgrado
de
había
en
renacuajos
quitado
núcleos
se
▲
Figur 14 Rncujos d Xenopus
211
3
G e n é t i c a
desarrollaron
de
división,
de
una
rana
Premio
En
los
tipo
de
de
era
en
madre
y
se
o
más
Aparte
también
realizase
del
adulto.
adulto
del
que
se
En
Como
obtuvo
que
de
los
existe
las
el
2012,
la
difícil.
con
pluripotentes,
tejidos
En
Medicina
comprobó
1996.
se
cigotos.
diferenciación
normal.
mucho
clonación,
procedimiento
células
fueran
Fisiología
mamíferos,
Dolly,
si
Xenopus
Nobel
diferenciadas
oveja
como
crecimiento
su
primer
utilizando
reproductivos
por
razones
serían
el
con
células
de
fue
la
este
terapéuticas.
para
el
pionera.
obvios
Si
este
consistiría
regenerar
genéticamente
provocarían
procesos
tejidos
clonado
embrión
utilizarse
los
los
galardonado
mamífero
humanos,
no
fue
lugar
todos
investigación
clonación
podrían
células
formar
Gurdon
interés
núcleo,
tuvieron
para
por
usos
seres
que
El
ellas
idénticas
problemas
de
en
los
a
las
Modos uilizdos pr crer l ovej Dolly
Producción de embriones clonados obtenidos mediante transferencia nuclear de
células somáticas
El
la
se
desarrollo
clonación
denomina
somáticas.
normal
método
●
de
cuerpo
consta
de
obtuvieron
de
una
en
el
oveja
Se
y
de
de
es
núcleo
y
oveja
de
se
patrón
sin
de
células
una
célula
diploide.
de
El
la
un
medio
de
con
Este
genes
de
las
diferenciación.
fecundar
raza
ubre
cultivaron
nutrientes.
los
en
que
etapas:
adultas
desactivó
el
pionero
método
nuclear
Dorset
óvulos
una
un
utilizando
suprimió
extrajeron
ovarios
un
células
Finn
laboratorio
fue
siguientes
concentración
células
Dolly
utilizó
somática
con
las
procedimiento
●
Se
célula
Se
baja
oveja
transferencia
Una
del
la
animal.
de
Scottish
los
▲
Blackface
Figur 15 Doy con  doctor In Wiut,  rióogo 
crgo d quio qu  dsrroó
el óvulo sin núcleo se
fusiona con la
célula de la donante
usando un impulso
eléctrico
se extraen células de la
el embrión producto de
ubre de una donante
la fusión de la célula de la
adulta y se cultivan en
ubre y del óvulo se
el laboratorio durante seis días
la oveja que actúa
transere al útero
como vientre sustituto
de una tercera
da luz a un cordero:
oveja que actúa
Dolly es genéticamente
como vientre sustituto
idéntica a la oveja que
donó la célula de la ubre
se extrae un óvulo no fecundado
de otra oveja y se le extirpa el núcleo
▲
212
Figur 16 Método d conción d un ovj dut utiizndo céus difrncids
del
rechazo.
3 . 5
y
se
les
célula
de
la
capa
extirparon
cultivada
zona
fusión
de
células
cigoto
de
impulso
las
dos
núcleos.
oveja
de
gel.
formaron
colocó
Dorset
óvulo,
Después
eléctrico
se
Se
Finn
cada
células.
fusionadas
y
la
pelúcida
protectora
pequeño
los
de
para
Cerca
se
embrión.
que
del
una
dentro
es
aplicó
producir
desarrollaron
un
m o D I f I C A C I ó N
10 %
una
Cuando
días
de
otras
los
ovejas
sustitutos.
la
que
las
un
de
se
y
vida
un
de
como
●
G E N é T I C A
en
los
la
29
B I o T E C N o L o G í A
embriones
se
que
Esto
fue
podían
se
hizo
fecundación
embriones
desarrolló
alcanzaron
inyectaron
con
se
una
en
los
servir
de
in
la
de
los
manera
(FIV).
implantó
gestación
de
vientres
misma
vitro
siete
úteros
con
Solo
uno
éxito
normal:
y
este
Dolly.
213
3
G E N é T I C A
Pregus
1
Las
46
células
somáticas
cromosomas,
primates
más
orangután)
postula
se
formó
el
por
antepasado
el
cercanos
tienen
que
48
que
(el
la
cromosomas.
fusión
primate.
de
La
humano
12
y
13
del
el
gorila
siguiente
comparado
y
el
hipótesis
número
cromosomas
imagen
2
parientes
Una
humano
dos
3
tienen
nuestros
chimpancé,
cromosoma
cromosoma
cromosoma
humanas
mientras
con
2
de
un
muestra
El
en
África.
variación
de
del
19
Compara
el
cromosoma
gel.
del
humano
chimpancé
2
con
(gura
los
Los
extremos
de
los
tienen
cromosomas,
muchas
la
de
la
secuencia
fusión
fuera
corta
de
cierta,
ADN.
Si
predice
de
se
supone
en
que
la
ha
región
del
ocurrido
la
qué
sobre
el
muestras
para
de
una
sangre
identicar
electroforesis
resultados
de
nivel
En
con
muestras
los
de
19
gatos
en
domésticos
gel
se
puede
(Felis
sylvestris).
utilizar
para
La
separar
proteínas
aplicando
obtener
los
los
perles
mismos
de
ADN.
principios
La
gura
que
19
hipótesis
las
bandas
en
el
gel
que
representan
las
se
cromosoma
la
que
orientales
la
formas
encontraría
los
y
guepardo.
mediante
electroforesis
especie
llamados
repeticiones
muestra
de
del
analizaron
compararon
de
una
[3]
para
misma
estudio
tomaron
se
es
extinción
dos
17).
las
telómeros,
y
un
genes
se
de
meridionales
transferrina
electroforesis
b)
los
estudio
Se
jubatus)
peligro
realizó
de
guepardos
sangre
cromosomas
en
regiones
Se
proteína
patrones
a)
las
de
parte
(Acinonyx
grande
de
en
chimpancé.
gato
habita
la
el
guepardo
de
de
la
proteína
transferrina.
donde
fusión.
[2]
C
transferrina
H
▲
2
El
Figur 1
7
árbol
genealógico
de
la
gura
18
muestra
origen
los
grupos
ABO
de
tres
generaciones
de
una
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14 15 16
familia.
I
II
1
7 18 19
guepardos
AB
B
O
B
1
2
3
4
B
A
B
O
1
2
3
4
O
O
A
B
O
?
1
2
3
4
5
5
transferrina
III
▲
a)
Figur 18
Deduce
el
genotipo
de
cada
persona
origen
en
la
familia.
1
[4]
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14 15 16
1
7 18 19
gatos domésticos
b)
Deduce
los
posibles
grupos
sanguíneos
del
▲
individuo
III
probabilidad
c)
Deduce
los
porcentaje
5,
indicando
de
cada
posibles
de
el
porcentaje
grupos
probabilidad
[2]
sanguíneos
de
cada
Figur 19
de
uno.
y
el
Basándote
en
aportando
razones:
los
datos
de
la
gura
19,
deduce,
grupo
a)
El
número
de
gatos
domésticos
y
el
número
sanguíneo:
de
(i)
De
y
los
su
descendientes
compañera,
que
del
individuo
también
III
1
gen
sanguíneo
de
la
De
y
los
O
su
descendientes
compañero,
que
AB
El
del
individuo
tiene
el
III
2
número
gatos
para
el
[2]
de
alelos
en
el
del
gen
acervo
de
la
génico
de
los
domésticos.
[2]
grupo
El
número
de
alelos
del
gen
de
la
transferrina
[2]
en
214
heterocigotos
[2]
c)
sanguíneo
eran
transferrina.
transferrina
(ii)
que
tiene
b)
grupo
guepardos
el
acervo
génico
de
los
guepardos.
[1]
4
E C o l o g í a
Intrducción
Los
ecosistemas
continuo
vitales
y
de
restituir
producidas
continua
en
los
requieren
energía
en
de
las
para
pérdidas
forma
carbono
ecosistemas
un
de
y
suministro
alimentar
de
calor.
otros
depende
los
energía
La
ciclos.
químicos
La
supervivencia
ellos
de
disponibilidad
elementos
de
procesos
futura
los
seres
de
comunidades
concentraciones
tienen
efectos
experimentan
los
organismos
humanos,
ecológicas
de
los
la
de
la
entre
existencia
sustentables.
gases
signicativos
en
vivos,
depende
Las
atmosféricos
en
supercie
los
climas
que
se
terrestre.
4.1 Epee, e  e e
Cmprensión
Hbiiddes
➔
Las especies son grupos de organismos que
➔
Clasicación de las especies como organismos
pueden reproducirse potencialmente entre sí
autótrofos, consumidores, detritívoros o
para producir descendencia fér til.
saprotrofos a par tir del conocimiento de su
➔
Los miembros de una especie pueden quedar
modo de nutrición.
aislados reproductivamente en poblaciones
➔
Comprobación de la asociación entre dos
separadas.
especies usando la prueba de chi-cuadrado con
➔
Para la nutrición, las especies utilizan un
los datos obtenidos de un muestreo basado en
método autotróco o un método heterotróco
parcelas.
(un reducido número de especies disponen de
➔
Reconocimiento e interpretación de la
ambos métodos).
signicación estadística.
➔
Los consumidores son organismos heterótrofos que
➔
Organización de un mesocosmos cerrado
se alimentan de organismos vivos por ingestión.
para tratar de establecer condiciones de
➔
Los detritívoros son organismos heterótrofos
sustentabilidad (trabajo práctico 5).
que obtienen los nutrientes orgánicos de los
detritos mediante digestión interna.
➔
obtienen los nutrientes orgánicos de organismos
muer tos mediante digestión externa.
➔
Nturez de  cienci
Los saprotrofos son organismos heterótrofos que
➔
Búsqueda de patrones, tendencias y
discrepancias: las plantas y las algas son
Una comunidad está formada por poblaciones
mayoritariamente autotrócas, si bien algunas
de distintas especies que viven juntas e
especies vegetales no lo son.
interactúan entre sí.
➔
Una comunidad forma un ecosistema por sus
interacciones con el medio ambiente abiótico.
➔
Los organismos autótrofos y los heterótrofos
obtienen los nutrientes inorgánicos del medio
ambiente abiótico.
➔
Los ciclos de nutrientes mantienen el
suministro de nutrientes inorgánicos.
➔
Los ecosistemas tienen el potencial de ser
sustentables a lo largo de períodos de tiempo
215
prolongados.
4
E c o l o g í a
Especies
Las especies son grupos de organismos que pueden
reproducirse potencialmente entre sí para producir
descendencia fér til.
Las
aves
del
Australasia.
un
elaborado
repetitivos
a
la
del
hembra
cada
▲
y
que
que
rara
vez
uno
de
de
se
los
otros.
poseen
razón
la
y
su
un
es
un
que
consiste
plumaje
para
Nueva
Guinea
apareamiento,
buen
tipos
aves
producen
tipos
Papúa
de
en
exótico.
estado
que
y
otras
machos
danzas
Lo
físico
demostrar
los
y
y
hacen
que
son
el
islas
de
realizan
movimientos
para
mostrar
serían
una
pareja
mismo
tipo
de
ave
hembra.
estas
Los
en
cortejo
desplegar
cuarenta
una
habitan
temporada
singular
Otra
paraíso
Existen
la
para
apropiada.
de
paraíso
En
solo
de
se
híbridos
conserve
biólogos
sus
aves
del
paraíso
reproduce
entre
con
tipos
de
distintos.
características
consideran
diferentes.
otras
especies
su
Esto
explica
distintivas,
a
estos
tipos
Generalmente,
mismo
tipo
que
diferentes
de
y
cada
de
las
organismos.
Figura 1 Ave del paraíso de Papúa
Aunque
pocas
especies
tienen
rituales
de
cortejo
tan
elaborados
como
las
Nueva Guinea
aves
que
del
se
paraíso,
mayoría
reproducen
Cuando
dos
con
miembros
descendencia
cruzar
la
se
dice
miembros
de
entrecruzamiento;
embargo,
estériles,
La
las
lo
que
separación
sea
resumen,
y
de
que
una
misma
están
diferentes
esto
que
como
de
un
es
descendencia
y
su
de
se
aparean
recibe
las
aves
genes
es
la
organismo,
más
grupo
de
y
de
asegurar
producen
Ocasionalmente
los
especies
tratar
especie.
ello
con
para
de
del
paraíso.
Sin
son
de
casi
dos
de
estrechamente
siempre
especies.
que
caracteres
organismos
pueden
nombre
razón
con
se
el
entrecruzamiento
combinen
especies
un
de
especie
veces
entre
tipo
las
especie
a
por
se
método
cruzándose.
especies
ocurre
impide
algún
miembros
producidas
incluso
una
producir
otros
reproductiva
reconocible
distinguen
sí
crías
poseen
cada
que
especie
lo
relacionadas.
capaz
de
En
cruzarse
entre
fértil.
Ple
Los miembros de una especie pueden quedar aislados
reproductivamente en poblaciones separadas.
Una
población
habitan
en
en
zonas
Esto
no
poblaciones
de
se
sean
resultar
muy
biólogos
y
a
especie
una
a
sus
miembros
no
se
de
especies
misma
sobre
si
la
que
que
entre
potencialmente
misma
misma
fértil.
las
cruzarse
han
las
la
ellas.
pueden
gradualmente,
diferencias
especie
En
viven
especie.
pueden,
Aunque
poblaciones
diferentes.
de
Si
especie
poblaciones
cruzan
la
descendencia
discrepan
dos
que
de
características.
dos
la
Dos
diferentes.
considerando
si
de
tiempo.
probabilidades
especies
especie
en
decidir
veces
o
pocas
producir
difícil
organismos
mismo
consideran
siguen
cruzarse
los
se
de
al
tienen
diferencias
puedan
misma
grupo
zona
que
todavía
reconocibles,
y
un
diferentes
desarrollar
216
es
misma
signica
cruzarse,
Dos
la
hasta
práctica
llegado
poblaciones
a
sean
que
no
puede
este
punto,
pertenecen
a
la
4 . 1
E s P E c i E s ,
c o m u n i d a d E s
y
E c o s i s t E m a s
nó óf  ó heeóf
av
Para la nutrición, las especies utilizan un método
t g e l Glpg
autotróco o un método heterotróco (un reducido
Las tor tugas que viven en las Islas
número de especies disponen de ambos métodos).
Galápagos son las más grandes del
mundo. A veces se las ha agrupado
Todos
los
organismos
necesitan
una
fuente
de
nutrientes
orgánicos,
en una sola especie, Chelinoidis
como
la
glucosa
y
los
aminoácidos,
pues
estos
son
necesarios
para
el
nigra, pero más recientemente se han
crecimiento
y
la
compuestos
de
reproducción.
Los
métodos
de
obtención
de
estos
dividido en especies separadas.
carbono
pueden
dividirse
en
dos
tipos:
Discute si cada una de estas
Algunos
●
organismos
producen
sus
propios
compuestos
de
carbono
observaciones indica que las
a
partir
de
dióxido
de
carbono
y
otras
sustancias
simples:
son
poblaciones en las diversas islas son
autótrofos,
lo
que
signica
que
se
alimentan
a
sí
mismos.
especies separadas:
Otros
●
organismos
obtienen
sus
compuestos
de
carbono
de
otros
●
organismos:
son
heterotrócos,
lo
que
signica
que
se
alimentan
de
Las tor tugas de las Galápagos
otros.
no son buenas nadadoras y no
Algunos
Por
ejemplo,
cuando
de
organismos
hay
Euglena
unicelulares
gracilis
suciente
organismos
más
luz,
tiene
pero
pequeños
utilizan
cloroplastos
también
por
ambos
y
puede
endocitosis.
métodos
lleva
a
de
cabo
alimentarse
A
los
pueden viajar de una isla a otra,
nutrición.
la
de
fotosíntesis
por lo que no se reproducen entre
detritos
sí de forma natural.
organismos
con
o
este
●
metabolismo
combinado
se
los
conoce
como
Las tor tugas de islas diferentes
mixotrócos.
muestran diferencias visibles en
sus características, incluida la
forma y el tamaño del caparazón.
●
Las tortugas de islas diferentes
se han cruzado en zoológicos
y producido una descendencia
híbrida, pero esta descendencia
tiene una fecundidad menor y una
mortalidad mayor que las crías de
tortugas de una misma isla.
▲
Figura 3 Arabidopsis
▲
Figura 4 Los colibrís son
▲
Figura 5 Euglena gracilis
thaliana es un autótrofo
aves heterótrofas; las
es un organismo inusual
que los biólogos
plantas de las que obtienen
porque puede alimentarse
moleculares utilizan
el néctar son autótrofas.
por métodos autotrócos
y heterotrócos.
como planta modelo.
▲
Figura 2 Tor tuga de las Galápagos
tee e l ó e pl  lg
Búsqueda de patrones, tendencias y discrepancias: las plantas y las algas son
mayoritariamente autotrócas, si bien algunas especies vegetales no lo son.
Casi
es
todas
decir,
las
plantas
crean
sus
partir
y
las
propios
complejos
a
de
sustancias
simples.
algas
son
autótrofas,
compuestos
dióxido
de
método
orgánicos
carbono
y
que
hacerlo,
necesitan
llevan
obtienen
mediante
la
absorción
de
a
cabo
en
autotróco
los
es
la
fotosíntesis
cloroplastos.
tendencia
de
plantas
y
algas
de
crear
sus
energía
propios
que
nutrición
otras
Esta
Para
de
luz.
Así,
compuestos
de
carbono
por
fotosíntesis
su
en
los
cloroplastos
se
observa
en
la
mayoría
de
las
217
4
E c o l o g í a
especies.
plantas
si
bien
y
Sin
algas
se
las
contienen
Estas
embargo,
reconoce
especies
son
encaja
crecen
de
pequeña
en
esta
como
cloroplastos
compuestos
daño:
no
una
y
no
sobre
carbono
de
tendencia
plantas
realizan
otras
estas
cantidad
o
les
casi
seguro
originarias
no
y
fotosíntesis.
plantas,
y
Es
pues,
algas,
la
●
de
que
partir
obtienen
las
de
pueden
parásitas.
decidir
si
las
parásitas
contradicen
de
que
las
plantas
y
las
algas
son
grupos
las
e
autotrócas
insignicantes
cómo
●
son
La
y
y
presentan
del
algas
y
1%
de
muchas
plantas
pequeña:
solo
considerar
las
bastante
parásitas
familias
plantas
veces
Basándose
especies.
parásitas
representan
todas
células
son
ancestrales
fueron
pueden
perder
facilidad,
fácilmente.
diversas
diferentes.
autótrofas
evolucionaron
y
pero
no
Además,
existen
Este
a
los
patrón
parásitas
han
sugiere
evolucionado
a
partir
de
especies
fotosintéticas.
en
estas
que
las
plantas
y
con
un
pequeño
que
son
pruebas,
las
algas
número
los
son
de
ecólogos
grupos
especies
de
consideran
autótrofos
excepcionales
es
parásitas.
solo
especies
de
algas
plantas.
Peg  e : Dietas inusuales
Aunque
y
los
generalmente
animales
variados
guras
6
y
no
a
9
esperamos
consumidores,
siempre
se
muestran
los
ajustan
cuatro
que
las
plantas
organismos
a
nuestras
organismos
sean
vivos
son
autótrofas
muy
expectativas.
con
dietas
Las
inusuales.
1
¿Cuál
de
los
organismos
es
autótrofo?
[1]
2
¿Cuál
de
los
organismos
es
heterótrofo?
[1]
3
De
los
organismos
consumidor,
cuál
que
es
son
un
heterótrofos,
detritívoro
y
deduce
cuál
es
un
cuál
es
un
saprotrofo.
[1]
▲
Figura 6 El mosquero de Venus
crece en pantanos y posee hojas
verdes que realizan la fotosíntesis
y también atrapan y digieren
insectos que les apor tan nitrógeno.
▲
Figura 7 La orquídea fantasma crece
▲
Figura 8 Euglena gracilis es
subterráneamente en los bosques, se
un organismo unicelular que
alimenta de materia orgánica muer ta
vive en estanques y usa sus
y ocasionalmente desarrolla un tallo
cloroplastos para la fotosíntesis,
con ores a nivel del suelo.
pero también ingiere materia
orgánica muerta por endocitosis.
218
las
en
pequeñas
debemos
evolucionan
de
relativamente
alrededor
si
discrepancias,
cómo
cantidad
o
parásitas
Las
con
algas
de
varias
especies
ellas.
especies
y
la
que
teoría
las
desarrollarlos
especies
plantas
que
plantas
especies
cloroplastos
causan
muchas
Para
de
▲
Figura 9 La cuscuta crece
parasitariamente en arbustos de
tojo (retamo) utilizando pequeñas
estructuras parecidas a raíces para
ex traer azúcares, aminoácidos y otras
sustancias de estos arbustos.
4 . 1
E s P E c i E s ,
c o m u n i d a d E s
y
E c o s i s t E m a s
ce
Los consumidores son organismos heterótrofos que se
alimentan de organismos vivos por ingestión.
Los
ecólogos
moléculas
son
uno
Los
dividen
orgánicas
de
esos
a
los
que
heterótrofos
usan
y
el
en
grupos,
método
de
según
ingestión.
la
fuente
Los
de
consumidores
grupos.
consumidores
se
alimentan
de
organismos
vivos
o
restos
de
organismos
▲
muertos
recientemente.
El
mosquito
que
chupa
la
sangre
de
un
animal
Figura 10 El milano real (Milvus milvus)
más
es un consumidor que se alimenta de
grande
es
un
consumidor
que
se
alimenta
de
un
organismo
vivo.
El
león
presas vivas, pero también de restos de
que
se
alimenta
de
una
gacela
que
ha
matado
también
es
un
consumidor.
animales muer tos (carroña).
Los
sin
la
consumidores
digerir
de
digestión.
los
Los
nutrientes
A
veces
se
autótrofos;
primarios,
en
que
los
y
porque
su
alimentos,
su
a
sistema
los
y
los
consumidores
encajan
incluye
obtienen
absorben
como
digieren
los
decir,
y
material
productos
Paramecium
dentro
leones
los
de
las
degluten
vacuolas.
los
de
obtienen
Los
alimentos
para
digestivo.
consumen.
no
es
digieren
unicelulares
Los
en
grupos
consumidores
secundarios
sucesivamente.
dieta
lo
como
consumidores
así
consumidores
endocitosis
multicelulares
divide
organismos
sus
organismos,
consumidores
por
consumidores
introducirlos
ingieren
otros
En
la
alimentan
práctica,
perfectamente
alimentos
se
de
en
una
trócos
según
primarios
la
se
de
mayoría
ninguno
variedad
de
de
los
alimentan
de
consumidores
de
▲
los
estos
grupos
Figura 11 El ratón leonado (Apodemus
avicollis) es un consumidor que se
alimenta principalmente de materia
grupos
vegetal viva, sobre todo semillas, pero
trócos.
también de inver tebrados vivos.
dev
spf
Los detritívoros son organismos heterótrofos
Los saprotrofos son organismos
que obtienen los nutrientes orgánicos de los
heterótrofos que obtienen los nutrientes
detritos mediante digestión interna.
orgánicos de organismos muer tos
Los
organismos
materia
desechan
orgánica,
por
grandes
cantidades
de
mediante digestión externa.
ejemplo:
Los
●
Hojas
muertas
●
Plumas,
y
otras
partes
de
las
la
plantas
saprotrofos
materia
externamente
pelos
y
otras
partes
muertas
del
digestión.
saprotrofos.
de
los
animales
materia
acumula
en
de
nutrición:
orgánica
muerta
los
ecosistemas
la
los
de
ingieren
como
las
los
ingieren
la
raramente
y,
en
su
los
grandes
lombrices
fabrican
de
se
los
los
los
esta
sobre
materia
de
productos
bacterias
y
hongos
de
son
conoce
también
desintegran
carbono
La
a
para
detritívoros
Las
por
partir
la
de
a
se
larvas
en
la
materia
organismos
los
compuestos
orgánica
liberan
al
ecosistema
elementos,
como
el
muerta
nitrógeno,
dos
fuente
orgánica
materia
va
presentes
como
se
lugar,
como
Se
otros
organismos
pueden
utilizar.
de
saprotrofos.
materia
tierra,
alimentan
padres
y
unicelulares
alimenticias.
peloteros
utilizan
internamente
digestión.
organismos
vacuolas
la
detritívoros
digieren
productos
En
heterótrofos
detritívoros
luego
que
absorber
tipos
porque
que
grupos
y
Muchos
los
y
Los
digestivas
digieren
descomponedores
de
Esta
luego
y
animales
Excrementos
●
para
enzimas
muerta
cuerpo
la
de
secretan
orgánica
muerta
absorber
orgánica
multicelulares,
parar
al
intestino.
introduce
de
los
muerta
los
ingestión
en
las
escarabajos
de
bolas
excrementos.
que
▲
Figura 12 Los hongos saprotrofos crecen sobre la super cie de
las hojas muer tas, que descomponen mediante las enzimas
digestivas que secretan.
219
4
E c o l o g í a
te el ce
Identicción de s mds de nutrición
¿E qé e l e e
Clasicación de las especies como organismos autótrofos,
ló (eqe  eg)
consumidores, detritívoros o saprotrofos a partir del
qe lz l l qe
pe?
conocimiento de su modo de nutrición.
Existen innitas maneras de dividir
Generalmente
nuestras observaciones. Los
un
cientícos pueden organizar los
de
organismos de distintos modos:
se
según la morfología (semejanza física
de
con otros organismos), la logenia
y
(historia evolutiva) y el nicho (papel
causantes
ecológico). En el lenguaje cotidiano,
multicelulares
clasicamos los organismos como
contienen
organismo
preguntas
presentan
pares
de
es
posible
sencillas
como
multicelulares,
en
sobre
una
opciones.
de
deducir
determinado
pero
su
clave
La
autótrofos
modo
sirve
para
enfermedades
los
en
son
qué
grupo
de
de
las
para
que
los
parásitos
las
tróco
plantas.
Estas
consiste
como
y
las
los
tienen
encuentra
a
una
serie
preguntas
en
organismos
Todos
fotosintéticos
se
respuestas
nutrición.
dicotómica,
clave
no
en
función
una
serie
unicelulares
tenias
u
hongos
organismos
cloroplastos
que
clorola.
domésticos o salvajes; peligrosos o
inofensivos; comestibles o tóxicos.
Se alimenta de organismos
Se alimenta de materia
vivos o recientemente
orgánica muer ta
muer tos = CONSUMIDOR
=
DETRITÍVORO
Ingiere materia orgánica por endocitosis (sin paredes celulares) o introduciéndola en su
sistema digestivo.
av
L l 
COMIENZA
AQUÍ
Tiene paredes celulares. No ingiere materia orgánica ni tiene sistema digestivo.
▲
Figura 13
En un ensayo clásico escrito en 1972,
el físico Philip Anderson declaró:
Segrega enzimas en el
No segrega enzimas. Solo
ambiente para digerir
requiere iones simples y
materia orgánica muer ta
compuestos como el CO
=
=
La capacidad de reducir todo a leyes
2
fundamentales sencillas no conlleva
SAPROTROFO
AUTÓTROFO
la capacidad de empezar por esas
leyes y reconstruir el universo. En
cada nivel de complejidad aparecen
ce
propiedades totalmente nuevas.
La tala rasa es la forma más común
Una comunidad está formada por poblaciones de distintas
y económicamente rentable de tala.
especies que viven juntas e interactúan entre sí.
Consiste en despejar todos los árboles
Una
tarea
importante
de
la
ecología
es
investigar
las
relaciones
entre
de un área para que no quede ninguna
los
organismos,
que
son
complejas
y
variadas.
En
algunos
casos
la
cubier ta vegetal. En relación con el
interacción
entre
dos
especies
benecia
a
una
especie
y
perjudica
a
la
concepto de propiedades emergentes,
otra
(por
ejemplo,
la
relación
entre
un
parásito
y
su
huésped).
En
otros
sugiere por qué a menudo la
casos,
ambas
especies
se
benecian,
como
cuando
un
colibrí
se
alimenta
comunidad ecológica es incapaz de
del
néctar
de
una
or
y
ayuda
a
la
planta
polinizándola.
recuperarse después de una tala rasa.
Todas
las
especies
supervivencia
220
a
dependen
largo
plazo.
de
sus
Por
relaciones
esta
razón,
con
una
otras
especies
población
de
para
una
su
especie
4 . 1
no
puede
En
ecología,
habitan
vivir
juntas
comunidad
en
una
▲
en
se
aislamiento.
conoce
en
la
misma
consiste
misma
como
en
Las
poblaciones
comunidad
zona
cientos
e
e
E s P E c i E s ,
a
un
interactúan
incluso
viven
grupo
miles
entre
de
c o m u n i d a d E s
juntas
de
sí.
en
que
Típicamente,
que
E c o s i s t E m a s
grupos.
poblaciones
especies
y
una
cohabitan
zona.
Figura 14 Un arrecife de coral es una comunidad compleja compuesta por poblaciones
que interactúan de múltiples maneras. La mayoría de los corales tienen algas
unicelulares fotosintéticas llamadas zooxantelas que viven dentro de sus cavidades.
Trbj de cmp: scicines entre especies
Comprobación de la asociación entre dos especies usando la prueba de chi-cuadrado
con los datos obtenidos de un muestreo basado en parcelas
Las
parcelas
que
de
son
áreas
generalmente
esa
forma.
implica
El
colocar
se
de
muestreo
delimitan
muestreo
basado
repetidamente
cuadradas,
usando
el
en
un
hábitat,
marco
cinta.
parcelas
marco
hábitat
partes
aleatorias
de
un
hábitat
y
contabilizar
de
organismos
presentes
en
deben
un
ángulo
distancias
ser
recto
hacia
igualmente
con
dentro
la
del
probables.
Se
cada
coloca
el
marco
de
muestreo
exactamente
el
a
número
las
cuadrado
●
en
formando
Todas
las
distancias
indicadas
por
los
dos
números
parte.
aleatorios.
El
de
●
procedimiento
muestreo
Usando
de
Se
o
el
lo
distribuir
métrica,
largo
abarcar
números
del
es
se
el
marca
el
una
del
borde
aleatorios
de
parcelas
siguiente:
borde
todo
las
línea
hábitat.
del
hábitat.
utilizando
números
una
aleatorios
de
calculadora.
primer
métrica.
cinta
El
a
para
aleatoria
generador
número
determinar
●
cinta
que
obtienen
una
El
una
tiene
tabla
●
forma
referencia
Esta
●
de
habitual
la
Todas
deben
segundo
determinar
aleatorio
distancia
las
ser
lo
se
igualmente
a
lo
de
para
la
largo
cinta
de
la
probables.
aleatorio
distancia
utiliza
largo
distancias
número
la
a
hacia
se
utiliza
dentro
para
del
▲
Figura 15 Muestreo de poblaciones de algas marinas en una
playa rocosa usando parcelas
221
4
E c o l o g í a
Si
se
con
sigue
un
este
procedimiento
número
repeticiones,
de
los
de
muestreo
se
tamaños
correctamente,
sucientemente
obtendrán
de
por
las
grande
estimaciones
poblaciones.
parcela
solo
es
El
Calcula
de
ables
de
método
y
otros
organismos
que
adecuado
no
se
las
valores
La
valor
útil
para
las
poblaciones
de
la
animales,
por
razones
durante
la
presencia
en
cada
una
el
muestreo
o
ausencia
parcela,
posible
será
la
cada
dar
de
como
celda
la
las
y
cada
las
o
resultado
inferior
el
derecha.
Calcula
las
frecuencias
mayoría
que
esperadas,
existe
una
distribución
de
para
cada
una
de
las
cuatro
obvias.
de
un
de
más
posible
asociación
en
para
totales
no
combinaciones
Si
los
debería
total
independiente,
los
de
para
mueven;
suponiendo
resulta
totales
suma
columnas
mismo
2
plantas
los
columna.
entre
hábitat
de
se
una
observa
frecuencia
especie
valores
comprobar
si
especies.
menudo
A
existe
la
de
las
esperada
de
la
siguiente
tabla
especies.
se
de
calcula
Cada
a
partir
contingencia
de
los
mediante
ecuación:
frecuencia
total de las las × total de las columnas
_
_
_
_
las
poblaciones
se
distribuyen
desigualmente
=
esperada
dentro
del
hábitat
adecuadas
dos
de
para
especies
un
se
hábitat,
porque
una
algunas
especie
encuentran
tenderán
a
que
en
partes
para
las
son
otras.
mismas
hallarse
en
las
suma
3
Si
partes
Calcula
el
número
usando
la
siguiente
esto
se
conoce
como
una
También
puede
haber
o
la
distribución
de
de
libertad
de
libertad
=
(m
1)
(n
1)
m
y
n
representan
el
núme r o
de
l as
asociaciones
y
negativas,
grados
ecuación:
asociación
donde
positiva.
de
mismas
grados
parcelas:
total
más
dos
especies
el
número
de
co l umna s
en
la
tabl a
de
puede
contingencia.
ser
independiente.
4
Hay
dos
hipótesis
Halla
tabla
●
H
:
dos
especies
se
distribuyen
de
grados
(la
hipótesis
:
dos
crítica
especies
están
valores
de
de
chi-cuadrado
chi-cuadrado,
con
usando
una
los
de
libertad
que
has
calculado
y
un
nivel
nula).
de
H
región
de
forma
0
independiente
●
la
posibles:
asociadas
signicación
crítica
positivamente
es
(p)
cualquier
de
0,05
valor
(5 %).
de
La
región
chi-cuadrado
1
(tienden
a
presentarse
juntas)
(tienden
a
presentarse
separadas).
o
mayor
negativamente
5
Podemos
probar
procedimiento
estas
hipótesis
estadístico:
la
mediante
prueba
de
que
Calcula
el
el
valor
de
la
chi-cuadrado
tabla.
usando
la
siguiente
ecuación:
un
2
chi-cuadrado.
f
(f
o
)
e
_
2
X
La
prueba
de
chi-cuadrado
solo
es
válida
si
f
todas
e
las
frecuencias
esperadas
son
mayores
que
5
y
si
donde
f
fo
es
la
frecuencia
observada
o
la
muestra
de
la
población
analizada
se
obtuvo
f
aleatoriamente.
es
la
frecuencia
esperada
y
e
Σ
es
la
suma.
Método de la prueba de chi-cuadrado
1
Elabora una tabla de contingencia de las frecuencias
observadas, que son el número de parcelas que
6
Compara
con
la
el
valor
región
calculado
de
chi-cuadrado
crítica.
contenían o no contenían las dos especies.
●
Si
el
valor
crítica,
Especie A
Especie A
se
ausente
la
está
en
la
asociación
región
entre
las
dos
Total de la
especies
presente
calculado
prueba
al
nivel
del
5%.
Podemos
rechazar
la
la
hipótesis
H
0
Especie B
●
Si
el
valor
calculado
no
está
en
la
región
presente
crítica
Especie B
ausente
porque
obtenido
de
cuadrado,
es
la
no
igual
tabla
se
o
de
inferior
valores
rechaza
H
.
al
de
No
se
valor
chi-
ha
0
Total de la
columna
222
podido
dos
probar
especies
al
una
asociación
nivel
del
5 %.
entre
las
4 . 1
E s P E c i E s ,
c o m u n i d a d E s
y
E c o s i s t E m a s
Peg  e : Prueba de chi-cuadrado
La
gura
cerro
16
Caer
(Reino
muestra
Caradoc,
un
en
área
el
en
la
cumbre
condado
de
del
3
Calcula
el
4
Halla
región
Durante
el
verano,
las
ovejas
pastan
en
la
las
matas
de
transitan
brezo
inmediaciones.
sugería
que
existía
por
senderos
(Calluna vulgaris)
Un
examen
una
una
de
hierba
creciendo
visual
asociación
Rhytidiadelphus squarrosus,
la
de
este
entre
especie
zona,
y
las
matas
de
brezo.
Se
el
Calcula
6
en
Indica
libertad.
[2]
crítica
signicación
de
chi-cuadrado
ausencia
de
las
matas
de
brezo
y
el
crece
con
un
de
100
parcelas
elegidas
al
la
el
[2]
chi-cuadrado.
las
dos
evalúalas
cuadrado
[4]
hipótesis
utilizando
alternativas,
el
valor
de
H
y
H
,
1
chi-
calculado.
[4]
Sugiere
razones
ecológicas
para
una
presencia
musgo
en
entre
el
brezo
y
el
musgo.
[4]
una
Explica
los
métodos
que
se
deben
haber
azar.
utilizado
manera
Resultados
Epee
5 %.
en
8
muestra
del
0
y
sitio
musgo
que
registró
de
asociación
o
de
y
7
la
grados
zona,
5
caminantes
hay
de
Unido).
nivel
los
número
Shropshire
para
seleccionar
aleatoria
en
el
las
área
parcelas
de
de
estudio.
[3]
Fee
Solo brezo
9
Solo musgo
7
Ambas especies
57
Ninguna de las dos especies
27
Preguntas
1
Elabora
valores
2
Calcula
que
no
una
tabla
de
contingencia
de
los
observados.
los
valores
existe
[4]
esperados,
asociación
suponiendo
entre
las
especies.
▲
Figura 16 Caer Caradoc, Shropshire
[4]
Sinicción estdstic
Reconocimiento e interpretación de la signicación estadística
Los
biólogos
utilizan
“estadísticamente
los
se
resultados
reeren
hipótesis
a
de
los
a
menudo
la
signicativo”
un
expresión
cuando
experimento.
resultados
estadística.
de
Existen
una
dos
Con
de
los
de
hipótesis:
H
es
la
hipótesis
nula.
Representa
la
falsa.
Se
un
rango
re a l i za n
de
de
la
valores
Si
los
crítica,
se
conside r a
por
tanto,
datos
se
cá l culos
es ta dí sti c os
i nv es tig a ci ón
crítica.
y,
●
es
resultados
con
esto
prueba
tipos
que
discuten
po si bl es
ca l cul a dos
q ue
recha za ,
la
y
se
lla m a do
e xce de n
hip ótes i s
a unque
no
de
c o m pa r a n
la
n u la
r e gi ón
r eg i ón
es
f a ls a
p ode m os
presunción
0
decir
de
que
que
no
dos
existe
medias
asociación
o
ninguna
son
relación,
iguales
correlación
o
que
entre
dos
por
no
Cuando
hay
variables.
fueron
a
●
H
es
la
hipótesis
alternativa.
que
esto
se
ha
d e mos tr a do
con
c e r t ez a.
ejemplo,
Representa
que
un
biólog o
a r ma
estadística me nte
si
la
hipótes i s
que
lo s
re s ul t a dos
s ig ni cativ os
nula
(H
)
fuera
se
r ee r e
correcta,
la
0
la
1
probabilidad
presunción
de
que
existe
una
relación,
existe
El
que
una
dos
asociación
procedimiento
hipótesis
nula
medias
entre
ha b i tua l
con
la
son
es
diferentes
dos
re s ulta dos
ta n
e xt r em os
o
los
observad o s
sería
muy
pe q u eña .
Es
que
necesario
decidir
que
a
el
ni ve l
de
pr oba bi l i da d
variables.
comp ro ba r
e x pe cta ti va
o b te ne r
por
como
ejemplo,
de
de
la
de m os t ra r
se
nivel
la
va
de
utiliza r,
el
signicac i ó n:
probabilidad
de
cual
el
se
conoc e
p unto
r e chaza r
la
de
como
c o rt e
hip óte s is
pa ra
n u la
223
4
E c o l o g í a
cuando
elige
en
un
realida d
nivel
probabilidad
Este
nivel
mínimo
es
de
que
del
es
5 %,
ci er ta.
lo
me no r
cual
q ue
signi ca ci ón
se
ac e p ta
en
A
me n u do
implica
uno
de
q ue
c a da
e s ta dí stica
e stud io s
●
se
En
la
ve in t e .
es
el
ejemplo
entre
dos
páginas
el
del
5%
si
de
existe
que
observados
●
Si
hay
diferencia
entre
los
resultados
los
dos
tratamientos
en
un
es
prueba
estadística
signicativa
probabilidad
entre
una
los
Se
los
al
de
casualidad
que
es
de
de
de
las
existe
del
signicativa
de
poblaciones
dieren.
5 %.
si
Si
las
lo
de
en
entre
esperados
sea
las
chi-cuadrado
probabilidad
diferencia
los
asociación
de
los
tan
menos
resultados
es
sin
que
exista
una
grande
asociación
positiva
de
un
prueba
es,
se
la
Cuando
grande
biológicas
deba
5 %,
sean
se
a
entre
de
muestran
indica
letras.
aunque
en
la
Dos
indican
iguales.
un
las
especies.
las
como
a
resultados
de
signicación
letras
a,
estadísticamente
menudo
utilizando
generalmente
con
signicativa.
que
investigaciones
a
estadística
promedio
indican
de
barras,
diferentes,
resultados
y
los
gráco
estadísticamente
estadísticamente
promedios
negativa
diferencia
tan
muestras
menos
los
la
diferencia
poblaciones
una
que
mostrará
una
promedios
promedios
dice
nivel
que
prueba
una
la
una
describió
experimento,
o
una
la
se
promedio
como
de
y
probar
que
anteriores,
muestra
c ie nt í c o s.
para
especies
una
una
Dos
a
y
b,
diferencia
letras
diferencia
iguales,
no
es
signicativa.
Ecsistems
Una comunidad forma un ecosistema por sus
interacciones con el medio ambiente abiótico.
Una
comunidad
un
área.
los
elementos
tierra
o
Estos
las
ambiente
En
el
de
También
sobre
y
el
Así
hay
a
Las
pues,
de
un
lo
no
crea
largo
Por
área
el
lo
un
todos
su
los
vivir
organismos
en
entorno,
reeren
ambiente
Por
hábitat
a
la
y
él
a
que
aislamiento:
como
estos
abiótico
el
viven
en
dependen
aire,
entornos
ejerce
ejemplo,
muy
pueden
presencia
de
se
sino
su
las
estas
costas
la
una
acción
especializado
sobrevivir.
de
producen
se
de
puede
en
el
agua,
como
de
la
medio
en
poderosa
de
el
Sobre
salientes
ellos.
los
las
olas
que
los
los
organismos
ejemplo
la
arena
plantas
estabilizan
se
los
en
solamente
acantilados,
que
esto
los
es
la
lo
se
arena
más
son
pueden
la
y
y
que
se
componentes
un
el
sus
la
la
hojas
entre
de
solo
los
sobre
medio
conoce
de
dunas
de
que
orilla
arena
rompen
arena.
comunidad
como
inuyen
las
vuela
complejas
organismos
vivo
vivos
ello
que
deposite
considerar
no
de
especializadas
interacciones
ambiente
tanto
Un
que
entre
complejas:
estudian
que
con
plantas
también
entre
los
favorecen
medio
muy
en
abiótico.
crecimiento
tanto,
ecólogos
casos
de
cual
solo
interacciones
224
medio
ambiente
raíces
con
interacciones
Los
se
organismos.
muchos
comunidades,
abiótico.
ecólogos
determina
medio
viento,
forman
adaptados
permiten
suelta.
por
podrían
aves.
forman
que
el
roca
las
el
los
rocosa
organismos
tipo
se
casos,
sobre
playa
anidar
Los
que
no
abiótico.
algunos
los
compuesta
inertes
rocas.
inuencia
una
está
organismos
las
ambiente
organismos
sistema
como
con
ecosistema.
ecosistemas
como
las
4 . 1
E s P E c i E s ,
c o m u n i d a d E s
y
E c o s i s t E m a s
nee g
Los organismos autótrofos y los heterótrofos obtienen
nutrientes inorgánicos del medio ambiente abiótico.
Los
organismos
El
●
carbono,
glúcidos,
El
los
Los
de
necesitan
hidrógeno
lípidos
nitrógeno
muchos
●
el
los
dependen
●
vivos
y
el
estos
organismos
elementos
más;
pequeñas,
pero
el
otros
procesos
y
y
una
fuente
oxígeno
de
se
compuestos
elementos
necesitan
de
químicos:
para
carbono
de
fabricar
los
los
cuales
vitales.
fósforo
también
son
necesarios
para
producir
compuestos.
vivos
necesitan
algunos
su
de
empleo
aproximadamente
ellos
es
se
usan
solo
en
otros
quince
cantidades
muy
esencial.
▲
Figura 1
7 Pastizales en un área de formación
de dunas
Los
organismos
nutrientes
y
el
nitrógeno.
dos
sus
el
elementos
alimentos.
sodio,
medio
autótrofos
inorgánicos
el
Por
y
su
del
parte,
varios
Sin
más
los
a
embargo,
potasio
ambiente
obtienen
medio
y
el
todos
de
también
de
los
elementos
abiótico,
organismos
partir
calcio,
los
ambiente
heterótrofos
compuestos
obtienen
nutrientes
que
otros
necesitan
incluidos
el
obtienen
de
inorgánicos
estos
carbono
elementos,
de
carbono
de
como
presentes
en
el
abiótico.
cl e ee
Los ciclos de nutrientes mantienen el suministro de
Reservas de un elemento
nutrientes inorgánicos.
en el medio ambiente
En
la
Tierra
existen
ca nti da de s
li mit a da s
de
el e m e n t os
qu í m i c os ,
abiótico
pero,
aunque
elementos
agotado.
reciclar
o r g a ni smos
durante
Ello
se
3 . 0 00
debe
a
innitamente .
necesitan
los
los
de
utilizan
y
lueg o
los
mi ll ones
que
L os
nutr i e nte s
viv os
los
h an
de
es t a do
a ñ os ,
el e me n t os
o rg a nis mos
inor gá ni co s
de vuel ve n
t oda vía
no
qu í m i c os
abs or be n
de l
al
u t il iz an do
m ed io
e n t or no
se
los
se
han
p u ed en
el e m e n t os
a m bi en t e
s in
e s t os
qu e
l os
q ue
a b i ót ic o,
Elemento como parte
de un organismo
á t om os
vivo
sufran
El
cambios.
reciclaje
como
se
organismo
abiótico.
el
se
ciclo
reeren
nutrientes.
que
un
a
Los
del
biología,
de
elementos
muestra
otro
en
procesos
estos
A
es
en
carbono
como
describe
el
de
del
En
se
el
ciclo
menudo
ciclo
a
del
al
como
tiene
4.2
se
nutriente
sencillo
por
ciclos
cierta
a
en
la
de
un
ambiente
ejemplo,
Los
ecólogos
de
los
ambigüedad
un
describe
y
pasa
medio
sencillamente
subtema
un
tan
nitrógeno.
conjunta
reere
es
elemento
elemento;
“nutriente”
de
no
un
nuevamente
elemento
del
palabra
necesita.
del
a
forma
contexto
ejemplo
ciclo
de
diferente
la
normalmente
y
expulsarse
procesos
este
organismo
de
varían
menudo,
pero
químicos
diagrama,
antes
carbono
a
el
el
en
elemento
ciclo
opción
C
del
se
nitrógeno.
225
4
E c o l o g í a
sel e l ee
Los ecosistemas tienen el potencial de ser sustentables a
lo largo de períodos de tiempo prolongados.
El
concepto
porque
es
de
actualidad
no
utilizando
no
es
el
uso
sustentable.
fósiles
suministros
están
que
indenidamente.
combustibles
Los
sustentabilidad
evidente
de
siendo
es
un
se
ha
que
Algo
El
es
uso
renovados
y,
de
lo
debatir
de
hace
una
fósiles
por
a
el
si
ser
se
tanto,
nitos,
no
recursos
puede
humano
actividad
son
recientemente
algunos
sustentable
que
ejemplo
combustibles
vuelto
hacemos
no
en
la
continuar
de
los
sustentable.
actualmente
pueden
continuar
indenidamente.
Los
ecosistemas
sustentable,
hacemos
naturales
para
que
nosotros.
pueden
nuestros
Hay
enseñarnos
hijos
y
tres
requisitos
los
nutrientes
nietos
para
a
vivir
de
puedan
la
manera
vivir
como
sustentabilidad
lo
de
los
ecosistemas:
▲
Figura 18 Los organismos vivos reciclan desde
●
La
disponibilidad
de
●
La
desintoxicación
●
La
disponibilidad
de
los
productos
de
desecho
hace miles de millones de años.
Los
nutrientes
no
deberían
los
procesos
las
de
los
vitales.
bacterias
energía
pueden
faltar
generalmente
son
acción
La
del
de
del
energía
iones
sol.
Las
la
atmósfera
Figura 19 La luz solar suministra energía
no
energía
ilustran
▲
estas
se
suministro
la
después
mundial
nutrientes.
temporal.
solar
y
Los
de
El
llega
reciclar,
de
a
la
la
erupción,
muertes
El
de
por
la
de
de
modo
para
la
Sin
de
a
que
es
de
ocasionó
energía
miles
de
en
los
erupción
intensidad
durante
y
expulsan
fuente
que
de
recurso
acumula
inanición.
suministro
continuará
de
lo
desecho
ecosistemas
esta
los
los
el
la
hacerse
una
especie
otra.
del
luz
ejemplo,
fuente
organismos
tóxico,
pero
gracias
sustentabilidad
forma
Monte
solar
pérdidas
El
de
La
luz
a
polvo
de
se
en
parte
proveniente
en
1815
presente
varios
cosechas
trató
depende
mayor
Tambora
durante
ecosistemas
de
Por
como
ecosistemas.
en
así,
dependen
suelo.
energía.
millones
de
utilizan
embargo,
los
y,
que
por
potencialmente
energía
los
consecuencias
disminuyó
se
de
absorben
que
es
no
de
como
suelo
amonio
continuo
que
del
bacterias
puede
indenidamente
químicos
productos
amonio
importancia
de
a un ecosistema forestal y se reciclan los
reciclarse
elementos
Nitrosomonas
los
de
energía
aprovechados
descomponedores.
la
de
de
a
un
forma
en
nivel
fenómeno
de
luz
años.
Mescsms
Organización de un mesocosmos cerrado para tratar
de establecer condiciones de sustentabilidad (trabajo
práctico 5)
Los
mesocosmos
experimentos
un
226
pastizal
o
son
p e que ñas
ecol ó g i co s .
bosque s
Se
como
zona s
p ue de n
e xpe r im e nt a l es
u t il iz ar
me so co s m o s
z on a s
c re a da s
cer c a da s
t e rr e st r e s,
o
un
la
meses
como
de
t a n qu e
4 . 1
en
el
laboratorio
ecológicos
se
replicados,
variables.
Otro
tipos
uso
de
para
Por
investigar
los
co mo
puede n
av e r i g uar
ejemp l o ,
efecto s
posible
de
de
cerrado .
Considera
las
acuático
●
Los
o
del
●
efe ctos
va ri os
de
us ar se
p ece s
en
es
suste nta bl e s.
co n
ai r e
pr eg unta s
y
L os
una
la
o
an t e s
más
con
c on d ic i on e s
y
s in
impl ic a
o
de
ag u a
c re a r
pe c e s
pa r a
a c u á t ic o s.
c om pr obac i ón
s u el o
E c o s i s t E m a s
e xp er ime nt os
e c os is t e m a s
Esto
y
m e so c os m o s
ta n qu e s
lo s
mes ocos mos
son
sigu i e nte s
de
utilizar
recipiente
¿Cuál
l os
a cuá t i c o.
en
c o m u n i d a d E s
a i sl a r
de
de n t r o
un
qué
u na
de
un
mes oc os m os
terrestr e :
recipientes
pueden
ca bo
los
orga ni s mo s
recipiente
a
pue de n
de
los
ecosistem a s
comunidad
mes ocos mos
l l e va r
E s P E c i E s ,
de
deben
estos
comunidad
cristal
grandes
recipientes
ser
grupos
de
son
ideales,
plástico
transparentes
de
sustentable:
organismos
autótrofos,
pero
también
transparente.
u
¿Las
se
paredes
opacas?
debe
▲
incluirse
consumidores,
para
crear
Figura 20
una
saprotrofos
y
detritívoros?
●
¿Cómo
podemos
suciente
vez
●
cerrado,
¿Cómo
de
para
no
los
puede
podemos
colocarlos
garantizar
todos
en
entrar
evitar
el
que
el
suministro
organismos
que
más
los
del
de
oxígeno
mesocosmos,
ya
sea
que,
una
oxígeno?
organismos
sufran
como
resultado
mesocosmos?
av
Ee e l ev
Se han encontrado organismos que viven en la oscuridad total en cuevas,
incluidos peces sin ojos. Discute si los ecosistemas de cuevas oscuras son
sustentables.
La gura 20 muestra un pequeño ecosistema con plantas fotosintéticas cerca
de una fuente de iluminación ar ticial en una cueva abier ta a visitantes en el
desladero de Cheddar (Reino Unido). Discute si este ecosistema es más o
menos sustentable que los ecosistemas de cuevas oscuras.
227
4
E c o l o g í a
4.2 Fl e eeg
Cmprensión
Hbiiddes
La mayoría de los ecosistemas se basan en un
➔
Representaciones cuantitativas del ujo de
➔
suministro de energía procedente de la luz del sol.
energía mediante pirámides de energía.
La energía lumínica se transforma en energía
➔
química en los compuestos de carbono
Nturez de  cienci
mediante fotosíntesis.
La energía química de los compuestos de
➔
Uso de teorías para explicar los fenómenos
➔
carbono uye a través de las cadenas trócas
naturales: el concepto de ujo de energía
por medio de la alimentación.
explica la extensión limitada de las cadenas
trócas.
La energía liberada por respiración es utilizada por
➔
los organismos vivos y se transforma en calor.
Los organismos vivos no pueden conver tir el
➔
calor en otras formas de energía.
Los ecosistemas pierden energía en forma de
➔
calor.
Las pérdidas de energía entre los niveles trócos
➔
restringen la extensión de las cadenas trócas y
la biomasa de niveles trócos superiores.
l uz de s y s ecsistems
La mayoría de los ecosistemas se basan en un suministro de energía procedente
de la luz del sol.
Para
la
la
mayoría
primera
de
fuente
organismos
vivos
las
de
comunidades
energía
pueden
es
la
acumular
habrá
biológicas,
luz
del
esta
sol.
medio
de
la
fotosíntesis.
Tres
grupos
producida
por
realizan
la
fotosíntesis:
las
cantidad
plantas,
eucarióticas,
incluidas
las
que
y
las
cianobacterias.
Los
crecen
en
productores
a
estos
ecólogos
a
heterótrofos
directamente,
ella.
Existen
ecosistemas:
los
de
pero
varios
los
detritívoros.
utilizan
ellos
compuestos
alimentos.
En
la
la
de
mayoría
energía
de
los
de
de
la
de
los
en
como
de
de
de
disponible
de
muy
y
sol
sus
toda
carbono
luz
por
luz
mundo.
energía
los
solar
a
los
varía
También
que
es
productores
o
es
más
a
la
para
Sáhara,
solar
pocos
secuoyas
fuente
ecosistemas,
compuestos
la
del
los
saprotrofos
carbono
los
del
esta
disponible
desierto
luz
indirectamente
heterótrofos
utilizan
de
suministrada
de
en
varía
el
capturada
y,
por
lo
y
tanto,
organismos.
energía
consumidores,
Todos
los
toda
la
dependen
grupos
energía
casi
228
no
forma
menudo
está
Los
energía
en
playas
almacenada
denominan
de
partes
porcentaje
rocosas,
mediante
las
distintas
algas
originalmente
productores.
de
ecosistemas
autótrofos
los
energía
La
por
sido
fotosíntesis
Los
es
para
otros
por
muy
los
alta,
California
menor
energía
que
en
el
disponible
abundancia
de
pero
organismos
productores.
de
organismos.
ejemplo,
En
la
los
la
hay
para
muy
porque
pero
los
productores.
el
de
poca
existen
bosques
intensidad
Sáhara,
En
intensidad
de
la
hay
luz
del
mucha
organismos
debido
4 . 2
F L u j o
d E
E n E r G í a
Peg  e : Insolación
av
La
insolación
es
una
medida
de
la
radiación
solar.
Los
dos
mapas
de
L e e l
la
gura
2
muestran
la
atmósfera
la
insolación
media
anual
en
la
parte
superior
de
ev
terrestre
(mapa
superior)
y
en
la
supercie
de
la
Tierra
Las cianobacterias son
(mapa
inferior).
bacterias fotosintéticas que
a menudo están presentes
Preguntas
en grandes números en
1
Indica
la
relación
entre
la
distancia
desde
el
ecuador
y
la
los ecosistemas marinos
insolación
en
la
parte
superior
de
la
atmosfera
terrestre.
[1]
y de agua dulce. La gura 1
2
Indica
la
insolación
media
anual
en
vatios
por
metro
cuadrado
muestra un área de
2
(v/m
)
de
la
zona
más
septentrional
de
Australia:
cianobacterias verdes en
la supercie de la pared
a)
En
la
parte
superior
b)
En
la
supercie
de
la
atmósfera
[1]
de una cueva iluminada
de
la
Tierra
de
las
[1]
con luz articial. Las
3
Sugiere
las
razones
diferencias
de
insolación
en
la
zonas circundantes están
supercie
de
la
Tierra
entre
los
lugares
que
se
encuentran
a
la
normalmente a oscuras. Si
misma
distancia
del
ecuador.
[2]
no hubiera luz articial, ¿qué
4
Las
pluvisilvas
todos
la
los
continentes
hipótesis
nombre
tropicales
de
de
que
partes
y
ello
se
encuentran
tienen
se
tasas
debe
concretas
del
a
en
muy
una
las
regiones
altas
de
insolación
mundo
en
tu
ecuatoriales
fotosíntesis.
muy
alta.
Evalúa
Incluye
respuesta.
de
el
otras fuentes de energía
podrían utilizar las bacterias
en las cuevas?
[5]
▲
Figura 1
2
0
▲
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400 v/m
Figura 2
229
4
E c o l o g í a
Cnversión de  ener
av
La energía lumínica se transforma en energía química en
L e fele
los compuestos de carbono mediante fotosíntesis.
Los
productores
fotosintéticos.
los
productores
demás
Los
▲
Figura 3
se
productores
la
energía
de
para
pueden
se
luz
del
la
sol
usando
energía
fabricar
los
la
clorola
lumínica
glúcidos,
en
los
y
otros
energía
lípidos
pigmentos
química,
y
todos
que
los
carbono.
respiración
que
la
convierte
utilizan
compuestos
mediante
La
absorben
Así
liberar
celular
libera
de
esta
energía
y
luego
de
los
usarla
manera
se
compuestos
para
pierde
las
de
carbono
actividades
nalmente
en
celulares.
el
medio
La gura 3 muestra un
ambiente
como
calor
residual.
Sin
embargo,
solo
algunos
de
los
compuestos
incendio forestal en Australia.
de
¿Qué conversión de energía
ocurre en un incendio
carbono
de
los
productores
se
permanece
en
las
células
tejidos
compuestos
de
carbono
y
los
está
utilizan
de
disponible
de
esta
los
manera;
productores.
para
los
la
La
mayor
parte
energía
de
estos
heterótrofos.
forestal?
Los incendios forestales
Ener en s cdens trócs
ocurren naturalmente en
algunos ecosistemas.
La energía química de los compuestos de carbono uye a
Sugiere dos razones para la
través de las cadenas trócas por medio de la alimentación.
siguiente hipótesis: existen
Una
cadena
tróca
es
una
secuencia
de
organismos
donde
cada
uno
se
menos heterótrofos en los
alimenta
del
anterior.
Las
cadenas
trócas
están
formadas
generalmente
por
ecosistemas donde los
entre
dos
y
cinco
tipos
de
organismos
y
es
raro
que
incluyan
más
de
cinco.
incendios son comunes que
Como
los
productores
no
obtienen
sus
alimentos
de
otros
organismos,
son
en los ecosistemas donde los
siempre
los
primeros
organismos
de
la
cadena
tróca.
Los
siguientes
son
los
incendios no son usuales.
consumidores.
consumidores
primarios
los
consumidores
secundarios
se
los
consumidores
terciarios
alimentan
así
sucesivamente.
la
cadena
carbono
una
La
las
▲
Los
tróca.
presentes
cadena
gura
4
tróca
es
cataratas
un
del
Ningún
Los
en
se
alimentan
consumidor
consumidores
los
ejemplo
Iguazú
la
de
en
el
de
dirección
una
se
de
alimentan
los
los
los
de
los
del
energía
que
productores;
consumidores
consumidores
alimenta
del
cadena
norte
de
obtienen
organismos
indican
de
se
se
último
de
los
de
energía.
tróca
de
los
organismo
compuestos
alimentan.
ujo
primarios;
secundarios,
Las
bosques
de
de
echas
que
y
en
rodean
Argentina.
Figura 4
Respirción y iberción de ener
La energía liberada por respiración es utilizada por los
organismos vivos y se transforma en calor.
Los
organismos
como
●
230
las
vivos
necesitan
energía
para
realizar
actividades
celulares
siguientes:
Sintetizar
moléculas
grandes,
como
el
ADN,
el
ARN
y
las
proteínas
4 . 2
Bombear
●
moléculas
o
iones
a
través
de
membranas
por
F L u j o
d E
E n E r G í a
transporte
activo
Mover
●
o
las
cosas
bras
contracción
El
ATP
propio
Todas
provee
las
y
este
los
energía
La
para
La
la
la
se
actividades
en
las
como
células
estas
los
cromosomas
musculares
actividades.
de
los
celular
la
La
moléculas
energía
libera
se
son
se
que
o
las
causan
vesículas,
la
Cada
célula
produce
su
poco
Por
del
que
cuando
como
de
se
u t il iz a
de
en
r es pi r ac i ón
q uí m i c a
lo s
ox id ac i ón
re a c c i on e s
de
de
i nm e di at am en t e
pu e de
r es pi ra c i ón
c om o
ce lu la r
com pu e st o s
ATP
la
ca r bo no ,
r e a c c io n es
o t ro s
de l
establece
ecientes.
de
transere
célula.
m e di o
de
t r a n se re
ca r bon o
al
c om pu e s t os
ut i l iz a ble
u s a rs e
p or
la
d ir ec t am e nt e
d ife r ente s .
100 %
un
por
en e r gí a
es
quími ca
energía
pero
y
la
no
la
termodinámica
grandes
proteínas,
que
compuestos
produce
de
As í,
gl ucos a
es
g l uco sa
la
Es t as
l i be rad a
AT P
.
la
ello
nunca
de
contraen.
e ner g ía
de
AT P
compue s t os
ox ida n.
cr e a r
la
pr oduci r
activ i d a d e s
energía
respiración
se
célula,
lo s
se
ene r g í a
ley
oxidación
También
la
par a
como
pero
muchas
la
y
para
química
segunda
de
pue d e n
lípid o s ,
razón
carbono
célula,
para
pro ce s o ,
exotérmicas
ATP
.
la
en
músculo
energía
endotérmicas
de
del
células
En
glúcidos
la
de
proteína
ATP
.
celular.
son
dentro
de
al
de
ATP:
calor
ejemplo,
ATP
han
No
carbono
nalmente
toda
que
los
se
energía
se
como
estas
el
la
en
ATP
un
el
calor.
en
calientan
durante
digieren
de
en
convierte
utiliza
músculos
residir
transformaciones
produce
se
sintetizadas,
se
las
la
se
resto
cuando
puede
sido
un
que
las
cuando
tiempo
ADN
y
moléculas,
las
la
calor.
Peg  e 
20
La
gura
5
muestra
de
podía
controlar
respiración
diferentes,
30°C
las
el
(Pica
de
desde
urracas
cual
la
las
10°C
temperatura
del
externa
la
y
a
a
cuerpo
tasa
una
siete
+40°C.
pero
relación
la
en
mantuvieron
corporal,
Describe
colocaron
temperatura.
aves
temperatura
a)
se
nuttalli)
de
un
urracas
jaula
Se
en
midió
que
la
tasa
temperaturas
Entre
10°Cy
constante
por
de
la
g Wm( nóicaripser ed asat
se
en
amarillo
de
1
pico
resultados
encima
su
de
30 °C
la
aumentó.
entre
la
)
experimento
los
15
10
5
temperatura
respiración
en
las
0
urracas
0
10
de
b)
pico
amarillo.
Explica
el
cambio
[3]
en
la
tasa
de
▲
respiración
10
20
30
40
50
temperatura (°C)
Figura 5 T
asas de respiración celular a diferentes
temperaturas en las urracas de pico amarillo
cuando
a
la
temperatura
desciende
de
+10°C
10°C.
[3]
d)
Sugiere
en
c)
Sugiere
una
razón
del
cambio
en
la
tasa
la
dos
tasa
razones
de
de
30°C
a
cuando
40°C.
la
temperatura
explican
de
las
la
aves
variación
a
cada
de
temperatura.
respiración
que
respiración
[2]
aumenta
[2]
231
4
E c o l o g í a
Ener térmic en s ecsistems
Los organismos vivos no pueden conver tir el calor en
otras formas de energía.
Los
organismos
vivos
pueden
en
realizar
energía
diversas
●
Energía
lumínica
química
●
Energía
química
en
energía
cinética
●
Energía
química
en
energía
eléctrica
●
Energía
química
en
energía
térmica
en
en
la
la
en
en
conversiones
energía:
fotosíntesis
contracción
las
el
de
células
tejido
muscular
nerviosas
adiposo
que
genera
calor
av
c e eeg
No
pueden
convertir
energía
térmica
en
ninguna
otra
forma
de
energía.
¿Qué conversiones de
energía se precisan para
Pérdids de cr en s ecsistems
lanzar una pelota de
básquetbol?
Los ecosistemas pierden energía en forma de calor.
¿Cuál es la forma nal de la
El
energía?
los
calor
resultante
organismos
fría,
haciendo
mamíferos
más
por
las
leyes
físicas
se
Puede
pierde
ecólogos
calor
más
la
(por
de
ser
aumenta
útil
Cuando
generación
para
es
de
la
los
temperatura
animales
necesario,
calor
para
las
de
aves
de
sangre
y
mantener
los
la
constante.
de
la
termodinámica,
más
vivos
fríos,
con
que
toda
se
el
en
ejemplo,
celulares
celular
puede
activos.
tasa
permanecer
suponen
actividades
respiración
Este
cuerpos
organismos
abiótico.
nal
a
la
sean
corporal
calientes
los
que
aumentan
temperatura
Según
de
vivos.
de
tiempo
el
la
se
se
energía
calor
que
en
calor
liberada
en
por
el
transmite
el
durante
irradia
nalmente
se
todo
dispersa
ecosistema
cuando
perderá
el
modo
el
de
ambiente
tiempo,
la
cuerpos
producido
medio
un
en
la
calor
pero
atmósfera).
respiración
al
Los
para
las
ecosistema.
Expló e l lg e l e ó
Uso de teorías para explicar los fenómenos naturales: el concepto de ujo de
energía explica la extensión limitada de las cadenas trócas.
Si
examinamos
que
está
calcular
al
la
la
nal
hasta
pescadora
se
su
a
su
vez
se
cadena
la
cantidad
conducen
que
dieta
de
vez
él.
de
de
tiene
carnívoro
tróca,
de
ejemplo,
de
alimenta
nutren
tróca
un
niveles
Por
alimenta
se
de
cadena
peces
de
si
cadena
un
como
se
que
que
las
muy
raro
que
haya
más
salmón,
sirven
longitud
dice
cuatro
o
a
que
la
232
en
una
cadena
tróca.
pero
de
pensar
así.
la
explicar
el
cadena
concepto
son
producen
de
entre
explicación.
ilimitadas,
unas
En
la
a
ciencia,
las
las
cadenas
ujo
y
los
las
de
otras
trócas.
a
de
trócos
en
cientícas
naturales
energía
el
como
teorías
pérdidas
niveles
con
hasta
ecología,
fenómenos
de
tróca
cinco
Podríamos
es
limitada
de
la
no
ramas
para
trócas
devorándose
caso,
una
niveles
las
que
el
niveles.
de
cadenas
innito,
se
Es
las
especies
todas
águila
camarones,
toplancton,
cuatro
la
superior
podemos
lo
como
En
la
este
largo
energía
pueden
que
ser
4 . 2
F L u j o
d E
E n E r G í a
ls pérdids de ener y s ecsistems
Las pérdidas de energía entre los niveles trócos
restringen la extensión de las cadenas trócas y la
biomasa de niveles trócos superiores.
La
biomasa
células
y
es
los
compuestos
tienen
de
energía
pueden
medir
biomasa
cada
ecosistema
se
la
observa
masa
tejidos
y
esos
carbono
la
la
energía
año.
Los
un
grupo
contienen.
biomasa
que
de
Como
también
se
comparar
tendencia:
la
organismos.
incluidos
incorporan
resultados
permite
misma
de
organismos,
que
química,
ello
la
total
de
los
los
que
energía.
de
de
nivel
las
carbono
Los
ecólogos
cuadrado
niveles
cada
en
otros
organismos
metro
diferentes
energía
y
compuestos
grupos
por
Consiste
glúcidos
contiene
calculan
los
los
trócos.
tróco
a
su
del
Siempre
sucesivo
▲
añade
por
a
la
biomasa
ejemplo,
ecosistema
la
es
es
cada
cantidad
siempre
vez
de
menor.
energía
menor
que
En
anual
en
los
los
consumidores
por
metro
secundarios,
cuadrado
consumidores
Figura 6 Esta imagen de un loro gris africano
(Psittacus erithacus) captada por una
del
cámara térmica muestra el calor que liberan
las diferentes par tes de su cuerpo al medio
primarios.
ambiente.
La
●
razón
La
de
esta
mayor
absorben
para
parte
los
usarla
calor.
La
nivel
tendencia
la
la
en
tróco
de
actividades
energía
es
la
de
pérdida
energía
organismos
única
compuestos
de
es
de
un
los
energía
celulares.
no
tróco
Por
para
química
que
energía
en
se
entre
alimentos
nivel
disponible
carbono
de
lo
los
tanto,
de
se
en
en
la
del
la
y
y
respiración
pierde
glúcidos
utilizado
trócos.
digieren
libera
organismos
forma
han
que
se
niveles
como
siguiente
otros
respiración
celular.
●
Los
organismos
de
completamente
ejemplo,
zona,
las
pero
algunas
un
por
langostas
lo
más
plantas.
nivel
los
a
veces
normal
Es
tróco
generalmente
organismos
es
posible
del
siguiente
consumen
que
que
se
los
todas
alimenten
no
son
nivel
las
plantas
solo
depredadores
consumidos
tróco.
de
no
en
partes
coman
Por
una
de
algunas
▲
partes
de
los
cuerpos
de
sus
presas,
como
los
huesos
o
el
pelo.
Figura 7 El águila pescadora (Pandion
La
halietus) es un carnívoro superior que se
energía
que
queda
en
las
partes
que
no
se
consumen
pasa
a
los
alimenta de peces.
saprotrofos
siguiente
●
No
todas
un
nivel
y
se
o
las
no
se
a
biomasa
la
biomasa
cifra
es
estas
de
del
10%,
variable.
la
vez
de
alimentarias
lugar
alimentos
y
por
por
solo
organismos
de
a
los
ingeridos
absorben.
las
la
un
de
organismos
pero
el
las
heces.
cadena
Una
La
organismos
por
los
porción
energía
tróca,
nivel
esta
del
de
nivel
del
y
en
organismos
es
su
de
indigerible
presente
pérdida
se
de
solo
restante
razón,
el
porcentaje
tróco
siguiente
de
para
unos
no
en
lugar
de
a
en
las
pasa
la
a
la
niveles
energía
formar
menudo
de
los
la
cita
la
de
la
trócos
cadena
es
alimentaria,
soportar
trócos
de
parte
sucesivo
cadena
para
se
niveles
etapa
tróco
suciente
de
de
entre
cada
nivel
niveles
sería
A
energía
cada
número
pasará
nivel.
producen
disponible
Después
energía
pequeño
un
pérdidas
energía
Por
en
detritívoros.
los
es
los
cuerpo
pérdidas,
la
tróco.
de
digieren
transmite
menor.
cantidad
nivel
se
del
Como
alimentaria,
cada
partes
o
los
de
detritívoros
tróco.
tróco
saprotrofos
Debido
los
nivel
expulsa
heces
a
en
otro
las
cadenas
limitado.
233
4
E c o l o g í a
La
av
biomasa,
cadenas
que
trócas
respiración
y
se
mide
debido
de
las
en
a
la
partes
gramos,
pérdida
no
también
de
disminuye
dióxido
consumidas
o
de
a
lo
carbono
digeridas
por
y
largo
agua
los
de
las
en
la
organismos.
El ló  l 
La
biomasa
de
los
niveles
trócos
superiores
es,
por
tanto,
generalmente
La mayoría de los salmones
más
pequeña
que
la
de
los
niveles
inferiores.
Generalmente,
la
biomasa
que consumen los seres
de
los
productores,
el
nivel
tróco
más
bajo
de
todos,
es
mayor
que
la
de
humanos se producen en
cualquier
otro
nivel.
criaderos o piscifactorías.
Tradicionalmente, se
los alimenta con harina
Pirámides de ener
de pescado fabricada
principalmente a base de
Representaciones cuantitativas del ujo de energía
anchoas capturadas en las
mediante pirámides de energía
costas de América del Sur.
Como estas son cada vez
más caras y escasas, se han
empezado a utilizar más
productos vegetales como
la soja. En relación con el
La
cantidad
tróco
de
pirámide
de
una
de
de
barras
de
energía
energía
energía.
con
convertida
comunidad
una
debe
Las
barra
en
ecológica
pirámides
horizontal
expresarse
por
nueva
se
de
biomasa
puede
energía
para
unidad
cada
de
por
cada
representar
son
un
nivel
área
por
tipo
de
tróco.
año.
A
estas dietas humanas es la
menos y la más eciente?
utilizan
unidad
kilojulios
medida.
empezando
las
1
los
de
barras
con
como
por
La
los
metro
pirámide
cuadrado
debe
productores
productores,
en
ser
la
por
año
(kJ
escalonada,
barra
consumidores
más
m
La
baja.
se
1
)
como
triangular,
Se
primarios,
cantidad
menudo
año
no
una
gráco
2
ujo de energía, ¿cuál de
nivel
mediante
deben
rotular
consumidores
Salmón alimentado con
secundarios
y
así
sucesivamente.
Si
se
elige
una
escala
adecuada,
la
harina de pescado
longitud
2
de
cada
barra
puede
ser
proporcional
a
la
cantidad
de
energía
Salmón alimentado
que
representa.
con soja
La
3
gura
8
muestra
un
ejemplo
de
una
pirámide
de
energía
de
ecosistema
barras
barras
acuático.
debe
tróco.
La
coincidir
gura
dibujadas
9
Para
con
ser
la
muestra
más
exactos,
cantidad
una
correctamente
relativa
pirámide
a
la
de
anchura
de
relativa
energía
energía
de
de
de
cada
2
200 kJ m
2
16.000 kJ m
1
año
1
año
consumidores primarios
2
2.500 kJ m
1
año
plancton
2
150.000 kJ m
▲
1
año
Figura 8 Pirámide de energía de un ecosistema acuático (no está a escala)
consumidores secundarios
2
3.000 MJ m
1
año
consumidores primarios
2
7.000 MJ m
productores
2
50.000 MJ m
▲
1
año
Figura 9 Pirámide de energía de pastizales
1
año
las
nivel
pastizales
escala.
consumidores secundarios
descomponedores
234
un
Soja
con
las
4 . 2
F L u j o
d E
E n E r G í a
Peg  e : Una red tróca sencilla
Un
cenote
una
desierto
En
de
es
caverna
su
de
una
estructura
subterránea
Sonora
ecosistema
en
se
Arizona
acuático
concentraciones
que
se
forma
derrumba.
no
(EE.
hay
El
UU.),
peces,
extremadamente
en
la
Pozo
es
en
altas
supercie
de
un
cenote
parte
de
cuando
Montezuma,
lleno
debido
CO
a
de
la
disuelto.
en
el
agua.
presencia
El
2
depredador
gigante
La
1
gura
4
5
las
de
Deduce,
la
es
hasta
red
funciones
cadena
Belostoma
70
tróca
de
mm
del
de
bakeri,
Pozo
Belostoma
un
insecto
de
agua
longitud.
de
bakeri
Montezuma.
y
Ranatra
montezuma
tróca.
una
[2]
razón,
qué
organismo
ocupa
más
de
un
tróco.
[2]
basándote
a)
Cuál
sería
b)
Cuál
es
Elabora
la
una
la
en
los
cadena
presa
valores
tróca
preferida
pirámide
de
de
más
de
B.
energía
P:
común
en
esta
red
[2]
bakeri
para
el
[1]
primer
y
el
segundo
tróco.
Calcula
el
segundo
6
Discute
7
Resume
la
una
aportando
Deduce,
nivel
dominante
alcanzar
muestra
Compara
nivel
3
puede
10
dentro
2
superior
que
[3]
porcentaje
nivel
las
la
de
dicultades
de
perdida
entre
de
energía
clasicar
adicional
para
el
organismos
que
tercer
sería
y
en
1
niveles
nivel
y
el
trócos.
para
[2]
completar
tróco.
[1]
Belosto mabakeri
1
1
año
2
P = 1,0 g m
primer
necesaria
cuarto
Ranatra montezuma
235.000 kJ ha
el
[2]
información
pirámide
energía
tróco.
588.000 kJ ha
1
1
año
2
año
P = 2,8 g m
1
año
Telebasis salva
1
1.587.900 kJ ha
1
año
2
P = 7,9 g m
1
año
Hyalella montezuma
1
30.960.000 kJ ha
2
P = 215 g m
phytoplankton - Metaphyton
1
234.342.702 kJ ha
2
P = 602 g C m
▲
1
año
1
año
pyphyton
1
año
1
427.078.320 kJ ha
1
año
1
año
2
P = 1.096 g C m
1
año
Figura 10 Una red tróca del Pozo de Montezuma. Los valores P representan la
biomasa almacenada en la población de cada organismo cada año. Los valores
energéticos representan el equivalente de energía de la biomasa. Las echas indican
los vínculos trócos y el grosor de la echa indica la cantidad relativa de energía
transferida entre niveles trócos.
235
4
E c o l o g í a
4.3 cl el 
Cmprensión
apiccines
➔
Los organismos autótrofos convierten el dióxido
➔
Estimación de los ujos de carbono derivados
de carbono en glúcidos y otros compuestos de
de procesos en el ciclo del carbono.
carbono.
➔
➔
Análisis de datos de estaciones de control del
En los ecosistemas acuáticos el dióxido de
aire para explicar las uctuaciones anuales.
carbono está presente como gas disuelto y como
iones de hidrogenocarbonato.
➔
El dióxido de carbono se difunde desde la atmósfera
Hbiiddes
o desde el agua hacia los organismos autótrofos.
➔
➔
Construir un diagrama del ciclo del carbono.
El dióxido de carbono se produce por respiración y
se difunde fuera de los organismos hacia el agua o
la atmósfera.
➔
Nturez de  cienci
El metano lo producen arqueobacterias
➔
metanogénicas a partir de materia orgánica en
precisas: es impor tante obtener datos ables
condiciones anaeróbicas y una fracción de dicho
sobre la concentración del dióxido de carbono y
gas se difunde hacia la atmósfera.
➔
Realización de mediciones cuantitativas
del metano en la atmósfera.
El metano se oxida para dar dióxido de carbono y
agua en la atmósfera.
➔
La turba se forma cuando la materia orgánica
no se descompone del todo por las condiciones
anaeróbicas en suelos anegados de agua.
➔
La materia orgánica parcialmente descompuesta
de eras geológicas pasadas se transformó en
carbón o en petróleo y gas que se acumularon en
rocas porosas.
➔
El dióxido de carbono se produce por la combustión
de biomasa y de materia orgánica fosilizada.
➔
Los animales tales como los corales formadores
de arrecifes y los moluscos tienen partes duras
compuestas de carbonato cálcico, las cuales se
fosilizan formando caliza.
Fijción de crbn
Los organismos autótrofos convier ten el dióxido de
carbono en glúcidos y otros compuestos de carbono.
Los
autótrofos
convierten
carbono
236
en
que
absorben
glúcidos,
necesitan.
el
dióxido
lípidos
Esto
y
de
carbono
todos
tiene
los
como
de
demás
la
atmósfera
compuestos
consecuencia
la
y
lo
del
reducción
de
4 . 3
la
concentración
de
de
concentración
dióxido
de
CO
de
carbono
actual
en
la
en
la
atmósfera.
atmósfera
es
de
El
c i c L o
d E L
c a r b o n o
promedio
aproximadamente
2
0,039%
por
o
390
encima
han
sido
micromoles
de
la
por
supercie
mol
de
la
( µmol/mol),
Tierra
donde
pero
las
es
tasas
inferior
de
en
partes
fotosíntesis
altas.
Peg  e : Concentración de dióxido de carbono
Los
dos
por
la
mapas
NASA.
dióxido
de
kilómetros
de
la
gura
Muestran
carbono
por
en
la
la
encima
1
fueron
atmósfera
de
la
4
elaborados
concentración
a
a)
Deduce
entre
ocho
supercie
de
en
mayo
y
octubre
de
Indica
otoño
2
a)
si
el
en
mes
el
el
3
entre
de
b)
Sugiere
a)
Distingue
las
entre
de
hemisferios
primavera
Sugiere
las
de
Tierra
de
tuvo
dióxido
de
de
la
menor
carbono
2011.
[1]
de
que
mayo
y
carbono
la
en
concentración
esta
área
baja.
sea
la
[2]
Octubre de 2011
de
octubre
en
[1]
esta
diferencia.
[2]
concentraciones
carbono
norte
la
octubre
de
Mayo de 2011
[1]
concentraciones
de
y
razones
dióxido
más
u
norte.
razones
dióxido
es
sur.
carbono
hemisferio
de
octubre
hemisferio
Distingue
dióxido
de
mayo
de
media
2011.
de
1
parte
la
b)
Tierra,
qué
concentración
de
y
de
mayo
en
los
sur.
[1]
Fracción molar de dióxido de carbono en 2011 (µmol/ml)
b)
Sugiere
razones
de
esta
diferencia.
[2]
Figura 1
Dióxid de crbn en sución
En los ecosistemas acuáticos el dióxido de carbono
av
está presente como gas disuelto y como iones de
c e el pH e eqe
hidrogenocarbonato.
e 
El
dióxido
de
carbono
es
soluble
en
el
agua.
Puede
permanecer
en
ella
Los ecólogos han estudiado el pH de
como
gas
disuelto
o
combinarse
con
el
agua
para
formar
ácido
carbónico
estanques de roca situados a orillas
(H
CO
2
).
El
ácido
carbónico
puede
disociarse
para
formar
iones
de
3
del mar en los que hay animales
+
hidrógeno
y
de
hidrogenocarbonato
(H
y
HCO
).
Esto
explica
que
el
3
y algas fotosintéticas. En un ciclo
dióxido
de
carbono
pueda
reducir
el
pH
del
agua.
de 24 horas, el pH del agua sube
Las
plantas
tanto
y
los
el
acuáticas
dióxido
usan
para
de
y
otros
carbono
formar
autótrofos
disuelto
glúcidos
y
que
como
otros
viven
los
en
iones
compuestos
el
de
de
agua
absorben
hidrogenocarbonato
carbono.
y baja debido a los cambios en la
concentración de dióxido de carbono
del agua. Los valores más bajos (cerca
de pH 7) se han encontrado durante la
noche y los valores más altos (cerca
absrción de dióxid de crbn
de pH 10) durante el día, cuando había
El dióxido de carbono se difunde desde la atmósfera o
plena luz del sol. ¿Cuáles son las
razones de estos máximos y mínimos?
desde el agua hacia los organismos autótrofos.
Se puede hacer un seguimiento del
Los
organismos
compuestos
la
y
de
autótrofos
carbono
concentración
establece
un
de
utilizan
por
dióxido
gradiente
de
dióxido
fotosíntesis
de
carbono
u
de
carbono
otros
en
concentración
los
para
procesos.
Esto
organismos
entre
las
producir
células
reduce
autótrofos
de
pH en estanques naturales o en
mesocosmos acuáticos ar ticiales
usando registradores de datos.
estos
237
4
E c o l o g í a
organismos
de
y
carbono
organismos
En
las
el
se
aire
o
el
difunde
circundante.
la
atmósfera
Por
o
lo
tanto,
desde
el
el
agua
dióxido
hacia
los
autótrofos.
plantas
terrestres
a
En
acuáticas,
plantas
través
con
generalmente
las
agua
desde
de
permeable
puede
través
a
de
los
al
esta
estomas
toda
generalmente
darse
hojas,
la
difusión
en
el
supercie
dióxido
cualquiera
de
de
se
envés
de
las
de
las
hojas
carbono,
estas
produce
por
partes
lo
de
hojas.
y
tallos
que
la
la
es
difusión
planta.
liberción de dióxid de crbn de 
respirción ceur
El dióxido de carbono se produce por respiración y se
difunde fuera de los organismos hacia el agua o la atmósfera.
El
dióxido
celular,
y
aerobia.
de
se
Estas
Células
●
de
carbono
produce
la
se
no
raíz
es
en
un
producto
todas
pueden
agrupar
fotosintéticas
de
●
Células
●
Saprotrofos,
las
las
en
de
células
según
los
desecho
que
el
de
la
realizan
nivel
productores
respiración
la
tróco
(por
aerobia
respiración
del
celular
organismo:
ejemplo,
las
células
plantas)
animales
como
los
hongos,
que
descomponen
la
materia
orgánica
muerta
El
dióxido
las
células
de
y
carbono
pasa
a
la
producido
atmósfera
por
o
al
la
respiración
agua
que
se
rodea
difunde
a
estos
fuera
de
organismos.
Peg  e : Registro de datos del pH de un acuario
La
gura
2
muestra
el
pH
y
la
sensor de pH (pH)
intensidad
de
la
luz
en
un
acuario
que
7,50
100
una
variada
comunidad
de
sairartibra sedadinu/ zul ed dadisnetni
intensidad de luz
contiene
90
pH
organismos,
como
plantas
acuáticas,
7,45
tritones
y
otros
animales.
Los
datos
80
se
70
obtuvieron
y
registraron
utilizando
un
7,40
electrodo
de
pH
y
un
medidor
de
60
luz.
50
Se
iluminó
articialmente
el
acuario
7,35
para
crear
un
ciclo
de
24
horas
de
40
luz
30
y
oscuridad
controlada
utilizando
por
un
una
lámpara
7,30
temporizador.
20
10
1
Explica
los
cambios
en
la
intensidad
7.25
de
la
luz
durante
el
experimento.
0
[2]
0.14:02:31
2
Determina
la
recogieron
los
cantidad
a)
la
de
días
que
datos.
se
[2]
0.23:13:11
6 de febrero de 2013
Deduce
tendencia
del
pH
durante
14:02:31
de
luz.
a)
Deduce
la
238
Explica
esta
tendencia.
tendencia
del
pH
durante
los
los
de
oscuridad.
[1]
[1]
b)
b)
6.02:45:09
tiempo absoluto (d.hh:mm:ss)
períodos
períodos
4.17:34:30
Figura 2
4
3
3.08:23:50
[2]
Explica
esta
tendencia.
[2]
4 . 3
c i c L o
d E L
c a r b o n o
Metnénesis
El metano lo producen arqueobacterias metanogénicas a
par tir de materia orgánica en condiciones anaeróbicas y
una fracción de dicho gas se difunde hacia la atmósfera.
En
en
1776,
las
Volta
había
nombre.
ya
que
Tres
Alessandro
márgenes
Volta
lago
descubierto
El
es
del
metano
un
grupos
se
recogió
el
de
diferentes
(Italia)
metano,
produce
producto
burbujas
Maggiore
en
aunque
de
de
un
procariotas
gas
que
descubrió
el
tipo
emergían
que
cientíco
abundancia
desecho
de
y
en
de
eran
no
le
dio
ambientes
respiración
anaeróbicos
del
barro
inamables.
este
anaeróbicos,
anaeróbica.
participan
en
estos
procesos:
1
Las
bacterias
ácidos
2
Las
bacterias
producir
3
que
Las
transforman
orgánicos,
que
utilizan
los
dióxido
de
arqueas
que
y
+
4H
2
CH
producen
acetato.
→
Lo
CH
2
COOH
→
CH
Así
la
pues,
las
arqueas
●
Zonas
●
Pantanos,
El
Los
●
los
Parte
y
la
a
lo
turba
orgánica
dióxido
orgánicos
a
e
de
y
en
una
mezcla
de
carbono.
el
alcohol
para
hidrógeno.
partir
mediante
de
dos
dióxido
de
reacciones
carbono,
químicas:
O
CO
2
tercer
grupo
variedad
largo
de
de
las
son
de
las
manglares
anegados
digestivo
las
metanogénicas.
ambientes
costas
y
por
y
otros
el
termitas
en
Llevan
a
cabo
anaeróbicos:
el
lecho
humedales
de
con
los
lagos
suelos
o
agua
y
mamíferos
rumiantes,
como
las
ovejas
vertederos
o
basurales
donde
se
entierra
la
materia
orgánica
de
residuos
del
metano
anaeróbicos
en
del
y
2
+
una
lodazales,
de
aparato
vacas
en
fangosas
depósitos
●
2H
4
metanogénesis
ácidos
metano
4
3
materia
carbono
hacen
+
la
hidrógeno
acetato,
hidrógeno
CO
alcohol,
se
producido
difunde
atmósfera
a
la
por
las
arqueas
atmósfera.
es
de
entre
1,7
partir
de
residuos
y
1,85
en
estos
ambientes
Actualmente,
micromoles
la
por
concentración
mol.
El
metano
Figura 3 Las zonas boscosas anegadas de
producido
libera,
a
sino
que
se
quema
orgánicos
como
en
digestores
anaeróbicos
no
se
combustible.
agua son el hábitat típico de los procariotas
metanogénicos.
oxidción de metn
El metano se oxida para dar dióxido de carbono y agua en
la atmósfera.
Las
ella
en
moléculas
durante
la
de
un
metano
que
promedio
estratósfera.
El
de
oxígeno
se
liberan
solo
12
a
años
la
atmósfera
porque
monoatómico
(O)
y
se
permanecen
oxidan
los
en
naturalmente
radicales
altamente
•
reactivos
Esto
de
explica
pesar
de
las
naturales
y
hidroxilo
por
qué
grandes
las
(OH
las
)
intervienen
concentraciones
cantidades
actividades
de
en
la
oxidación
atmosféricas
metano
producidas
no
del
metano.
son
por
los
tan
altas,
a
procesos
humanas.
239
4
E c o l o g í a
Frmción de  turb
La turba se forma cuando la materia orgánica no se
descompone del todo por las condiciones anaeróbicas en
suelos anegados de agua.
En
muchos
digerir
Estos
no
la
se
de
aire
puede
de
modo
Los
que
la
hongos
se
el
forman
y
y
bacterias
orgánica,
obtienen
que
drenar
anaeróbicas.
una colina pantanosa en Bwlch Groes en el
los
materia
organismos
bolsas
Figura 4 Depósitos de turba formados sobre
suelos,
toda
los
suelos
materia
no
el
saprotrofos
las
oxígeno
en
saprotrofos
como
hojas
que
suelo.
necesitan
En
sumergidos
pueden
prosperar
muerta
no
encargan
a
las
y
en
de
plantas.
respirar
entornos
en
llega
de
para
algunos
quedan
orgánica
se
muertas
el
de
las
agua
condiciones
estas
condiciones,
descomponerse
nor te del País de Gales
completamente.
aún
más
a
los
descomponer
En
algunos
materia
dando
turba.
Tienden
saprotrofos
la
materia
ecosistemas
orgánica
lugar
a
a
metros
de
o
se
han
parcialmente
un
material
turba
más,
también
de
y
en
condiciones
los
ácidas,
metanógenos
acumulado
ácido
el
de
3%
que
grandes
descompuesta,
algunos
modo
a
que
que
inhiben
podrían
orgánica.
Aproximadamente
cubierto
desarrollarse
y
color
de
la
marrón
supercie
lugares
los
que
su
cantidades
se
han
oscuro
de
la
volúmenes
totales
llamado
Tierra
profundidad
de
de
comprimido
está
alcanza
este
los
diez
material
son
inmensos.
Peg  e : Liberación de carbono de los suelos de tundra
Los
suelos
grandes
que
se
de
los
cantidades
acumula
descomponen
muertas
este
a
unas
muestras
del
vegetación
UU.).
de
un
suelo
cerca
a
materia
tasas
del
Algunas
que
muy
las
en
los
bajas.
de
áreas
lago
de
tundra
forma
de
Para
turba,
en
suelos
y
recogió
con
nitrógeno
y
fósforo
otras
hizo
de
se
un
años
anteriores
(TF),
saturaron
inicial
de
emitido
de
la
de
Se
100
incubaron
días
mantuvieron
de
agua
(A).
carbono
de
la
durante
gura
5
de
7 °C
o
Se
los
midió
suelos
de
los
(H)
el
y
se
dióxido
experimento.
muestra
15°C.
húmedas
cantidad
el
a
los
El
de
gráco
resultados.
sido
durante
mientras
se
seguimiento
barras
(TC).
períodos
muestras
a)
Indica
que
el
efecto
que
tiene
el
aumento
de
los
la
ocho
fertilizadas
durante
contenido
1
fertilizadas
sido
carbono
de
Alaska
habían
habían
Algunas
investigar
matas
Toolik,
áreas
de
plantas
ecólogos
con
contienen
saprotrofos
orgánica
grupo
de
de
carbono
debido
la
fenómeno,
(EE.
ecosistemas
otras
temperatura
de
los
suelos
en
la
tasa
de
no
liberación
de
carbono.
[2]
40
b)
Explica
las
a)
Compara
razones
de
este
efecto.
[2]
TC
laicini C ed ejatnecrop
2
30
las
tasas
de
liberación
de
TF
carbono
suelos
en
los
suelos
saturados
de
húmedos
y
en
los
agua.
[2]
20
b)
3
10
Sugiere
Resume
tasas
4
0
7H
7A
15H
de
Discute
los
razones
efectos
liberación
si
las
de
de
de
estas
los
diferencias.
fertilizantes
carbono
diferencias
de
de
los
en
[2]
las
suelos.
temperatura,
[2]
la
15A
cantidad
de
agua
en
el
suelo
o
la
cantidad
grupo de tratamiento
de
Figura 5
240
fertilizante
liberación
de
tienen
el
carbono.
mayor
impacto
en
la
[2]
4 . 3
c i c L o
d E L
c a r b o n o
Mteri ránic fsiizd
La materia orgánica parcialmente descompuesta de eras
geológicas pasadas se transformó en carbón o en petróleo
y gas que se acumularon en rocas porosas.
El
carbono
estables
de
y
millones
formaron
la
y
algunos
pueden
de
en
años.
eras
la
tierra
en
Existen
carbono
de
que
la
son
en
las
químicamente
rocas
yacimientos
pasadas.
incompleta
sedimentos
de
inalterados
grandes
geológicas
descomposición
bajo
compuestos
permanecer
Estos
carbón
depósitos
materia
acabaron
de
durante
son
orgánica
y
el
de
que
se
resultado
su
convirtiéndose
muy
cientos
de
deposición
en
roca.
Figura 6 Carbón en una central energética
El
●
carbón
otros
poco
se
forma
sedimentos.
a
poco
en
Carbonífero
ciclo
de
El
y
tanto,
la
se
al
y
deposita
más
natural
de
de
son
en
y
durante
gas
Se
las
extenderse
el
lodo
del
del
produjo
bajadas
el
un
se
destruidos
mar
la
Los
A
materia
cambios
carbono
natural.
fondo
hacia
y
el
los
medida
y,
por
que
parcialmente
químicos
líquido
La
de
anaeróbicas
incompleta.
calienta.
crudo
convirtiéndose
carbón.
generalmente
de
bajo
Pensilvaniense
posteriormente
y
sedimentos,
compuestos
entierran
carbón.
menudo
y
se
calienta,
de
mar;
nivel
forman
otros
petróleo
del
fueron
el
veta
a
comprime
complejas
denominamos
u
es
se
depósitos
que
se
y
turba
subperíodo
nivel
condiciones
barro
se
del
una
descomposición
descompuesta
mezclas
gas
Las
dejó
el
grandes
costeros,
de
comprime
nuevamente
ciclo
el
lagos.
se
depósitos
Durante
bajadas
subir
Cada
petróleo
mares
y
los
turba
formaron
pantanos
sepultados
interior.
La
carbón.
subidas
formaron
●
se
cuando
o
mayor
gas
a
parte
producen
las
del
que
gas
Figura 7 La combustión de las hojas de la caña
natural
es
metano.
Los
depósitos
se
encuentran
en
lugares
donde
de azúcar libera dióxido de carbono.
existen
rocas
también
porosas
porosas
rocas
que
que
pueden
impermeables
evitan
que
los
por
mantenerlos,
encima
depósitos
se
y
por
como
debajo
el
esquisto,
de
las
y
rocas
escapen.
Cmbustión
El dióxido de carbono se produce por la combustión de
biomasa y de materia orgánica fosilizada.
Si
la
materia
presencia
que
se
de
se
calienta
hasta
se
inama
y
producen
combustión
En
algunas
en
bosques
y
orgánica
oxígeno,
pastizales
reciben
completa
partes
o
del
son
nombre
el
La
dióxido
es
su
de
carbono
habitual
carbono.
Las
que
de
En
la
y
Los
el
ignición
haya
de
en
oxidación
productos
de
la
agua.
incendios
biomasa
estas
de
reacciones
combustión.
combustión
de
temperatura
quema.
de
dióxido
mundo,
pastizales.
libera
el
se
áreas,
de
los
estos
periódicos
bosques
árboles
y
Figura 8 Kodonophyllum, un coral silúrico, en
otros
organismos
están
a
menudo
bien
adaptados
a
los
incendios
y
las
piedra caliza de Wenlock Edge (Reino Unido).
comunidades
se
regeneran
rápidamente.
Se aprecian claramente los esqueletos de
Los
incendios
áreas,
para
el
y
debidos
muchas
despejar
cultivo
de
veces
zonas
la
a
los
de
palma
causas
la
naturales
originan
los
pluvisilva
aceitera
o
la
son
seres
tropical
muy
inusuales
humanos.
con
ganadería.
el
n
El
de
en
fuego
otras
se
utiliza
utilizarlas
Tradicionalmente,
las
para
carbonato cálcico del coral incrustados en más
carbonato cálcico que se precipitó hace 420
millones de años en aguas tropicales poco
profundas.
241
4
E c o l o g í a
plantaciones
queman
El
las
carbón,
orgánica
carbono
de
caña
hojas
el
petróleo
fosilizada
del
de
secas
y
que
azúcar
y
se
quedan
el
se
gas
queman
de
carbono
cientos
de
millones
atmósfera
la
fotosíntesis.
son
como
que
de
poco
tallos
natural
dióxido
la
queman
los
se
que
antes
se
de
van
diferentes
a
formas
combustibles.
libera
años
pueden
atrás
por
su
cosecha:
se
cosechar.
Los
de
átomos
haberse
plantas
materia
de
extraído
que
de
realizaban
Ciz
Fig u ra
9
su r
I ng later ra.
de
que
los
se
A ca nti lados
compone
90
m i l lones
de
es
en
la
u na
d i m i nu tos
Los animales tales como los corales formadores de
costa
ro ca
entera mente
l la mados
de
ca l iza
ca l iza
cas i
capa ra zones
u n icel u la r es
La
de
arrecifes y los moluscos tienen par tes duras compuestas
de
de carbonato cálcico, las cuales se fosilizan formando
a n i ma les
fo r a m i n i fe r a
hace
caliza.
a ñ os.
El
cuerpo
de
carbonato
algunos
cálcico
animales
(CaCO
tiene
partes
duras
compuestas
de
):
3
●
Los
caparazones
●
Los
corales
que
secretando
Cuando
se
estos
y
las
partes
marino.
también
forman
se
forma
por
lo
de
que
caliza
Cerca
la
sus
cálcico.
exoesqueletos
en
ven
el
las
partes
o
formar
profundas,
se
sus
cálcico
neutras
pueden
poco
el
se
blandas
disuelve
alcalinas
depósitos
carbonato
agua.
Como
partes
es
en
estable
en
el
lecho
cálcico
resultado
duras
de
los
se
animales
fósiles.
el
10 %
de
todas
del
12 %
de
la
existen
en
condiciones
menudo
de
producen
carbonato
precipitación
a
carbonato
generalmente
El
animales
por
donde
Aproximadamente
calizas.
los
en
tropicales
deposita
en
arrecifes
mueren,
pero
de
aguas
depositadas
los
contienen
cálcico.
rápidamente.
ácidas,
calizas,
son
forman
animales
duras
En
moluscos
carbonato
descomponen
condiciones
de
enormes
las
masa
rocas
del
cantidades
sedimentarias
carbonato
de
carbono
de
cálcico
es
connadas
la
Tierra
carbono,
en
rocas
Tierra.
Dirms de cic de crbn
Construir un diagrama del ciclo del carbono
Los
ecólogos
reciclaje
de
“reserva”
●
La
y
que
otros
reserva
la
del
La
ecosistema
Un
de
242
ujo
un
ciclo
del
utilizan
carbono
los
y
el
de
es
la
grupo
puede
ejemplo,
es
una
biomasa
es
una
el
de
los
reserva
otro.
Un
ser
orgánica
dióxido
reserva
de
inorgánica
productores
del
del
de
en
elemento
ejemplo
o
carbono
orgánica.
transferencia
a
carbono
carbono
términos
de
fotosíntesis
elemento
Por
atmósfera
carbono.
●
el
“ujo”.
inorgánica.
en
estudian
elementos
ujo
un
Se
el
se
pueden
ciclo
del
pueden
ujos
es
la
la
en
biomasa
utilizar
utilizar
y
Para
diagrama
ilustrado
diagrama
de
que
echas
y
La
dióxido
de
conversión
para
indicar
cuadros
rotuladas.
del
su
por
vegetal.
diagramas
carbono.
echas
absorción
atmósfera
de
representar
las
texto,
gura
puede
cuadros
10
reservas
y
para
adaptarse
de
los
muestra
texto.
a
un
un
4 . 3
La
gura
de
los
otro
10
diagrama
acuáticos,
los
muestra
ecosistemas
o
de
un
solo
los
ciclo
En
del
Podría
ecosistemas
diagrama
ecosistemas.
el
terrestres.
los
carbono
marinos
combinado
ecosistemas
y
elaborarse
de
marinos,
es
o
la
reserva
que
son
posteriormente
acuáticos
diversos
CO
d E L
c a r b o n o
de
hidrogenocarbonato
disuelto,
todos
c i c L o
carbono
y
absorbidos
se
inorgánica
dióxido
vuelven
a
por
de
los
carbono
productores
expulsar
al
agua
y
por
medios.
en la
2
atmósfera
f
r
respiración celular en
o
t
o
s
í
n
t
e
s
i
s
e
s
p
i
e
s
los saprotrofos y los
n
r
a
c
e
l
o
i
li
s
s
detritívoros
ó
n
p
c
ó
r
o
e
l
f
d
s
u
u
l
e
c
t
o
a
r
lb
r
e
it
respiración celular
s
s
u
carbono en
en los consumidores
b
m
compuestos
o
orgánicos de los
c
s
productores
o
l
e
d
n
ó
it
s
muerte
u
b
m
alimentación
o
c
excreción
carbono en materia
orgánica muerta
descomposición
incompleta y fosilización
de la materia orgánica
petróleo
carbón
y
gas
Figura 10 El ciclo del carbono
Fujs de crbn
Estimación de los ujos de carbono derivados de procesos en el ciclo del carbono
El
diagrama
del
ciclo
del
carbono
de
la
gura
10
Fl/ggel
Pe
muestra
una
los
reserva
procesos
a
otra,
de
transferencia
pero
no
muestra
del
los
carbono
1
de
ñ
volúmenes
Fotosíntesis
de
estos
ujos.
No
es
posible
medir
con
Respiración celular
los
ujos
estas
han
en
de
carbono
cantidades
realizado
múltiples
naturales
son
globales;
de
cálculos
gran
embargo,
interés,
aproximados
mediciones
individuales
sin
o
hechas
en
en
los
ujos
de
carbono
Absorción del océano
92,8
Pérdida del océano
90,0
cientícos
basándose
Deforestación y cambios
ecosistemas
son
1,6
en el uso del terreno
mesocosmos.
globales
119,6
como
Deposición en sedimentos
Los
120
exactitud
enormes,
por
0,2
lo
marinos
que
se
miden
equivale
a
en
1.000
gigatoneladas.
millones
de
Una
gigatonelada
toneladas
o
15
10
gramos.
aproximados
La
tabla
1
tomados
muestra
de
la
los
cálculos
siguiente
Combustión de
6,4
combustibles fósiles
publicación:
T
abla 1
Sarmento,
Dynamics.
J.
y
Gruber,
Princeton
N.
Ocean
University
Biogeochemical
Press,
2006.
243
4
E c o l o g í a
Peg  e : Los bosques de roble y las concentraciones de dióxido de carbono
Desde
1998
carbono
de
en
se
vienen
los
investigación
Unido.
Se
midiendo
bosques
trata
los
ujos
caducifolios
forestal
Alice
Holt
principalmente
de
del
del
1
de
Calcula
los
centro
del
Reino
robur
y
Quercus
petraea )
y
( Fraxinus
excelsior ).
Estos
bosque
más
o
reserva
menos
de
aumenta
o
días
carbono
en
de
el
la
año
en
biomasa
disminuye.
[1]
Deduce
en
qué
meses
la
reserva
de
carbono
algunos
de
fresnos
hay
la
robles
2
(Quercus
si
cuales
árboles
la
biomasa
del
bosque
fue
más
alta
y
más
se
baja.
plantaron
en
metros
altura.
de
1935
y
ya
han
alcanzado
casi
[2]
20
3
Explica
las
reservas
Se
miden
las
concentraciones
de
dióxido
20
veces
por
día
y,
a
partir
de
del
de
puede
ecosistema,
carbono
deducirse
es
entre
valores
positivos
reserva
de
decir,
el
la
el
bosque
indican
producción
ujo
y
un
la
neto
de
los
de
aumento
4
dióxido
atmósfera.
bosques
y
en
el
indican
neta
muestra
del
el
de
una
disminución
dióxido
promedio
ecosistema
producción
los
de
varios
acumulada
la
Los
del
y
del
año
y
de
su
bosque
disminución
en
El
[4]
el
ujo
de
carbono
anual
hacia
o
desde
[2]
la
Basándote
en
los
a
fomentar
la
datos,
sugiere
plantación
de
una
más
razón
bosques
la
roble.
[1]
gráco
producción
años
parte
valores
debido
carbono.
diario
durante
neta
de
las
del
bosque.
de
pérdida
de
biomasa
partes.
Indica
para
negativos
la
neta
5
carbono
aumento
de
estas
otras
medidas,
del
carbono
de
durante
carbono
razones
de
neta
también
la
ecosistema.
20
25
1
)
20
15
1
)
ah
15
ah
10
5
5
0
0
0
100
50
150
200
250
300
530
5
OC t( adalumuca ENP
2
OC gk( ENP oiraid oidemorp
2
10
5
10
10
15
día del año
Viinci mbient
Realización de mediciones cuantitativas precisas: es impor tante obtener datos
ables sobre la concentración del dióxido de carbono y del metano en la atmósfera.
Las
de
concentraciones
metano
en
importantes.
carbono
pH
del
Las
agua
de
de
dióxido
atmósfera
de
tienen
concentraciones
inuyen
temperaturas
244
la
en
mar.
las
tasas
Ambos
mundiales
y,
de
carbono
efectos
de
y
dióxido
fotosíntesis
gases
como
afectan
extensión
muy
a
resultado,
de
y
el
las
la
tanto,
del
mar
efectos
los
de
las
inuyen
y
la
posición
sobre
océanos
corrientes
capas
y
de
hielo
indirectamente
la
la
de
cantidad
las
la
los
sobre
líneas
de
atmósfera,
oceánicas,
en
polos.
los
costeras.
energía
también
distribución
Por
térmica
afectan
de
Por
niveles
la
sus
de
a
las
pluviosidad
4 . 3
y
la
frecuencia
y
meteorológicos
gravedad
extremos,
de
los
como
fenómenos
los
predicciones
las
siguientes
hipótesis
y
se
La
concentración
de
la
atmósfera
cualquiera
de
de
es
las
dióxido
de
actualmente
registradas
carbono
los
en
que
necesitan
millones
de
la
Las
las
actividades
en
la
sea
La
actividad
programa
humanas
de
han
incrementado
dióxido
atmósfera
de
la
de
carbono
y
Tierra.
la
humana
concentraciones
organismo
los
datos
la
de
de
hará
que
dióxido
aumenten
2014
a
a
nales
de
de
397
carbono
en
micromoles
existencia
de
esencial
un
y
ables
dióxido
período
de
de
las
tan
carbono
largo
de
la
Atmósfera
más
de
600
de
Meteorológica
Global
las
Naciones
Unidas,
concentraciones
Actualmente
en
diversas
Mundial,
hay
de
recoge
gases
en
estaciones
partes
del
de
micromoles
un
seguimiento
de
la
mundo
atmósfera,
que
pero
la
Observatorio
UU.),
es
el
de
Mauna
que
tiene
Loa,
en
registros
Hawái
más
antiguos.
por
concentraciones
de
dióxido
de
carbono
se
han
siglo.
datos
ables
es
un
para
evaluar
desde
1959
y
las
de
metano
desde
1984.
requisito
Estos
previo
las
actividad
por
medido
La
evaluar
la
las
Las
mol
durante
de
las
atmósfera.
(EE.
en
mediciones
metano
Vigilancia
un
el
mol
de
Organización
realizan
atmósfera
de
posible.
investigación
●
poder
posibles
años.
concentraciones
metano
atmósfera
como
de
●
Para
y
últimos
El
20
estas.
predicciones:
mayor
en
c a r b o n o
pasadas
concentraciones
●
d E L
como
consecuencias
huracanes.
humana,
Considera
c i c L o
hipótesis
y
otros
registros
ables
son
de
inmenso
valor
y
para
los
cientícos.
Tendencis de dióxid de crbn tmsféric
Análisis de datos de estaciones de
control del aire para explicar las
uctuaciones anuales
Los
datos
control
lo
que
obtenidos
atmosférico
permite
analizarlos.
tendencias
El
que
Con
a
cantidades
estaciones
de
de
estaciones
dominio
datos
plazo
y
y
los
persona
se
de
público,
pueda
pueden
observar
uctuaciones
Mauna
datos,
están
las
del
cualquier
estos
largo
Observatorio
por
son
Loa
datos
disponibles
genera
de
para
esta
su
anuales.
grandes
y
otras
análisis.
Figura 11 Hawái desde el espacio. Mauna Loa está
cerca del centro de la isla más grande.
245
4
E c o l o g í a
4.4 c l
Cmprensión
apiccines
➔
El dióxido de carbono y el vapor de agua son los
Correlaciones entre las temperaturas globales
➔
gases invernadero más impor tantes.
y las concentraciones de dióxido de carbono en
➔
Otros gases, como el metano y los óxidos de
la Tierra.
nitrógeno, tienen un impacto menor.
Evaluación de las armaciones acerca de que
➔
➔
El impacto de un gas depende de su capacidad
las actividades humanas no están causando un
para absorber la radiación de onda larga, así
cambio climático.
como de su concentración en la atmósfera.
Amenazas para los arrecifes de coral por el
➔
➔
La supercie terrestre calentada emite una
aumento de concentración del dióxido de
radiación de longitud de onda más larga (calor).
➔
carbono disuelto.
La radiación de onda más larga es absorbida
por los gases invernadero que retienen el calor
Nturez de  cienci
en la atmósfera.
➔
➔
Las temperaturas globales y los patrones
Evaluación de armaciones: evaluación de las
➔
climáticos se ven inuidos por las
armaciones en las que se sostiene que las
concentraciones de los gases invernadero.
actividades humanas no provocan un cambio
climático.
Hay una correlación entre las concentraciones
atmosféricas crecientes de dióxido de carbono
desde el inicio de la revolución industrial
que tuvo lugar hace doscientos años y las
temperaturas globales.
➔
Los recientes aumentos de dióxido de carbono
atmosférico se deben en gran medida al
aumento de la combustión de la materia
orgánica fosilizada.
gses invernder
El dióxido de carbono y el vapor de agua son los gases
invernadero más impor tantes.
Las
los
temperaturas
gases
estos
presentes
gases
ha
invernadero
el
la
●
gases
Tierra
El
de
biomasa
246
de
el
dióxido
la
por
la
en
y
la
de
serían
atmósfera
tanto,
se
retención
que
dióxido
los
Tierra
equiparado
invernadero
son
celular
de
sido
y,
mecanismo
Los
en
de
carbono
los
del
combustibles
y
por
calor
el
libera
vivos
fósiles.
es
el
mayor
a
el
la
y
altas
el
efecto
de
calor.
El
el
fuese
por
efecto
calor
en
invernadero,
de
un
aunque
elimina
por
de
en
el
calentamiento
de
agua.
atmósfera
los
no
mismo.
vapor
en
si
retiene
gases
también
Se
disolución
que
como
no
y
más
retienen
vidrio
conoce
tienen
se
que
del
carbono
organismos
fotosíntesis
al
mucho
por
la
la
la
respiración
combustión
atmósfera
océanos.
de
por
medio
4 . 4
El
●
vapor
de
también
eliminan
El
agua
agua
Esto
la
de
la
continúa
líquida
hacia
agua
por
la
en
por
rápidamente
reteniendo
nubes.
de
qué,
en
forma
por
la
de
evaporación
las
plantas.
de
La
los
océanos
lluvia
y
la
c L i m á t i c o
y
nieve
lo
atmósfera.
las
supercie
explica
se
transpiración
c a m b i o
la
después
agua
absorbe
Tierra,
por
zonas
calor
El
la
con
y
también
noche,
cielos
la
de
condensarse
energía
la
reeja
hacia
temperatura
despejados
que
en
térmica
baja
en
y
la
gotas
la
supercie.
mucho
áreas
de
irradia
con
más
nubosidad.
otrs ses invernder
Otros gases, como el metano y los óxidos de nitrógeno,
tienen un impacto menor.
Aunque
el
dióxido
invernadero
pequeño,
más
pero
de
carbono
y
importantes,
también
el
vapor
existen
de
otros
agua
que
son
los
tienen
gases
un
efecto
más
signicativo.
Figura 1 Imagen por satélite del huracán
El
●
metano
es
el
tercer
gas
invernadero
más
importante.
Sus
Andrew en el Golfo de México. La frecuencia e
emisiones
agua,
Se
el
de
libera
hielo
El
●
y
óxido
Los
el
más
del
más
no
es
lo
la
se
de
y
han
otros
hábitats
arrojado
combustibles
anegados
residuos
fósiles
y
de
intensidad de los huracanes está aumentando
orgánicos.
al
derretirse
debido al incremento en la retención de calor
causado por los gases invernadero.
polares.
otro
gas
invernadero
expulsan
gases
La
marismas
donde
y
de
por
abundantes
son
de
las
extracción
agrícolas
larga.
1%
la
regiones
nitroso
gases
onda
menos
las
actividades
dos
de
vertederos
hábitats
nitrógeno,
de
los
durante
en
algunos
las
provienen
forma
los
en
la
tubos
de
atmósfera
de
todos
ya
los
y
de
que
la
no
gases
Las
bacterias
también
escape
atmósfera
invernadero
suma
importante.
natural
de
los
se
de
genera
por
vehículos.
Tierra,
el
absorben
invernadero
oxígeno
la
y
radiación
representa
terrestre.
Evución de impct de s ses invernder
El impacto de un gas depende de su capacidad para
absorber la radiación de onda larga, así como de su
concentración en la atmósfera.
Dos
factores
determinan
la
capacidad
de
calentamiento
de
un
gas
invernadero:
●
La
facilidad
●
La
concentración
Por
que
es
La
ejemplo,
el
menor,
libera
a
y
el
la
promedio
es
mantiene
en
durante
más
que
su
de
causa
un
solo
absorbe
en
la
gas
a
de
un
atmósfera
el
depende
que
ritmo
nueve
radiación
más
como
sobre
promedio
la
de
onda
larga
atmósfera.
mucho
pero,
impacto
atmósfera
la
gas
gas
carbono,
tiempo
tan
el
del
metano
de
concentración
atmósfera
se
el
dióxido
mucho
con
calentamiento
concentración
calentamiento
de
la
tasa
a
permanece
muy
días,
durante
su
rápido,
mientras
doce
años
la
y
global
cual
allí.
pero
que
el
por
en
el
molécula
la
es
se
atmósfera
menor.
libera
la
vapor
su
permanencia
metano
dióxido
de
de
a
El
agua
se
carbono
tiempo.
247
4
E c o l o g í a
te el ce
Emisines de nd r de  Tierr
La supercie terrestre calentada emite una radiación de
L el el feóe
e  peg.
¿Qé efe pee ee
e peg e ó
l pó púl pee 
eee l e?
Gran par te de lo que se
longitud de onda más larga.
La
y
supercie
luego
La
mayor
máxima
solar
es
caliente
vuelve
a
parte
de
de
de
la
10.000
400
de
la
emitirla,
Tierra
pero
radiación
nm.
La
absorbe
con
es
la
energía
longitudes
infrarroja,
longitud
de
de
con
onda
de
onda
una
máxima
onda
corta
mucho
longitud
de
la
del
Sol
mayores.
de
onda
radiación
nm.
investiga en la ciencia abarca
La
gura
2
muestra
el
rango
de
longitudes
de
onda
de
la
radiación
solar
entidades y conceptos que
que
pasa
a
través
de
la
atmósfera
hasta
llegar
a
la
supercie
de
la
Tierra,
van más allá de nuestra
calentándola
(rojo),
y
el
rango
de
longitudes
de
onda
mucho
mayores
experiencia cotidiana del
emitidas
por
la
Tierra
que
pasan
a
través
de
la
atmósfera
(azul).
Las
mundo, como la naturaleza
curvas
roja
y
azul
muestran
el
rango
de
longitudes
de
onda
que
se
espera
y el compor tamiento de la
que
emitan
objetos
con
la
temperatura
de
la
Tierra
y
el
Sol.
radiación electromagnética
o la acumulación de gases
lartcepse dadisnetni
invisibles en la atmósfera.
Esto diculta a los cientícos
la tarea de convencer
a la opinión pública de
que tal fenómeno existe,
especialmente cuando
UV
Visible
Infrarrojo
aceptar su existencia
1
0,2
10
70
supondrían ir en contra
longitud de onda (m)
de valores o creencias
arraigadas.
Figura 2
gses invernder
La radiación de onda más larga es absorbida por los gases
invernadero que retienen el calor en la atmósfera.
Entre
la
el
mayor
el
25%y
atmósfera
parte
ozono.
supercie
Un
de
Por
de
por
30%
la
la
de
absorbe
esa
la
radiación
antes
radiación
tanto,
porcentaje
emitida
el
se
entre
Tierra
mucho
y
gran
más
supercie
el
de
es
de
70 %
y
parte
alto
de
onda
alcanzar
de
terrestre,
luz
el
de
la
la
corta
ultravioleta,
75%
ella
de
se
el
la
y
es
radiación
de
70 %
Sol
onda
el
que
atraviesa
terrestre.
que
convierte
radiación
entre
del
supercie
en
solar
por
llega
a
la
calor.
más
85%,
La
absorbida
es
larga
absorbida
Figura 3 Efecto invernadero
Clave
radiación de onda
corta del Sol
radiación de onda
larga de la Tierra
248
4 . 4
por
los
Esta
gases
energía
invernadero
vuelve
produciendo
efecto,
la
el
gases
bandas
efecto
de
la
de
longitudes
radiación
emitidas
de
por
carbono,
longitudes
por
de
la
el
de
la
atmósfera
y
conocido
media
parte
como
en
la
de
antes
ella
se
de
llegar
dirige
calentamiento
supercie
de
la
a
al
la
espacio.
Tierra
global.
Tierra
c L i m á t i c o
Sin
sería
este
de
–18°C.
invernadero
especícas.
en
emitirse,
temperatura
aproximadamente
Los
a
c a m b i o
La
la
en
4
son
y
por
de
el
lo
El
óxido
el
5
70
nitroso
todos
también
cada
y
solo
absorben
porcentaje
gráco
por
entre
que
terrestre
muestra
absorbidas
metano
onda,
atmósfera
atmósfera.
onda
Tierra
la
gura
gas.
nm.
Las
El
son
de
muestra
energía
de
las
bandas
de
agua,
algunas
gases
en
absorción
longitudes
vapor
absorben
ellos
total
de
onda
el
dióxido
estas
invernadero.
100
ejatnecrop
75
Absorción total
50
y dispersión
25
0
0,2
1
10
70
selapicnirp setnenopmoc
Vapor de agua
Dióxido de carbono
Oxígeno y ozono
Metano
Óxido nitroso
0,2
1
10
70
longitud de onda (m)
Figura 4
ls temperturs bes y s cncentrcines de dióxid
de crbn
Correlaciones entre las temperaturas globales y las concentraciones de dióxido de
carbono en la Tierra
Si
cambia
gases
su
la
concentración
invernadero
contribución
varíe
y,
como
aumenten
dióxido
de
cambiado
esta
o
al
en
la
efecto
resultado,
en
cualquiera
la
es
invernadero
las
desciendan.
carbono
de
atmósfera,
La
de
globales
concentración
considerablemente,
nos
que
también
temperaturas
atmósfera,
los
posible
que
de
ha
permite
probar
concentraciones
temperaturas
acumulado
el
de
cerca
de
analizar
para
de
hipótesis.
más
han
perforado
columnas
de
hielo
Antártida
con
el
n
de
deducir
es
miles
más
burbujas
determinar
carbono.
Las
de
las
la
de
El
de
años,
antiguo
Se
de
carbono
hielo
el
concentración
proporciones
de
lo
que
está
y
en
el
hielo
dióxido
globales
de
las
que
extraer
atrapadas
temperaturas
y
ha
por
que
pueden
aire
se
pueden
isótopos
de
en
hidrógeno
la
dióxido
pasado.
supercie.
las
deducirse
Se
el
durante
abajo
la
de
en
en
las
moléculas
de
agua.
las
249
4
E c o l o g í a
La
gura
800.000
5
perforado
en
Antártida,
europeo
esta
un
patrón
más
de
del
era
de
de
en
les
hielo
el
mayor
a
siguen
la
en
la
la
observado
períodos
otros
Existe
de
una
con
los
constatado
que
de
los
dióxido
hielo.
de
períodos
Es
que
correlación
este
caso
lo
de
menos
haber
las
sido
tendencia
datos
en
la
implica
por
es
un
las
concentraciones
por
de
de
recordar
pero
investigaciones
de
causadas
otros
hipótesis
efecto
siempre
otras
últimos
el
causalidad,
algunas
los
en
la
concentración
carbono
en
apoyan
incrementan
importante
no
sabemos
dióxido
misma
Estos
carbono
invernadero.
Por
la
aumentos
de
temperatura
globales:
dióxido
de
el
mucho
concentración
temperaturas
repetidamente
de
(proyecto
Antártida).
ha
gradual.
concentración
temperatura
la
se
ha
núcleos
hielo
altiplanicie
en
Se
últimos
de
EPICA
que
entre
las
los
la
actual,
en
llamativa
y
de
núcleo
enfriamiento
carbono
de
de
glacial
repeticiones
muy
un
proyecto
núcleos
la
coinciden
mayor
de
calentamiento
períodos
de
los
prolongados
carbono
resultados
Concordia,
marco
de
de
dióxido
los
el
parte
correlación
de
Dome
en
los
obtenidos
sobre
En
rápidos
muestra
años,
gas
invernadero.
variaciones
800.000
subidas
dióxido
en
que
y
de
de
años
deben
bajadas
en
carbono
atmosférico.
Tierra.
300
vmpp/
250
OC
2
200
)arutarepmet ed
otceridni rodacidni(
380
caliente
9°C
410
%/Dδ
°
440
frío
800.000
600.000
400.000
200.000
0
años antes de la actualidad
Figura 5 Datos del núcleo de hielo de Dome Concordia (proyecto EPICA)
Peg  e : Las concentraciones de CO
y las temperaturas globales
2
gura
de
carbono
6
muestra
mediciones
de
Mauna
directas
Loa.
Los
concentraciones
en
el
aire
La
gura
el
de
instituto
la
un
medias
Los
por
de
núcleos
globales
puntos
el
las
medidas
polar.
las
compilado
for
verdes
las
Observatorio
hielo
de
dióxido
muestra
carbono
de
registro
Institute
de
roja
muestran
dióxido
en
Goddard
NASA.
línea
obtenidas
muestra
temperaturas
La
puntos
de
atrapado
7
concentraciones
atmosférico.
Space
son
por
Studies
nemulov ro p nóllim rop setrap
La
380
Medidas directas
360
Medidas en núcleos de hielo
340
320
300
280
promedios
260
anuales
y
la
curva
quinquenales.
desviación
1961
250
y
de
1990.
Los
la
roja
representa
valores
promedios
representan
temperatura
media
la
entre
1750
Figura 6
1800
1850
1900
1950
2000
4 . 4
1
Discute
de
si
las
dióxido
son
del
mediciones
de
carbono
compatibles
con
Observatorio
de
de
de
las
la
los
concentración
núcleos
mediciones
Mauna
de
2
Compara
hielo
de
directas
Loa.
c a m b i o
las
dióxido
globales
c L i m á t i c o
tendencias
de
carbono
entre
1880
y
y
en
la
las
concentración
temperaturas
2008.
[2]
[2]
3
Estima
0,6
global
el
cambio
en
la
temperatura
media
entre:
)C°( arutarepmet al ed nóicaivsed
Promedio anual
a)
1900
y
2000
[1]
b)
1905
y
2005
[1]
0,4
Promedio quinquenal
0,2
4
a)
Sugiere
razones
globales
bajen
de
que
durante
las
temperaturas
unos
años,
cuando
0
la
tendencia
global
es
de
aumento
de
las
temperaturas.
[2]
0,2
b)
Discute
0,4
si
estas
concentración
inuye
1880
1900
1920
1940
1960
en
las
bajadas
de
indican
dióxido
de
temperaturas
que
la
carbono
globales.
no
[2]
2000
1980
Figura 7
ls ses invernder y s ptrnes cimátics
Las temperaturas globales y los patrones climáticos
se ven inuidos por las concentraciones de los gases
invernadero.
La
supercie
invernadero
son
32°C
más
cualquiera
que
de
en
de
aumente
Esto
no
Inuyen
la
órbita
gases
y
lo
durante
Tierra
con
Aun
poco
más
todas
de
las
las
las
a
las
de
la
retendrá
las
entre
calor
inuyen
los
en
en
los
la
más
en
la
de
otros
descargas
la
huracanes
intensas
sean
e
de
sea
Milankovitch
de
del
del
lluvia
las
más
de
altas
clima.
agua
sean
de
aumente
del
más
esperar
en
intensas.
cantidad
temperaturas
cabe
de
invernadero.
globales
aspectos
de
y
concentraciones
evaporación
que
gases
medias
globales
gases
ciclos
frecuentes
períodos
probable
calor
actividad
las
los
concentración
temperaturas
otros
sin
globales.
temperaturas
más
sería
temperaturas
concentraciones
causar
altas
los
se
aumentos
que
que
las
temperaturas
aumentan
es
lo
aumenta
variaciones
los
de
otras
y
las
Si
de
que
de
más
lluvia
de
océano
Las
los
océanos
frecuentes
precipitada
forma
muy
provocan
frecuentes
y
más
que
las
potentes,
rápidos.
probable
promedio
y
probable
tropicales
vientos
a
factores,
También
y
las
promedio
olas
Además,
calcula
serían.
de
así,
altas
caliente
Se
invernadero,
globales
es
más
que
tienden
tormentas
tormentas
No
la
más
tanto,
signicativa.
el
otros
también
prolongados.
Es
que
temperaturas
por
lo
proporcional
de
temperaturas
y,
de
gases
invernadero
y
es
promedio
solares.
promedio
Las
los
el
también
manchas
Tierra
atmósfera.
altas
signica
directamente
en
la
la
que
las
consecuencias
temperaturas
áreas
se
globales
calentarán.
Las
de
se
cualquier
distribuyan
temperaturas
aumento
del
uniformemente.
podrían
bajar
en
la
251
4
E c o l o g í a
costa
al
oeste
de
noroeste
También
con
áreas
períodos
cambios
en
los
de
en
Escocia
menos
que
cada
los
de
si
más
lluvias
la
agua
cambie
vez
patrones
calentamiento
profundos
y
Europa
probable
algunas
intensos
un
es
Irlanda
de
e
la
tan
a
la
son
unos
pocos
climáticos
de
Norte
del
trajera
Golfo.
precipitaciones,
y
otras
predicciones
inciertas,
grados
la
las
sequías
Las
muy
Atlántico
corriente
de
las
inundaciones.
solo
del
de
distribución
propensas
climáticos
patrones
corriente
caliente
pero
áreas
sobre
está
provocaría
a
los
claro
cambios
que
muy
Tierra.
Peg  e : Fenología
Los
fenólogos
ocurriendo
de
se
los
son
las
animales
abren
las
biólogos
distintas
y
hojas
huevos
las
aportar
pruebas
aves.
las
que
plantas,
de
los
Este
estudian
actividades
por
árboles
tipo
de
cómo
ejemplo,
y
cuándo
datos
van
temperatura
año
estacionales
cuándo
dos
calentamiento
Desde
1951,
año
fecha
cambio
Alemania
se
meses.
incluido
de
los
en
árboles
que
de
hippocastaneum)
muestra
las
se
abren
registra
castaño
en
la
de
las
primavera.
diferencias
entre
las
la
hoja
cada
año
y
la
fecha
1970
y
2000.
Los
La
la
fecha
de
apertura
fue
gura
fechas
de
de
gráco
también
muestra
la
año
en
hojas
Las
temperaturas
abril
2
se
cada
estos
de
los
alemanas.
cual:
abrieron
fueron
Basándote
antes.
medias
[1]
en
marzo
las
más
bajas.
[1]
a
en
los
datos
del
gráco,
deduce
lo
siguiente:
8
apertura
La
relación
abril
la
diferencia
y
la
entre
fecha
las
de
temperaturas
apertura
de
de
las
marzo
hojas
de
indican
castaños
de
Indias.
[1]
media.
entre
Si
hay
pruebas
de
nales
del
siglo
global
5
1
0
0
1
5
2
10
3
ed ahcef al ne aicnerefid
10
2
saíd/sajoh sal ed arutrepa
al ne aicnerefid
C°/aidem arutarepmet
3
1990
[2]
temperatura y la aper tura de
las hojas de los castaños de
Indias en Alemania desde 1951
Clave:
temperatura
apertura de la hoja
15
4
XX.
Figura 8 Relación entre la
15
4
1980
calentamiento
la
hacia
1970
de
obtuvieron
climáticas
el
Las
b)
El
se
abril
durante
apertura
negativos
anterior
el
b)
los
que
y
general
nuevas
(Aesculus
media
valores
marzo
temperaturas
estaciones
a)
y
entre
35
Identica
a)
de
Las
de
media
cada
hojas
Indias
durante
el
y
la
media
temperatura
pueden
climático,
global.
en
la
registros
ponen
1
del
y
2000
año
l industriizción y e cmbi cimátic
Hay una correlación entre las concentraciones
atmosféricas crecientes de dióxido de carbono desde
el inicio de la revolución industrial que tuvo lugar hace
doscientos años y las temperaturas globales.
El
en
se
252
gráco
los
han
de
las
últimos
c o nce ntr a ci ones
800 . 0 0 0
producido
a ños
g r a nd es
q ue
de
se
di óx id o
mu es t r a
uctuacion e s.
de
en
ca r bo no
la
Du r a nt e
 gu r a
la s
a t m os fé ri c o
5
i nd ic a
que
g la c i a c io ne s ,
4 . 4
la
concentración
por
millón
cálidos
se
últimos
por
elevaro n
tiempos
precedentes
Hasta
por
en
nales
carbono
cuando
r e d uj o
a
ha s ta
es te
del
las
de
X VI II ,
e r an
el
ni v e l e s
muy
t an
En
ppmv.
lo s
Así
b a j os
como
pe r íod os
pu e s,
c er c a n as
el
a
18 0
c L i m á t i c o
pa rte s
i nt er g la c i ar e s
aumento
la s
4 00
de
pp m v
l os
no
t i en e
p e r í odo .
siglo
los
ni ve le s
3 00
leve,
aume nto
la s
de
concentr a ci o ne s
inicialmente
comenzó
a
( pp mv).
co nce ntr a ci ones
atmosféri co
encima
desde
se
vo l ume n
c a m b i o
con c e nt ra c i on es
entr e
2 60
28 0
pr oba bl e m e n t e
na tura l es ,
es
y
p er o,
imp os ibl e
a nor ma l.
p a rt e
d ióx id o
Fue
del
el
de
e nt o n c es
c om e n z ar on
co m o
es t a ble c e r
Gra n
de
ppm v.
a
e le va rs e
a sc e n s o
fue
e xa c t a m e n t e
in c r em e n t o
c u á nd o
ha
oc u rr i do
1950.
Figura 9 Durante la revolución industrial, se
A
nales
países,
se
del
pero
produjo
países
y
la
siglo
el
en
en
Existen
entre
cual
hizo
carbono.
No
correlación
carbono
de
la
del
carbón,
que
revolución
industrial
industrialización
siglo
XX.
petróleo
subiera
la
Se
y
en
a
algunos
nivel
industrializaron
gas
natural
concentración
como el viento por energía generada por la
más
aumentó
de
reemplazaron fuentes de energía renovables
mundial
quema de combustibles fósiles.
más
dióxido
de
atmósfera.
co ntund ente s
de
glob a l e s ,
otros
directamente
mitad
de
concentraci ó n
inuyen
la
impacto
segunda
pruebas
la
temperaturas
muy
la
lo
la
empezó
principal
combustión
rápidamente,
carbono
XVIII
p er o,
facto r e s ,
entre
el
p or
lo
d e sde
y
el
de
que
a
la
el
a ume nto
atmosféri co
que
como
prop o r ci o na le s
obsta nte ,
de
d ióx id o
ya
un a
se
la s
ha
l as
pr ome di o
cor re la c i ón
a t m os fé r ic o
e xpl ic a d o,
te m p er a t u ra s
con c e n t ra c i ón
ini cio
de
e xi st e
c a r bo n o
de
la
de
no
r e v olu c i ón
la s
las
so n
di óx id o
conc e nt r a c io n es
de
y
t a m bié n
de
in du s t ri a l,
de
di óx id o
t e m p er a t u ra s
la
de
g lo bal e s
es
marcada.
Quem de cmbustibes fósies
Los recientes aumentos de dióxido de carbono
atmosférico se deben en gran medida al aumento de la
combustión de la materia orgánica fosilizada.
Con
la
XVIII
propagación
en
carbón,
del
gas
XIX,
la
revolución
extrajeron
dióxido
proporcionaba
además
del
de
una
carbón,
y
industrial
quemaron
carbono.
fuente
de
aumentó
La
nales
energía
calor
la
de
cantidades
y
de
del
la
de
de
combustión
electricidad.
combustión
siglo
mayores
Durante
petróleo
y
el
de
natural.
aumento
partir
de
de
se
emitiéndose
carbón
siglo
El
adelante,
de
la
carbono
difícil
en
la
quema
década
de
atmosférico
dudar
de
ha
contribuido
de
dióxido
de
la
combustibles
y
coincide
creció
conclusión
de
de
la
atmosférico
Tierra
en
más
de
al
fósiles
con
manera
que
considerablemente
carbono
experimentado
de
1950
la
el
más
quema
aumento
hasta
los
800.000
fue
más
período
en
rápido
que
pronunciada.
de
de
el
Parece
combustibles
las
niveles
a
dióxido
fósiles
concentraciones
más
altos
que
ha
años.
253
4
E c o l o g í a
te el ce
¿Qe e  vel e eg eple?
En situaciones que amenazan la seguridad de la población, los gobiernos
convocan a la comunidad cientíca para que los asesoren sobre políticas o
restricciones que se pueden formular para mitigar los riesgos. Puesto que las
armaciones cientícas se basan en gran medida en la observación inductiva,
es difícil tener una cer teza absoluta. El principio de precaución establece que
las medidas para proteger al público deben preceder a la cer teza del riesgo
cuando las posibles consecuencias para la humanidad sean catastrócas. El
principio 15 de la Declaración de Río sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo de
1992 expresó el principio de esta manera:
Cuando haya peligro de daño grave o irreversible, la falta de cer teza cientíca
absoluta no deberá utilizarse como razón para postergar la adopción de
medidas ecaces en función de los costos para impedir la degradación del
medio ambiente.
Peg  e : Comparación de las emisiones de CO
2
El
gráco
de
emisiones
barras
de
la
acumuladas
gura
de
CO
10
muestra
mayores
las
proveniente
de
per
cápita:
Unidos,
Kuwait
razones
de
y
Qatar,
Bahréin.
Emiratos
Sugiere
Árabes
algunas
2
combustibles
cinco
países
fósiles
entre
de
la
1950
y
Unión
2000.
Europea
T
ambién
y
de
esta
diferencia.
[3]
muestra
3
Aunque
las
emisiones
acumuladas
de
CO
2
las
emisiones
totales
de
CO
,
que
incluyen
la
2
deforestación
y
otros
por
cambios
en
el
uso
del
la
quema
Discute
las
razones
acumulada
de
CO
de
que
por
la
la
emisión
quema
sea
mayor
en
CO
de
en
los
Estados
Unidos
Aunque
las
fueron
Brasil.
Sugiere
en
Brasil
entre
bajas,
las
1950
y
2000
emisiones
signicativamente
fueron
totales
de
superiores.
emisiones
algunos
motivos
de
esto.
[3]
[3]
4
2
fósiles
2
fósiles
que
y
relativamente
2
combustibles
combustibles
terreno.
Indonesia
1
de
acumuladas
entre
En
el
año
puesto
2000,
del
Australia
mundo
por
las
ocupaba
el
emisiones
séptimo
de
CO
,
2
1950
y
Unidos
2000
2000
que
cuatro
fueron
en
superiores
cualquier
países
otro
en
país,
registraron
los
en
Estados
el
pero
año
el
cuarto
invernadero.
emisiones
si
se
incluyen
Sugiere
una
razón
diferencia.
laidnum latot led ejatnecrop
CO
de combustibles fósiles
CO
de combustibles fósiles y cambios
25%
2
en el uso del terreno
20%
15%
10%
5%
0%
EE. UU.
Figura 10
254
UE 25
Rusia
China
Indonesia
los
de
gases
esta
[1]
30%
2
todos
Brasil
4 . 4
c a m b i o
c L i m á t i c o
Evución de rmcines y discrepncis
Evaluación de armaciones: evaluación de las armaciones en las que se sostiene
que las actividades humanas no provocan un cambio climático
De
es
todos
el
Una
los
que
se
temas
ha
búsqueda
puntos
de
cientícos,
debatido
en
vista
de
Internet
forma
diametralmente
categóricamente.
de
escritor
los
el
cientícos
como
para
que
Michael
estudian
ecoterroristas
difundir
su
más
su
cambio
a
¿Qué
●
Los
acalorada.
todos
para
que
haya
una
en
a
en
los
cambios
masa
más
ciencia
la
del
cambio
cientícos
del
climático
cambio
y
por
climático
de
forma
tan
la
pena
factores
que
discutir
estas
podrían
feroz
Los
cientícos
Las
qué
de
sus
ideas
con
graves
Hay
muchos
siga
para
así
que
formados
y
para
para
la
Se
espera
incertidumbre,
impresión
de
ser
de
lo
que
aún
cambios
en
podrían
los
ser
los
seres
humanos
y
consideran
otras
que
y
que
las
que
ello
pruebas
realmente
medidas
inmediatas,
es
incertidumbre
climático.
Algunas
ganancias
con
el
en
la
ciencia
empresas
carbón,
aunque
el
del
generan
petróleo
cautos
el
gas
natural
y
les
interesa
que
la
quema
fósiles
siga
creciendo.
No
de
sería
admitan
que
algunas
de
estas
empresas
puede
son
pagado
para
que
se
escriban
informes
más
que
débiles
diculta
fundamentar
hayan
dar
los
globales
muchos
tomar
habiendo
cambio
armaciones
tienen
de
climáticos
sorprendente
cuándo
Esto
inexión
ocurran
vigorosa?
preguntas.
pruebas.
masivos.
consecuencias
combustibles
sus
donde
gases
de
sus
inuir:
están
de
puntos
climáticos
mayor
motivo
deenden
y
acerca
haber
las
un
a
enormes
●
predecir
tener
concentraciones
Puede
bruscos
necesario
Vale
las
difícil
puede
son
predicción.
especies,
conclusiones
es
globales
pueden
tan
muy
los
y
que
patrones
patrones
la
en
invernadero.
climático
razones
oposición
complejos
aumento
Estado
●
existir
climáticos
consecuencias
retrató
asesinar
patrones
muy
revela
novela
Crichton
el
climático
opuestos,
En
dispuestos
trabajo.
cambio
enseguida
expresados
miedo,
el
minimicen
los
riesgos
del
cambio
climático.
son.
opsición   cienci de cmbi cimátic
Evaluación de las armaciones acerca de que las actividades humanas no están
causando un cambio climático
En
los
periódicos,
expresado
climático
Por
la
televisión
numerosas
está
e
Internet
armaciones
causado
por
las
de
se
que
actividades
han
el
cambio
humanas.
oceánicas
causar
otro.
la
Debido
a
inusualmente
ejemplo:
últimos
“El
y
calentamiento
global
se
detuvo
años
pero
las
concentraciones
de
carbono
han
seguido
que
las
emisiones
aumentando,
humanas
de
la
misma
carbono
no
pueden
estar
global
dióxido
armación
muchos
de
gases
ignora
en
factores,
la
algunos
frescos
de
lo
para
año
de
los
normal.
El
continúa,
cada
año.
pero
Los
no
seres
aumenta
de
carbono
por
la
humanos
quema
causando
fósiles
y
hay
pruebas
de
contundentes
el
que
el
dióxido
de
carbono
produce
global.”
no
temperaturas
año
un
dióxido
calentamiento,
Esta
también
más
un
fue
por
de
calentamiento
y
sido
medida
combustibles
de
cálido
1998
dióxido
emiten
lo
factores,
pueden
de
en
en
de
volcánica
signicativas
esos
han
calentamiento
1998,
actividad
variaciones
el
hecho
Tierra
no
solo
invernadero.
están
por
Los
de
por
concentraciones
de
las
un
lo
que
fundamento
la
armación
anterior
cientíco.
las
inuidas
las
ciclos
que
tiene
por
corrientes
Las
no
armaciones
están
de
causando
continuarán
que
un
las
actividades
cambio
formulándose
y
humanas
climático
es
necesario
255
4
E c o l o g í a
evaluarlas.
respaldar
ables.
de
Como
Existen
gases
hace
de
en
numerosas
los
los
en
las
evaluaciones
invernadero
humanos,
cambios
se
nuestras
por
efectos
patrones
con
pruebas
parte
de
ciencias,
de
estos
de
los
las
la
y
No
fuentes
tenemos
emisión
sitios
seres
gases
climáticos.
debemos
pruebas
web
basadas
de
los
de
que
Internet
que
en
ables
y,
por
tanto,
cuidadosamente
presentan
pruebas
información
son
distinguir
evaluaciones
ables
y
aquellos
entre
los
objetivas
que
ofrecen
sesgada.
todas
Peg  e : Incer tidumbre en los pronósticos
sobre el aumento de la temperatura
La
las
gura
11
diferentes
banda
oscura
gura
de
de
pronósticos
medias
cambios
clara
el
en
rango
muestra
las
generados
globales,
las
incluye
investigación
incluye
12
dos
de
verde
centros
en
muestra
temperaturas
basados
emisiones
el
rango
alrededor
de
la
de
del
de
las
los
mundo,
de
los
computador
ocho
gases
todos
mayoría
pronósticos
de
por
en
de
posibilidades
invernadero.
pronósticos
y
la
banda
pronósticos.
temperaturas
La
de
verde
La
árticas,
basados
posibilidades.
6
AIB
5
AIT
)C°( arutarepmeT
AIFI
4
A2
B1
3
B2
IS92a
2
1
0
1
9
9
0
2
0
0
0
0
1
0
2
2
0
2
0
2
0
3
0
2
0
4
0
2
0
5
0
2
0
6
0
2
0
7
0
2
0
8
0
2
0
9
0
2
1
0
0
Figura 11 Pronósticos de temperaturas medias globales
1
Identica
el
2
Indica
pronósticos
los
código
temperatura
3
Calcula
la
4
la
media
los
Sugiere
6
Discute
de
256
medias
que
globales
cuánto
varios
centro.
entre
media
los
más
centros
máximo
optimista.
de
cambio
[1]
de
de
[2]
los
pronósticos
A2
y
B2
de
aumento
de
las
aparte
a
los
temperaturas
árticas
con
los
de
las
[2]
de
las
emisiones
pronósticos
próximos
seguros
de
[2]
globales.
afectan
de
y
menos
global.
incertidumbres,
invernadero,
medias
mínimo
pronósticos
temperaturas
5
pronóstico
global.
diferencia
temperatura
Compara
del
son
100
los
investigación
de
de
las
gases
temperaturas
años.
[2]
pronósticos
diferentes,
basados
en
lugar
en
de
datos
un
solo
[3]
4 . 4
7
Discute
si
justica
8
Discute
y
los
la
la
si
es
o
posible
riesgos
necesario
incertidumbre
acción
la
en
pronósticos
de
lograr
un
[4]
equilibrio
y
c L i m á t i c o
temperatura
inacción.
socioeconómicos
establecer
los
c a m b i o
para
entre
los
los
medios
riesgos
de
ambientales
subsistencia,
o
si
prioridades.
es
te el ce
[4]
¿cle  l ple
7
epee e 
)C°( arutarepmeT
6
A2
ó eg?
B2
5
4
Los costos de la investigación
3
cientíca son a menudo
2
sufragados por entidades
1
patrocinadoras. Los cientícos
0
presentan propuestas de
2000
2020
2040
2060
2080
2100
investigación a dichas entidades,
Figura 12 Pronóstico de temperaturas ár ticas
que las analizan y aprueban
antes de que la investigación
pueda proceder. Cuando la
entidad patrocinadora tiene un
ls rrecifes de cr y e dióxid de crbn
interés en los resultados de la
investigación pueden plantearse
Amenazas para los arrecifes de coral por el aumento de
algunas preguntas. Además,
los que apor tan la nanciación
concentración del dióxido de carbono disuelto
podrían pedir a los cientícos
Además
de
contribuir
al
calentamiento
global,
las
emisiones
de
dióxido
que hagan predicciones de
de
carbono
de
la
tienen
consecuencias
sobre
los
océanos.
Desde
el
inicio
los resultados del proyecto o
revolución
industrial,
los
seres
humanos
han
emitido
más
de
sugieran aplicaciones de la
500.000
millones
de
toneladas
de
dióxido
de
carbono
que
se
han
investigación antes de que
disuelto
en
los
océanos.
Se
calcula
que
el
pH
de
las
capas
superciales
esta comience. El patrocinador
de
los
océanos
era
de
8,179
a
nales
del
siglo
XVIII,
cuando
había
poca
puede nanciar varios grupos
industrialización.
Mediciones
tomadas
a
mediados
de
la
década
de
de investigación diferentes y
1990
mostraron
que
había
disminuido
a
8,104,
y
los
niveles
actuales
censurar los resultados que
son
de
aproximadamente
8,069.
Este
cambio
aparentemente
pequeño
son contrarios a sus intereses
representa
un
30%
de
acidicación.
La
acidicación
de
los
océanos
o publicar los que favorecen
se
agravará
si
la
concentración
de
dióxido
de
carbono
de
la
atmósfera
a su actividad industrial.
sigue
aumentando.
Por ejemplo, un informe de
Los
animales
cálcico
de
es
en
mar.
baja,
hace
sus
La
que
la
hidrógeno
su
son
de
muy
concentración
de
en
no
algunas
de
con
de
el
con
corales,
absorber
de
solubles.
El
y
los
para
de
iones
dióxido
sea
químicas
agua
depositan
carbonato
carbonato
hidrógeno
reaccionan
los
iones
reacciones
reacciona
iones
como
necesitan
concentración
carbono
disocia
que,
esqueletos
porque
resultado
de
marinos
aún
carbonato
carbonato
en
de
el
agua
baja
ácido
carbónico,
hidrogenocarbonato.
iones
de
carbonato
El
Los
disuelto,
que
+
H
2
O
→
2
de
de las telecomunicaciones
eran estadísticamente menos
propensos a informar sobre
efectos signicativos. La
investigación farmacéutica, la
investigación sobre nutrición y
+
CO
se
reduciendo
concentración.
móviles reveló que los estudios
nanciados por la industria
dióxido
iones
que examinaban los efectos
nocivos del uso de teléfonos
disuelto
como
interrelacionadas.
formar
2006 sobre los estudios
agua
marina
carbono
más
del
H
CO
2
→
H
+
HCO
3
3
la investigación sobre el cambio
2
+
H
+
CO
→
HCO
3
Al
reducirse
difícil
para
la
los
3
concentración
corales
climático son todas áreas donde
de
iones
absorberlos
para
de
carbonato,
fabricar
sus
se
hace
más
esqueletos.
los medios han armado que ha
habido nanciación sesgada.
257
4
E c o l o g í a
av
Asimismo,
si
carbonato,
el
el
mar
deja
carbonato
de
ser
cálcico
una
solución
presente
saturada
tiende
a
de
iones
disolverse,
de
lo
cual
Usando las cifras citadas
supone
una
amenaza
para
los
esqueletos
de
los
corales
de
arrecife.
En
en el texto anterior, dibuja
2012,
oceanógrafos
de
más
de
veinte
países
se
reunieron
en
Seattle
y
un gráco del pH oceánico
acordaron
establecer
un
plan
global
para
vigilar
la
acidicación
de
los
desde el siglo XVIII y
océanos.
extrapola la curva para
obtener una estimación de
Ya
cuándo podría descender el
los
pH por debajo de 7.
Ischia
hay
pruebas
arrecifes
en
el
de
que
Golfo
miles
de
acidicada
agua
usan
de
de
durante
que
otros
invasoras.
Este
del
quema
los
Nápoles
no
si
preocupaciones
han
hay
corales,
para
ser
el
continúa
combustibles
volcánicos
liberado
reduciendo
cálcico
podría
las
respiraderos
organismos,
mundo
de
Los
años,
carbonato
prosperan
coral
justican
coral.
el
pH
como
las
dióxido
del
erizos
fabricar
de
sus
agua
mar
de
emitiéndose
de
de
u
otros
marinas
futuro
dióxido
de
de
los
isla
y
En
al
la
y
de
agua
zona
animales
En
las
su
lugar
algas
arrecifes
carbono
Figura 13 Esqueleto de carbonato cálcico
258
corales
la
carbono
mar.
fósiles.
de un coral de arrecife
los
de
esqueletos.
hierbas
panorama
sobre
cerca
de
por
la
P r E G u n t a s
Preunts
La
energía
solar
total
recibida
5
equivale
a
5
×
2
l0
kJ
por
un
año
.
La
producción
2
neta
del
pastizal
es
de
5
pastizal
1
m
×
2
10
kJ
m
1
año
2
su
producción
La
energía
bruta
total
es
que
de
pasa
6
a
×
2
primarios
se
kJ
año
.
consumidores
año
transmite
.
a
Solo
los
el
Calcula
de
las
la
energía
2
1
0
1
2
3
Frío/húmedo
10%
consumidores
secundarios.
a)
Cálido/seco
3
1
m
perdida
por
la
respiración
plantas.
[2]
mk/selobrá ed
energía
60
m
2
esta
de
kJ
1
dadilat rom ed aerÁ
de
es
10
los
y
2
4
aíuqes ed ecidnÍ
1
2000
1500
1000
500
0
1930
b)
Elabora
una
pirámide
de
energía
de
pastizal.
Identica
el
La
gura
14
muestra
el
ujo
de
energía
índice
bosque
templado.
Se
muestra
el
2
1
2
energía
por
m
al
año
(kJ
m
año
1960
1970
1980
1990
2000
los
de
dos
períodos
sequía
se
en
los
mantuvo
que
elevado
en
durante
un
1950
Figura 15 Índice de sequía y mor talidad de árboles
[3]
a)
2
1940
este
ujo
tres
o
más
años.
[2]
de
b)
).
(i)
Compara
las
los
décadas
brotes
de
del
1970
y
escarabajo
en
1990.
[2]
pérdida
5.223.120
(ii)
Sugiere
estos
c)
respiración
Predice
razones
de
las
diferencias
entre
brotes.
las
tasas
[2]
de
destrucción
de
abetos
energía solar
24.024
en
el
futuro,
aportando
razones
de
tu
5.266.800
respuesta.
1
72
plantas
[4]
consumidores
verdes
descomponedores
almacenamiento
14.448
(p. ej. madera)
4
La
Head
Figura 14
tabla
pierde.
solar
Predice,
porcentaje
el
b)
en
desierto
de
que
el
99,17 %
bosque
energía
sería
una
neta
de
pequeña
a
herbívoros.
o
parte
plantas
del
una
solar
mayor
de
la
templado
aportando
Solo
las
el
se
razón,
que
se
si
el
pierde
menor.
de
la
en
[2]
producción
bosque
templado
16
390
380
muestra
de
(Nueva
las
dióxido
concentraciones
de
Zelandia)
y
carbono
Alert
en
medias
Baring
(Canadá).
385
Clave
2
energía
muestra
OC ed nóicartnecnoc
La
mpp/
a)
gura
mensuales
5.036
Aler t
375
(Canadá)
370
Baring Head
365
(Nueva Zelandia)
360
355
350
pasa
345
los
Explica
las
razones.
[2]
340
335
330
76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04
3
Las
temperaturas
algunas
especies
más
de
cálidas
plagas,
favorecen
como
el
a
año
escarabajo
Figura 16
del
abeto.
Desde
el
primer
brote
importante
a)
en
1992,
esta
plaga
ha
arrasado
alrededor
Sugiere
por
estaciones
400.000
hectáreas
de
árboles
en
Alaska
y
en
canadiense.
necesita
vital,
dos
pero
capacidad
años
El
escarabajo
para
de
hacerlo
en
ha
un
su
ciclo
desarrollado
año.
Los
b)
la
gura
15
muestran
el
índice
Mauna
grácos
de
sequía,
Compara
ambos
y
el
área
de
de
temperaturas
abetos
destruidos
y
de
eligieron
áreas
Loa,
Baring
Head
tales
y
Alert.
las
tendencias
ilustradas
[1]
en
grácos.
[2]
Explica
por
qué
los
grácos
muestran
una
diferentes
combinación
cientícos
de
c)
la
los
vigilancia
normalmente
completar
recientemente
de
el
como
Yukón
qué
de
patrones.
[3]
precipitaciones,
anualmente.
259
4
E c o L o G í a
5
La
gura
en
la
17
muestra
la
concentración
de
CO
tundra
sobre la
taiga
2
raíces
super cie
atmósfera,
(ppm).
En
un
medida
bosque,
en
las
partes
por
millón
concentraciones
sobre la
de
super cie
CO
cambian
en
el
transcurso
del
día
y
con
la
raíces
2
altura.
La
parte
superior
del
bosque
se
conoce
suelo
como
suelo
dosel.
m/arutla
310 ppm
pastizales
30
bosque caducifolio
320
dosel del bosque
20
sobre la
sobre la
super cie
super cie
305
raíces
raíces
330
10
suelo
suelo
340
350
350
0
0
6
12
18
sabana
24
bosque ecuatorial
hora del día
Figura 1
7
a)
(i)
Indica
la
concentración
de
CO
que
se
alcanzó
en
el
sobre la
super cie
más
2
alta
sobre la
super cie
suelo
suelo
dosel.
[1]
raíces
raíces
(ii)
Determina
en
el
el
rango
de
concentraciones
dosel.
[2]
Figura 18 Distribución de nitrógeno en los tres
compar timentos de materia orgánica de seis biomas
b)
(i)
Indica
la
hora
del
día
(o
de
la
noche)
principales
en
que
altos
se
de
detectan
CO
los
niveles
más
.
[1]
a)
Deduce
en
qué
consiste
el
compartimento
2
(ii)
Los
niveles
más
altos
de
CO
se
“sobre
la
supercie”
Indica
qué
en
un
ecosistema.
[1]
detectan
2
a
poca
distancia
razones
c)
Da
un
por
ejemplo
lo
de
concentraciones
del
que
una
de
suelo.
esto
es
hora
CO
son
a
Deduce
dos
así.
la
b)
[2]
que
las
bioma
compartimento
c)
bastante
Explica
zona
por
de
qué
bosque
tiene
“sobre
es
el
la
difícil
mayor
supercie”.
cultivar
ecuatorial
en
donde
se
[1]
una
ha
2
uniformes
en
todas
las
alturas.
[1]
eliminado
d)
Indica
los
6
En
un
ecosistema,
el
nitrógeno
se
el
orgánica:
el
de
suelo.
en
sobre
La
la
gura
nitrógeno
materia
tres
en
compartimentos
supercie,
18
los
orgánica
de
en
muestra
tres
seis
la
las
de
del
[2]
proceso
descomponedores
y
los
realizado
detritívoros
por
CO
raíces
y
en
a
la
que
atmósfera.
[1]
2
e)
distribución
Sugiere
por
nitrógeno
de
está
en
el
qué
en
la
un
mayor
parte
ecosistema
de
del
tundra
suelo.
[1]
principales.
f)
Explica
por
cambio
climático
de
CO
2
260
nombre
materia
compartimientos
biomas
vegetación.
puede
libera
almacenar
la
del
qué
el
suelo
calentamiento
podría
de
la
causar
tundra.
la
debido
al
liberación
[2]
5
EV O LU C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
Introducción
Hay
de
y
pruebas
que
sigue
la
abrumadoras
diversidad
de
evolucionando
ascendencia
de
los
la
a
favor
vida
por
grupos
ha
de
selección
de
la
teoría
evolucionado
natural.
especies
se
La
puede
deducir
de
por
bases
o
nombran
comparación
de
y
de
aminoácidos.
clasican
según
sus
Las
un
secuencias
especies
sistema
se
acordado
internacionalmente.
5.1 P   
Comprensión
Aplicaciones
➔
La evolución se produce cuando las
➔
Comparación de la extremidad pentadáctila
características hereditarias de una especie
de mamíferos, aves, anbios y reptiles con
varían.
distintos métodos de locomoción.
➔
El registro fósil proporciona pruebas de la
➔
Desarrollo de insectos melanísticos en áreas
evolución.
contaminadas.
➔
La cría selectiva de animales domesticados
demuestra que la selección ar ticial puede
causar evolución.
➔
La evolución de las estructuras homólogas por
radiación adaptativa explica las similitudes
estructurales cuando hay diferencias
funcionales.
➔
Naturaleza de la ciencia
➔
Búsqueda de patrones, tendencias y
discrepancias: hay características comunes en
la estructura ósea de las extremidades de los
ver tebrados, a pesar de lo variado de su uso.
Las poblaciones de una especie pueden
ir divergiendo gradualmente en especies
separadas por evolución.
➔
La variación continua a través de una zona
de distribución geográca de poblaciones
relacionadas coincide con el concepto de
divergencia gradual.
261
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
La evolución en resumen
La evolución se produce cuando las características
hereditarias de una especie varían.
Hay
el
pruebas
tiempo.
una
las
evolución
▲
solo
una
selección
que
las
cientíca
buena
mundo
adquiridas
reere
natural.
evolución
del
hereditarias
se
características
llaman
características
características
Existe
de
biólogos
comprensión
entre
las
sólidas
Los
a
que
las
pesar
de
la
del
la
las
Es
vida
transmiten
de
cambian
que
es
importante
de
de
un
la
a
de
distinguir
individuo
padres
con
base
hijos.
y
La
hereditarias.
mecanismo
solidez
especies
proceso,
natural.
durante
se
de
este
características
comprensión
A
a
las
de
la
evolución:
pruebas
de
la
la
evolución
Fig 1 L fói d dini mn
por
selección
natural,
algunos
grupos
religiosos
aún
no
creen
en
ella
concepto
de
que
q b nim n  Ti q nín
de
manera
generalizada.
Hay
mayores
objeciones
al
ccíic difn d  q vivn y
n dí.
las
especies
puedan
inevitablemente
las
pruebas
de
evolucionar
causa
la
la
que
evolución.
a
la
Por
lógica
tanto,
del
es
mecanismo
importante
que
examinar
evolución.
Pruebas a partir de los fósiles
El registro fósil proporciona pruebas de la evolución.
En
se
la
primera
mitad
depositaron
geológicas.
capas
eran
determinó
métodos
sobre
los
●
la
Resultaba
la
edad
ables
fósiles,
en
la
que
se
y
adelante,
340
los
hace
La
secuencia
de
plantas
Se
que
caballos,
están
▲
la
que
algas
de
de
de
años,
secuencia
en
la
nombraron
las
eras
encontrados
de
rocas
ha
la
se
fósiles.
y
de
sus
investigado
una
rama
nos
ha
En
de
en
el
las
siglo
fósiles
que
distintas
XX,
se
mediante
ampliamente
la
ciencia
brindado
llamada
pruebas
sólidas
de
lugar.
que
hace
y
fósiles
las
Se
aparecen
los
fósiles
evolucionaran:
después
terrestres.
unos
los
420
de
primero
hongos
Entre
los
millones
reptiles
millones
los
hace
años
y
coincide
los
se
los
la
secuencia
encuentran
gusanos
vertebrados,
de
320
y
con
años,
los
millones
mamíferos
de
los
y,
peces
anbios
años,
las
más
hace
los
placentarios
hace
años.
encaja
antes
animales
antes
asnos
más
a
y
sus
las
la
los
ecología
animales,
y
las
que
secuencias
existentes
vinculados
con
que
terrestres
insectos
muchas
los
los
de
objeto
simples,
también
por
rocas
investigaciones
tenido
250
los
conocen
el
identicó
de
secuencia
estratos
son
aparecen
organismos
los
los
se
que
una
vertebrados
millones
XIX,
estratos
había
esperaría
las
polinización
●
ha
en
millones
antes
o
radioisótopos.
aparecieron
pájaros
110
de
que
secuencia
siglo
evidente
Dichas
La
bacterias
●
de
evolución
óseos
del
capas
diferentes:
paleontología.
que
las
de
cebras,
plantas
los
los
que
miembros
a
los
los
fósiles
terrestres
a
la
polinizadores.
vinculan
antepasados.
estrechamente
grupos:
plantas
adaptadas
insectos
fósiles
posibles
de
las
del
Por
los
ejemplo,
género
rinocerontes
Equus,
y
tapires.
Fig 2 Mc ci d ibi
Retrocediendo
más
de
60
millones
de
años,
hay
una
extensa
vcinn dn cin d min d
ñ,    g á mn
x ingid.
262
secuencia
similar
al
de
fósiles
que
rinoceronte.
los
vincula
a
Hyracotherium ,
un
animal
muy
5 . 1
P r u e b a s
d e
l a
e v o l u c i ó n
Pgt   t: Eslabones perdidos
Una
objeción
que
la
aportan
secuencia,
ejemplo,
la
a
las
los
pruebas
fósiles
han
llamados
conexión
de
la
sido
evolución
los
eslabones
entre
los
vacíos
perdidos;
reptiles
y
El
en
por
las
descubrimiento
vacíos
los
resulta
fósiles
que
llenan
estos
apasionante
para
biólogos.
aves.
1
Calcula
desde
(a)
de
particularmente
la
la
longitud
cabeza
de
hasta
Dilong
la
paradoxus,
punta
de
la
cola.
[2]
(b)
(g)
(c)
(d)
2
Deduce
tres
paradoxus
y
semejanzas
los
actualmente
100 mm
3
Sugiere
(j)
de
la
Dilong
viven
Tierra.
[3]
una
Dilong
función
de
las
protoplumas
paradoxus.
[1]
(f)
4
Sugiere
dos
paradoxus
▲
en
entre
que
(i)
(h)
(e)
reptiles
características
que
habrían
de
tenido
Dilong
que
Fig 3 Dib d fói ncnd cinmn n
evolucionar
para
que
pudiera
volar.
[2]
Cin ccidn. Mn  Dilong paradoxus, n dini
5
imi  ini cn m q bió  Ti
Explica
c 130 min d ñ. -d:  d cán; –f:
de
din; g: vé b d  c cn m; –: 
si
son
por
las
qué
no
es
protoplumas
homólogas
a
las
posible
de
estar
Dilong
plumas
de
seguro
paradoxus
las
aves.
[2]
d  x midd.
Pruebas de la cría selectiva
La cría selectiva de animales domesticados demuestra
que la selección ar ticial puede causar evolución.
Los
seres
humanos
han
animales
concretas
durante
ganado
a
modernas
menudo
entre
de
las
Asia,
las
También
entre
hay
evidente
forma
simplemente
adecuados
La
ecacia
Esto
de
prueba
forma
▲
tiempo
demuestra
que
la
que
han
muy
la
natural,
o
diferentes
que
el
y
articial
cortos,
de
de
las
no
uros
en
les
que
se
han
de
de
diferencias
del
sur
occidental.
y
otros
existido
los
demostrada
animales
haya
razas
asemejan,
cambios
animales
en
con
selección
por
los
el
sea
logrado
durante
geológico.
pero
realmente
la
más
articial.
cambios
tiempo
evolución,
ocurrido
su
han
domesticados
en
evolución
se
especímenes
denomina
resultar
especies
Asia
especies
las
razas.
los
repetida
las
ganado
las
comparación
puede
de
se
silvestre
de
siempre
es
queda
mecanismo
más
ovejas,
proceso
en
comparan
faisán
entre
cría
producido
que
el
los
creíble
Este
selección
evolución
y
se
Consideremos
y
variaciones
humanos.
se
belga
selección
Si
salvajes
domesticadas
la
deliberadamente
años.
enormes.
explicación
selección
que
de
modernas
azul
razas
razas
usos
la
son
grandes
única
utilizado
especies
ganado
mediante
para
de
las
La
considerables
períodos
con
que
actual.
el
y
miles
ponedoras
muchas
domesticados,
Es
las
diferencias
gallinas
o
con
criado
selección
no
de
natural.
Fig 4 Dn  úim 15.000 ñ,  n dd nm z d 
 cción  ici   i d b dmicd.
263
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
Pgt   t: La domesticación del maíz
Homología y
Una
evolución
fue
hierba
salvaje
llamada
probablemente
teocintle
cultivado
el
da
teocintle
antepasado
un
que
del
crece
maíz
rendimiento
de
en
América
cultivado
( Zea
Central
mays).
aproximadamente
El
150
kg
Búsqueda de patrones,
por
tendencias y discrepancias:
hectárea.
maíz
La
En
cultivado
tabla
1
comparación,
es
de
muestra
4.100
las
kg
el
rendimiento
por
longitudes
hectárea
de
a
algunas
promedio
comienzos
mazorcas.
mundial
del
El
siglo
maíz
del
XXI.
fue
hay características comunes
domesticado
hace
al
menos
7.000
años.
en la estructura ósea de
1
Calcula
la
diferencia
porcentual
de
longitud
entre
el
teocintle
las extremidades de los
y
la
variedad
de
maíz
Reina
de
Plata.
[2]
ver tebrados, a pesar de lo
2
Calcula
variado de su uso.
Los
vertebrados
utilizan
de
diferencia
y
los
muchas
saltar,
etc.
volar,
Esta
que
para
las
caminar,
nadar,
variedad
de
Sugiere
factores,
aparte
tienen
en
de
la
longitud
cuenta
al
diferentes
usos
que
y
Sería
dichas
cavar,
4
Explica
por
qué
generaciones
requiere
en
muevan
también
a
con
razonable
óseas
realidad
características
del
maíz.
[2]
de
la
mazorca,
el
que
los
maíz.
[3]
las
de
mejoras
se
ralentizan
después
de
varias
selección.
[3]
muy
lgt   mz (mm)
en
Teocintle (pariente silvestre del maíz)
14
Maíz primitivo temprano de Colombia
45
Maíz peruano antiguo del año 500 a. C.
65
Imbricado (maíz primitivo de Colombia)
90
diferentes
diferente
esperar
extremidades
estructuras
pero
se
del
tengan
direcciones,
velocidades
fuerza.
que
rendimiento
mundiales
seleccionar
og y   mz
articulaciones
el
correr,
agarrar,
extremidades
entre
promedio
maneras
agricultores
diferentes:
porcentual
rendimientos
sus
3
extremidades
la
teocintle
tuviesen
diferentes,
Reina de Plata (maíz moderno)
170
presentan
comunes
en
todos
▲
T
b 1
▲
Fig 5 Mzc d míz
los
vertebrados.
Este
una
tipo
única
se
de
patrones
explicación:
ha
en
explicación
propuesto
evolución
común.
a
hasta
ha
convertido
de
la
de
ahora
un
común
de
en
los
la
que
es
la
antepasado
consecuencia,
ósea
extremidades
caso,
razonable
partir
Como
estructura
requieren
este
de
la
las
vertebrados
una
prueba
se
clásica
evolución.
Pruebas a partir de las estructuras homólogas
La evolución de las estructuras homólogas por radiación
adaptativa explica las similitudes estructurales cuando
hay diferencias funcionales.
Darwin
señaló
estructurales
un
dugongo
que
los
se
que
evolutiva
similares
una
por
estas
que
porque
libro
los
El
o
ejemplo,
como
tienen
las
las
son
entre
son
muy
la
ballena
de
que
la
y
cola
diferentes.
función
y
o
se
un
de
análogas.
orígenes
misma
convergente.
especies
superciales,
una
aletas
diferentes
realizan
de
estructuras
estructuras
evolución
origen
organismos
ballena,
conocen
es
denomina
su
entre
y
presentan,
peces
vemos
264
en
algunas
por
Las
Una
entre
similitudes
ballenas
estudiarlas
han
muy
ejemplo,
pez.
las
Al
similitudes
y
las
de
de
cerca,
interpretación
convertido
similar.
A
en
esto
se
le
5 . 1
Las
estructuras
parecer
pero
que
propuso
topos,
las
tienen
el
que
origen
A
esto
Hay
a
y
se
sin
Darwin
que
no
vestigiales.
dientes
en
pared
supuesto,
tienen
no
tienen
del
apéndice
ninguna
de
de
en
los
resultado
función
y
la
de
la
y
a
un
estos
Darwin
podría
ser
más
huesos,
completamente
que
tienen
o
funciones
de
el
de
mismo
cinco
diferentes.
la
pero
ahora
son
ballenas
pelvis
algunas
Estas
evolución,
prueban
el
al
fémur
desapareciendo
a
de
pesar
de
que
encontrados
serpientes,
ser
órganos
principios
estructuras
de
estructuras
reducidas
barbadas,
y
los
ni
difíciles
las
llamamos
los
que
común
son
son
estructuras
que
pequeña
y
No
interesantes
órganos
humanos.
están
tipo”.
mismos
antepasado
evolución,
las
ballenas
de
es
pueden
pentadáctila
homólogas.
tenido
embriones
las
parecer
realizan
rudimentarios”:
dientes,
cuerpo
como
o
función
los
de
e v o l u c i ó n
humanos,
qué
los
l a
diferente,
de
los
preguntó
evolutiva
porque
de
“incluyen
pesar
Especialmente
ejemplos
“unidad
extremidad
estructuras
“órganos
ninguna
se
que
función
d e
adaptativa.
mecanismo
presentan
el
explicación
el
Algunos
que
adultos
la
llamó
realizan
una
diferentes
evolución.
una
y
explicación
tenía
de
a
una
anteriores
miembros
relativas”,
La
estructuras
realizar
murciélagos
estos
evolucionado
sobre
la
y
denominó
radiación
ejemplos
nada
y
que
vuelto
hayan
que
los
han
muchos
explicar
vista.
contrario:
extremidades
que
denomina
lo
Darwin
las
posiciones
ancestro
se
le
organismos
revelan
de
son
diferentes
marsopas
simple
—un
dedos—
que
descubrir
mismas
diferentes
lo
ejemplo
caballos,
curioso
en
homólogas
supercialmente
P r u e b a s
y,
por
tienen
estructuras
fácil
que
ya
no
gradualmente.
Extremidades pentadáctilas
Comparación de la extremidad pentadáctila de mamíferos, aves, anbios y reptiles
con distintos métodos de locomoción
La
extremidad
pentadáctila
consta
de
estas
estructuras:
de
vertebrados
reptiles,
ett 
ex tm
ex tm
t
pt
aves
y
extremidades
●
un hueso en la
húmero
Los
que
tienen
extremidades:
mamíferos.
Todos
ellos
anbios,
tienen
pentadáctilas:
cocodrilos
caminan
o
se
arrastran
en
tierra
fémur
y
usan
sus
extremidades
traseras
palmeadas
par te proximal
para
dos huesos en la
radio y cúbito
●
par te distal
grupo de huesos
nadar.
tibia y peroné
carpianos
Los
pingüinos
para
caminar
para
nadar.
usan
y
las
las
extremidades
delanteras
como
traseras
aletas
tarsianos
de la muñeca o el
tobillo
●
Los
equinos
serie de huesos
metacarpianos y
metatarsianos
para
en cada uno de los
falanges
y falanges
delanteras
utilizan
caminar
y
las
cuatro
también
para
las
extremidades
extremidades
cavar.
cinco dedos
●
Todos
los
anbios,
presentan
este
reptiles,
patrón
de
aves
y
huesos
o
una
variación
sea
cual
sea
la
función
de
sus
de
fotos
un
de
la
ejemplo
gura
de
6
cada
muestran
uno
de
los
los
usan
y
las
las
cuatro
traseras
extremidades
para
para
saltar.
pueden
observar
diferencias
en
la
longitud
y
extremidades.
espesor
Las
ranas
del
Se
mismo,
Las
caminar
mamíferos
esqueletos
cuatro
grupos
relativos
delanteras
del
metacarpianos
de
los
huesos.
pingüino
y
han
falanges
Las
extremidades
perdido
durante
la
algunos
evolución.
265
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
at
ex tm ptát
 mm
topo
caballo
Fig 6
▲
marsopa
Especiación
Las poblaciones de una especie pueden ir
divergiendo gradualmente en especies separadas
por evolución.
murciélago
Si
dos
se
reproducen
poblaciones
de
entre
una
sí,
la
especie
se
selección
separan
natural
de
tal
forma
actuará
que
no
diferentemente
humano
en
▲
Fig 7 Ex midd
ndáci (n  c)
Elige un color para cada
tipo de hueso en una
extremidad pentadáctila y
colorea los diagramas de la
ambas
poblaciones
características
y,
de
transcurrido
adelante
las
llama
un
y
evolucionarán
dos
poblaciones
tiempo,
poblaciones
reproducirse
convertido
las
entre
en
sí
se
pero
especies
tendrán
lo
y
tienen
hacen,
separadas
diferente
por
manera.
divergiendo
diferencias
mezclan
no
de
irán
será
reconocibles.
la
oportunidad
evidente
evolución.
A
Las
gradualmente
que
este
se
Si
más
de
han
proceso
se
le
especiación.
gura 7 para mostrar cada
La
especiación
ocurre
a
menudo
cuando
una
población
de
una
especie
uno de los tipos. ¿Cómo se
amplía
su
zona
de
distribución
migrando
a
una
isla.
Esto
explica
el
utiliza cada extremidad?
gran
número
de
especies
endémicas
que
hay
en
las
islas.
Una
especie
¿Qué características de los
endémica
es
aquella
que
se
encuentra
solamente
en
cierta
área
huesos de cada extremidad
geográca.
Un
ejemplo
son
las
lagartijas
de
lava
de
las
Islas
Galápagos:
hacen que estén bien
una
especie
está
presente
en
todas
seis
más
las
islas
principales
del
archipiélago,
adaptadas para su uso?
mientras
que
relacionada,
y
266
posterior
en
pero
islas
diferente,
divergencia.
pequeñas
que
se
hay
formó
una
por
la
especie
estrechamente
migración
a
estas
islas
5 . 1
P r u e b a s
d e
l a
e v o l u c i ó n
Pruebas a partir de patrones de variación
Pinta
Genovesa
La variación continua a través de una zona de
Marchena
distribución geográca de poblaciones relacionadas
Santiago
coincide con el concepto de divergencia gradual.
Si
las
poblaciones
divergen
gradualmente
con
el
paso
del
Santa Cruz
Fernandina
tiempo
hasta
entonces
convertirse
ser
capaces
de
en
especies
encontrar
separadas,
ejemplos
de
San Cristóbal
esperaríamos
todas
las
etapas
Santa Fe
de
esta
divergencia
en
cualquier
momento.
Esto
es
ciertamente
Isabela
lo
que
encontramos
en
la
naturaleza,
como
describe
Charles
a
Español
Darwin
en
el
capítulo
II
de
El
origen
de
las
especies:
Santa María
clave
Hace
aves
los
muchos
de
que
no
la
muy
es
la
dio
llegan
perdiz
han
islas
Galápagos,
quedé
Darwin
las
ser
de
divergir
unas
y
con
Escocia
y
como
de
con
y
lagópodo
Este
los
es
del
del
que
las
archipiélago
de
y
a
organismos
vivos.
largos
distintas
Uno
y
de
a
de
vaga
▲
T.habelii
T.pacicus
T.bivittatus
T.grayii
Fig 8 Diibción d g i d v n  I
Como
a
veces
los
a
y
se
de
la
que
pueden
no
ser
es
biólogos
especies
tiempo
especie
pero
variedades
para
las
de
vista,
ejemplos
que
como
común
una
la
sus
Noruega,
períodos
poblaciones
T.delanonis
T.duncanensis
Gág
veces
problema
T.albemarlensis
de
americano,
arbitraria
son
común
un
otros
continente
separadas.
separadas
durante
dos
las
sí—
a
variedades.
poblaciones
el
ser
y
comparar
completamente
especies
especies
gradualmente
repentinamente
lo
viendo
entre
claramente
lagopus.
clasican
otras
de
entre
de
y
próximas
sorprendido
especies
Lagopus
nombran
—muy
ejemplos
a
comparando
distinción
clasicado
especie
años,
pasan
dos
especies
T  cmt
distintas,
la
separadas
decisión
sigue
de
siendo
agrupar
poblaciones
bastante
o
dividirlas
en
especies
arbitraria.
¿e qé m p tz
El
continuo
creencia
de
distintos
y,
de
variación
que
por
las
entre
especies
tanto,
se
las
poblaciones
fueron
creadas
mantienen
tampoco
como
constantes
tipos
en
coincide
de
toda
su
con
la
organismos
zona
m mát p
mp t?
de
La utilidad de una teoría reside en la
distribución
geográca
o
que
las
especies
son
inmutables.
Por
el
medida en que explica un fenómeno
contrario,
proporciona
pruebas
de
la
evolución
de
las
especies
y
del
y permite realizar predicciones. Una
origen
de
nuevas
especies
por
evolución.
forma de comprobar la teoría de
la evolución por selección natural
es mediante el uso de modelos
Melanismo industrial
informáticos. En la publicación
El relojero ciego se utiliza un modelo
Desarrollo de insectos melanísticos en áreas contaminadas
informático para demostrar cómo
Las
se
variedades
llaman
una
Esta
melanísticas.
variedad
polilla
natural,
ya
la
color
de
sido
que
la
insectos
El
melanística
ha
industriales
de
oscuras
ejemplo
es
variedad
Una
Biston
ampliamente
contaminadas
claro.
que
más
conocido
betularia
utilizada
melanística
donde
explicación
típicamente
se
se
o
sencilla
hizo
del
de
un
geómetra
como
camua
son
de
insecto
del
ejemplo
más
mejor
color
que
melanismo
la
con
abedul.
de
común
claro
selección
en
áreas
variedad
industrial
es
siguiente:
formas simples pueden evolucionar
a formas más complejas mediante
una selección ar ticial. El programa
informático Weasel se utiliza para
demostrar cómo la selección ar ticial
puede acelerar el ritmo de la evolución
como resultado de eventos aleatorios.
¿Qué características tendría que tener
un modelo informático para simular
●
Las
polillas
Biston
betularia
adultas
vuelan
por
la
noche
para
buscar
la evolución por selección natural de
una
pareja
y
reproducirse.
manera realista?
●
Durante
el
día
se
posan
en
las
ramas
de
los
árboles.
267
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
●
Las
●
aves
y
encuentran.
En
las
zonas
cubiertas
entre
●
otros
las
La
de
no
animales
que
cazan
contaminadas,
líquenes
de
color
las
durante
ramas
pálido
y
de
las
el
día
los
las
depredan
árboles
polillas
se
si
están
camuan
bien
ellos.
contaminación
hollín
resultante
por
de
dióxido
quemar
de
azufre
carbón
mata
los
ennegrece
líquenes.
las
ramas
El
de
los
árboles.
●
Las
de
●
polillas
los
En
áreas
pero
las
ramas
oscurecidas
variedad
tiempo
áreas
no
en
melanística
sustituir
a
de
la
Biston
betularia
variedad
más
contaminadas.
Fig 10 L miqi Adalia bipunctata
▲
v cmún n á cnmind.
d n áb cn íqn d n
En  f, n mc mníic 
zn n cnmind.
 cn n mb nm.
de
han
de
las
para
el
melanismo
selección
investigaciones
de
de
las
arrojar
los
han
primeros
polillas
dudas
han
sobre
industrial
natural.
sido
como
por
atacados
experimentos
sido
si
Quizás
criticados
realmente
se
un
esto,
ejemplo
los
repetidamente.
sobre
y
esto
el
ha
produce
camuaje
sido
la
natural.
Majerus
melanismo
libro
de
contaminación
especies
evalúa
en
la
HarperCollins,
camuaje
por
algunos
depredación
Michael
utilizado
evolución
de
selección
Biston
serie
2002).
cuidadosamente
betularia
New
Su
industrial
de
polilla
también
variedades
268
en
m, mnd b  c z
diseño
otras
las
bien
in n vidd mníic q  
biólogos
su
en
la
poco
Fig 9 Eécimn d  vidd
utilizado
en
no
camuan
c d Biston betularia n n
resultados
la
se
contaminadas.
contaminadas,
clara,
clásico
del
áreas
relativamente
Los
y
de
tardó
▲
El
melanísticas
árboles
claras
y
y
otras
Naturalist
conclusión
provocó
son
pueden
el
sólidas,
inuir
melanísticas.
las
( Moths,
es
que
las
de
las
de
de
desarrollo
Majerus,
pruebas
otros
tasas
del
polillas
Michael
melanismo
aunque
en
pruebas
especies
de
Biston
factores
que
la
betularia
aparte
supervivencia
y
del
de
las
5 . 1
P r u e b a s
d e
l a
e v o l u c i ó n
Pgt   t: T
asas de depredación en Biston betularia
Una
de
sobre
se
las
la
críticas
colocaron
en
a
los
depredación
troncos
las
de
polillas
árboles
normalmente.
experimentos
de
Las
Biston
en
y
no
polillas
lugares
donde
tenían
3
originales
betularia
fue
Distingue
relativas
que
expuestos
estas
se
libertad
posan
a
lugares
más
adecuados,
pero
bosque
críticas
el
de
New
aun
han
persistido
experimentos
en
algunos
realizados
en
la
La
contaminación
sitios
década
el
efecto
del
lugar
en
que
se
la
polillas.
Se
variedad
clara
melanística
en
del
troncos
punto
pusieron
de
de
de
y
cincuenta
cincuenta
Biston
árboles
unión
de
betularia
y
50
entre
del
en
bosques
dos
árbol.
contaminada
Este
de
de
rama
experimento
robles,
New
uno
Forest
en
en
otro
en
on-Trent
la
gura
una
en
11
zona
la
contaminada
región
muestra
de
el
ha
debida
disminuido
a
cazadas
y
de
se
de
1980.
Stoke-on-Trent
Predice
para
las
por
debajo
a
zona
de
cerca
Midlands.
que
Biston
desde
a)
Deduce,
aportando
los
datos,
las
polillas
en
un
si
era
fueran
lugar
El
de
[4]
y
New Forest/melanísticas/UR
60
40
el
38
62
no
New Forest/claras/UR
74
26
Inglaterra
de
68
32
Stoke-
diagrama
Stoke/melanísticas/UR
de
72
28
que
60
40
si
por
50
50
basada
probable
o
este
cabo
polillas
razón
cazadas
expuesto
de
sobrevivieron.
una
más
década
Stoke-on-Trent y New Forest
Stoke/claras/TE
en
la
betularia.
Stoke/claras/UR
1
actividad
consecuencias
claras
expuestos
llevó
sur
porcentaje
polillas
la
considerablemente
Stoke/melanísticas/TE
fueron
bosque
[2]
New Forest/claras/TE
y
melanísticas
el
de
principal
una
el
y
Forest.
New Forest/melanísticas/TE
tronco
las
variedad
lugares
milímetros
una
y
Stoke-on-Trent
colocaron
polillas
la
en
supervivencia
1980
cambio
las
de
de
claras
web.
de
de
evaluaron
tasas
así
cerca
Los
las
polillas
en
industrial
las
las
para
4
moverse
entre
de
se
42
58
que
melanísticas
colocaban
debajo
0%
20%
40%
60%
80%
100%
del
clave
punto
de
unión
entre
una
rama
no cazadas
principal
y
el
tronco.
TE =
b)
Sugiere
una
razón
de
la
diferencia.
a)
Compara
y
contrasta
las
tasas
= unión de ramas
[1]
▲
2
cazadas
[2]
Fig 11
de
Fuente: Howlet t; Majerus. “T Undnding f indi
supervivencia
melanísticas
b)
Explica
la
en
New
las
entre
Forest.
polillas
New
diferencia
supervivencia
en
de
claras
y
las
Forest.
en
las
la
tasa
dos
mnim in  d m (Biston betularia)”. Biol.J.Linn.Soc.
[3]
1987
. N.° 30, . 31–44.
de
variedades
[3]
269
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
5.2 s  t
Comprensión
Aplicaciones
➔
La selección natural solo puede suceder si hay
Variaciones de los picos de los pinzones en la
➔
variación entre los miembros de la misma especie.
isla Daphne Major.
➔
La mutación, la meiosis y la reproducción
Evolución de la resistencia a antibióticos en
➔
sexual causan variación entre los individuos de
bacterias.
una especie.
➔
Las adaptaciones son características que hacen
que un individuo esté adaptado a su medio
Naturaleza de la ciencia
ambiente y a su forma de vida.
Uso de teorías para explicar los fenómenos
➔
➔
Las especies tienden a producir más
naturales: la teoría de la evolución por
descendencia que la que puede sopor tar el
selección natural puede explicar el desarrollo
medio ambiente.
➔
de la resistencia a antibióticos en las bacterias.
Los individuos mejor adaptados tienden a
sobrevivir y a dejar más descendencia, mientras
que los menos adaptados tienden a morir o
producir menos descendencia.
➔
Los individuos que se reproducen transmiten
las características a su descendencia.
➔
La selección natural aumenta la frecuencia de
las características que hacen que los individuos
estén mejor adaptados y reduce la frecuencia
de otras características que conllevan cambios
dentro de la especie.
Variación
La selección natural solo puede suceder si hay variación
entre los miembros de la misma especie.
Charles
Darwin
evolución
alrededor
la
teoría
después
publicó
casi
▲
Fig 1 L bcin d cin iv
del
de
se
su
500
formó
durante
mundo
la
a
gran
a
del
natural
El
origen
explicó
durante
años,
acumular
obra,
páginas,
comprensión
bordo
selección
dedicó
acumulado
su
muchos
los
su
a
tras
HMS
las
teoría
últimos
20
y
mecanismo
de
para
la
presentó
30
causa
de
su
Probablemente
década
en
que
Inglaterra
sustentar
especies,
a
a
Beagle.
nales
pruebas
de
del
regresar
1859.
las
de
1830,
esta
En
pruebas
desarrolló
pero
teoría.
este
que
la
viaje
Darwin
libro
de
había
años.
(Hyacinthoides non-scripta) n  myí
Una
de
las
observaciones
en
las
que
Darwin
basó
la
teoría
de
la
inn  d c z,   vc y
evolución
cin iv cn  bnc.
270
por
selección
natural
es
la
variación.
Las
poblaciones
varían
5 . 2
en
muchos
altura,
otras
de
especies
apreciar
una
piel,
la
de
la
variación
una
más
puede
dentro
fuesen
en
las
sanguíneo
no
cuidadosa
variación
población
estuviesen
La
grupo
variación
mediante
depende
de
aspectos.
color
de
que
poblaciones
muchas
ser
tan
las
La
imposible
si
es
pero
todos
que
se
n a T u r a l
obvia:
características.
selección
poblaciones:
sería
humanas
otras
perceptible,
observación.
idénticos,
favorecidos
y
s e l e c c i ó n
En
puede
natural
los
individuos
algunos
otros.
Fuentes de variación
La mutación, la meiosis y la reproducción sexual causan
variación entre los individuos de una especie.
Actualmente
en
las
1
La
existe
una
buena
comprensión
de
las
causas
de
la
variación
poblaciones:
mutación
genes
da
es
lugar
la
a
fuente
nuevos
original
alelos
de
que
la
variación.
amplían
el
La
mutación
acervo
génico
de
de
una
población.
2
La
meiosis
produce
combinación
por
meiosis
nuevas
existente
en
un
en
combinaciones
una
individuo
célula
tendrá
de
diploide.
alelos
al
Cada
probablemente
romper
célula
una
la
producida
combinación
▲
de
alelos
diferente,
debido
al
entrecruzamiento
y
a
la
Fig 2 E din d ón (Taraxacum
orientación
ocinale) c dci xmn
independiente
de
los
bivalentes.
cnd di  mi,  
3
La
reproducción
sexual
implica
la
fusión
de
gametos
masculinos
mbin d  mi  n dcid
y
xmn, í q n gnéicmn
femeninos.
Los
gametos
generalmente
provienen
de
progenitores
idénic.
diferentes,
alelos
de
dos
ocurridas
En
las
en
especies
mutación.
suciente
sería
así
Por
que
descendencia
individuos.
individuos
sin
lo
Esto
se
como
para
hace
tiene
que
una
se
combinación
junten
las
de
los
mutaciones
diferentes.
reproducción
general,
variación
necesario
la
sexual
considera
para
sobrevivir
poder
en
la
única
que
estas
fuente
evolucionar
tiempos
de
de
especies
tan
cambio
variación
no
es
la
generarán
rápidamente
como
ambiental.
Adaptaciones
Las adaptaciones son características que hacen que
un individuo esté adaptado a su medio ambiente y a su
forma de vida.
Uno
de
los
estructura
se
temas
y
correlaciona
de
un
buey
tronco
hábitats
de
El
el
un
esté
su
sus
dieta
y
En
biología
su
está
a
está
relacionado
su
estas
medio
es
la
estrecha
estructura
norteños.
biología,
adecuado
la
forma
obviamente
hábitats
cactus
en
ejemplo,
de
del
alimentarse.
correlacionado
El
tejido
con
las
que
o
su
de
El
un
con
las
lluvias
que
de
pelaje
bajas
agua
de
hacen
forma
entre
pájaro
grueso
almacena
escasas
características
ambiente
relación
pico
en
los
que
vida
un
se
adaptaciones.
término
con
de
desérticos.
individuo
llaman
con
Por
almizclero
temperaturas
el
recurrentes
función.
“adaptación”
tiempo
y
así
es
implica
como
que
estas
evolucionan
características
las
especies.
Es
se
desarrollan
importante
271
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
entender
at
que
este
evolucionista,
natural
y
no
las
con
proceso
no
tiene
adaptaciones
el
propósito
se
una
nalidad:
producen
directo
de
según
mediante
adecuar
un
la
la
teoría
selección
individuo
a
apt   p
su
medio
ambiente.
No
se
producen
durante
la
vida
del
individuo.
se
denominan
  
Las
características
que
se
desarrollan
durante
la
vida
Las cuatro fotografías
características
o
rasgos
adquiridos
y
existe
la
teoría
ampliamente
siguientes muestran
aceptada
de
que
las
características
adquiridas
no
son
hereditarias.
los picos de la garza, el
guacamayo, el halcón
y el pájaro carpintero.
Superproducción de descendientes
¿A qué dieta y forma de
Las especies tienden a producir más descendencia que la
alimentación se adapta cada
uno ellos?
que puede sopor tar el medio ambiente.
Los
organismos
Un
ejemplo
baja
una
es
cría
otros
por
lo
el
La
cada
especie
tres
años
Sin
de
su
mayoría
de
las
60
al
año.
todas
fructífero
y
con
para
una
cantidad
una
tasa
de
de
( Bucorvus
ello
embargo,
especies
cocotero
de
la
estas
reproducción
leadbeateri).
necesita
pareja
descendencia
aves
la
tener
vivir
veinte
producen.
relativamente
promedio,
cooperación
pueden
podría
En
que
de
hasta
al
tiene
menos
70
años,
descendientes
a
vida.
el
cocos
en
sureño
teóricamente
ejemplo,
alta
varían
terrestre
adultos.
que
largo
una
cálao
dos
lo
de
vivos
es
(Cocos
Aparte
la
enorme
del
en
de
tienen
las
hongo
el
una
nucifera)
que
tasa
bacterias,
Calvatia
puede
de
produce
la
tasa
gigantea,
haber
reproducción
generalmente
de
que
hasta
7
más
reproducción
produce
billones
alta.
entre
un
de
20
Por
y
más
cuerpo
esporas
(7.000.000.000.000).
A
pesar
hay
de
una
la
enorme
tendencia
descendencia
señaló
los
esto
individuos
todos
▲
que
que
variación
general
la
que
tiende
de
obtendrán
una
los
a
en
que
los
puede
soportar
provocar
población,
sucientes
existe
en
organismos
una
que
para
el
la
tasa
vivos
medio
lucha
por
competirán
permitirles
de
a
reproducción,
producir
ambiente.
la
más
Darwin
supervivencia
por
los
entre
recursos
sobrevivir
y
y
no
reproducirse.
Fig 3
▲
Fig 4 L  d dcción d 
 d cá  ñ
(Bucorvus leadbeateri)   d
0,3 cí  ñ.
272
5 . 2
s e l e c c i ó n
n a T u r a l
Reproducción y supervivencia diferencial
at
Los individuos mejor adaptados tienden a sobrevivir
sm  
y a dejar más descendencia, mientras que los menos
 t
adaptados tienden a morir o producir menos descendencia.
●
Con plastilina o algún
otro material maleable,
El
azar
inuye
en
qué
individuos
sobreviven
y
se
reproducen
y
cuáles
haz diez o más peces
no,
pero
por
la
también
lo
hacen
las
características
del
individuo.
En
la
lucha
ar ticiales. Deposita
supervivencia,
los
individuos
peor
adaptados
tienden
a
morir
o
cada uno de ellos en una
no
se
reproducen
y
los
mejor
adaptados
tienden
a
sobrevivir
y
producir
probeta de agua y mide
mucha
descendencia.
En
esto
consiste
la
selección
natural.
el tiempo que tarda cada
Un
ejemplo
citado
a
menudo
es
el
de
la
está
adaptada
jirafa,
que
puede
alimentarse
de
uno en llegar al fondo.
pastos
y
hierba
pero
más
para
comer
las
hojas
de
los
árboles.
●
En
la
temporada
de
lluvias
su
alimento
es
abundante,
pero
en
la
Descar ta la mitad de los
estación
peces (los que fueron
seca
puede
haber
períodos
de
escasez
en
los
que
las
únicas
hojas
que
quedan
más lentos). Empareja
en
los
árboles
se
encuentran
en
las
ramas
altas.
Las
jirafas
con
cuellos
más
los peces más rápidos y
largos
están
mejor
adaptadas
para
alcanzar
estas
hojas
y
sobrevivir
períodos
crea formas intermedias
de
escasez
de
alimentos
que
aquellas
con
cuellos
más
cortos.
que representen su
descendencia. También
puedes introducir
Herencia
nuevas formas
Los individuos que se reproducen transmiten las
aleatorias para simular
mutaciones.
características a su descendencia.
Gran
la
parte
heredan
Europa
el
de
la
variación
descendencia:
la
piel
con
la
es
oscura
piel
migratoria
invierno.
especie
la
todas
son
con
las
las
adquiridas
hereditarias.
a
la
rotos,
por
exposición
características
evolución
Un
de
las
hacia
se
el
ejemplo.
solar,
la
por
la
Si
piel
lo
un
la
más
desde
la
de
la
para
aves
de
Alemania
hasta
roto
son
no
no
el
esta
hasta
Gran
Bretaña.
proceso de eliminación
de los más lentos y
reproducción de los más
rápidos. ¿Va surgiendo
una forma poco a
poco? Describe sus
características.
Las
generalmente
tiene
persona
se
en
dirección
pasar
Prueba la nueva
generación y repite el
de
variación
individuo
una
oscura
no
norte
descendencia.
un
de
es
a
masáis
del
La
algunas
colmillo
piel
tanto,
claro.
noroeste,
a
los
padres
atricapilla)
el
vida
de
ejemplo
suroeste,
hacia
con
de
piel
Un
transmitirse
hijos
genes,
transmiten
durante
de
( Sylvia
sus
los
hijos
color
en
migran
elefante
adquiridas,
los
hereditaria.
capirotada
otras
y
un
diferencias
puede
ejemplo,
padres
ser
invierno
que
individuos
Por
heredan
características
colmillos
debido
en
mientras
características
no
a
sus
puede
curruca
Debido
migran
España,
No
de
de
clara
comportamiento
entre
heredable.
●
se
hereda.
signicativas
crías
oscurece
Las
en
la
especies.
Cambio progresivo
La selección natural aumenta la frecuencia de las
características que hacen que los individuos estén mejor
adaptados y reduce la frecuencia de otras características
que conllevan cambios dentro de la especie.
Puesto
que
sobreviven
reproducirse
Los
y
individuos
los
individuos
transmitir
sus
que
peor
están
mejor
características
adaptados
adaptados,
a
su
tienen
estos
pueden
descendencia.
menores
tasas
de
273
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
supervivencia
at
la
proporción
los
hacen
y
menos
de
bien
éxito
individuos
adaptados.
reproductivo.
de
Las
una
Esto
población
características
hace
cuyas
de
la
que
aumente
características
población
cambian
El impulso de reproducirse y transmitir
gradualmente
con
el
paso
evolución
selección
de
las
generaciones:
en
esto
consiste
la
las características propias puede ser
por
natural.
muy fuer te y hacer incluso que los
machos adultos cometan infanticidio.
¿Cómo puede haber evolucionado
este patrón de compor tamiento en
leones y otras especies? Las hembras
de guepardo se aparean con dos o
más machos para que sus camadas
tengan paternidad múltiple. ¿Cómo
protege esto a los cachorros contra
el
Los
de
principales
tiempo
poder
con
paso
observarlos
numerosos
la
cambios
el
de
alas
de
En
evolución:
cambios
y
el
desarrollo
de
las
en
páginas
en
suelen
vida,
más
polillas
resistencia
picos
a
los
y
aunque
pequeños
en
siguientes
los
producirse
generaciones
nuestra
cambios
oscuras
contaminado.
los
muchas
durante
ejemplos
evolución
evolutivos
de
de
se
los
no
se
han
pero
zonas
largos
describen
en
períodos
observado
signicativos,
industriales
pinzones
antibióticos
tras
deberíamos
dos
de
las
con
ejemplos
las
Islas
como
aire
de
Galápagos
bacterias.
infanticidio?
Pgt   t: Evolución de plantas de arroz
Los
grácos
de
investigación
variedades
barras
sobre
de
la
arroz
de
la
gura
evolución
para
6
muestran
de
obtener
plantas
plantas
los
de
resultados
arroz.
híbridas
(F
Se
).
de
una
cruzaron
dos
Posteriormente,
1
se
cultivaron
Cada
de
▲
año
las
se
estas
plantas
tomó
plantas
nota
para
de
híbridas
la
fecha
sembrarlas
en
F
Fig 5 L cc d n mb
en
de
el
cinco
sitios
oración
mismo
y
sitio
F
3
diferentes
se
al
en
recogieron
año
siguiente.
F
4
Japón.
semillas
F
5

d gd dn ccíic d
Sapporo
 y d n d  mc cn  q
43° N
 ó.
Fuisaa
40° N
onasu
36° N
iratsua
polación
35° N
oriinal
plantada n
hiuo
33° N
iaai
31° N
56
70
84
98 112 126
68
82
96
110 124 138
54
68
82
96 110124 138
51
65
79
93
10712
1 135
días hasta la oración
▲
1
Fig 6
¿Por
una
2
qué
se
utilizaron
variedad
Describe
los
cambios
generaciones
híbridos
en
la
investigación
en
lugar
de
pura?
F
y
3
F
[2]
que
de
se
las
muestran
plantas
de
en
el
arroz
gráco
entre
cultivadas
las
en
6
Miyazaki.
3
a)
Indica
en
la
[2]
la
relación
generación
entre
F
el
tiempo
de
.
oración
y
la
latitud
[1]
6
b)
274
Sugiere
una
razón
de
esta
relación.
[1]
5 . 2
4
a)
Predice
hasta
los
la
resultados
generación
si
F
la
investigación
se
hubiera
s e l e c c i ó n
n a T u r a l
alargado
.
[1]
10
b)
Predice
los
resultados
generación
F
de
recoger
semillas
cultivadas
en
Sapporo
y
cultivadas
en
Miyazaki
de
de
plantas
plantas
de
de
la
la
10
generación
F
y
sembrarlas
juntas
10
en
Hiratsuka.
[3]
Los pinzones de las Islas Galápagos
Variaciones de los picos de pinzones en la isla Daphne Major
pequeña
Pinta (5)
isla,
isla
llamada
prácticamente
Daphne
no
hay
Major.
pinzones
En
esta
terrestres
Genovesa (4)
Rábida (8)
pequeños
(Geospiza
fuliginosa).
Ambas
especies
se
Marchena (4)
alimentan
también
Santiago (10)
de
semillas
puede
pequeñas,
comer
semillas
aunque
más
G.
fortis
grandes.
Al
Daphne Major (2/3)
no
Santa Cruz
Fernandina
que
competir
con
G.
fuliginosa
por
las
San Cristóbal
(9)
(9)
tener
(7)
Santa Fe
(5)
Isabela (10)
Española (3)
Santa María (8)
▲
Fig 7 Aciiég d  I Gág cn  núm d
ci d inzón d cd i
Darwin
visitó
recogió
las
especímenes
posteriormente
pinzones.
observó
En
que
de
los
su
dieta.
entre
total
hipótesis
partir
y
una
y
Rosemary
de
relacionadas
el
otro
Peter
y
ha
Rosemary
han
en
las
la
que
pájaros
especie
una
se
se
conoce
particular,
y
G. magnirostris
este
se
la
como
Peter
que
las
estrechamente
cuando
uno
cambia,
investigación
ha
de
concentrado
población
(Geospiza
en
nalidades”.
demostrado
Grant
(c)
Islas
suponer
están
y,
con
generales
propuso
de
G. fortis(pico pequeño)
picos
numerosas
En
La
los
realmente
que
dieta
de
Darwin
una
(b)
que
ocurría
semejanzas
7),
G. fortis (pico grande)
Darwin
mismo
diferentes
hace.
en
mediano
lo
(a)
y
como
formas
original
lo
pico
la
lo
particularmente
terrestre
las
Darwin.
con
también
y
habido
sobre
del
las
tomado
para
1835
aves,
especies.
y
podría
había
Grant
características
14
gura
“se
entonces,
pinzones
pequeñas
distribución
escasez
se
investigaciones
en
la
modicado
Desde
los
su
que
archipiélago,
había
hay
en
identicadas
variaban,
(véase
de
de
en
de
tamaños
Basándose
ellos
Galápagos
fueron
los
pinzones
Galápagos
a
Islas
fortis)
de
de
pinzón
una
▲
Fig 8 Vición n  fm d ic d  inzn d 
I Gág.() G. fortis (ic gnd). (b) G. fortis (ic
qñ). (c) G. magnirostris
275
5
E V O L U C I Ó N
semillas
tienen
las
Y
B I O D I V E R S I D A D
pequeñas,
menor
otras
el
cuerpo
tamaño
en
y
el
pico
Daphne
de
Major
G.
fortis
que
en
islas.
La
variación
(véase
la
aunque
el
1977,
una
sequía
en
la
isla
de
Daphne
una
escasez
de
semillas
de
pequeñas,
por
G.
fortis
se
alimentó
de
semillas
más
duras,
son
que
capaces
población
los
de
individuos
romper
murió
ese
y
con
abrir.
año,
y
la
picos
La
denomina
más
entre
los
datos
de
individuos
el
con
fenómeno
el
de
pico
El
más
Niño
meses
mayor
de
fuertes
número
de
lluvias
y,
semillas
fue
menos
semillas
grandes
cantidad
regreso
la
rápidamente
y
de
del
cantidad
de
alimento
clima
de
duras.
G.
estaban
37
vivos
aleatoria
tenía
el
de
picos
promedios
cantidad
en
la
de
1987.
ciento
1983
y
largos
1983,
semillas
y
en
En
de
no
y
fortis
de
fortis
y
la
de
la
anchura
disponibles
sobre
los
del
pinzones
pico
que
en
la
se
reprodujeron,
y
se
anchura
predijeron
promedio
los
del
1983
y
1987.
Los
resultados
observados
pico
son
En
el
Una
dejó
solo
se
que
En
1987,
que
con
la
por
similares
a
esas
promedio
aumentó
predicciones.
del
6
promedio
pico
µm.
del
disminuyó
de
las
Se
predijo
aumentaría
Asimismo,
pico
120
observado
por
la
G.
fortis
desde
pero
menor
pequeñas.
natural
los
10
que
µm
y
la
en
se
predijo
disminuiría
130
que
µm
y
la
en
µm.
hayan
que
el
selección
se
No
de
la
fortis
están
es
que
han
una
especie
1859,
ocurrido
claramente
en
dicha
en
se
esperar
cambios
teoría
han
no
suceden
razonable
observado
su
evolución
realidad,
enormes
publicó
G.
en
signicativos
hubiera
de
que
teoría
que,
natural.
Darwin
caso
signicativos
la
producido
aunque
en
a
es
cambios
selección
se
especie
los
objeciones
selección
que
muestra
estrechos
correlación
Partiendo
longitud
se
Con
año,
una
La
genes
blandas
pinzones
1983.
más
G.
ese
los
fue
y
inuye.
los
consigo
considerablemente
pequeñas
picos
genes,
mayor
disposición.
redujo
población
más
de
hasta
por
una
a
los
los
resultado,
pequeñas
tener
su
se
semillas
reproducirse
reprodujo
a
seco
al
la
y
realidad
reprodujo
de
longitud
anchura
y
también
a
más
corto.
trajo
como
de
todo
debida
heredabilidad.
cambios
realidad
un
ambiente
variación
sobrevivieron
longitud
ocho
tamaño
la
muy
1982–1983,
el
sobre
grandes
mayoría
mortalidad
los
entre
alta
y
debe
grandes
y
y
la
se
lo
heredabilidad
que
forma
Major
se
provocó
la
8)
medio
proporción
En
en
gura
cambios
vinculados
a
la
natural.
Pgt   t: Los pinzones de las Islas Galápagos
Cuando
Peter
estudiar
los
en
1973,
y
Rosemary
pinzones
había
de
Grant
la
isla
poblaciones
comenzaron
de
Daphne
reproductoras
a
1
a)
G.
especies,
Geospiza
fortis
y
Geospiza
1982,
Geospiza
magnirostris
Compara
estableció
G.
tres
reproductora
machos
y
dos
en
la
isla,
hembras.
los
números
de
G.
gura
Major
entre
magnirostris
1997
y
cambios
entre
en
la
población
y
de
2006.
[2]
en
1997
y
la
población
2006
población
con
los
de
y
magnirostris.
G.
[3]
Daphne
Major
tiene
una
supercie
de
fortis
2
Daphne
la
9
0,34
en
en
1997
inicialmente
La
2
muestra
entre
una
G.
con
los
fortis
cambios
población
cambios
scandens.
de
En
los
magnirostris
de
b)
dos
Describe
Major
km
2
.
1
km
equivale
a
100
hectáreas
2006.
y
1
hectárea
densidades
es
100
m
máximas
×
y
100
m.
mínimas
Calcula
de
G.
las
fortis
1500
G. for tis
durante
1997–2006.
[4]
G. magnirostris
soremún
1000
500
La
tabla
de
semillas
2
de
pinzones
pequeñas
plantas,
muestra
en
en
son
las
las
los
porcentajes
dietas
Daphne
de
por
tres
semillas
especies
por
tipos
especies
Las
22
medianas
de
tres
Major.
producidas
semillas
las
el
de
cactus
0
1996
1998
2000
2002
2004
2006
Opuntia
echios
y
las
semillas
grandes,
que
son
año
muy
▲
duras,
por
Tribulus
cistoides
Fig 9 Cmbi n  núm d G. fortis y
3
a)
Resume
la
especies
de
dieta
de
cada
una
de
las
G. magnirostris n 1996 y 2006
276
pinzón
en
Daphne
Major.
[3]
5 . 2
ep
▲
Geospiza fortis
s e l e c c i ó n
n a T u r a l
Geospiza magnirostris
Geospiza scandens
añ
1977
1985
1989
2004
1985
1989
2004
1977
1985
1989
2004
Pqñ
75
80
77
80
18
5,9
4,5
85
77
23
17
M
10
0,0
5,1
11
0,0
12
26
15
22
70
83
G
17
19
16
8,2
82
82
69
0,0
0,0
0,0
0,0
T
b 2
b)
Hubo
una
Major
de
la
de
los
en
sequía
2003
tabla,
y
muy
2004.
deduce
pinzones
fuerte
en
Utilizando
cómo
durante
cambió
la
b)
Daphne
los
la
datos
dos
tamaño
promedio
El
tamaño
aumentó
La
gura
10
muestra
un
índice
del
pico
del
G.
fortis
adulto
desde
promedio
1973
Al
tamaño
en
1973
se
le
ha
en
asignado
cero
y
los
tamaños
de
los
años
muestran
en
comparación
con
cambia
más
sequía.
en
la
del
primera
pico
de
[2]
sequía
G.
fortis
la
segunda
sequía
fuerte,
disminuyó.
en
cómo
los
la
datos
de
selección
esta
pregunta,
natural
podría
siguientes
causar
se
el
el
explica
valor
pico
hay
cuales
hasta
Basándote
2006.
del
cuando
las
tamaño
pero
del
por
[3]
c)
4
razones
rápidamente
dieta
sequía.
Sugiere
estos
cambios
en
el
tamaño
del
este.
pico
en
las
dos
sequías.
[3]
1
5
Se
calculó
natural
la
en
intensidad
Daphne
de
Major
la
selección
durante
las
dos
ocip led oñamat led ecidní
0,5
sequías.
Los
valores
diferenciales
de
calculados
selección.
se
Para
la
denominan
longitud
0
del
pico,
sequía
van
hasta
desde
1,08
+0,88
durante
durante
la
la
segunda
primera
sequía.
0,5
Los
diferenciales
para
la
anchura
para
el
tamaño
de
y
selección
son
profundidad
similares
del
pico
y
1
diferenciales
1,5
de
comparación
1975
1980
1985
1990
1995
2000
del
pico
en
selección
con
los
general.
muy
valores
Son
grandes,
calculados
en
en
2005
otras
investigaciones
sobre
la
evolución.
año
Sugiere
▲
razones
por
las
que
la
selección
Fig 10 T
mñ iv d ic d G. fortis n 1973 y 2006
El
gráco
muy
muestra
rápidos
Ambos
se
en
el
dos
períodos
tamaño
corresponden
de
cambios
promedio
con
del
períodos
pico.
a)
en
Daphne
Indica
los
rápidos
de
G.
dos
en
el
con
G.
es
fortis
Daphne
respecto
al
tamaño
inusualmente
del
intensa
pico
en
la
de
isla
de
Major.
[2]
de
6
sequía
natural
Discute
las
ventajas
de
investigar
la
evolución
Major.
períodos
tamaño
de
cambios
promedio
del
más
pico
fortis.
durante
largos
motivos
de
períodos
que
investigaciones
se
a
de
hayan
largo
tiempo
hecho
y
los
pocas
plazo.
[3]
[2]
La selección natural y la resistencia a los antibióticos
Uso de teorías para explicar los fenómenos naturales: la teoría de la evolución por
selección natural puede explicar el desarrollo de la resistencia a antibióticos en
las bacterias.
Los
de
antibióticos
la
medicina
primera
vez,
son
del
se
uno
siglo
de
XX.
esperaba
los
grandes
Cuando
que
fueran
se
triunfos
usaron
un
control
por
método
de
pero
permanente
cada
vez
antibióticos
hay
en
las
de
más
las
enfermedades
problemas
bacterias
de
bacterianas,
resistencia
a
los
patógenas.
277
5
E V O L U C I Ó N
Se
han
Y
B I O D I V E R S I D A D
observado
las
siguientes
cómo
tendencias:
es
Pocos
●
años
después
de
introducir
aparecen
nuevo
y
bacterias
usarlo
en
desarrolla
útil,
pues
la
resistencia
permite
a
los
entender
antibióticos
lo
que
hay
que
un
hacer
antibiótico
se
muy
para
reducir
el
problema.
pacientes,
resistentes.
16
14
La
●
resistencia
cada
cada
más
ello,
antibióticos
especies
especie,
infecciones
Por
los
el
por
tiempo
extiende
bacterias
aumenta
causadas
durante
de
se
la
en
cepa
que
se
12
patógenas.
proporción
una
a
aicnetsiser %
En
●
vez
a
de
resistente.
han
10
8
6
4
utilizado
los
antibióticos
para
tratar
enfermedades
2
bacterianas,
se
han
ido
acumulando
cambios
en
las
se
puede
explicar
con
la
teoría
4002
que
3002
de
▲
evolución
2002
desarrollo
ejemplo
1002
el
un
0002
es
9991
tanto,
8991
lo
7991
Por
antibióticos
las
6991
los
de
5991
a
antibióticos
4991
bacterianas.
resistencia
los
3991
la
a
2991
de
resistencia
1991
poblaciones
de
0991
0
propiedades
Fig 11 Pcn d inci  cixcin n
de
1990 y 2004
la
selección
natural.
La
comprensión
cientíca
de
La resistencia a los antibióticos
Evolución de la resistencia a antibióticos en bacterias.
La
resistencia
de
las
a
los
antibióticos
se
debe
a
los
genes
población sin bacterias
bacterias,
por
lo
que
puede
heredarse.
resistentes a los antibióticos
El
mecanismo
disminución
que
de
la
causa
el
aumento
resistencia
a
los
o
la
antibióticos
se
gen de resistencia
gen de resistencia
a los antibióticos
resume
en
la
gura
12.
a los antibióticos
adquirido
formado por mutación
La
evolución
ha
ocurrido
de
la
resistencia
a
múltiples
de una bacteria
antibióticos
en una bacteria
de otra población
evolución
en
tan
obedece
solo
a
las
unas
décadas.
siguientes
Esta
rápida
causas:
población con algunas bacterias
resistentes a los antibióticos
●
Ha
habido
un
uso
generalizado
antibióticos,
tanto
como
piensos
para
tratar
de
los
se usa el antibiótico y, por tanto,
enfermedades
hay una fuerte selección natural
en
los
para
animales
utilizados
a favor de la resistencia
en
las
granjas.
población con más bacterias
●
Las
bacterias
pueden
reproducirse
muy
resistentes a los antibióticos
rápidamente,
menos
de
con
una
un
tiempo
de
generación
de
no se usa el antibiótico y, por
hora.
tanto, hay una selección natural
●
Las
poblaciones
enormes,
lo
bacterianas
que
aumenta
son
la
a
menudo
(débil) contra la resistencia
probabilidad
población con algunas bacterias
de
formación
de
un
gen
de
resistencia
a
los
menos resistentes a los antibióticos
antibióticos
●
Las
bacterias
otras
el
de
de
especie
a
de
transmitir
varias
plásmidos,
resistencia
278
mutación.
pueden
bacterias
uso
una
por
maneras,
que
bacterias
antibióticos
sus
de
otra
a
incluido
permiten
adquiera
genes
que
genes
de
especie.
▲
Fig 12 Evción d  inci   nibióic
5 . 2
s e l e c c i ó n
n a T u r a l
Pgt   t: Resistencia a la clor tetraciclina en bacterias del suelo
Se
recogieron
distancias
de
bacterias
un
lugar
del
suelo
especíco
a
distintas
en
una
3,0
granja
2,5
cerdos
había
se
Minnesota
desbordado
había
de
en
los
acumulado
cerdos
de
n
los
de
del
favorecer
animales.
Se
UU.)
estiércol
de
fuera
esta.
esta
subterapéuticas
el
el
(EE.
de
granja
un
una
se
pocilga
El
contenía
antibiótico
y
alimento
bajas
dosis
clortetraciclina
crecimiento
hicieron
donde
pruebas
)%( aicnetsiser
de
más
con
rápido
las
con
de
2,0
1,5
1,0
0,5
bacterias
0,0
para
a
averiguar
este
en
el
qué
antibiótico.
gráco
de
porcentaje
Los
era
resultados
barras.
Las
resistente
se
barras
5 m
muestran
20 m
100 m
distancia de la pocilga
amarillas
Fuente: Ghosh, S.; Lapara , T. M. “T c f bic
muestran
a
la
el
porcentaje
clortetraciclina
que
de
bacterias
crecieron
resistentes
en
un
nibiic  in fm nim n  ifin nd inc f
nibiic inc mng i bci”. The International Society for
medio
Microbial Ecology Journal. 2007
. N.° 1, . 191–203.
rico
el
en
nutrientes
porcentaje
que
se
en
usaron
diferentes
y
un
para
tipos
de
las
barras
medio
naranjas
pobre
estimular
el
en
muestran
nutrientes
crecimiento
de
de
bacterias.
2
1
a)
Indica
la
relación
bacterias
poblaciones
entre
el
porcentaje
Predice
si
el
a
los
antibióticos
y
la
la
pocilga.
Explica
la
la
los
diferencia
antibióticos
habría
pocilga
en
la
de
pocilga
y
las
pocilga.
resistencia
[4]
sido
inferior
100
metros.
a
200
a
los
metros
que
a
[3]
Discute
el
uso
entre
las
de
dosis
subterapéuticas
de
resistencia
antibióticos
a
porcentaje
la
[1]
3
b)
la
a
distancia
de
de
a
lejanas
de
antibióticos
resistencia
cercanas
en
los
piensos
para
animales.
[2]
poblaciones
279
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
5.3 c    
Comprensión
Aplicaciones
➔
El sistema binomial de los nombres para las
➔
Clasicación de una especie vegetal y otra
especies tiene un uso universal entre los
animal desde el dominio hasta el nivel de
biólogos y ha sido acordado y desarrollado en
especie.
toda una serie de congresos.
➔
➔
Reconocimiento de los rasgos externos de
Cuando se descubren nuevas especies reciben
las briotas, licinotas, coniferotas y
un nombre cientíco siguiendo el sistema
angiospermotas.
binomial.
➔
➔
Reconocimiento de los rasgos de los poríferos,
Los taxónomos clasican las especies usando
cnidarios, platelmintos, anélidos, moluscos,
una jerarquía de taxones.
ar trópodos y cordados.
➔
Todos los organismos se clasican dentro de
➔
Reconocimiento de los rasgos de las aves,
tres dominios.
los mamíferos, los anbios, los reptiles y los
➔
Los taxones principales para clasicar a los
peces.
eucariotas son el reino, el fílum, la clase, el
orden, la familia, el género y la especie.
➔
Habilidades
En una clasicación natural, el género y los
taxones superiores acompañantes abarcan
➔
todas las especies que han evolucionado a
Construcción de claves dicotómicas para su
uso en la identicación de especímenes.
par tir de una especie ancestral común.
➔
Los taxónomos a veces reclasican grupos de
Naturaleza de la ciencia
especies cuando se tienen nuevas pruebas
que demuestran que un taxón previo incluye
➔
Cooperación y colaboración entre grupos de
cientícos: los cientícos emplean el sistema
especies que han evolucionado a par tir de
binomial para identicar especies, en lugar de
especies ancestrales diferentes.
usar los innumerables nombres locales.
➔
Las clasicaciones naturales ayudan a
identicar especies y permiten predecir las
características compar tidas por las especies
dentro de un grupo.
Clasicación y cooperación internacional
Cooperación y colaboración entre grupos de cientícos: los cientícos emplean
el sistema binomial para identicar especies, en lugar de usar los innumerables
nombres locales.
Los
biólogos
llaman
identicables
puede
280
tener
de
especies
organismos.
diferentes
a
los
La
nombres
grupos
misma
especie
locales,
incluso
en
la
el
mismo
especie
como
de
Arum
idioma.
planta
Por
ejemplo,
conocida
maculatum
se
por
llama
en
los
Inglaterra
cientícos
lords-and-ladies,
5 . 3
cuckoo-pint,
cows
and
también
la
jack
bulls,
hay
chandelle,
Vierge,
la
todavía
de
menor,
idiomas
de
En
Los
de
se
todo
el
es
colaboración
se
una
un
zona,
que
hecho,
el
sean
los
del
nombre
en
otros
una
la
que
parte
se
µεαυ
como
en
del
y
weiss
alemán
(usado
mynte
en
jambu
chilli
por
en
y
malayo
diferentes
wild
los
y
que
un
el
del
nombre
αδιαυτoυ
Teofrasto),
latín
(usado
Seeblumen
mynte
Turner)
(que
de
de
por
en
geel
por
así
consta
λενκoν
(usado
Fuchs),
(usado
grupo
seguido
τo
femina
Seeblumen
inglés
especies
clásico
anagallis
Plinio),
un
grupo
αδιαυτoυ
griego
mas
similares,
de
y
y
water
jambu
malasios
por
en
bol
y
utilizan
Eugenia).
una
necesitan
que
de
genérico
especies
especie
valiosa
es
comprensibles
ejemplo
nombre
para
ciencia
de
cada
se
en
ha
cooperación
y
cientícos.
en
de
gran
Linnaeus,
de
de
de
nomenclatura
antes
en
muchos
en
el
nombres
todavía
estilo
nomenclatura
medida
que
constituyó
sistema
el
que
binomial
moderno
está
yerba
diferente.
ser
lo
y
grupos
b i o d i v e r s i d a d
de
anagallis
comida
l a
nombre
τo
hay
utiliza
hay
d e
especíco,
Sainte-
dragontia
diablo
se
pero
por
que
sistema
arón,
del
pueden
la
especie:
planta
buen
debe
genialidad
binomial
De
un
de
francés,
locales:
de
español
maculatum,
sistema
entre
Carolus
introdujo
Esta
El
sistema
especies
sueco
a
En
que
angels,
En
nombres
esta
vela
and
meat.
manteau
también
Arum
cientícos
desarrollado
de
fuego,
una
mundo.
Nuestro
para
internacional,
nombres
de
le
barba
locales
de
devils
snake’s
vachotte.
español
reere
cultura
actividad
la
para
nombres
la
o
alcatrax,
“primaveras”
y
variedad
nombres
hojas
quemado.
pulpit,
lily
pied-de-veau,
pilette
culebra,
the
una
le
más
in
willy
c l a s i f i c a c i ó n
al
con
la
base
del
en
uso
hoy
Linnaeus
que
ya
se
biólogo
siglo
XVIII
dos
partes.
sistema
en
día.
reejaba
había
un
utilizado
▲
idiomas.
Este
estilo
Fig 1 Arum maculatum
reconoce
Desarrollo del sistema binomial
El sistema binomial de los nombres para las especies
tiene un uso universal entre los biólogos y ha sido
acordado y desarrollado en toda una serie de congresos.
A
n
de
garantizar
nombres
a
los
para
A
que
para
asisten
animales
nales
los
del
en
considerado
todos
delegados
para
siglo
Internacional
celebrado
y
que
de
los
organismos
XIX,
como
el
en
todo
y
todos
Botánica
Génova
de
plantas
los
1892
el
utilicen
celebran
mundo.
años
por
se
de
se
el
mismo
sistema
regularmente
Hay
congresos
de
congresos
especícos
hongos.
(IBC,
punto
biólogos
vivos,
se
sus
celebró
siglas
propuso
partida
que
para
el
en
el
los
Congreso
inglés).
año
En
1753
géneros
y
el
IBC
fuese
las
especies
de
▲
plantas
y
hongos,
ya
que
este
fue
el
año
en
que
Linnaeus
publicó
Fig 2 Linnaea borealis. A mnd  ign
Species
binmi  n  n bióg,  
Plantarum,
la
obra
que
formuló
binomios
sistemáticos
para
todas
las
dcibi n ccíic d gnim.
especies
del
reino
vegetal
conocidas
hasta
entonces.
En
el
IBC
celebrado
Linnaea borealis f nmbd n n
en
Viena
en
1905,
se
aceptó
con
150
votos
a
favor
y
19
en
contra
 C Linn,  bióg c q
la
regla
Species
El
de
que
“la
Plantarum
nomenclature
(ann.
decimonoveno
IBC
1753)
se
botanique
pour
celebrará
les
en
commence
groupes
de
Shenzhen
avec
plantes
(China)
Linné,
vasculaires”.
en
el
año
2017.
ind  im d nmnc binmi
y nmbó nm n y nim
icnd dic im.
281
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
El
primer
1889.
para
Se
Congreso
reconoció
nombrar
acordaron
como
pues
que
fecha
ese
año
actual
encuentra
en
nombrar
las
de
en
los
que
4.ª
los
de
falta
Zoología
reglas
especies
y
en
los
nombres
para
todas
animales,
válidos
edición
y,
celebró
y
las
sin
de
publicó
de
duda,
vayan
Se
las
en
reglas
eligió
especies
el
en
animales
más
se
año
obra
conocidas
los
en
la
hasta
Zoológica
ediciones
perfeccionando
1758
animales,
Natura,
Nomenclatura
habrá
París
internacionalmente
dichas
Systema
especies
Internacional
cientícos
se
aceptadas
subsiguientes.
Linnaeus
Código
su
conforme
las
congreso
binomios
El
hacían
clasicar
inicio
el
formuló
futuro
y
este
de
fue
entonces.
se
en
Internacional
que
en
métodos
el
para
especies.
El sistema binomial
Cuando se descubren nuevas especies reciben un
nombre cientíco siguiendo el sistema binomial.
El
sistema
porque
el
palabras
La
que
(como
primera
especies
es
que
nombre
El
el
especíco
la
En
texto
●
Después
puede
o
de
del
de
la
ll am a
c a da
n om e nc la t u ra
es pe c i e
Linnaea
g é ne ro
ci e rta s
género
con
una
—u n
c on s t a
borealis ,
en
gé ne ro
ca r a c te rí s t ic a s —
e s pe ci e .
Exi ste n
comienza
letra
mecanograado
de
que
el
abreviarse
seguida
de l
se
de
es
y
la
b i n om ia l
dos
gura
un
la
dive rs a s
de
2).
g r up o
s eg u n da
n or m a s
de
es
el
s ob r e
la
bino mi a l:
especie
●
bi ól og os
e j e mpl o
n o mb r e
comp a r te n
nombre
de
l os
i nte r naci ona l
en
el
nomenclatura
●
uti l i za n
nombre
del
con
una
letra
mayúscula
o
impreso,
el
binomio
aparezca
completo
usando
nombre
y
el
nombre
minúscula.
la
letra
completo
inicial
de
la
binomio
del
va
una
nombre
especie;
por
en
cursiva.
vez
del
en
el
texto,
género
ejemplo:
L.
borealis
ALLIGATORIDAE
●
El
primer
de
mississippiensis
1753
nombre
para
publicado
especies
de
para
plantas
una
y
de
especie
1758
es
para
el
correcto
(a
partir
animales).
Alligator
sinensis
La jerarquía de taxones
Caiman
crocodilus
Los taxónomos clasican las especies usando una
latirostris
jerarquía de taxones.
yacare
La
En
palabra
“taxón”
biología,
especie
se
las
viene
especies
clasica
en
del
se
un
griego
y
designa
categorizan
género,
y
los
o
a
un
clasican
géneros
se
grupo
en
de
cosas.
taxones.
agrupan
en
Cada
familias.
Melanoniger
La
suchus
gura
familia.
3
Las
muestra
familias
un
se
ejemplo
agrupan
de
en
los
géneros
órdenes,
y
los
especies
órdenes
de
en
una
clases
y
así
palpebrosus
sucesivamente
hasta
el
nivel
de
reino
o
dominio.
Los
taxones
forman
Paleo-
una
jerarquía,
pues
cada
taxón
incluye
taxones
del
nivel
inferior.
suchus
trigonatus
Según
cada
▲
se
vez
asciende
mayor
Fig 3 Cicción d  fmii d
características.
igá
282
de
en
la
jerarquía,
especies,
las
los
cuales
taxones
incluyen
comparten
cada
un
vez
número
menos
5 . 3
c l a s i f i c a c i ó n
d e
l a
b i o d i v e r s i d a d
Los tres dominios
Todos los organismos se clasican dentro de tres dominios.
Los
sistemas
categorías
procariotas.
se
ha
se
evidente
lo
tres
tanto,
conocen
bacterias
los
y
hay
en
se
de
de
biólogos,
eucariotas
pero
las
se
son
de
de
grandes
ARN
eucariotas
inadecuada
diversos.
del
distintos
dos
células:
considera
muy
bases
los
sistemas
organismos:
y
porque
Particularmente,
ribosomal,
procariotas
La
como
son
de
tabla
Los
clasicación
Eubacteria,
dominios,
distinguen.
generalmente
los
día
de
grupos
dominios.
los
en
reconocen
tipos
a
se
los
que
se
Archaea.
denominan
tres
que
hoy
los
procariotas
dos
y
en
secuencia
mayoría
categorías
clasican
los
la
categorías
características
se
que
que
la
tradicionales
basadas
clasicación
Eubacteria
grandes
Estas
se
Esta
determinó
denominó
Por
clasicación
organismos
descubierto
cuando
hizo
de
de
1
así
bacterias,
suelen
ser
todos
muestra
miembros
estos
y
y
reconocen
Eucarya.
organismos
de
las
dominios
eucariotas.
familiares
menos
los
algunas
de
arqueas
relativamente
arqueas
que
ahora
Archaea
para
la
Las
mayoría
de
conocidas.
ctt
dm
et
Histonas asociadas
ah
No hay.
ey
Hay proteínas semejantes a
al ADN
Hay.
las histonas unidas al ADN.
Presencia de intrones
No hay o rara vez hay.
Hay en algunos genes.
Son frecuentes.
Estructura de las
Está hecha de una
No está hecha de
No está hecha de
paredes celulares
sustancia química llamada
peptidoglicano.
peptidoglicano; no siempre
peptidoglicano.
hay.
Diferencias en
Lípidos unidos a glicerol
Lípidos unidos a glicerol
Lípidos unidos a glicerol
las membranas
mediante enlaces éster;
mediante enlaces éter;
mediante enlaces éster;
celulares
cadenas laterales no
cadenas laterales no
cadenas laterales no
ramicadas; glicerol de
ramicadas; glicerol de
ramicadas; glicerol de
forma D.
forma L .
forma D.
▲
T
b 1
Las
la
arqueas
se
supercie
los
agua
con
se
como
del
Los
Los
virus
no
genes
los
seres
y
de
en
se
en
los
en
el
sistema
del
gas
clasican
que
organismos
por
sal
su
vivos,
fondo
de
hábitats
altas
la
de
“gas
ninguno
proteínas
comparten
las
de
de
de
viven
termitas
y
y
son
pocas
a
el
la
metano
intestinos
los
en
mismo
como
cercanas
los
dominios.
el
incluso
Tierra.
emiten
en
pantanos”
tres
e
la
como
extremos,
obligados
los
los
océano
temperaturas
utilizando
muy
del
hábitats,
supercie
metabolismo;
o
de
bastantes
o
anaerobios
digestivo
en
variedad
del
debajo
muy
son
de
metano
codican
amplia
algunos
de
desecho
una
sedimentos
muy
metanógenos
producción
tienen
que
petróleo
encuentran
producto
ganado
la
océano,
de
concentraciones
ebullición.
de
del
depósitos
También
encuentran
responsables
los
pantanos.
Aunque
código
características
genético
con
los
vivos.
283
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
Eubacteria
Archaea
Eucarya
at
Bacterias verdes
Mohos
lamentosas
it   
Animales
mucosos
spiroquetas
Bacterias
Methanobacteria
A continuación se denen las
Hongos
Halólos
Gram
Proteobacteria
Methanococcus
Plantas
positivas
características de los organismos
Cyanobacteria
Ciliados
de uno de los reinos. ¿Puedes
Flagelados
deducir cuál?
Multicelulares; células
normalmente unidas por
enlaces intercelulares; matriz
extracelular con proteínas
▲
brosas, normalmente
Fig 4 Áb gnéic q m  cin n  gnim viv bd
n  cnci d b d ARN ibómic
colágenos, entre dos epitelios
distintos; reproducción
Clasicación de los eucariotas
sexual, con la producción de
un óvulo que es fer tilizado por
Los taxones principales para clasicar a los eucariotas
un espermatozoide a menudo
monociliado; fagotrócos
son el reino, el fílum, la clase, el orden, la familia, el género
y osmotrócos; sin pared
y la especie.
celular.
Los
eucariotas
(plural
de
órdenes,
familias
eucariotas
La
porque
reinos,
▲
es
mayoría
plantas,
se
clasican
fílum),
así:
de
que
y
los
en
la
son
se
La
fílum,
hongos
reinos.
vez
biólogos
protistas
pero
en
su
géneros.
reino,
animales,
los
a
jerarquía
clase,
actualidad
existe
Fig 5 L g d n id
esta
división.
cicd cm i.
Ejemplos de clasicación
Clasicación de una especie vegetal y otra animal
desde el dominio hasta el nivel de especie
Los
animales
muestra
hasta
la
la
y
las
plantas
clasicación
de
son
reinos
una
y
dominio
de
un
Eucarya.
animal
La
desde
el
tabla
l
Pm t
Reino
Animalia
Plantae
Fílum
Chordata
Angiospermophyta
Clase
Mammalia
Monocotyledoneae
Orden
Carnivora
Palmales
Familia
Canidae
Arecaceae
Género
Canis
Phoenix
Especie
lupus
dactylifera
▲
T
b 2
2
reino
especie.
Tx
284
del
planta
El
diversos
no
de
cuatro
protistas.
muy
reino
en
orden,
reconoce
y
Cada
dividen
y
se
clases
divide
y,
taxones
familia,
reinos
último
es
deberían
consenso
a
en
para
clasicar
género
de
el
los
continuación,
y
a
en
los
especie.
eucariotas:
más
controvertido,
dividirse
sobre
en
cómo
más
sería
5 . 3
c l a s i f i c a c i ó n
d e
l a
b i o d i v e r s i d a d
Pgt   t: Clasicación de peces car tilaginosos
Todos
de
la
los
peces
clase
comunes
que
se
muestra
Chondrichthyes.
de
esta
clase
en
en
Son
el
la
los
gura
peces
noroeste
de
6
son
1
Indica
más
el
especies
reino
de
la
al
que
gura
pertenecen
todas
las
6.
[1]
Europa.
2
a)
Cuatro
de
los
pertenecen
cuáles
b)
de
mismo
la
gura
género.
6
Deduce
son.
Deduce,
cuatro
(i)
peces
al
aportando
peces
La
[1]
una
razón,
pertenecen
misma
especie
o
si
estos
a:
especies
diferentes
(ii)
La
misma
[2]
familia
o
familias
diferentes
c)
Indica
dos
cuatro
[2]
características
peces
que
no
de
tienen
estos
los
otros
cuatro.
3
▲
Los
otros
[2]
cuatro
peces
se
clasican
en
dos
Fig 6 Pc c igin n m d n d
órdenes.
Deduce,
aportando
una
razón,
cómo
E
se
dividen
los
cuatro
peces
en
dos
órdenes.
[2]
Clasicación natural
En una clasicación natural, el género y los taxones
superiores acompañantes abarcan todas las especies que
han evolucionado a par tir de una especie ancestral común.
Existe
que
todos
un
un
más
consenso
se
los
miembros
antepasado
ascendencia
compartan
Un
de
volar
y
evolucionó
común,
clasicarlos
juntos,
y
aves
los
y
hongos
celulares
sus
los
y
paredes
con
No
así
los
la
no
dieren
salvo
un
taxón
llama
que
de
esta
superior
clasicación
los
natural
todos
en
para
en
mueven,
miembros
o
en
estos
muchos
fílum
juntos,
pero
la
manera
convención,
deben
tener
natural.
de
grupos
aspectos.
a
todos
un
Por
grupo
Chordata.
por
no
y,
como
No
En
sería
el
el
y
más
La
no
su
natural
aves,
tienen
animal
pasado
las
tienen
articial
las
las
capacidad
un
apropiado
reino
porque
es
separado
guardan
agrupar
vuelan.
en
clasicación
evolucionaron
sería
porque
posiblemente
esta
que
articial
juntos
colocarlos
el
demostrado
está
claro
clasicación
convergente
sean
han
le
separado
clasicaron
se
o
especies
Según
ya
y
a
plantas
paredes
que
investigaciones
parecido
entre
sí
que
animales.
siempre
que
se
se
esperar
insectos
por
celulares
moleculares
esto
murciélagos
no
las
características.
los
antepasado
las
a
cabe
clasicar
evolucionaron.
género
clasicación
murciélagos
para
cómo
un
común:
muchas
de
a
de
común,
ejemplo
los
cientíco
aproxime
puede
similares
a
la
qué
grupos
natural
hacer
vista,
que
de
puede
especies
ser
organismos
mientras
que
la
comparten
problemática.
emparentados
radiación
un
La
antepasado,
evolución
de
forma
adaptativa
lejana
puede
hacer
285
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
que
el
organismos
pasado,
número
la
posible
moleculares
algunos
estrechamente
clasicación
ha
de
se
características
dado
grupos.
emparentados
natural
El
lugar
a
subtema
basaba
visibles,
cambios
5.4
en
parezcan
la
pero
el
uso
signicativos
ofrece
más
diferentes.
observación
de
en
detalles
la
al
del
nuevos
En
mayor
métodos
clasicación
de
respecto.
T  cmt
¿Qé t y       t?
En su obra Species Plantarum de 1753, Carolus Linnaeus
apoyado por el Museo Británico de Historia Natural,
introdujo binomios sistemáticos para todas las especies
los
del reino vegetal conocidas hasta entonces. Así, el
botánicos suizos y belgas. En el Congreso Internacional
binomio Physalis angulata dejó obsoleta su anterior
de Botánica celebrado en Viena en 1905, se aceptó
denominación: Physalis annua ramosissima, ramis
con 150 votos a favor y 19 en contra la regla de que “la
angulosis glabris, foliis dentato-serratis. Linnaeus
nomenclature botanique commence avec Linné, Species
devolvió a la nomenclatura cientíca de las plantas
Plantarum (ann. 1753) pour les groupes de plantes
la sencillez y brevedad de la nomenclatura vernácula
vasculaires”.
botánicos de la Universidad de Harvard y un grupo de
en la que tuvo su origen. Los nombres populares de
1
¿Por qué se adoptó el sistema de Linnaeus, en lugar
las especies rara vez superan las tres palabras. Para
de cualquier otro, como sistema internacional para
distinguir entre especies tan parecidas que per tenecen
nombrar las plantas?
al mismo grupo en lengua vernácula, se suele adjuntar
2
¿Por qué las reglas de nomenclatura internacionales
un nombre especíco al nombre del grupo.
estipulan que los nombres del género y la especie
En el Congreso Internacional de Botánica celebrado
deben ser en griego clásico o en latín?
en Génova en 1892 se propuso que el año 1753 fuese
3
Votar para tomar decisiones es algo inusual en la ciencia.
considerado como el punto de par tida para los géneros
¿Por qué se hace así en los Congresos Internacionales
y las especies. Así quedó incorporado en el Código
de Botánica? ¿Qué cuestiones de conocimiento se
Rochester de Estados Unidos en 1892 y en el código
asocian a este método de toma de decisiones?
utilizado por el Botanisches Museum de Berlín, y fue
Revisión de la clasicación
Los taxónomos a veces reclasican grupos de especies
cuando se tienen nuevas pruebas que demuestran que
un taxón previo incluye especies que han evolucionado
a par tir de especies ancestrales diferentes.
A
veces
un
surgen
grupo
grupo
en
estrecha
La
dos
por
de
lo
un
cualquier
normales,
familia
más
los
que
es
de
los
se
A
la
especies
necesario
a
otro
seres
especie.
seres
que
antepasado
taxones.
género
otra
simios
pruebas
un
entre
Hominidae.
grandes
286
o
clasicación
que
nuevas
tienen
relación
taxones,
especies
no
ha
inversa,
que
o
los
veces
taxones
procedimientos
pertenecen
incluir
causado
al
esta
más
orden
ampliamente
en
descubre
en
o
de
dividir
el
una
diferentes
trasladar
superiores.
ha
los
se
clasicadas
más
miembros
necesario
humanos
debatido
deberían
dos
taxones
que
resulta
otras
estaban
unir
entre
y
Según
humanos
Se
o
demuestran
común
controversia
taxonómicos
Primates
sobre
familia.
y
cuáles
a
la
de
Originalmente
los
todos
5 . 3
los
grandes
simios
investigaciones
cercanos
a
los
se
han
seres
humanos
considerarse
de
en
Pongidae.
la
familia
chimpancés
que,
si
los
géneros,
muestra
son
seres
los
un
la
clasicaron
demostrado
misma
más
familia.
La
humanos
gorilas
y
a
los
también
de
a
otra
los
los
Esto
mayoría
los
familia,
Pongidae,
chimpancés
orangutanes
dejaría
de
las
seres
solos
pruebas
se
tener
y
y,
a
que
género
pero
ESPECIE
l a
b i o d i v e r s i d a d
las
son
tanto,
más
deben
orangutanes
que
los
en
los
gorilas,
así
diferentes
aparte.
La
gura
7
clasicación.
Hominidae
GÉNERO Y
d e
gorilas
por
los
colocan
un
los
sugiere
humanos
chimpancés
deberían
esta
FAMILIA
▲
que
cercanos
esquema
en
que
c l a s i f i c a c i ó n
Pongidae
Gorilla
Homo
Pan
Pan
Pongo
gorilla
sapiens
troglodytes
paniscus
pygmaeus
(gorila)
(humano)
(chimpancé)
(bonobo)
(orangután)
Fig 7 Cicción d   mn
Ventajas de la clasicación natural
Las clasicaciones naturales ayudan a identicar
especies y permiten predecir las características
compar tidas por las especies dentro de un grupo.
Actualmente
Grupos
de
realizado
hay
existe
biólogos
pocas
presentes.
muy
resulta
muy
ventajas
gran
interés
veces
del
útil
incluso
mundo.
en
la
en
estudiando
investigaciones
A
conocidos
un
están
La
con
se
la
biodiversidad
áreas
el
n
donde
de
averiguar
descubren
clasicación
investigación
de
la
mundial.
hasta
nuevas
natural
ahora
qué
especies
de
las
biodiversidad.
se
habían
especies
en
lugares
especies
Ofrece
dos
▲
concretas:
Fig 8 Mimb d  fmii
Hminid y Pngid
1
Facilita
de
un
la
identicación
organismo
y
no
de
las
resulta
especies.
obvio
a
Si
se
qué
encuentra
especie
un
ejemplar
pertenece,
puede
at
identicarse
primero
clase
del
Se
dentro
pueden
su
fílum
utilizar
y
reino,
así
claves
después
el
fílum
sucesivamente
dicotómicas
dentro
hasta
para
llegar
facilitar
del
a
este
la
reino,
la
especie.
proceso.
ct  mú   ptt
Con
Phytophthora infestans,
una
clasicación
articial
no
se
obtendrían
tan
buenos
resultados;
el organismo que causa la
por
ejemplo,
si
las
plantas
con
ores
se
clasicasen
según
el
color
de
enfermedad del mildiú de la
su
or
y
se
descubriese
de
or
blanca,
un
jacinto
silvestre
( Hyacinthoides
non-scripta)
patata, tiene hifas y fue clasicado
no
se
identicaría
correctamente
porque
esta
especie
como un hongo, pero la biología
normalmente
tiene
ores
de
color
azul.
molecular ha demostrado que no
2
En
una
han
evolucionado
tanto,
las
clasicación
heredan
en
una
una
planta
partir
todos
de
una
características
características
encuentra
a
natural,
de
las
un
especie
de
química
género,
miembros
similares.
especies
sustancia
de
los
es
un
que
ancestral
Esto
es
útil
un
Por
esa
y,
clasicarse en un reino diferente,
por
posiblemente Protista. El mildiú de
predecir
ejemplo,
como
que
es un verdadero hongo y que debe
grupo
común
permite
grupo.
probable
de
si
la patata ha resultado ser difícil de
se
controlar con fungicidas. Discute
medicamento
misma
sustancia
u
por qué.
287
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
otras
se
relacionadas
descubriese
muchas
el
corazón
de
mamíferos.
tendrá
cuatro
No
se
que
con
pelo,
otras
de
gran
y
posible
especies
murciélago,
probabilidad
glándulas
hubiesen
organismos
en
especie
cámaras
sería
murciélagos
demás
encuentren
nueva
predicciones
murciélago
los
se
una
mamarias,
muchas
realizar
otras
este
serían
una
de
género.
estas
Si
hacer
correctas:
placenta,
características
ninguna
clasicado
de
podríamos
de
un
los
predicciones
articialmente
con
todos
los
voladores.
Claves dicotómicas
Construcción de claves dicotómicas para su uso en la identicación
de especímenes
A
menudo
usarlas
un
grupo.
partes;
serie
de
en
Por
construyen
Una
dicotomía
clave
las
decida
ables
y
y
de
la
descripciones
la
2
3
4
de
debe
otra
utilizar
en
o
es
a
la
a
se
tabla
usarla
de
en
dos
En
de
una
debemos
ser
el
Cada
par
uno
de
de
deben
de
los
dugón
ser
de
la
caso
si
o
tendría
pares
entre
2
Solo tiene extremidades delanteras, no puede vivir en la tierra .......
6
Las extremidades delanteras y traseras tienen garras
......................
3
Las extremidades delanteras y traseras tienen aletas
......................
4
La piel es oscura
...................................................................
La piel es blanca
......................................................................
......
Tiene dos colmillos largos
No tiene colmillos
par
no,
7
un
▲
288
de
dugones
clave.
Respiración bucal, no tiene respiradero
no
lo
Una
los
clave
focas grises
Tiene dos respiraderos, no tiene dientes
..............
7
cetáceos barbados
............. delnes, marsopas y ballenas
T
b 3 Cv  g d mmíf min
Fig 9 Mní
al
la
par
9.
clave,
traseras.
de
debemos
más
manatíes.
morsas
..............................................................
de
Podemos
gura
o
entonces
descripciones
y
la
espiráculo
tiene,
5
....................... dugones y manatíes
de
Ahora
un
leones marinos y osos marinos
..........................................................
clave.
pasamos
tiene
manatí.
par
una
extremidades
osos polares
......................................................................
Tiene un respiradero, tiene dientes
que
la
Como
ven
nutrias de mar
..............................................................
Respira a través de respiraderos
así
de
de
especie
descripciones
se
especie
▲
6
6
de
si
la
especie.
Tiene extremidades delanteras y traseras, puede salir a la tierra ....
La oreja tiene una par te externa
la
otro
los
ejemplo
decidir
respiradero.
la
descripciones
identicación
este
un
identicar
primer
decidir
falsa.
diseñador
es
descripciones
claramente
claramente
que
En
Una
el
3
para
división
La oreja no tiene una par te externa
5
dentro
descripciones
otro
La
para
compone
coincidir
visibles.
lleva
bien
las
especies
descripciones.
debe
en
dicotómicas
una
características
de
1
pares
fácilmente
clave
de
dicotómica
descripciones
especie
tanto,
claves
identicación
numerada
la
clave
la
una
estas
con
se
es
un
completa
para
si
distinguir
5 . 3
c l a s i f i c a c i ó n
d e
l a
b i o d i v e r s i d a d
at
ct   tm
●
Las claves generalmente se diseñan para usarlas en
Podrías diseñar una clave para las huellas de
una determinada zona. Todos los grupos o especies
mamíferos y aves. Las que se muestran en la gura
que se encuentran en esa zona pueden identicarse
son todas huellas delanteras derechas y no están
con la clave. Puede haber un grupo de organismos en
dibujadas a escala.
10
tu zona para los cuales nunca se haya diseñado una
clave.
●
Podrías diseñar una clave para los árboles de un
bosque local o de tu colegio, utilizando descripciones
oso
lobo
zorro
gato
perro
de sus hojas o de las cor tezas.
●
Podrías diseñar una clave para las aves que visitan
los puntos de alimentación de aves en tu zona.
●
Podrías diseñar una clave para los inver tebrados que
pato
se asocian con una especie de planta par ticular.
▲
conejo/liebre
ardilla
cier vo
gar za
Fig 10 H d mmíf y v
Plantas
Reconocimiento de los rasgos externos de las briotas, licinotas, coniferotas
y angiospermotas
Todas
En
el
las
plantas
ciclo
vital
masculinos
y
así
formado
en
la
tipo
que
de
La
en
mayoría
Los
a
un
planta,
y
convierte
desarrolla
planta.
clasican
cada
femeninos
se
se
pertenecen
de
se
en
este
se
mismo
fusionan.
un
embrión
diferentes
El
embrión.
tipos
gametos
de
los
las
●
Briotas:
plantas
●
Filicinotas:
●
Coniferotas:
●
Angiospermotas:
del
cuatro
los
principales
musgos,
hepáticas
y
antocerotas
helechos
se
de
las
plantas
está
en
uno
de
coníferas
hay
otros
los
más
árbol
Ginkgo
biloba
pequeños;
pertenece
plantas
con
ores
cuatro
rasgos
a
uno
bt
Órganos vegetativos: par tes
Tienen rizoides,
de la planta responsables
pero no
del crecimiento, no de la
verdaderas raíces.
reproducción.
Algunas tienen
externos
que
permiten
reconocer
estos
por
los
el
Los
son:
los.
aunque
ejemplo,
pequeños.
forma
Los
los,
más
plantas
cigoto
La
depende
de
los
reino.
forman
se
muestran
en
la
tabla
4.
de
ft
ct
agpmt
Generalmente tienen raíces, tallos y hojas.
tallos y hojas
simples; otras
tienen solo un talo.
Tejido vascular: tejidos con
No tienen xilema
estructuras tubulares que
ni oema.
Tienen xilema y oema.
se usan para el transpor te
dentro de la planta.
289
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
Cámbium: células entre
No tienen cámbium; no son verdaderos
Las coníferas y la mayoría de las
el xilema y el oema que
árboles ni arbustos.
angiospermas tienen cámbium, responsable
pueden producir más de
del engrosamiento secundario de tallos
estos tejidos.
y raíces y del desarrollo de las plantas en
árboles y arbustos.
Polen: pequeñas estructuras
Producen polen
Producen polen en
que se dispersan y
No producen polen.
en los conos
las anteras de las
contienen los gametos
masculinos.
ores.
Producen óvulos
Los óvulos se
gameto femenino y, una vez
en los conos
encuentran dentro
fer tilizados, se convier ten
femeninos.
de los ovarios de las
masculinos.
Óvulos: contienen un
No tienen ovarios ni óvulos.
en una semilla.
ores.
Semillas: unidades que
No tienen semillas.
Producen semillas y las dispersan.
contienen un embrión de
la planta y reservas de
alimentos dentro de un
tegumento y que pueden
dispersarse.
Frutos: semillas cubier tas
No producen frutos.
Producen frutos
por un pericarpio que se
para dispersar
desarrolla a par tir de la
las semillas por
pared del ovario.
métodos mecánicos
o por la acción
del viento o los
animales.
▲
T
b 4
Filos animales
Reconocimiento de los rasgos de los poríferos, cnidarios, platelmintos, anélidos,
moluscos, ar trópodos y cordados
Los
animales
tabla
5.
La
se
dividen
gura
11
fm
más
de
dos
30
los
ejemplos
b/
Poríferos: esponjas
No tienen
con forma de abanico,
boca ni ano.
según
de
smt
Ninguna
sus
cada
características.
Seis
de
estos
los
aparecen
en
la
uno.
eqt
ot g x t
Espículas
Tienen muchos poros en la supercie
internas (agujas)
por los que entra el agua para ltrar
esponjas con forma
el alimento. Presentan formas muy
de copa, esponjas
variadas.
tubulares, esponjas de
cristal.
290
en
muestra
5 . 3
Cnidarios: hidras,
Solo tienen
medusas, corales,
boca.
c l a s i f i c a c i ó n
Radial
anémonas de mar.
d e
l a
b i o d i v e r s i d a d
Blando, pero los
Tienen tentáculos dispuestos
corales duros
en anillos alrededor de la boca,
con células ur ticantes. Pólipos o
segregan CaCO
3
medusas.
Platelmintos: gusanos
Solo tienen
planos, trematodos,
boca.
Bilateral
Blando, sin
Tienen cuerpos planos y nos
esqueleto
con forma de cinta. Carecen de
cestodos.
circulación sanguínea y de un
sistema para el intercambio de
gases.
Anélidos: poliquetos
Tienen boca
marinos, oligoquetos,
y ano.
Bilateral
sanguijuelas.
Cavidad interna
Sus cuerpos se componen de
con líquido bajo
muchos segmentos en forma de
presión
anillo, a menudo con cerdas. Sus
vasos sanguíneos son a menudo
visibles.
Moluscos: bivalvos,
Tienen boca
gasterópodos,
y ano.
Bilateral
caracoles, quitones,
La mayoría tienen
Un borde del manto (la pared del
una concha
cuerpo) segrega la concha. Utilizan
un órgano raspador, la rádula, para
hecha de CaCO
3
alimentarse.
calamares, pulpos.
Ar trópodos: insectos,
Tienen boca
arácnidos, crustáceos,
y ano.
Bilateral
miriápodos.
▲
Esqueleto
Tienen cuerpos segmentados
externo hecho de
y patas u otros apéndices con
placas de quitina
ar ticulaciones entre sus par tes.
T
b 5 Ccíic d i  nim
1
Estudia
la
2
los
gura
organismos
11
Enumera
y
los
asigna
a
que
cada
organismos
se
muestran
uno
su
en
3
fílum.
Enumera
Tienen
simetría
bilateral
b)
Tienen
simetría
radial
a)
Apéndices
b)
Tentáculos
c)
Cerdas
4
Enumera
por
No
tienen
estructura
organismos
que
tienen:
articulados
que:
a)
c)
los
[7]
simétrica
los
ltración
urticantes
[3]
organismos
que
bombeando
se
agua
alimentan
a
través
de
[3]
tubos
dentro
de
sus
cuerpos.
[2]
Vertebrados
Reconocimiento de los rasgos de las aves, los
mamíferos, los anbios, los reptiles y los peces
La
mayoría
de
principales,
las
cifras
unas
de
son
10.000
con
rasgos
se
no
Todas
una
en
de
la
y
a
cordados
cuales
veces
aves,
estas
que
6.
son
se
de
más
reptiles,
con
cinco
estos
a
de
de
de
de
las
30.000
por
clases
Aunque
especies,
y
los
de
hay
5.700
peces
especies.
numerosas
son
cinco
anbios
número
más
organismos
compuesta
de
especies.
nuevas
6.000
en
más
clases
una
mil
descubren
superadas
cuentan
Todos
vertebral
aún
las
pertenecen
contiene
9.000
clases
reconocer
tabla
columna
de
las
radiadas,
permiten
muestran
tienen
de
seguras
aletas
que
especies
una
especies
mamíferos.
óseos
las
cada
Los
cordados
vertebrados,
porque
vértebras.
291
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
P 
a
rpt
a
Mm
 t

Adocia cinerea
Alcyonium glomeratum
Escamas, que
Piel suave
Piel
Piel con
Piel con
son placas
y húmeda
impermeable
plumas hechas
folículos de
óseas en la
permeable al
cubier ta de
de queratina
pelo hecho
piel
agua y a los
escamas de
gases
queratina
Branquias
Pulmones
Pulmones
Pulmones con
Pulmones
cubier tas por
simples con
con muchos
una especie de
con alvéolos,
un opérculo,
pequeños
pliegues para
tubos llamados
ventilados
con una
pliegues y piel
aumentar su
parabronquios,
usando
hendidura
húmeda para
área
ventilados
costillas y
branquial
el intercambio
usando sacos
un diafragma
de gases
de aire
de queratina
Pycnogonum littorale
Nymphon gracilis
Sin
Tetrápodos con extremidades pentadáctilas
extremidades
Corynactis viridis
Aletas
Cuatro patas
Cuatro
Dos patas y
Cuatro
radiadas
en la edad
patas (en la
dos alas
patas en la
adulta
mayoría de
mayoría de
las especies)
las especies
Lepidonotus clara
(o dos patas
y dos alas o
brazos)
Polymastia mammiliaris
Cyanea capillata
Liberan óvulos y
El macho libera espermatozoides en la
espermatozoides para que
hembra para que haya fer tilización interna.
haya fer tilización externa.
Procerodes littoralis
Permanecen
En la etapa
La hembra
La hembra
La mayoría
en el agua
larval viven
pone huevos
pone huevos
pare crías
toda su vida.
en el agua y
con cáscara
con cáscara
vivas y todas
en la etapa
blanda.
dura.
las especies
Loligo forbesii
adulta viven
alimentan a
normalmente
sus crías con
en la tierra.
leche de las
glándulas
mamarias.
Arenicola marina
Prostheceraeus vittatus
Vejiga
Huevos
Todos los
Pico, sin
Dientes de
natatoria
recubier tos
dientes del
dientes
diferentes
que contiene
de gelatina
mismo tipo,
tipos con
gases para la
protectora
sin par tes
una par te
vivas
viva
otabilidad
No mantienen una temperatura corporal
Mantienen una temperatura
constante.
corporal constante.
Caprella linearis
▲
Gammarus locusta
▲
292
Fig 11 Dividd d inv bd
T
b 6
5 . 4
c l a d í s T i c a
5.4 ct
Comprensión
Aplicaciones
Un clado es un grupo de organismos que han
➔
Cladogramas que incluyan a los seres humanos
➔
evolucionado a par tir de un ancestro común.
y a otros primates.
Las pruebas de qué especies forman par te de
➔
Reclasicación de la familia de las
➔
un clado se pueden obtener de las secuencias
escrofulariáceas a través de las pruebas de la
de bases de un gen o de la secuencia de
cladística.
aminoácidos correspondiente de una proteína.
Las diferencias en las secuencias se acumulan
➔
Habilidades
de forma gradual, de modo que hay una
correlación positiva entre el número de
Análisis de cladogramas para deducir
➔
diferencias que hay entre dos especies y el
relaciones evolutivas.
momento a par tir del que divergieron de un
ancestro común.
Naturaleza de la ciencia
➔
Los rasgos pueden ser análogos u homólogos.
➔
Los cladogramas son diagramas en forma de
Refutación de teorías, donde una teoría es
➔
reemplazada por otra: las familias de plantas
árbol que muestran la secuencia más probable
han sido reclasicadas como resultado de las
de divergencia en clados.
pruebas apor tadas por la cladística.
Las pruebas apor tadas por la cladística han
➔
mostrado que las clasicaciones de algunos
grupos basadas en la estructura no se
correspondían con los orígenes evolutivos de
un grupo o de una especie.
Clados
Un clado es un grupo de organismos que han evolucionado
a par tir de un ancestro común.
Las
especies
una
especie
muy
que
competentes,
provienen
pueden
grupo
Los
de
se
muy
aves
de
todos
incluyen
común
y
extinguió.
pequeños
forman
un
ha
forma
de
un
que
todas
contar
clado
muy
el
tiempo
hay
común.
evolucionado
especies
ser
con
vivas
especie
muy
solo
grande
dividirse
grandes
características
otra
y
repetidamente
ahora
ancestro
las
Pueden
y
que
ha
cualquier
con
sucedido
buscando
organismos
clados
luego
evolucionar
Esto
identicarse
ancestral
ser
pueden
nueva.
unas
grupos
comunes.
partir
de
incluir
pocas
unas
miles
especies.
10.000
formar
especies
especies
especies
clado
es
ancestro
así
a
de
de
Un
un
evolucionó
e
para
algunas
grupos
actualmente,
que
grandes
con
a
Estos
con
como
partir
de
Por
especies
la
de
un
común.
especie
esta
especies,
ejemplo,
vivas
que
y
o
las
han
293
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
evolucionado
es
la
de
única
años;
a
partir
especie
hubo
de
viva
otras
una
de
especie
un
especies
clado
en
ancestral
que
este
común.
evolucionó
clado,
pero
El
hace
están
árbol
unos
Ginkgo
270
biloba
millones
extinguidas.
at
e pyt edGe  ext
El objetivo de este proyecto es identicar especies
algunos casos estas especies son las últimas de un clado
animales que tienen pocas especies emparentadas
que ha existido durante decenas o cientos de millones
o ninguna —por tanto, per tenecen a clados muy
de años y sería una tragedia que se extinguieran como
pequeños— y evaluar su estado de conservación. De
resultado de las actividades humanas.
esta forma, se preparan listas de especies distintas
¿Qué especies de las listas del proyecto EDGE se
desde el punto de vista evolutivo que están en peligro
encuentran en la par te del mundo donde tú vives y qué
de extinción y es posible concentrar las labores de
puedes hacer para ayudar a conservarlas?
conservación en estas especies en lugar de otras que no
http://www.edgeofexistence.org/species/
están amenazadas o que tienen parientes cercanos. En
▲
Fig 1 D ci d  i d yc EDGE: Loris tardigradus tardigradus (i b d H n Pin) d Si
Lnk y Bradypus pygmaeus (z igm) d  I Ecd d Vg, n qñ i fn   c d Pnmá
Identicación de los miembros de un clado
Las pruebas de qué especies forman par te de un clado
se pueden obtener de las secuencias de bases de un gen
o de la secuencia de aminoácidos correspondiente de
una proteína.
No
siempre
ancestro
Las
pruebas
genes
las
294
resulta
común
o
las
especies
y,
más
obvio
por
objetivas
secuencias
con
qué
tanto,
un
de
se
especies
deben
obtienen
aminoácidos
ancestro
común
han
evolucionado
incluirse
de
de
las
en
un
a
partir
de
un
clado.
secuencias
de
bases
las
proteínas.
Cabe
reciente
presenten
pocas
de
los
esperar
que
diferencias
5 . 4
en
sus
que
un
secuencias
pueden
de
bases
parecer
ancestro
común
presentarán
o
aminoácidos.
similares
hace
muchas
en
algunos
decenas
de
A
la
inversa,
aspectos
millones
de
pero
años
las
c l a d í s T i c a
especies
divergieron
de
probablemente
diferencias.
Relojes moleculares
Las diferencias en las secuencias se acumulan de forma
gradual, de modo que hay una correlación positiva
entre el número de diferencias que hay entre dos
especies y el momento a par tir del que divergieron de
un ancestro común.
Las
las
diferencias
secuencias
mutaciones
de
o
tiempo.
menos
número
cuánto
Por
y
se
Hay
las
de
acumulan
pruebas
y
se
hace
ha
hipotética
entre
que
y
sus
se
de
servir
se
la
de
puede
largos
reloj
el
un
ha
un
ritmo
para
ADN
más
El
deducir
común.
mitocondrial
A
construido
Usando
períodos
ancestro
emparentados.
se
a
en
de
molecular.
utilizarse
de
tanto,
resultado
ocurren
como
separó
bases,
gura2.
por
el
durante
completamente
primates
y,
son
mutaciones
secuencias
secuencias
en
ADN
gradual
especie
cuatro
muestra
las
del
proteínas
pueden
las
una
bases
las
forma
que
eso
en
que
de
de
de
secuenciado
humanos
diferencias
de
por
diferencias
tiempo
seres
secuencias
aminoácidos
constante
ejemplo,
tres
en
de
partir
una
de
de
las
ascendencia
las
Europeos
diferencias
molecular,
entre
se
ha
las
secuencias
deducido
que
de
la
bases
como
división
reloj
entre
los
Japoneses
grupos
se
produjo
en
estas
fechas
aproximadas:
Africanos
●
Hace
70.000
años
se
separaron
europeos
y
Chimpancé común
japoneses.
●
Hace
140.000
años
se
separaron
africanos
Chimpancé pigmeo (bonobo)
y
europeos/japoneses.
Gorila
●
Hace
5.000.000
de
años
se
separaron
humanos
Orangután
y
chimpancés.
▲
Fig 2
Rasgos análogos y homólogos
Los rasgos pueden ser análogos u homólogos.
Las
●
similitudes
Las
entre
estructuras
similar;
por
Las
las
estructuras
análogas
convergente;
por
estructuras
funciones
y
el
pasado,
homólogas
y
las
son
alas
pueden
similares
del
pollo,
ser
homólogas
debido
el
brazo
a
una
o
análogas.
ascendencia
humano
y
otras
pentadáctilas.
evolucionaron
En
organismos
homólogas
ejemplo,
extremidades
●
los
son
ejemplo,
el
similares
ojo
debido
humano
similares,
pero
y
son
a
el
una
ojo
evolución
del
análogos
pulpo
tienen
porque
independientemente.
dicultades
análogas
han
para
distinguir
llevado
a
veces
a
entre
las
errores
estructuras
de
clasicación.
295
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
Por
de
esta
los
más
razón,
ahora
organismos
en
las
rara
para
pruebas
vez
se
utiliza
identicar
obtenidas
de
a
los
las
la
morfología
miembros
secuencias
(forma
de
de
un
bases
y
estructura)
clado
o
y
se
confía
aminoácidos.
córnea
iris
lente
retina
fotorreceptores
nervio óptico
▲
Fig 3 E  mn (  izqid) y   d  (  dc) n nág
q, nq n bn imi, n vcind indndinmn.
solirdococ
seraiva on
seva
soiruasonid
sotragal
sagutrot
setneipres
Cladogramas
Los cladogramas son diagramas en forma de árbol que
muestran la secuencia más probable de divergencia en
clados.
especie ancestral A
especie ancestral B
Un
cladograma
semejanzas
y
es
un
diagrama
diferencias
entre
en
las
forma
de
especies
árbol
de
un
basado
clado.
en
las
Actualmente
especie ancestral C
los
cladogramas
aminoácidos.
▲
casi
Se
han
siempre
se
basan
desarrollado
en
las
secuencias
programas
de
informáticos
bases
que
o
calculan
Fig 4 Cdgm d  ción
cómo
podrían
haber
evolucionado
las
especies
de
un
clado
con
el
iéic n  v y  g
menor
número
de
cambios
en
la
principio
de
parsimonia
secuencia
de
bases
o
aminoácidos.
xnómic dicin d  “i”
A
esto
cómo
se
le
llama
evolucionó
divergencia
más
en
realidad
un
clado,
y,
aunque
puede
no
indicar
la
prueba
secuencia
de
probable.
at
Los
puntos
de
ramicación
de
los
cladogramas
se
denominan
nodos.
La gura 5 muestra la representación
Generalmente
un
nodo
se
ramica
en
dos
clados,
pero
a
veces
hay
de un ar tista de dos pterosaurios,
tres
o
más.
El
nodo
representa
una
especie
ancestral
hipotética
que
se
que fueron los primeros cordados en
dividió
para
formar
dos
o
más
especies.
La
opción
B
de
este
libro
incluye
desarrollar la capacidad de volar. No
instrucciones
para
elaborar
cladogramas
a
partir
de
secuencias
de
bases
eran ni aves ni dinosaurios. ¿Dónde
utilizando
programas
informáticos.
podrían encajar los pterosaurios en el
La
gura
4
es
un
ejemplo
de
un
cladograma
de
aves
y
reptiles.
Se
ha
cladograma de la gura 4?
basado
●
Las
un
●
en
la
morfología
aves,
clado
Las
los
dinosaurios
llamado
aves,
los
ancestral
B
para
poder
no
aviares
Dinosauria
dinosaurios
forman
parte
no
de
incluir
y
a
los
la
grupos
especie
ya
extinguidos.
ancestral
A
forman
(dinosaurios).
aviares,
un
los
clado
cocodrilos
llamado
y
la
especie
Archosauria
(arcosaurios).
●
Los
lagartos,
llamado
Este
o
es
cladograma
necesario
reptiles
▲
Fig 5 D i n v
296
otros
las
serpientes
Squamata
están
reptiles.
sugiere
dividir
más
y
la
especie
ancestral
C
forman
un
clado
(escamosos).
los
que
o
bien
reptiles
en
estrechamente
las
aves
dos
o
se
más
deben
considerar
grupos,
emparentados
con
pues
las
reptiles
algunos
aves
que
con
5 . 4
c l a d í s T i c a
Cladogramas de primates
Cladogramas que incluyen a los seres humanos y a otros primates
Los
parientes
son
los
más
cercanos
chimpancés
y
los
de
los
seres
bonobos.
Se
humanos
ha
Hace 4,5 millones
secuenciado
especies,
el
que
sólidas
para
(gura
6).
genoma
ha
la
números
son
poblaciones
y
proporcionado
elaboración
Los
cladograma
de
que
Se
fechas
basan
en
en
de
aparecen
del
que
tasa
de
mutación
de
un
10
tres
45.000
de años
muy
cladograma
en
tamaño
se
el
de
las
produjeron
reloj
9
una
estas
pruebas
un
estimaciones
las
separaciones.
completo
molecular
las
con
27.000
1
año
Hace 1 millón
de años
La
gura
otros
7
es
grupos
un
de
cladograma
mamíferos
de
más
los
primates
y
los
estrechamente
12.000
emparentados.
mamíferos
Los
que
primates
están
son
adaptados
un
orden
para
de
trepar
a
Bonobo
los
árboles.
Los
seres
humanos,
los
monos,
▲
babuinos,
los
gibones
y
los
lémures
son
Chimpancé
Humano
los
Fig 6
primates.
Cávidos y nutrias
Puercoespines
Análisis de cladogramas
Ratas y ratones
Castores
Análisis de cladogramas para deducir relaciones
Ardillas
evolutivas
Conejos
Se
supone
que
las
ramicaciones
de
un
cladograma
coinciden
con
los
Primates
orígenes
evolutivos
de
cada
especie.
La
secuencia
de
divisiones
de
los
Tupayas
nodos,
los
por
tanto,
antepasados
parten
de
cercanos.
un
Si
es
de
una
clados
mismo
dos
secuencia
existentes.
nodo
especies
hipotética
es
que
solo
Si
son
están
dos
en
la
clados
parientes
conectadas
que
de
divergieron
un
cladograma
▲
Fig 7
relativamente
por
un
nodo
de
varios
at
niveles
anteriores
es
que
están
menos
emparentadas.
u gm   g m
Algunos
cladogramas
incluyen
números
para
indicar
las
diferencias
Los grandes simios son una familia
entre
la
secuencias
de
bases
o
aminoácidos
o
entre
los
genes.
Como
se
de primates. Su denominación
supone
que
los
cambios
genéticos
ocurren
a
un
ritmo
relativamente
taxonómica es Hominidae. Hoy en
constante,
estos
números
se
pueden
utilizar
para
calcular
cuánto
tiempo
día hay cinco especies en la Tierra y
hace
que
divergieron
dos
clados.
A
este
método
de
estimación
temporal
todas, excepto los seres humanos,
se
le
llama
reloj
molecular.
Algunos
cladogramas
se
dibujan
a
escala
de
están disminuyendo en número.
acuerdo
con
Aunque
los
las
estimaciones
de
cuándo
se
produjo
cada
divergencia.
La gura 6 es un cladograma de
historia
evolutiva
maniesta
del
a
de
supuesto
las
pero
más
con
cladogramas
a
veces
dicha
de
actuales
un
que
este
y,
grupo,
historia.
el
Por
lo
siempre
es
tanto,
que
cladogramas
las
y
importante
seaposible,
creadasindependientemente
las
usando
una
se
posible
secuencias
erróneo
es
pruebas
constituyen
número
entre
supuesto
proporcionar
no
Los
menor
diferencias
complejas.
cautela
de
pueden
los
y
dio
lugar
aminoácidos,
fueron
cladogramas
distintas
genes.
la
partiendo
evolutivas
analizar
comparar
o
de
clara
mutaciones
bases
rutas
diferentes
certeza
elaboran
de
de
sólidas
versiones
tres de esas especies. Utilizando
la información siguiente, amplía el
cladograma para incluir todos los
grandes simios: la divergencia entre
los seres humanos y los gorilas ocurrió
hace aproximadamente 10 millones
años y la divergencia entre los seres
humanos y los orangutanes hace
aproximadamente 15 millones años.
297
5
E V O L U C I Ó N
Y
B I O D I V E R S I D A D
Pgt   t: Orígenes de las tor tugas y los lagar tos
Los
cladogramas
sugieren
forman
que
un
de
basados
los
en
tortugas
clado.
compararon
especies
las
Para
genes
cordados
y
la
los
probar
de
y
esta
usaron
los
Deduce,
seres
no
hipótesis,
microARN
se
1
morfología
lagartos
de
emparentados
se
con
nueve
para
elaborar
el
el
cladograma
gura
8.
Los
qué
números
miembros
de
y
otros
las
genes
de
un
clados.
en
el
que
pero
colicortas
no
no
ejemplo,
están
Calcula
comparten
cordado
del
los
zarigüeya
colicorta
o
[2]
cuántos
de
los
genes
de
mamíferos,
microARN
pero
no
en
hay
los
en
los
los
tienen
seis
presentes
3
miembros
seres
Discute
cladograma.
si
las
cladograma
humanos
genes
en
del
tortugas
de
y
pruebas
respaldan
[2]
los
lagartos
aportadas
la
por
hipótesis
no
forman
el
de
un
que
las
clado.
[3]
ningún
Basándote
en
el
cladograma,
evalúa
la
cladograma.
clasicación
tetrápodos
tradicional
en
anbios,
de
los
cordados
reptiles,
aves
y
mamíferos.
[3]
Rana de uñas africana
043
176
167
588
Humano
Zarigüeya colicorta
681
095
378
3
1521
7931
6
Ornitorrinco
1971
1541
0641
7641
9551
7651
1461
9661
9271
3471
4471
6571
9571
1871
4871
9871
3081
1312
1
4592
4692
094
7931
19
Diamante mandarín
Gallina
Aligátor
7761
1
Tortuga pintada
0935
1935
2935
3935
4
▲
Lagarto
Fig 8
Cladogramas y reclasicación
Las pruebas apor tadas por la cladística han mostrado
que las clasicaciones de algunos grupos basadas
en la estructura no se correspondían con los orígenes
evolutivos de un grupo o de una especie.
La
elaboración
aminoácidos
había
298
el
otros
los
4
otro
la
si
estrechamente
cladograma
microARN
clado,
Por
zarigüeyas
microARN
de
cladograma,
ornitorrinco.
clados
indican
con
el
más
de
clado
la
en
están
resultados
2
obtenidos
basándote
humanos
datos
de
solo
sobre
cladogramas
fue
las
posible
a
basados
partir
secuencias
ni
se
de
en
las
secuencias
nales
habían
del
siglo
de
XX.
desarrollado
bases
y
Antes
no
programas
5 . 4
informáticos
para
identicación
La
cladística
plantas
y
ha
los
fusionado,
especies
La
se
Las
resultar
nuevas
mucho
antes
y
antes
se
de
grupos
también
a
en
de
la
clasicación
ahora
no
está
claro
siempre
especies.
Algunos
algunos
organismos
los
en
Las
y
la
casos
se
se
de
que
la
coincide
Como
grupos
la
lleva
pero
cladística
resultado,
han
han
entre
clasicación
grupos
que
no
signicativas
mucho
sin
son
reclasicaciones
diferencias
eran
biólogos,
verdadera
semejanzas
que
de
para
mayor.
algunas
suponía
y
basadas
una
será
algunas
en
morfología
grupos
cladogramas
trasladado
otro.
los
próximas
los
la
de
cladística.
cladogramas,
en
dividido
elaboración
revoluciones
los
de
problemática
predictivo
maniesto
a
La
como
reclasicados.
clasicaciones
más
valor
han
a
conoce
basada
sido
grupo
reclasicación
puede
su
un
análisis.
algunas
evolutivos
han
otros
de
se
Gracias
tradicional
grupos
los
clados
causado
orígenes
algunos
realizar
los
animales.
clasicación
con
de
c l a d í s T i c a
tiempo
duda
vale
y
la
pena.
probablemente
natural,
han
se
por
puesto
habían
entre
lo
que
de
percibido
especies
que
similares.
Cladogramas y refutación de teorías
Refutación de teorías, donde una teoría es reemplazada por otra: las familias de
plantas han sido reclasicadas como resultado de las pruebas apor tadas por la
cladística.
La
reclasicación
de
los
ejemplo
la
de
un
las
nuevas
de
plantas
en
proceso
comprobación
otras
de
descubrimientos
importante
teorías
cuando
como
cladística
se
y
su
resultado
es
en
un
la
buen
ciencia:
sustitución
demuestra
que
son
La
clasicación
en
función
botánico
por
su
obra
falsas.
revisada
de
de
su
francés
Genera
en
las
angiospermotas
morfología
Antoine
de
publicada
ocasiones
en
iniciada
Laurent
plantarum,
repetidas
fue
familias
por
el
Jussieu
en
en
1789,
durante
el
y
siglo
XIX.
Clasicación de la familia de las escrofulariáceas
Reclasicación de la familia de las escrofulariáceas a través de las pruebas
de la cladística
Hay
más
hace
de
poco
400
el
familias
octavo
Scrophulariaceae,
escrofulariáceas.
originales
quien
le
basados
se
en
fueron
creció
de
5.000
nombre
fue
en
e
tener
más
una
grande
las
por
16
de
Jussieu,
géneros
familia
con
los
escrofulariáceas
importante
secuencias
de
a
un
gran
géneros
empleando
proyecto
de
bases
más
familia
un
de
Se
las
auténtico
y
taxónomos
de
la
investigaron
familia
de
las
Se
ha
tres
cladística.
genes
especies
géneros
y
cinco
una
menos
que
de
del
de
se
familias
las
no
habían
en
mitad
de
las
a
las
estrechamente
especies
de
formaban
agrupado
una
reclasicación
la
las
cloroplasto
pertenecientes
que
clados
Un
comparó
asignados
descubrió
clado
realizado
quedado
de
la
investigación
escrofulariáceas
incorrectamente
evolutivos
de
número
emparentadas.
la
de
tradicionalmente
escrofulariáceas
Conforme
la
especies.
orígenes
como
géneros
plantas,
275
las
familias
de
morfológicas.
más
Hasta
eran
conocidas
de
1789
incluyó
semejanzas
Recientemente
los
Esta
descubriendo
hasta
angiospermas.
más
comúnmente
propuestas
dio
de
grupo
misma
familia.
importante
especies
en
y
han
esta
299
5
E V O L U C I Ó N
familia,
grande
que
de
resumen
ahora
las
de
Y
B I O D I V E R S I D A D
es
solo
la
angiospermas.
los
cambios.
trigésimo
La
Esta
gura
sexta
9
más
muestra
reclasicación
ha
bien
un
acogida
porque
escrofulariáceas
sido
lugar
de
un
era
grupo
se
sabía
una
que
la
familia
mezcolanza
de
de
las
especies
en
natural.
Dos familias pequeñas se fusionaron
con la familia de las escrofulariáceas:
la familia Buddlejaceae y la familia
Myoporaceae.
Dos géneros se trasladaron
Casi cincuenta géneros
a una familia recién
se trasladaron
La familia de las
creada, la familia
a la familia
escrofulariáceas
Calceolariacea.
Plantaginaceae.
Scrophulariaceae
Trece géneros se trasladaron
▲
▲
plantas parásitas se
creada, la familia
trasladaron a la familia
Linderniaceae.
Orobanchaceae.
Fig 9
Fig 10 Antirrhinum majus  id dd d  fmii d
 cfiác   fmii Pnginc.
300
Unos doce géneros de
a una familia recién
▲
Fig 11 Scrophularia peregrina  mncid n 
fmii d  cfiác.
P r e G u n T a s
Preguntas
Los
el
grácos
de
crecimiento
Ectocarpus
barras
de
de
tres
siliculosus,
la
gura
12
poblaciones
con
muestran
de
diferentes
un
c)
El
cobre
de
la
pintura
causó
d)
El
cobre
de
la
pintura
resultó
cobre.
Una
población
provenía
de
un
natural
contaminado
otras
dos
buques
en
Rhosneigr
provenían
que
habían
antiincrustante
de
la
sido
que
(Reino
parte
tratados
contenía
Unido).
inferior
con
de
mayores
la
niveles
de
ambiente
tolerancia
no
en
concentraciones
selección
de
mutaciones.
alga,
de
una
al
cobre.
Las
4
dos
¿Cuáles
de
necesarios
pintura
cobre
cobre.
500
en
los
siguientes
para
una
que
se
procesos
desarrolle
son
tolerancia
al
población?
sagla ed nemulov le ne otnemua %
(i)
Variación
en
(ii)
Herencia
(iii)
Incapacidad
la
tolerancia
al
cobre
Rhosneigr
0
de
la
para
reproducirse
Buque San Nicolás
500
tolerancia
0
a)
Solo
i)
b)
Solo
i)
e
ii)
c)
Solo
i)
e
iii)
d)
i),
tolerancia
al
de
al
cobre
sobrevivir
las
algas
o
con
menor
cobre
Buque Amama
500
0
0,0
0,01
0,05
0,1
0,5
1,0
5,0
ii)
e
iii)
10,0
3
concentración de cobre (mg dm
)
5
Fig 12
En
la
gura
especie.
1
¿Cuánto
mayor
era
la
de
cobre
tolerada
por
las
algas
de
que
por
las
número
más
cerca
representa
están
dos
una
números
el
diagrama,
algas
de
un
ambiente
más
similares
son
las
dos
los
especies.
buques
cada
concentración
en
máxima
13,
Cuanto
Los
círculos
representan
grupos
no
taxonómicos.
Por
ejemplo,
el
diagrama
muestra
contaminado?
que
a)
0,09
c)
1,0
veces
veces
mayor
mayor
b)
0,11
d)
10
veces
veces
2,
3,
4
y
5
pertenecen
al
mismo
género.
mayor
mayor
34
2 3
1
6 7
4 5
2
¿Por
en
qué
los
razón
grácos
hay
de
resultados
inferiores
a
cero
barras?
8
9 10
a)
Disminuyó
el
volumen
de
algas.
11
12
13
19
24
14
b)
Todas
las
algas
murieron.
20
25
15
2
1
16
22
1
7
26
27
28
18
29
c)
Los
aumentos
que
el
de
volumen
fueron
23
menores
30
31
100%
32
33
d)
Los
resultados
para
poder
fueron
medirlos
demasiado
con
pequeños
precisión.
Fig 13
a)
3
¿A
qué
se
deben
las
diferencias
en
la
Indica
una
género
al
cobre
de
las
b)
Las
algas
de
b)
Las
algas
pueden
los
buques
absorbieron
que
ninguna
no
otra
comparte
especie.
[1]
Indica
las
desarrollar
tolerancia
a
su
que
pertenecen
a
una
con
dos
géneros.
[2]
al
c)
transmitirla
especies
cobre.
familia
y
con
algas?
a)
cobre
especie
tolerancia
Indica
las
especies
que
pertenecen
a
un
descendencia.
orden
con
dos
familias.
[2]
301
5
e v o l u c i ó n
d)
Indica
clase
las
con
Y
b i o d i v e r s i d a d
especies
tres
que
pertenecen
a
c)
una
órdenes.
Explica
puede
[2]
Biston
e)
Deduce
si
la
especie
8
está
cómo
hacer
betularia
16
o
con
la
emparentada
especie
con
la
Explica
por
círculos
qué
se
d)
6.
han
concéntricos
especie
34
en
el
polillas
natural
como
desarrollen
la
marcas
dibujado
alrededor
en
las
de
alas.
[4]
especie
Sugiere
las
f)
selección
más
camuaje
estrechamente
la
que
dos
razones
formas
para
de
la
Biston
distribución
de
betularia.
tres
de
la
diagrama.
[2]
Clave
6
El
mapa
de
la
gura
14
muestra
la
distribución
Biston
betularia
en
No melánica
de
dos
formas
de
Gran
Melánica
Bretaña
e
betularia
por
de
la
los
es
tiene
En
de
muy
del
viento
b)
el
década
su
de
día
blancas
forma
en
el
forma
Resume
polilla
no
1950.
que
en
melánica,
corteza
del
La
esta
manchas
alas
esta
melánica.
es
vuela
la
de
tiene
industrial,
forma
Biston
melánica,
salpicadas
predominante
el
de
posada
forma
revolución
hacia
Indica
la
especie
En
escasa
Atlántico
en
pasa
alas
su
la
era
la
y
árboles.
negras.
a)
una
noche
polilla
Antes
Irlanda
negras.
polilla
dirección
océano
oeste.
porcentaje
máximo
y
mínimo
de
melánica.
las
[2]
tendencias
en
la
distribución
Fig 14
de
se
302
las
dos
formas
muestran
en
la
de
Biston
gura
betularia
14.
que
[2]
[2]
6
F I s I o l o g í A
H u m A N A
Intrdcción
La
investigación
base
del
de
pared
la
las
siología
moderna.
llevan
a
cabo
especializados.
del
intestino
movimiento,
alimento.
El
la
La
digestión
simultáneamente,
permite
y
la
la
de
en
este
del
células
productos
resisten
de
de
La
la
activa
gases
falta
el
para
sistema
pulmones
garantizar
producirse
Las
una
inmunológico
continua
transmiten
modulan.
hace
y
Los
pueda
neuronas
lo
piel
amenaza
patógenos.
forma
la
absorción
las
desecho.
de
de
transporta
hasta
recoge
es
funciones
sistemas
sanguíneo
sustancias
humana
Las
estructura
delgado
sistema
continuamente
y,
de
medicina
cuerpo
órganos
el
la
el
que
de
se
una
invasión
ventilados
el
y
pasiva.
las
de
Las
sinapsis
emplean
distribución
de
intercambio
forma
mensaje
hormonas
amplia
de
son
cuando
las
señales.
6.1 De  
Cprenión
Apicacine
➔
La contracción de la musculatura circular y
➔
Procesos que tienen lugar en el intestino
longitudinal del intestino delgado mezcla el
delgado y que causan la digestión del almidón
alimento con las enzimas y desplaza este a lo
y el transpor te de los productos de la digestión
largo del tracto digestivo.
hasta el hígado.
➔
El páncreas segrega enzimas en el interior o
➔
Uso de tubos de diálisis para representar
lumen del intestino delgado.
mediante modelos la absorción de los
➔
Las enzimas digieren la mayoría de
alimentos digeridos en el intestino.
macromoléculas presentes en los alimentos en
forma de monómeros en el intestino delgado.
➔
epitelio a través del cual se realiza la absorción.
➔
Habiidade
Las vellosidades aumentan la supercie del
➔
digestivo que esté acompañado de
Las vellosidades absorben los monómeros
comentarios.
formados por la digestión, así como los iones
minerales y las vitaminas.
➔
Realización de un diagrama del sistema
➔
Identicación de las capas de tejido en
secciones transversales del intestino delgado
Para absorber los diferentes nutrientes se
mediante el uso de un microscopio o en una
requieren distintos métodos de transpor te de
micrografía.
membrana.
Natraeza de a ciencia
➔
Uso de modelos como representaciones del
mundo real: se pueden usar tubos de diálisis
para representar mediante un modelo la
absorción en el intestino.
303
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
Etrctra de itea dietiv
Realización de un diagrama del sistema digestivo acompañado de comentarios
La
la
parte
digestión
como
la
del
un
boca
grandes
que
puede
tubo
hasta
digestivo
para
cuerpo
es
por
el
humano
describirse
donde
ano.
La
pueden
iones
ser
de
y
el
función
la
se
alimento
del
que
para
La
que
mezcla
lípidos
y
a
más
pequeños
llegar
digestión
polisacáridos
se
lleva
de
a
través
al
del
En
etapas
tracto
la
las
catalizar
se
gotas
lugar
las
necesitan
lipídicas
reacciones.
revestimiento
producen
tienen
en
las
la
y
controlada
digestión
el
colon,
especialmente
el
revestimiento
intestino
de
tiene
pero
sistema
nutrientes
en
algunas
alcohol,
del
los
lugar
se
el
moléculas
difunden
estómago
antes
de
delgado.
las
cabo
gura
diferentes
1
es
un
diagrama
del
sistema
digestivo
en
Se
ha
omitido
la
parte
del
esófago
que
pasa
partes
a
través
a
este
del
algunas
del
de
y
Las
surfactantes
enzimas
células
estómago
estas
y
para
tórax.
las
para
diagrama
diferentes
Se
otras
enzimas
los
pueden
añadir
comentarios
de
La
indicar
tabla
cada
1
parte
las
funciones
muestra
del
un
de
las
resumen
de
sistema.
glandulares
los
enzimas.
secretan
para
partes.
funciones
intestinos
Los
E
F
surfactantes
Boca
y
en
al
digestivo.
digestión
romper
del
que
conectados
absorción
delgado
del
humano.
varias
La
pequeñas,
de
alimentos
conductos
liberan
intestino
La
proteínas,
se
los
de
compuestos
tienen
digestivo.
desde
sistema
diversa
carbono
absorbidos.
utiliza
sencillamente
pasa
descomponer
compuestos
producir
que
glándulas
Control voluntario de la ingestión y
accesorias
deglución. Digestión mecánica de los
alimentos mediante la masticación y la
mezcla con saliva, que contiene lubricantes
y enzimas que comienzan la digestión del
boca
almidón.
Esófago
Movimiento de los alimentos por
peristaltismo desde la boca hasta el
estómago.
Estómago
Batido de los alimentos y mezcla con
esófago
agua y ácidos segregados que matan
las bacterias extrañas y otros patógenos
presentes, además de iniciar la digestión
de las proteínas.
Intestino
Etapas nales de la digestión de los
delgado
lípidos, glúcidos, proteínas y ácidos
vesícula biliar
hígado
nucleicos, neutralización del ácido del
estómago y absorción de nutrientes.
estómago
Páncreas
páncreas
Hígado
intestino delgado
Secreción de lipasa, amilasa y proteasa.
Secreción de surfactantes en la bilis para
romper las gotas lipídicas.
Vesícula
Almacenamiento y liberación regulada de
biliar
la bilis.
Intestino
Reabsorción de agua, continuación
grueso
de la digestión (especialmente de
los glúcidos) mediante la acción de
intestino grueso
bacterias simbióticas, y formación y
ano
almacenamiento de las heces.
▲
Figura 1 El sistema digestivo humano
▲
304
T
abla 1
6 . 1
D i g E s t i ó n
y
a b s o r c i ó n
Etrctra de a pared de intetin dead
Identicación de las capas de tejido en secciones transversales del intestino
delgado mediante el uso de un microscopio o en una micrografía
La
pared
de
capas
muy
del
de
fáciles
Desde
el
cuatro
de
que
distinguir
exterior
Serosa:
●
Capas
en
una
de
la
capa
en
está
compuesta
generalmente
secciones
pared
hacia
el
de
son
la
pared.
interior
hay
su
interior,
vasos
el
el
una
capa
y
que
longitudinales
y,
circulares.
de
tejido
que
contiene
linfáticos.
revestimiento
epitelio
supercie
músculos
músculos
sanguíneos
Mucosa:
con
externa.
musculares:
Submucosa:
●
delgado
vivos
capas:
●
●
intestino
tejidos
del
absorbe
intestino
los
delgado,
nutrientes
en
▲
su
Figura 2 Sección longitudinal de la pared del intestino delgado.
En la supercie interna se ven pliegues con proyecciones
similares a dedos que se denominan vellosidades. Se
interna.
observan las cuatro capas de tejidos principales, incluidas la
parte circular y la parte longitudinal de la capa muscular. La
mucosa está teñida de color más oscuro que la submucosa.
Peritati
avdd
La contracción de la musculatura circular y longitudinal
D de  ejd de
del intestino delgado mezcla el alimento con las enzimas
e ded
y desplaza este a lo largo del tracto digestivo.
Para ejercitar tu capacidad
de identicar las capas de
Los
músculos
circulares
y
longitudinales
de
la
pared
del
tracto
digestivo
son
tejido, dibuja un diagrama
músculos
lisos,
no
estriados,
que
se
componen
de
células
relativamente
de los tejidos que se
cortas
y
no
de
bras
alargadas.
Suelen
ejercer
una
fuerza
moderada
muestran en la sección
continua,
intercalada
con
períodos
cortos
de
contracción
más
intensa,
en
longitudinal de la pared del
lugar
de
permanecer
relajados
hasta
ser
estimulados
a
contraerse.
intestino de la gura 2. Para
Las
ondas
de
contracción
de
los
músculos,
lo
que
se
denomina
peristaltismo,
poner aún más a prueba
recorren
el
intestino.
La
contracción
de
los
músculos
circulares
tras
el
paso
tu capacidad, dibuja un
del
alimento
estrecha
el
tracto
digestivo
para
impedir
que
dicho
alimento
diagrama que prediga como
retorne
a
la
boca.
La
contracción
de
los
músculos
longitudinales
donde
se verían los tejidos del
se
encuentra
el
alimento
lo
desplaza
a
lo
largo
del
tracto
digestivo.
Las
intestino delgado en una
contracciones
son
controladas
inconscientemente
no
por
el
cerebro,
sino
por
sección transversal.
el
sistema
Una
nervioso
onda
ingerido
peristáltica
a
lo
peristáltico
boca.
el
Para
vómito
circulares
En
los
largo
tiene
se
y
la
que
da
del
el
utilizan
esófago
el
tiempo
músculos
de
alimento
la
a
hasta
a
y
el
en
la
complejo.
rápidamente
estómago.
una
boca
pared
desde
del
desplaza
largo
digestión.
La
del
El
dirección,
abdominales
la
se
lo
vasto
desplaza
alimento
general
para
es
solamente
longitudinales
progresión
que
continua
lugar
devolver
intestinos
Así,
entérico,
en
el
solo
función
movimiento
estómago
de
los
de
la
durante
músculos
digestivo.
unos
intestino
alimento
alejándose
lugar
tracto
el
centímetros
es
mucho
principal
del
cada
más
vez.
lenta,
peristaltismo
lo
en
305
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
el
intestino
enzimas
y
es
así
revolver
acelerar
el
el
alimento
proceso
semidigerido
de
para
mezclarlo
con
las
digestión.
J pancreátic
El páncreas segrega enzimas en el interior o lumen del
intestino delgado.
El
páncreas
células
del
en
la
y
▲
páncreas
a
mediación
secretadas
tejido:
la onda de la contracción muscular en el
de
los
las
las
dos
la
del
por
y
el
de
tejido
de
unos
La
glucagón
gura
4
la
al
y
de
se
la
lugar
estructura
a
los
de
resto
por
sintetizadas
agrupan
conductos,
El
digestivo
tienen
hormonas
muestra
grupos
sangre.
tracto
procesos
glandulares
llamados
Pequeños
a
digestivas
Estos
entérico
células
tubos
glandular.
y
enzimas
comida.
nervioso
estómago.
grupos
de
de
insulina
secreta
ingestión
sistema
pequeños
extremos
tipos
hormonas
sintetiza
respuesta
Figura 3 Imagen tridimensional que muestra
esófago durante la deglución, en marrón.
contiene
secretan
del
alrededor
que
secretan
enzimas.
En verde se indica cuándo el músculo está
Las
enzimas
digestivas
se
sintetizan
en
los
ribosomas
del
retículo
ejerciendo menos fuer za. El tiempo se muestra
endoplasmático
de izquierda a derecha. En la par te superior,
después
se ve el esfínter entre la boca y el esófago
procesadas
permanentemente contraído, salvo por una
conductos
breve aper tura cuando empieza la deglución.
hasta
del
El
de
dentro
formar
secreta
en
del
de
el
las
páncreas
nalmente
un
pancreático
Amilasas
●
Lipasas
●
Proteasas
se
de
glandulares
Golgi
fusionan,
conducto
un
y
litro
de
pancreáticas,
secretadas
creando
pancreático
jugo
a
por
y
conductos
través
pancreático
son
exocitosis.
del
diario
cual
al
Los
mayores
se
lumen
delgado.
contiene
macromoléculas
●
células
aparato
aproximadamente
intestino
jugo
rugoso
para
para
que
se
digerir
digerir
para
enzimas
el
en
digieren
los
los
tres
tipos
principales
alimentos:
almidón
triglicéridos
digerir
que
encuentran
proteínas
y
y
fosfolípidos
péptidos
vesículas secretoras
Dietión en e intetin dead
Las enzimas digieren la mayoría de
un acino
macromoléculas presentes en los alimentos en
forma de monómeros en el intestino delgado.
Las
células secretoras
enzimas
que
secreta
el
páncreas
al
lumen
del
intestino
membrana basal
delgado
realizan
las
siguientes
reacciones
hidrolíticas:
pared del conducto
lumen del conducto
▲
●
La
amilasa
●
La
lipasa
glicerol
Figura 4 Disposición de las células y los conductos
digiere
digiere
o
en
el
los
forma
almidón
en
triglicéridos
de
ácidos
forma
en
de
forma
grasos
y
maltosa.
de
ácidos
grasos
y
monoglicéridos.
en una par te del páncreas que secreta enzimas
●
La
fosfolipasa
digiere
los
fosfolípidos
en
forma
de
ácidos
digestivas
grasos,
●
La
glicerol
proteasa
péptidos
Con
esto
no
306
fosfato.
digiere
más
termina
sucientemente
y
el
las
proteínas
y
los
polipéptidos
en
forma
cortos.
proceso
pequeñas
de
como
digestión
para
ser
en
moléculas
absorbidas.
La
pared
del
de
6 . 1
intestino
más
de
la
pero
de
y
pared
la
las
lo
delgado
sustancias.
del
células
quedan
del
revestimiento
para
●
Las
nucleasas
●
La
maltasa
●
La
lactasa
●
La
sacarasa
●
Las
pueden
que
cuando
digieren
digiere
la
la
digiere
el
ser
con
ADN
lactosa
la
el
y
en
en
el
la
en
el
de
Allí
se
forma
a b s o r c i ó n
digieren
glandulares
intestinal,
plasmática
están
activas,
separan
del
de
nucleótidos.
glucosa.
glucosa
forma
jugo
y
semidigerido.
en
de
que
células
membrana
epitelio
ARN
forma
en
las
intestino.
del
forma
enzimas
por
alimento
el
en
sacarosa
otras
secretadas
células
maltosa
de
producidas
revisten
las
mezclarse
digiere
variedad
inmovilizadas
epitelio
estando
una
enzimas
intestino
mayoría
siguen
produce
Algunas
D i g E s t i ó n
de
y
galactosa.
glucosa
y
fructosa.
▲
exopeptidasas
aminoácidos
del
son
proteasas
terminal
que
carboxilo
digieren
o
del
los
péptidos
terminal
amino
de
Figura 5
La brosis quística hace que el conducto
pancreático se bloquee con mucosidades.
quitando
Existen píldoras con enzimas sintéticas que
la
facilitan la digestión en el intestino delgado.
cadena
hasta
que
queda
solo
un
dipéptido.
La fotografía muestra la dosis diaria para una
Las
●
Dada
dipeptidasas
la
gran
digieren
longitud
en
recorrerlo,
de
las
lo
que
del
da
macromoléculas.
digerir
porque
celulosa,
por
los
seres
ejemplo,
los
dipéptidos
intestino
tiempo
se
no
digiere
forma
los
completar
sustancias
humanos
no
delgado,
para
Algunas
en
y
pasa
al
aminoácidos.
alimentos
la
tardan
digestión
quedan
sintetizan
de
las
en
gran
enzimas
intestino
de
la
horas
mayoría
parte
sin
necesarias.
grueso
persona con brosis quística.
como
La
uno
epitelio
de
los
componentes
principales
de
la
bra
alimentaria.
capa de
lacteal
microvellosidades en
(capilar
la supercie
linfático)
la veidade y a percie para a dietión
del epitelio
Las vellosidades aumentan la supercie del epitelio a
capilar sanguíneo
través del cual se realiza la absorción.
El
proceso
de
denomina
introducir
absorción.
sustancias
En
el
en
sistema
las
células
digestivo
y
en
humano
la
sangre
los
se
nutrientes
células
se
caliciformes
absorben
principalmente
en
el
intestino
delgado.
La
tasa
de
absorción
(secretan
depende
de
intestino
25–30
la
supercie
delgado
mm
de
su
en
adultos
ancho
por
lo
que
por
la
presencia
Las
vellosidades
del
y
epitelio
mide
cuenta
supercie
es
lleva
a
cabo
aproximadamente
con
muy
que
pliegues
grande
y,
en
su
el
7
proceso.
m
de
supercie
además,
se
ve
El
largo
mucosidad)
y
interna,
incrementada
▲
de
dedos
1,5
mm
pared
por
en
de
del
10
el
de
son
pequeñas
interior
largo
y
Figura 6 Estructura de una vellosidad intestinal
vellosidades.
de
puede
intestino
la
proyecciones
pared
haber
delgado.
del
hasta
Estas
de
la
intestino.
40
por
mucosa
Miden
milímetro
vellosidades
con
entre
forma
0,5
cuadrado
multiplican
la
y
de
la
supercie
aproximadamente.
Abrción pr a veidade
Las vellosidades absorben los monómeros formados por
la digestión, así como los iones minerales y las vitaminas.
El
epitelio
las
que
sustancias
cubre
las
nocivas
y,
vellosidades
al
mismo
debe
tiempo,
servir
debe
de
ser
barrera
lo
frente
a
sucientemente
▲
permeable
para
que
los
nutrientes
útiles
puedan
Figura 7 Micrografía electrónica de barrido de
atravesarlo.
las vellosidades del intestino delgado
307
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
Las
células
digestión
de
de
las
●
Glucosa,
●
Cualquiera
●
Ácidos
●
Bases
También
fructosa,
de
de
la
●
Vitaminas,
la
Un
y
y
pequeño
otros
el
el
ácido
nocivas
pero
de
eliminadas
no
siguientes
productos
de
la
monosacáridos
utilizados
para
fabricar
las
proteínas
glicerol
están
el
no
el
la
pasan
como
a
por
los
alimentos
y
el
sodio
C)
y
son
También
sustancias
sangre
el
epitelio
hígado.
deseadas,
estas
y
(vitamina
el
en
digestión:
potasio
ascórbico
por
presentes
requieren
calcio,
bacterias
de
y
atraviesan
alimentos;
número
que
que
como
como
los
y
los
alimentos:
nucleótidos
desintoxicadas
a
rápidamente
de
pero
inofensivas
sabor
los
aminoácidos
sustancias
sustancias
sustancias
color
digestión
minerales,
sangre
galactosa
veinte
necesita,
Iones
absorben
de
monoglicéridos
absorben
●
de
los
grasos,
organismo
Algunas
vellosidades
macromoléculas
muchas
se
del
células
eliminadas
absorben
de
eliminan
través
las
después
se
las
en
epitelio,
algunas
que
la
pero
fagocíticas
dan
orina.
son
del
hígado.
métd de abrción
Para absorber los diferentes nutrientes se requieren
distintos métodos de transpor te de membrana.
Para
que
lumen
el
del
cuerpo
Primero,
las
expuesta
de
células
la
través
hacia
el
de
la
parte
lacteal
absorber
delgado
del
y
de
los
la
los
deben
los
o
deben
de
la
las
través
está
salir
que
deben
de
de
mira
pasar
del
vellosidades.
de
la
parte
ampliada
estas
hacia
por
células
dentro,
vellosidad.
lumen del intestino
delgado
a
supercie
plasmática
sanguíneos
estos
lacteales
absorberlos
cuya
nutrientes
membrana
capilares
nutrientes,
capilares
plasmática
Después,
los
a
epitelio
membrana
microvellosidades.
a
pueda
intestino
interior de la
epitelio de la vellosidad
vellosidad
+
Na
+
3Na
capilar
baja concentración
sanguíneo
+
de Na
+
2K
glucosa
glucosa
ácidos grasos y
monoglicéridos
lacteal
lipoproteína
triglicérido
▲
308
Figura 8 Métodos de absorción en el intestino delgado
6 . 1
Existen
las
muchos
células
simple,
del
difusión
pueden
Los
y
la
de
ya
pueden
hay
Una
vez
Los
●
de
grasos
la
la
la
La
●
0,2
Las
no
de
la
iones
Los
de
canales
facilitada
la
los
en
de
al
se
de
nutrientes
en
difusión
Estos
métodos
absorción:
es
de
por
la
absorbidos.
por
los
difusión
son
Los
que
difusión
membrana
que
las
simple,
plasmática.
facilitada
ya
proteínas
en
la
a
en
el
en
y,
la
de
el
de
lo
y
los
se
que
no
de
la
gradiente
través
del
de
epitelio
las
por
vellosidades.
plasmática
por
membrana
activo
en
epitelio
en
las
y
una
de
la
el
bombean
baja
vellosidad.
microvellosidades
juntos
epitelio.
de
desde
vellosidad,
glucosa
del
a
transportadas
de
resulta
del
diámetro
hidrofílica.
la
Esto
un
proteínas.
células
son
de
glucosa
Esta
desde
el
difusión
concentración
de
activo.
mover
hasta
de
células
células
del
las
transporte
opuesta.
las
y
interior
con
y
exocitosis
de
tanto,
dentro
las
gotas
membrana
molécula
permiten
hasta
la
por
transporte
citoplasma
por
lacteal
por
sodio
de
grasos
fosfolípidos
sanguíneos
parte
en
depende
por
después
el
sodio
una
formar
liberan
través
sodio
y
de
plasmática
dirección
sodio
para
revisten
polar
ácidos
triglicéridos,
lumen.
intersticiales
de
pero
el
se
los
producir
capilares
iones
la
glucosa
y
ser
monoglicéridos,
absorber
epitelio,
para
entran
los
citoplasma
creado
de
vellosidad,
del
cotransportan
ion
desde
y
grasos,
colesterol
pasar
iones
pasiva,
sodio
en
espacios
que
un
absorben
hacia
sodio–potasio
potasio
es
al
Después
de
pueden
ácidos
membrana
porque
intestinal
facilitada
se
de
gotas
entran
los
proteínas
lumen
exocitosis.
poder
grasos
fosfolípidos
lipoproteínas
de
a
transeren
los
células
unen
estas
citoplasma
de
y
los
expulsarlos:
diferentes
para
ácidos
vellosidad
entre
puede
de
concentración
●
se
bombean
iones
activo
digeridos
son
difundirse
µm;
simple
bombas
Las
la
las
plasmática
los
●
a
bien
glucosa
introducir
después
a b s o r c i ó n
microvellosidades.
de
vellosidad.
o
para
y
ejemplos
monoglicéridos
interior
difusión
●
con
partículas
linfa,
ser
también
las
triglicéridos
parte
de
de
volver
unos
Estas
●
de
pasar
dentro
combinan
pueden
dos
transportadores
membrana
●
transporte
digestión
epitelio
ácidos
que
deben
su
del
Los
●
diferentes
vellosidad
y
glucosa.
células
que
la
mediante
triglicéridos
productos
de
facilitada,
ilustrarse
triglicéridos
●
mecanismos
epitelio
D i g E s t i ó n
los
la
glucosa
espacios
capilares
por
difusión
intersticiales
sanguíneos
de
la
dentro
de
vellosidad.
Dietión de aidón en e intetin dead
Procesos que tienen lugar en el intestino delgado y que causan la digestión del
almidón y el transpor te de los productos de la digestión hasta el hígado
La
digestión
del
importantes,
las
El
de
enzimas
almidón
muchos
reacciones
almidón
como
y
es
la
la
una
algunos
la
permeabilidad
de
de
las
en
las
de
membranas.
compuesta
α-glucosa
condensación
procesos
especicidad
macromolécula
monómeros
de
ilustra
catálisis,
unidos
plantas.
por
Es
uno
de
de
los
origen
pasta.
Las
atravesar
digerirse
componentes
vegetal
como
moléculas
las
en
de
principales
el
intestino
las
almidón
membranas,
el
pan,
por
lo
delgado
de
alimentos
patatas
no
y
la
pueden
que
para
deben
poder
absorberlas.
309
6
F i s i o l o g í a
Todas
del
las
reacciones
almidón
un
son
catalizador
Existen
H u m a n a
dos
que
intervienen
exotérmicas,
tienen
tipos
de
lugar
a
pero
ritmos
moléculas
en
en
al
la
no
muy
el
digestión
Debido
La
amilosa,
de
α-glucosa
que
tiene
de
almidón:
cadenas
por
no
enlaces
la
La
amilopectina,
α-glucosa
que
unidas
ramicaciones
tiene
por
con
enlaces
OH
CH
2
que
de
contienen
puede
activo,
la
un
digerir
1,6
la
molécula
enlace
se
la
de
1,6
conocen
dextrinas.
1,4
y
de
las
algunas
La
digestión
enzimas
microvellosidades
de
1,6
tres
la
vellosidad:
dextrinasa
la
en
del
de
las
almidón
la
las
células
maltasa,
digieren
la
membranas
la
en
epitelio
glucosidasa
maltosa,
convirtiéndolas
del
la
de
y
la
maltotriosa
y
las
glucosa.
OH
2
O
Las
O
OH
células
del
epitelio
de
la
vellosidad
absorben
OH
la
OH
O
O
OH
OH
CH
2
OH
CH
2
O
O
OH
OH
O
glucosa
en
los
pasa
por
espacios
iones
de
difusión
intersticiales
dentro
de
la
vellosidad.
cerca
del
Gracias
epitelio,
la
a
la
densa
glucosa
solo
red
de
tiene
OH
O
O
OH
recorrer
una
distancia
corta
hasta
entrar
en
O
el
OH
la
líquido
con
O
que
OH
al
cotransporte
OH
2
O
capilares
OH
mediante
Después,
facilitada
CH
2
glucosa
sodio.
OH
CH
OH
sistema
sanguíneo.
Las
paredes
de
los
capilares
OH
constan
▲
fragmentos
no
sitio
enlaces
ramicadas
dextrinas
CH
su
los
1,4
cadenas
enlaces
de
romper
Los
amilasa
completan
●
especicidad
puede
amilopectina
como
unidas
la
no
amilopectina.
lentos.
que
●
a
amilasa
haber
de
una
sola
capa
de
nas
células
entre
las
Figura 9 Pequeña par te de una molécula de amilopectina que
cuales
hay
poros,
pero
estos
capilares
tienen
poros
muestra seis moléculas α-glucosa, todas unidas por enlaces
más
grandes
de
lo
habitual
que
facilitan
la
entrada
1,4 salvo por un enlace 1,6 que crea una ramicación
La
enzima
que
compuestos
contiene
del
del
almidón
se
por
moléculas
del
cadena
al
de
Así,
la
tres
glucosas
pero
almidón,
menos
amilosa
se
la
el
1,4
siempre
delgado,
entre
que
y
enzima
glucosa.
La
sangre
de
la
de
glucosa.
de
dos
o
de
La
sangre
del
su
de
de
de
porta
digestión
hasta
la
estas
y
es
vénulas
de
del
y,
por
a
intestino
llega
el
la
a
en
la
delgado.
través
por
la
el
las
células
tiene
amilopectina,
más
de
donde
glucógeno
glucógeno
tanto,
otros
capilares
hígado,
absorbido
El
y
los
transformado
similar
1,6
glucosa
recorre
hasta
almacenamiento.
enlaces
la
vénulas
hepática
hígado
las
pared
glucosa
estructura
maltotriosa.
transporta
la
vellosidad
submucosa
exceso
una
que
productos
vena
las
haya
fragmentos
maltosa
saliva
digestión
Esta
monómeros
en
ambos
La
la
intestino
enlace
cuatro
llamados
de
pancreática.
digiere
de
amilasa.
mayoría
en
amilasa
cualquier
digestión
es
la
produce
la
romper
la
almidón
amilasa,
catalizada
puede
comienza
de
para
una
pero
con
más
ramicaciones.
mde de prce ióic
Uso de modelos como representaciones del mundo real: se pueden usar tubos de
diálisis para representar mediante un modelo la absorción en el intestino.
Los
se
sistemas
realizan
factores
ser
muy
que
vivos
son
compl ej os
experi me ntos
pueden
difícil
complica
in ui r
en
contr o l a r
el
con
a ná l i s i s
los
la s
los
gran
cua n do
Pu e de
v a ri a bl e s,
re s ulta do s.
lo
clones
de
es
mejor
real i za r
e xp er ime ntos
de
de
se
células
partes
de
los
s i s te ma s .
Po r
llevado
de
a
ca bo
te j i dos
de
ca rá ct e r
ut i li z a nd o
cul ti va dos
en
l u ga r
en te r o s .
opción
es
utilizar
un
modelo
para
ut i li z a n do
una
parte
de
un
sistema
vivo.
Por
ej e m p lo,
mayor
310
i nv e s tig a ci one s
A
representar
solo
las
han
organismos
Otra
veces
parte
siológico
m u c h os
re s ult ad os .
to da s
de
y,
e ll os ,
simplicidad,
pueden
utilizarse
modelos
su
6 . 1
para
Un
investigar
ejemplo
Dinámico,
un
controlado
y
aspectos
reciente
modelo
por
las
factores
Un
para
drogas,
más
o
se
puede
es
que
usar
absorción
los
pero
más
a
las
efectos
el
proceso.
no
puede
procesos
a b s o r c i ó n
representar
que
tienen
el
transporte
lugar
en
las
activo
células
y
otros
vivas.
humano
digiere
comida
no
las
el
mecánica
real
de
y
la
alcohol
uso
Los
el
agua
la
y
pared
permeable
El
modelo
difusión
de
puede
dieta,
y
tubos
poros
de
otros
a
las
para
pasiva
y
tubos
grandes.
del
tubo
de
los
moléculas
moléculas
de
grandes.
como
por
es
libremente
reejan
también
pequeñas
de
celulosa.
iones,
propiedades
que
sencillo
de
pasar
pequeñas
muestras
que
un
y
digestión.
hechos
permiten
de
Gástrico
estómago
medicamentos,
la
ejemplo
diálisis
Modelo
del
investigar
los
en
especícos
el
computador
químicamente
utilizarse
es
D i g E s t i ó n
partículas
de
diálisis
representar
por
Estas
intestino,
ósmosis,
la
▲
pero
Figura 10 El Modelo Gástrico Dinámico y su inventor, Richard
Faulks, ajustando el mecanismo del antro
mde de intetin dead
Uso de tubos de diálisis para representar mediante modelos la absorción de los
alimentos digeridos en el intestino.
Para
un
crear
trozo
de
extremos
con
un
un
modelo
tubo
cordel.
adecuada
atándolo
de
atando
de
nudo
Vierte
un
dos
intestino
diálisis
en
alimentos
con
proponen
un
del
el
y
cordel.
y
sella
con
el
A
uno
de
propio
interior
cierra
delgado,
el
una
usando
Anota
todos
parezca
sus
tubo
más
los
resultados
de
la
forma
intestino
te
apropiada.
o
abierto
se
este
10 ml
de una
modelo
10 ml
del
que
mezcla
extremo
continuación
experimentos
corta
solución
delgado:
de una
de almidón
solución de
al 1% y
1 Investigación sobre la necesidad de la
almidón
digestión usando un modelo del intestino
delgado
1 ml de
al 1% y
solución
1 ml
de amilasa
de agua
Prepara
el
aparato
que
se
muestra
en
la
gura
al 1%
11
agua a temperatura
y
déjalo
durante
una
hora.
constante de 40°C
Resultados
bolsas hechas
agua
Para
ver
los
resultados
del
experimento,
saca
agua
las
con tubos de diálisis
bolsas
de
cada
tubo,
ábrelas
y
vierte
las
soluciones
▲
de
cada
una
en
tubos
de
ensayo
distintos.
Figura 11 Aparato para investigar la necesidad de la
Ahora
digestión
tendrás
cuatro
contenidos
de
y
los
de
tubos.
determina
los
azúcares
muestras
las
bolsas
Divide
el
en
cada
almidón
la
de
y
otra.
líquido,
dos
con
muestra
en
una
de
dos
los
en
con
dos
las
los
contenidos
mitades
mitades
y
Conclusiones y evaluación
Indica
cuidadosamente
puedas
extraer
todas
basándote
en
las
tus
conclusiones
que
resultados.
311
6
F i s i o l o g í a
Discute
de
los
H u m a n a
puntos
investigar
la
fuertes
necesidad
y
débiles
de
la
de
esta
forma
digestión.
tubo
Sugiere
mejoras
totalmente
la
al
método,
diferente
de
o
sugiere
investigar
la
un
método
necesidad
ex tremo superior de
de
la bolsa sellado con
un cordel
digestión.
bebida de cola, que se deja
2 Investigación sobre la permeabilidad de la
sin gas antes de introducirla
membrana usando un modelo del intestino
en la bolsa
tubo de diálisis
delgado
agua pura, volumen mínimo
Las
bebidas
de
cola
contienen
una
mezcla
de
necesario para cubrir toda
sustancias
con
partículas
de
diferentes
tamaños.
la bolsa
Pueden
en
el
utilizarse
intestino
para
representar
delgado.
Los
tubos
el
ex tremo inferior de la
alimento
de
diálisis
bolsa atado con un
nudo para evitar
son
ltraciones
semipermeables,
para
representar
así
la
que
pueden
pared
del
usarse
intestino
como
modelo
delgado.
Predicciones
Las
bebidas
fosfórico
para
y
cola
contienen
caramelo,
darles
razones,
cubitera
de
color
cuál
difundirán
o
o
glúcido
marrón.
cuáles
fuera
aumentará
un
de
de
la
perderá
glucosa,
complejo
Predice,
estas
bolsa.
masa
ácido
añadido
aportando
sustancias
Predice
durante
si
el
se
la
bolsa
experimento.
indicador de pH
▲
Instrucciones
Figura 12 Aparato para el experimento sobre la permeabilidad
de la membrana
1
Prepara
bebida
el
de
modelo
cola
en
del
su
intestino
delgado
con
la
interior.
●
Introduce
en
2
Enjuaga
la
parte
exterior
de
la
bolsa
el
cualquier
resto
de
bebida
de
cola
seca
la
Halla
la
masa
de
la
bolsa
utilizando
Cuando
estés
preparado
para
iniciar
de
glucosa
resultante.
instrucciones
varían
utilizadas:
según
sigue
las
las
tiras
instrucciones
determina
la
concentración
de
glucosa
en
agua.
Después
coloca
la
bolsa
en
un
tubo
agua
pura.
agua
alrededor
examinar
el
agua
por
última
vez,
la
bolsa,
sécala
y
halla
su
masa
otra
vez
de
con
con
de
el
saca
experimento,
ensayo
color
electrónica.
6
4
el
una
el
balanza
reactiva
bolsa.
y
3
tira
anota
y,
reactivas
después,
y
para
Las
eliminar
una
agua
la
balanza
electrónica.
Conclusiones
5
Examina
el
de
la
bolsa
a
a)
intervalos
adecuados
(se
sugiere
un
rango
Explica
sobre
1,
y
el
2,
4,
baja
8
la
agua
y
16
minutos).
bolsa
del
siguientes
unas
tubo
y,
A
cada
cuantas
a
intervalo,
veces
para
continuación,
basándote
en
cambio
masa
realiza
b)
cuidadosamente
●
estando
Utiliza
una
clara
pipeta
o
se
el
para
ha
agua
para
vuelto
sacar
agua,
deposítalas
en
una
de
Compara
ver
el
sensible.
pH
usando
Emplea
una
un
unas
312
determinar
el
pH.
y
la
contrasta
del
agua
y
en
el
bolsa.
los
[5]
tubos
plasmáticas
absorción
en
las
vellosidades
de
la
Utiliza
de
diálisis
encargadas
y
de
células
pared
del
del
epitelio
de
intestino.
las
[5]
los
resultados
de
tu
experimento
para
la
dirección
del
movimiento
del
agua
de
ósmosis
a
través
de
las
células
del
epitelio
colores
de
para
pruebas
de
y
indicador
de
extraer
diálisis
gotas
cubitera
guía
de
si
por
pH
las
membranas
predecir
determina
puedes
tubo
marrón.
c)
de
que
del
las
la
sigue
conclusiones
permeabilidad
sube
pruebas:
Observa
la
mezclar
las
●
las
de
las
vellosidades.
[5]
6 . 1
D i g E s t i ó n
y
a b s o r c i ó n
Teoría del Conocimiento
¿cáe   de  ve qe e e  qe e de
“”?
En algunas personas adultas, los niveles de lactasa son demasiado bajos para
poder digerir adecuadamente la lactosa de la leche. En su lugar, la lactosa pasa
del intestino delgado al intestino grueso, donde las bacterias se alimentan de
ella y producen dióxido de carbono, hidrógeno y metano. Estos gases causan
algunos síntomas desagradables que desincentivan el consumo de leche. Es
lo que se conoce como intolerancia a la lactosa. A veces en el pasado se la
ha considerado una anormalidad, o incluso una enfermedad, pero se podría
argumentar que la intolerancia a la lactosa es lo normal en los seres humanos.
El primer argumento a favor de este punto de vista es biológico. Las hembras
de los mamíferos producen leche para alimentar a sus crías. Cuando las crías
son destetadas, se sustituye la leche con alimentos sólidos y disminuye la
secreción de lactasa. Por lo tanto, el consumo de leche hasta la edad adulta por
par te de los seres humanos es algo inusual. En consecuencia, la incapacidad
de consumir leche por intolerancia a la lactosa no debería considerarse
anormal.
El segundo argumento es simplemente matemático: un alto porcentaje de los
seres humanos tienen intolerancia a la lactosa.
El tercer argumento es evolutivo. Podemos decir casi con cer teza que todos
nuestros antepasados tenían intolerancia a la lactosa, así que esto es lo
natural o normal. La tolerancia a la lactosa parece haber evolucionado por
separado en al menos tres zonas: el nor te de Europa, par tes de la península
arábiga, el Sáhara y el este de Sudán y par tes de África Oriental habitadas
por los pueblos tutsi y masái. En el resto del planeta, la tolerancia se debe
probablemente a la migración desde estas zonas.
313
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
6.2 E e e
Cprenión
Apicacine
➔
Las ar terias conducen sangre a alta presión
➔
Descubrimiento de William Har vey de la
desde los ventrículos hasta los tejidos
circulación de la sangre con el corazón que
corporales.
actúa como una bomba.
➔
Las ar terias poseen células musculares y
➔
Causas y consecuencias de la oclusión de las
bras elásticas en sus paredes.
ar terias coronarias.
➔
Las bras musculares y elásticas ayudan al
➔
Cambios de presión en la aurícula izquierda, el
mantenimiento de la presión sanguínea entre
ventrículo izquierdo y la aor ta durante el ciclo
ciclos de bombeo.
cardíaco.
➔
La sangre uye por capilares a través de
los tejidos. Los capilares tienen paredes
Habiidade
permeables que permiten el intercambio de
materiales entre las células de los tejidos y la
➔
sangre en el capilar.
➔
ar terias, capilares o venas a par tir de la
Las venas reenvían sangre a baja presión
estructura de sus paredes.
desde los tejidos corporales hasta las aurículas
➔
del corazón.
➔
Identicación de los vasos sanguíneos como
Reconocimiento de las cámaras y válvulas del
corazón y de los vasos sanguíneos conectados
Las válvulas de las venas y del corazón
a este en corazones diseccionados o en
aseguran la circulación de la sangre, e impiden
diagramas de la estructura del corazón.
así el retorno del ujo.
➔
Hay un sistema de circulación apar te para los
Natraeza de a ciencia
pulmones.
➔
➔
Las teorías se consideran incier tas: William
El latido del corazón es iniciado por un grupo de
Har vey rebatió teorías desarrolladas por el
células musculares especícas en la aurícula
antiguo lósofo griego Galeno acerca del
derecha, denominado nódulo sinoauricular.
movimiento de la sangre en el cuerpo.
➔
El nódulo sinoauricular actúa como un
marcapasos.
➔
El nódulo sinoauricular envía una señal
eléctrica que estimula la contracción conforme
se propaga primero a través de las paredes de
las aurículas y, a continuación, a través de las
paredes de los ventrículos.
➔
El ritmo cardíaco puede aumentar o disminuir
mediante los impulsos transmitidos al corazón
por dos ner vios desde la médula del cerebro.
➔
La epinefrina aumenta el ritmo cardíaco como
preparación para una actividad física vigorosa.
314
6 . 2
E l
s i s t E m a
s a n g u í n E o
Wiia Harvey y a circación de a anre
Descubrimiento de William Harvey de la circulación de la sangre con el corazón
que actúa como una bomba
Generalmente
se
descubrimiento
pues
con
combinó
sus
una
oposición
y
en
William
el
cuerpo.
generalizada
embarcándose
en
gira
anteriores
y
aportaban
su
teoría
formular
sobre
se
el
sus
fue
su
la
después
sangre
de
de
las
sangre
los
su
muerte,
arterias
como
en
1628,
microscopios.
había
a
las
aún
No
cuando
venas
a
no
fue
se
se
hasta
vio
través
uir
de
los
predicho.
una
resultados
Europa
de
a
de
inventado
capilares
ujo
enfrentó
refutaban
pruebas
circulación
habían
la
por
que
la
el
sangre,
1660,
Harvey
una
Harvey
la
para
publicando
experimentos
resultado,
de
anteriores
convincente
demostrar
Como
a
circulación
investigaciones
general
sanguíneo
la
descubrimientos
propias
teoría
atribuye
de
para
las
teorías
teoría.
aceptada
de
forma
generalizada.
Harvey
los
demostró
vasos
con
de
válvulas
demostró
sangre
por
las
nos,
venas
Los
Por
de
en
la
los
por
verse
mano.
a
las
la
que
arterias
que
del
que
cuerpo
regresar
y
para
vasos
que
esta
el
al
ser
ser
teorías
corazón
corazón
regresa
numerosos
las
la
tras
proponían
de
unen
los
para
vistos
arterias
por
vasos
con
a
los
las
cuerpo.
vista
Harvey
el
demostró
sanguíneos
simple
en
También
en
como
como
pequeños
época,
Cuando
ujo
alto
presencia
en
unidireccional,
retorno.
del
tenía
Harvey
tejidos
capilares
para
el
corazón,
Predijo
sanguíneo
es
consumida
tanto,
demasiado
equipos
impiden
el
sangre
venas.
ujo
volumen
ser
reciclada.
bombea
el
tamaño
demasiado
pudiera
anteriores.
ser
el
era
bombeada
y
que
que
principales
que
mayor
son
o
demasiado
con
una
publicó
su
lupa
teoría
estrechos
de
▲
Figura 1 Experimento de Har vey para demostrar que el ujo
sanguíneo en las venas es unidireccional
sobre
ref de  e e
Las teorías se consideran incier tas: William Harvey rebatió teorías desarrolladas por
el antiguo lósofo griego Galeno acerca del movimiento de la sangre en el cuerpo.
Durante
los
la
el
escritos
Renacimiento,
clásicos
literatura
obstaculizó
imposible
y
el
las
de
artes,
progreso
cuestionar
Aristóteles,
se
reavivó
Grecia
pero
de
las
Hipócrates,
la
y
en
el
Roma.
cierto
ciencia:
doctrinas
Ptolomeo
por
estimuló
a
corazón,
de
y
sangre
ser
autores
casi
como
Galeno.
en
Galeno,
la
sangre
se
formaba
en
el
hasta
el
se
bombeaba
hasta
el
ventrículo
al
de
aire
de
vitales”.
vitales
por
cerebro
que
vuelta
al
ventrículo
los
Las
todo
para
hígado.
pulmones
arterias
el
los
y
se
poco
donde
Algunos
en
nervios
se
convertía
distribuían
cuerpo.
convertirse
después
Un
izquierdo,
los
uían
“espíritus
distribuían
por
hígado
el
y
con
“espíritus
espíritus
animales”,
Según
después
pasaba
encontraba
modo
llegó
de
y
interés
Esto
derecho
cuerpo.
del
315
6
F i s i o l o g í a
William
estas
Harvey
doctrinas
cuidadosas
dedujo
y
que
H u m a n a
no
sin
estaba
realizó
la
sangre
circula
pulmonar
existencia
los
las
venas,
eran
lo
a
y
de
que
sucientemente
a
de
las
lo
mediante
que
se
aceptar
lentes
potentes
con
las
las
de
como
época
para
no
y
en
siguiente
fragmento
es
de
la
obra
Por
verlos.
eso,
generatione
animalium,
que
a
cuando
tenía
73
eso
es
que,
de
Harvey
publicó
generación
los
el
sentidos,
reiterado
sin
requiere
ella
Hay
nadie
que
no
de
buen
natural.
quiero
lo
propia,
será
disciplina
nada
la
consultarse
que
que
me
escribo
de
los
animales:
pongo
de
por
en
y
jueces
míos
sin
la
debida
completamente
a
tus
propios
método
que
sin
la
observación
experimento,
se
inadecuado
sigue
hoy
en
y
ojos.
erróneo
día
en
la
advertencia
de
la
verdad:
la
mayoría
frecuente
inquieren
y
se
debe
experiencia
sensato,
sobre
investigación
de
la
ninguna
lector
y
sentidos.
en
y
apariciones.
años.
el
por
los
y
ciencia
Exercitationes
Es
Y
a
repito,
mí
testigos
1651
toda
diligente,
ajena,
discípulo
no
la
de
la
fantasmas
en
frecuencia
creas
El
tras
tanto,
apoyarse,
la
arterias
la
lo
observación
que
Predijo
unen
extravía
Por
observaciones
sistémica.
capilares,
pesar
Hizo
experimentos,
circulaciones
de
dispuesto
pruebas.
nuestra
con
diligencia
no
qué
son
las
mente
cosas,
sino
qué
dicen
otros
de
ellas.
Arteria
avdd
Las ar terias conducen sangre a alta presión desde los
Pe de d e 
éd de W H ve
ventrículos hasta los tejidos corporales.
1
William Harvey se negó a aceptar
Las
doctrinas sin pruebas. ¿Existe
los
algún contexto académico en
son
el que sea razonable aceptar
que
doctrinas basándose en la
pico
autoridad y no en pruebas
el
obtenidas de fuentes primarias?
utilizan
2
En sus clases de anatomía,
Harvey invitaba a sus alumnos
a formular preguntas y críticas
sobre sus teorías. Sugiere por
qué lo hacía.
3
¿Puedes pensar en ejemplos de
arterias
tejidos
de
cada
las
para
la
pared
medida,
de
la
la
Las
de
paredes
y
y
pico
sangre
la
por
de
sangre
cuentan
arterias
Las
y
con
el
desde
de
de
ujo
el
músculos
las
de
corazón
bombeo
alcanzan
paredes
controlar
bras
de
arteria
rigidez
la
cámaras
una
fuertes
sangre.
hasta
corazón
presión
arterias
la
del
y
gruesos
alta
trabajan
Para
en
el
con
hacerlo,
muscular.
contiene
el
las
bombeo.
facilitar
en
de
transportan
principales
hacia
elástico
elástico
estira
impulsar
en
que
Sus
sangre
ciclo
tejido
tejido
que
vasos
ventrículos.
bombean
corazón
El
a
los
son
corporales.
cada
la
de
elastina,
ciclo
arteria.
La
determina
las
arterias,
de
el
que
almacenan
bombeo.
Su
contracción
diámetro
controlando
del
del
así
energía
ayuda
músculo
lumen
el
la
retroceso
ujo
y,
liso
en
total
a
cierta
través
ellas.
los “fantasmas y apariciones” a
Tanto
los
tejidos
elásticos
como
los
musculares
contribuyen
a
la
los que Harvey se reere?
resistencia
4
¿Por qué Harvey recomienda
cambio
la “reiteración” de los
abultarse
experimentos?
por
las
pulso
5
de
las
paredes,
constante
hacia
arterias
reeja
y
la
afuera
que
intermitente
(aneurisma)
principales
cada
tienen
latido
es,
del
por
que
ser
elevación
o
de
romperse.
tanto,
corazón
fuertes
y
El
pulsátil
se
puede
la
y
para
soportar
presión
avance
no
arterial
de
la
continuo.
detectar
el
sin
sangre
El
fácilmente
en
Harvey ejerció como médico,
las
arterias
que
pasan
cerca
de
la
supercie
del
cuerpo,
como
las
de
la
pero, a partir de la publicación
muñeca
y
el
cuello.
de su obra sobre la circulación
de la sangre en 1628, se redujo
Cada
considerablemente el número de
Por
pacientes que fueron su consulta.
hígado
por
¿Cuál podría ser la razón?
activos
del
órgano
ejemplo,
coronarias.
316
la
del
a
cuerpo
cada
arteria
propio
recibe
riñón
le
hepática.
corazón
sangre
llega
por
sangre
Los
reciben
una
por
músculos
sangre
a
o
varias
una
fuertes
través
arterias.
arteria
y
de
renal
y
al
continuamente
las
arterias
6 . 2
E l
s i s t E m a
s a n g u í n E o
túnica externa
túnica media
túnica íntima
lumen
▲
(endotelio)
Figura 3 Estructura de una ar teria
avdd
med de  pe  e
Como las ar terias se dilatan, la
presión ar terial se puede medir
con relativa facilidad en aquellas
ar terias que pasan cerca de la
supercie corporal. Un método
común es inar un manguito
alrededor del brazo hasta que
apriete los tejidos (la piel, la grasa
supercial y los propios vasos)
▲
Figura 2 El sistema cardiovascular. La ar teria principal que suministra sangre oxigenada
lo suciente como para detener
a los tejidos corporales es la aor ta, el vaso rojo que sale del corazón y forma un arco con
el ujo sanguíneo. Entonces
ramicaciones que llevan sangre a los brazos y la cabeza. La aor ta continúa a través del
tórax y el abdomen, con ramicaciones que llegan al hígado, los riñones, los intestinos y
se libera la presión lentamente
hasta que se reanuda el ujo y el
otros órganos.
operador o el instrumento pueden
detectar de nuevo el pulso.
Parede arteriae
Las presiones a las que el ujo
sanguíneo se detiene y reanuda
Las ar terias poseen células musculares y bras elásticas
son las presiones sistólica y
en sus paredes.
La
pared
arterial
está
diastólica, y se miden con un
formada
por
varias
tensiómetro. De acuerdo con la
capas:
American Hear t Association, las
●
Túnica
externa:
●
Túnica
media:
una
fuerte
capa
externa
de
tejido
conectivo.
presiones sanguíneas ideales en
hechas
Túnica
●
de
la
una
capa
proteína
íntima:
un
gruesa
de
músculo
liso
y
bras
adultos de 18 años en adelante
elásticas
medidas de esta forma son:
elastina.
endotelio
liso
que
forma
el
revestimiento
de
la
arteria.
sistólica 90–119 mm Hg
diastólica 60–79 mm Hg
Preión arteria
Las bras musculares y elásticas ayudan al mantenimiento
de la presión sanguínea entre ciclos de bombeo.
La
sangre
presión
la
que
entra
máxima
en
una
alcanzada
pared
de
la
arteria
elásticas
de
la
pared
hacia
que,
arteria
en
una
afuera,
de
este
desde
el
arteria
corazón
se
llama
ampliando
modo,
el
lo
hace
presión
lumen
almacenan
y
a
alta
presión.
sistólica.
estirando
energía
La
Empuja
las
bras
potencial.
▲
Figura 4 Tensiómetro
317
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
Al
nal
de
suciente
hay
en
el
mínima
cada
para
lumen.
en
demasiado
de
sangre
esté
Los
la
el
en
que
Este
la
se
se
de
para
que
de
la
a
vasodilatación,
lo
las
la
llamada
y
en
el
las
una
responden
el
ujo
cae
la
evita
que
la
diastólica,
constante
y
lo
sangre
relativamente
la
arteria
proceso
se
que
presión
llegue
alta,
continuo
diversas
sangre
reduce
suministran
y
forman
llamado
estrecha.
arterias.
densidad
a
de
arteriolas
que
de
un
lumen
en
tienen
y
presión
es
arterias
el
a
ser
ujo
aunque
corazón.
pared
sanguínea
controlar
corporal
la
contraen,
las
expriman
energía
diastólica
del
en
estiradas
relativamente
latidos
arteriolas,
vasoconstricción
parte
es
presión
ahorra
arteria,
presión
reduce
presión
musculares
nerviosos
la
la
circulares
denominadas
células
los
cuando
circunferencia
aumenta
de
la
elásticas
mecanismo
arterias
por
corazón,
bras
Como
las
músculos
del
las
interior
baja.
impulsado
modo
latido
que
La
anillo
hormonas
se
ujo
lleva
de
proceso
de
vasoconstricción
ramas
de
las
especialmente
que
el
el
Las
un
vasoconstricción,
e
a
arterias,
alta
de
impulsos
los
sangre
tejidos.
que
opuesto,
La
llega
a
llamado
aumenta.
Capiare
La sangre uye por capilares a través de los tejidos. Los
capilares tienen paredes permeables que permiten el
intercambio de materiales entre las células de los tejidos
y la sangre en el capilar.
Los
capilares
son
los
vasos
sanguíneos
más
estrechos,
con
un
diámetro
avdd
de
alrededor
de
10
µm.
Se
ramican
y
se
vuelven
a
unir
repetidamente,
He
formando
Los hematomas se producen
cuando se rompen las
paredes de los capilares y
se derrama plasma y células
sanguíneas entre las células
una
transportan
son
densidad
células
de
activas
a
los
transparentes
La
capilar
sangre
excepciones
ser
red
las
través
tejidos
y,
del
con
por
una
de
casi
del
tanto,
redes
todos
no
tienen
y
pueden
varía
cerca
total
los
cristalino
capilares
cuerpo
longitud
tejidos
la
del
córnea
tener
según
un
enorme.
del
ningún
los
Los
capilares
cuerpo;
ojo,
vaso
tejidos,
dos
que
deben
sanguíneo.
pero
todas
las
capilar.
de un tejido. Los capilares
La
pared
de
los
capilares
consiste
en
una
capa
de
células
endoteliales
se reparan rápidamente,
muy
nas
recubierta
de
un
gel
de
proteínas
similar
a
un
ltro,
con
poros
la hemoglobina se
entre
las
células.
parte
del
plasma
Por
tanto,
la
pared
es
muy
permeable
y
permite
que
descompone en pigmentos
salga
y
forme
el
líquido
tisular
o
intersticial.
El
plasma
biliares verdes y amarillos
es
el
líquido
en
el
que
están
suspendidas
las
células
de
la
sangre.
El
que son traspor tados hacia
líquido
tisular
contiene
oxígeno,
glucosa
y
todas
las
demás
sustancias
fuera y los fagocitos retiran
del
plasma
sanguíneo,
salvo
las
moléculas
grandes
de
proteínas
que
no
los restos de las células
pueden
pasar
a
través
de
la
pared
capilar.
El
líquido
tisular
uye
entre
las
sanguíneas por endocitosis.
células
de
un
tejido,
lo
que
permite
a
las
células
absorber
las
sustancias
La próxima vez que tengas
útiles
y
excretar
los
productos
de
desecho.
Finalmente,
el
líquido
tisular
un hematoma, obsérvalo
vuelve
a
entrar
en
la
red
capilar.
durante los días posteriores
a su aparición para seguir
La
el proceso de curación y
hace
el ritmo al que se retira la
ciertos
hemoglobina.
con
permeabilidad
que
el
tejidos,
tiempo;
respuesta
318
de
las
determinadas
a
las
pero
los
no
paredes
capilares
proteínas
a
otros.
capilares
necesidades
se
de
y
La
otras
permeabilidad
reparan
los
diere
y
tejidos
según
partículas
también
remodelan
que
los
tejidos,
grandes
lo
lleguen
puede
variar
continuamente
riegan.
que
a
en
6 . 2
E l
s i s t E m a
s a n g u í n E o
Vena
avdd
Las venas reenvían sangre a baja presión desde los
cez j
tejidos corporales hasta las aurículas del corazón.
Las válvulas de cierre y las
Las
venas
aurículas
transportan
del
la
sangre
desde
la
red
de
capilares
hasta
las
paredes de las venas se
corazón.
vuelven menos ecientes
con la edad, haciendo
Para
entonces
la
sangre
tiene
una
presión
mucho
más
baja
de
la
que
que el retorno venoso al
tenía
en
las
arterias.
Por
tanto,
las
venas
no
necesitan
una
pared
tan
corazón sea deciente.
gruesa
como
la
de
las
arterias
y
su
pared
contiene
muchas
menos
¿Alguna vez has realizado
bras
musculares
y
elásticas.
Así
pueden
dilatarse
hasta
hacerse
movimientos gimnásticos
mucho
más
anchas
y,
consecuentemente,
transportar
más
sangre
que
como la ver tical o el pino, o
las
arterias.
Alrededor
del
80 %
de
la
sangre
de
una
persona
sedentaria
has experimentado fuerzas
está
en
las
venas,
aunque
esta
proporción
se
reduce
durante
el
de gravedad muy altas
ejercicio
vigoroso.
en alguna atracción de un
Al
ujo
sanguíneo
ejercidas
Las
por
contracciones
apretando
o
otros
incluso
medida
así
las
mover
el
ujo
en
las
venas
tejidos,
hacen
venas
le
especialmente
que
los
la
sangre
la
como
alguna
gravedad
los
músculos
adyacentes
nerviosamente
de
ayudan
y
músculos
se
acorten
una
parte
del
presiones
parque de diversiones?
esqueléticos.
y
bomba.
las
La mayoría de los jóvenes
ensanchen,
Caminar,
cuerpo
pueden hacer estas
sentarse
mejora
en
actividades con facilidad,
gran
pero las personas mayores
venosa.
pueden no ser capaces.
¿Cuál es la explicación?
Cada
la
parte
sangre
desde
la
del
es
ya
estómago
y
lugar
que
es
de
está
transportada
cabeza
diferente,
en
cuerpo
por
que
los
las
no
desde
venas
reenvía
intestinos
una
irrigada
arteria
relativamente
por
los
una
brazos
yugulares.
sangre
hasta
porque
el
al
o
varias
por
La
las
Se
transporta
venas
vena
corazón,
hígado.
la
venas.
porta
sino
a
ejemplo,
subclavias
hepática
que
la
considera
sangre
Por
baja
lleva
una
y
es
desde
vena
presión,
el
porta
por
lo
na.
Váva de a vena
Las válvulas de las venas y del corazón aseguran la
circulación de la sangre, e impiden así el retorno del ujo.
La
presión
que
el
corazón.
que
●
sanguínea
ujo
retorne
Para
constan
mantener
de
Si
la
la
válvula
en
sangre
tres
las
hacia
la
cierre,
es
a
capilares
veces
y
circulación,
solapas
comienza
de
venas
los
a
de
tejido
retornar,
que
se
llena
no
las
en
venas
forma
queda
de
tan
baja
regrese
tienen
de
y
hay
peligro
sangre
válvulas
de
de
al
cierre
copa.
atrapada
sangre
que
suciente
entre
bloquea
las
el
solapas
lumen
de
de
la
vena.
●
Cuando
la
laterales
sangre
Estas
la
puede
válvulas
permiten
sangre
de
usar
uye
vena.
uir
hacen
De
hacia
esta
el
corazón,
forma,
la
empuja
válvula
de
las
solapas
cierre
se
hacia
abre
y
los
la
libremente.
que
la
ecazmente
sangre
las
uya
presiones
en
una
sola
dirección
intermitentes
y
a
y
menudo
▲
transitorias
que
provocan
los
cambios
musculares
y
Figura 5 ¿Qué venas de este gimnasta
posturales.
necesitarán usar sus válvulas para ayudar
Garantizan
que
la
sangre
circule
por
el
cuerpo,
en
lugar
de
uir
hacia
al retorno venoso?
adelante
y
hacia
atrás.
319
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
Identicación de  va anne
Identicación de los vasos sanguíneos como ar terias,
capilares o venas a par tir de la estructura de sus paredes
Los
vasos
venas
sanguíneos
observando
estructuras
que
su
se
pueden
identicar
estructura.
pueden
ser
La
tabla
arterias,
indica
capilares
diferencias
o
entre
sus
útiles.
a e
Diámetro
como
1
cp
Mayor que 10 µm
Ve
Variable, pero
Alrededor de 10 µm
mucho mayor que
▲
Figura 6 Sección transversal de una
10 µm
ar teria y una vena. La túnica ex terna y la
Grosor
Pared
Pared
Pared
relativo de
relativamente
extremadamente
relativamente na
la pared y
gruesa y lumen
na
y lumen variable,
diámetro del
estrecho
túnica íntima están teñidas más oscuras
que la túnica media. Se ve sangre
coagulada en ambos vasos.
pero generalmente
lumen
amplio
Número de
Tres capas (túnica
Solo una capa
Tres capas (túnica
capas de la
externa, media
(túnica íntima),
externa, media e
pared
e íntima) que
que es un endotelio
íntima)
pueden estar
consistente en
subdivididas en
una única capa de
más capas
células muy nas
Abundantes
Ninguna
Ninguna
Ninguna
Fibras
Pocas
musculares
y elásticas
en la pared
Válvulas
Presentes en
muchas venas
pulmones
▲
T
abla 1
circulación
pulmonar
Circación dbe
Hay un sistema de circulación apar te para los pulmones.
Las
venas
y
el
corazón
unidireccional
las
venas.
bombea
Los
a
alta
para
tienen
que
peces
la
tienen
presión
válvulas
sangre
un
hasta
único
las
que
circule
aseguran
por
sistema
branquias
las
un
ujo
arterias,
circulatorio:
para
los
la
oxigenarla.
capilares
sangre
y
se
Después
de
corazón
pasar
por
las
branquias,
directamente,
regresar
los
pero
después
mamíferos
al
para
con
la
sangre
relativa
corazón.
el
aún
tiene
lentitud,
Por
el
intercambio
a
presión
otros
contrario,
de
gases
a
les
suciente
órganos
los
del
la
uir
cuerpo
pulmones
llega
para
sangre
que
por
y
utilizan
un
circulación sistémica
sistema
de
circulación
aparte.
otros
Los
capilares
sanguíneos
de
los
pulmones
no
pueden
soportar
altas
órganos
presiones,
▲
320
Figura 7 Circulación doble
baja.
por
Después
lo
de
que
se
pasar
les
por
bombea
los
sangre
capilares
de
a
una
los
presión
pulmones,
relativamente
la
presión
de
6 . 2
la
sangre
de
es
nuevo
dos
sistemas
La
●
baja,
antes
por
de
de
ir
lo
a
que
debe
otros
regresar
órganos.
Así
al
corazón
pues,
los
para
seres
ser
E l
s i s t E m a
s a n g u í n E o
bombeada
humanos
tienen
circulación:
circulación
pulmonar,
que
va
a
los
pulmones
y
luego
regresa
al
corazón
La
●
circulación
músculos
La
gura
7
sistémica,
cardíacos,
muestra
la
circulación
pulmonar
circulación
sistémica,
sido
la
oxigenada
sangre
una
de
bomba
por
estas
por
que
luego
y
la
va
la
la
al
resto
regresa
circulación
recibe
al
doble
sangre
circulación
circulación
dos
doble,
circulaciones
y
de
sin
de
una
sistémica
suministrando
no
se
sangre
órganos,
forma
oxígeno
pulmonar.
circulaciones
los
incluidos
los
corazón
recibe
Por
El
ha
la
tanto,
mezcle.
a
simplicada.
que
vuelto
sangre
es
diferentes
a
ha
que
actúa
presiones
la
que
esencial
corazón
La
de
como
las
dos
separado.
válvula semilunar
aorta
Estructura del corazón
arteria pulmonar
Reconocimiento de las cámaras y
venas cavas
venas pulmonares
válvulas del corazón y de los vasos
sanguíneos conectados a este
en corazones diseccionados o en
diagramas de la estructura del corazón
●
El
corazón
tiene
dos
lados,
derecho
válvula
e
semilunar
izquierdo,
que
circulaciones
●
Cada
lado
una
y
la
sistémica
del
ventrículo
al
y
corazón
que
aurícula
pasa
bombean
dos
sangre
recibe
a
las
pulmonar.
tiene
bombea
que
sangre
la
cámaras,
a
las
sangre
un
arterias
de
las
y
venas
ventrículo.
válvula
aurícula derecha
●
Cada
lado
válvula
del
corazón
tiene
auriculoventricular
dos
válvulas,
entre
la
auriculoventricular
una
aurícula
y
ventrículo izquierdo
ventrículo derecho
el
ventrículo
y
una
válvula
semilunar
entre
el
tabique
ventrículo
y
la
arteria.
▲
●
La
sangre
hasta
el
oxigenada
lado
uye
izquierdo
del
desde
los
corazón
Figura 8 Estructura del corazón
pulmones
a
través
de
1 Las ar terias y las venas
las
venas
pulmonares
y
sale
del
corazón
por
la
Limpia
aorta.
los
vasos
eliminando
●
La
sangre
sin
oxígeno
uye
hasta
el
del
corazón
a
través
de
la
vena
cava
El
del
corazón
corazón
es
complicada.
de
su
una
La
se
necesita
con
los
vasos
disección
e
las
arterias
estructura
mejor
estructura
ello
por
es
un
corazón
sanguíneos,
instrumentos
de
una
de
de
una
otros
al
tejidos
corazón
a
Identica
las
arterias
de
pared
su
gruesa
venas
de
pared
y
na.
pulmonares.
2 La ar teria pulmonar y la aor ta
tridimensional
manera
haciendo
conectados
y
y
las
sale
sanguíneos
membranas
lado
alrededor.
derecho
las
aprender
acerca
disección.
Para
mamífero
fresco
bandeja
tabla
disección.
o
de
Introduce
de
las
punta
una
arterias
identicar
Identica
varilla
redonda
y
palpa
dónde
la
de
en
la
el
pared
está
arteria
vidrio
la
u
corazón
del
punta
pulmonar,
otro
a
instrumento
través
corazón
de
a
la
de
para
varilla.
través
de
la
cual
321
6
F i s i o l o g í a
se
y
llega
la
al
H u m a n a
ventrículo
aorta,
a
izquierdo
través
de
derecho
de
pared
la
más
cual
de
se
pared
llega
más
al
na,
ventrículo
gruesa.
la
pared
de
pulmonar.
la
la
apertura
haber
aurícula
Observa
de
la
la
vena
izquierda
na
o
pared
venas
hasta
de
la
la
vena
aurícula
pulmonares
y
(puede
dos).
3 Lados dorsal y ventral
Coloca
detrás
de
gura
lado
el
9.
corazón
la
El
dorsal
animal
es
de
arteria
lado
el
su
manera
pulmonar,
ventral
de
que
será
debajo.
El
la
aorta
como
el
de
lado
en
quede
la
encima
dorsal
de
7 La aor ta
Encuentra
y
el
un
espalda.
de
el
diámetro
la
pared
y
en
nuevo
de
de
la
pared
y
al
lo
aorta
y
Con
mide
unas
comenzando
ventrículo
interna
verás
la
lumen.
aorta
dirección
supercie
su
lisa
de
la
resistente
en
por
el
izquierdo.
aorta.
milímetros
tijeras,
Observa
Intenta
que
es.
sale
del
corta
extremo
la
estirar
la
aorta
8 La válvula semilunar
arteria
En
el
lugar
donde
la
aorta
ventrículo
pulmonar
aurícula
izquierdo
derecha
habrá
tres
solapas
en
forma
de
copa
aurícula
en
la
pared.
Estas
solapas
forman
la
válvula
izquierda
semilunar.
X
entre
Intenta
ellas
sangre
para
hace
meter
ver
que
se
un
cómo
el
junten
instrumento
retorno
las
del
solapas,
redondo
ujo
de
cerrando
la
la
arteria
válvula.
coronaria
Y
9 La ar teria coronaria
Fíjate
cerca
▲
bien
de
pequeño
Figura 9 Vista ex terior del lado ventral del corazón
en
la
esta
lisa
con
el
ventrículo
vasos
izquierdo.
sanguíneos
en
Tiene
forma
de
una
Mide
arteria.
oxígeno
Identica
supercie
agujero,
coronarias.
4 El ventrículo izquierdo
la
válvula
y
Las
interna
semilunar.
que
el
es
la
arterias
a
del
pared
aorta,
de
del
un
las
lumen
coronarias
la
la
verse
apertura
diámetro
nutrientes
de
Debe
arterias
de
suministran
corazón.
pared
árbol.
Con
10 El tabique
un
bisturí
muestra
abrir
el
pared
alado,
la
línea
de
ventrículo
muscular
haz
una
puntos
incisión
X
izquierdo.
que
has
en
la
como
gura
Observa
la
la
9
que
para
gruesa
Cerca
de
puntos
cortado.
grosor
El
la
incisión
hacia
la
aurícula,
si
hasta
nas
válvula
de
la
tendones
izquierdo
la
que
que
hay
impiden
puedas
ver
las
dos
auriculoventricular.
a
los
que
lados
la
del
válvula
base
en
la
las
y
tabique
de
como
el
los
gura
paredes
del
9.
muestra
Mide
de
tabique
contiene
ventrículos,
que
los
que
bras
en
la
haz
corte
de
milímetros
ventrículos
los
un
línea
separa
estimular
a
los
conductoras
ventrículos
a
(gura
que
contraerse.
solapas
Los
ventrículo
se
invierta
hacia
aurícula.
6 La aurícula izquierda y la vena pulmonar
Identica
la
aurícula
sorprendentemente
sangre
en
su
izquierda.
pequeña,
interior.
La
Parecerá
ya
que
supercie
no
hay
externa
de
la
ventrículo derecho
ventrículo izquierdo
tabique
pared
tiene
bisturí
322
o
un
con
aspecto
unas
arrugado.
tijeras,
amplía
Ya
la
sea
con
incisión
el
en
▲
el
derecho
es
a
necesario,
Y
de
izquierdo
5 La válvula auriculoventricular
Continúa
la
transversal
Figura 10 Sección transversal de los ventrículos
e
10).
ayudan
6 . 2
E l
s i s t E m a
s a n g u í n E o
avdd
Aterceri
E  f de
Causas y consecuencias de la oclusión de las ar terias
z
coronarias
Discute las respuestas a
Uno
de
los
problemas
aterosclerosis,
el
de
salud
desarrollo
de
más
comunes
tejido
adiposo
hoy
en
día
es
denominado
la
estas preguntas:
ateroma
en
la
1
pared
de
la
arteria
junto
al
endotelio.
Se
acumulan
lipoproteínas
de
¿Por qué las paredes de
baja
las aurículas son más
densidad,
que
contienen
grasas
y
colesterol,
y
las
células
del
endotelio
nas que las paredes de
y
del
músculo
liso
emiten
señales
que
atraen
a
los
fagocitos.
Los
los ventrículos?
fagocitos
engullen
muy
grandes.
dura
sobre
gruesa
y
el
el
Las
las
grasas
células
ateroma.
lumen
se
y
del
De
el
colesterol
músculo
esta
estrecha,
liso
forma,
lo
que
la
por
endocitosis
migran
pared
diculta
para
de
el
la
y
formar
arteria
ujo
se
se
hacen
una
capa
hace
2
¿Qué impide
que la válvula
más
auriculoventricular
sanguíneo.
sea empujada hacia
A
la
edad
de
diez
años
normalmente
ya
se
pueden
encontrar
pequeños
la aurícula cuando el
ateromas
en
las
arterias,
pero
estos
no
afectan
a
la
salud.
En
algunos
ventrículo se contrae?
adultos
la
aterosclerosis
se
vuelve
mucho
más
avanzada,
pero
a
menudo
3
pasa
desapercibida
hasta
que
una
arteria
principal
se
bloquea
tanto
¿Por qué la pared del
que
ventrículo izquierdo es
los
tejidos
a
los
que
suministra
sangre
corren
peligro.
más gruesa que la del
La
oclusión
coronaria
es
un
estrechamiento
de
las
arterias
que
ventrículo derecho?
suministran
sangre
con
oxígeno
y
nutrientes
al
músculo
del
corazón.
La
4
falta
de
oxígeno
(anoxia)
causa
dolor,
conocido
como
angina
de
¿El lado izquierdo del
pecho,
corazón bombea sangre
y
deteriora
la
capacidad
del
músculo
para
contraerse,
por
lo
que
el
oxigenada o sangre sin
corazón
tiene
que
latir
más
rápido
para
mantener
la
sangre
circulando
oxígeno?
cuando
brosa
algunos
que
formación
cubre
de
suministran
Esto
se
de
sus
los
ateromas
coágulos
sangre
describe
en
al
el
músculos
de
a
y
subtema
dejado
veces
sangre
corazón
han
que
se
de
rompe,
pueden
causar
funcionar.
lo
que
bloquear
problemas
La
capa
estimula
las
la
arterias
cardíacos
5
¿Por qué la pared del
corazón necesita su
que
propio riego sanguíneo,
agudos.
suministrado por las
6.3.
ar terias coronarias?
Las
causas
de
demostrado
ateromas,
la
que
pero
aterosclerosis
varios
no
son
aún
factores
las
no
se
conocen
aumentan
únicas
causas
de
el
del
riesgo
esta
todo.
de
Se
ha
formación
de
enfermedad:
6
¿El volumen de sangre
por minuto que bombea
el lado derecho del
corazón es mayor,
menor o igual que el
que bombea el lado
izquierdo?
▲
Figura 11 Una ar teria normal (izquierda) tiene un lumen mucho más ancho que
una ar teria ocluida por ateroma (derecha).
323
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
avdd
●
Concentraciones
altas
de
lipoproteínas
altas
crónicas
de
baja
densidad
en
la
sangre
l    

●
Concentraciones
comer
en
exceso,
obesidad
o
de
glucosa
en
la
sangre,
debido
a
diabetes
Un compuesto químico
llamado carnitina que
●
Presión
se encuentra en cier tos
o
arterial
cualquier
alta
otra
crónica,
debido
al
consumo
de
tabaco,
el
estrés
causa
alimentos es conver tido
●
Consumo
de
grasas
trans,
que
dañan
el
endotelio
de
la
arteria
en trimetilamina-N-óxido
por las bacterias del
También
hay
algunas
teorías
más
recientes
que
incluyen
microbios:
intestino. Averigua qué
●
Infección
●
Producción
de
la
pared
arterial
con
Chlamydia
pneumoniae
alimentos contienen las
mayores concentraciones
de
trimetilamina-N-óxido
por
microbios
del
intestino
de carnitina y discute si
esta información debería
inuir en el asesoramiento
dietético.
E nód inaricar
El latido del corazón es iniciado por un grupo de
células musculares especícas en la aurícula derecha,
denominado nódulo sinoauricular.
El
corazón
pueden
del
se
Esta
genera
corazón
células
grupo
único
contraers e
motoras.
que
es
sin
el
cuer po ,
ne ces i da d
contr a cci ón
en
se
el
células
y
se
se
p r o pi o
contr a e ,
adyacente s
de
en
su
ha ce
en
de
el
s en t i do
se r
de nomi n a
múscul o.
q ue
co ntr ae n
cas i
m iog é n ic a ,
se
tambi én
que
e st im ul a dos
Cu a n do
me mbra na
de
una
por
lo
s i m u l t án e a m e n t e
al
n eu r on a s
s ig n i c a
mu s c u la r
esto
c on t r ai g an .
m ú s c u los
las
qu e
c é lu la
de sp ol ar iz a;
se
s us
ac t iva
P or
l as
t a n t o,
ri t m o
de
un
l as
más
rápidas.
La
es
la
zona
un
del
aurícula
pocas
corazón
pequeño
de
derecha
las
las
▲
cada
pero
latido
primeras
en
de
el
ritmo
células
llamado
proteínas
musculares,
inicia
con
grupo
que
poseen
del
más
rápido
musculares
nódulo
provocan
corazón
extensas.
las
cada
El
en
la
otras
de
pared
células
nódulo
membranas
ciclo
espontáneos
en
Estas
contracciones
porque
en
latidos
sinoauricular.
membranas
despolarizarse
de
especiales
de
tienen
células
sinoauricular
sus
células
son
cardíaco.
Figura 12 El nódulo sinoauricular
Inici de  atid de crazón
El nódulo sinoauricular actúa como un marcapasos.
El
nódulo
marca
Si
se
el
sinoauricular
ritmo
vuelve
324
en
en
su
en
la
lugar
inicia
latidos
su
cada
a
por
colocado
pared
del
y
latido
menudo
actividad
totalidad
electrónico
implantados
corazón
los
defectuoso,
reemplazada
dispositivo
de
del
nódulo
un
del
se
puede
corazón
le
llama
ser
regulada
marcapasos
debajo
corazón
de
que
la
por
o
articial:
piel,
inician
sinoauricular.
y,
tanto,
marcapasos.
con
cada
incluso
un
electrodos
latido
del
6 . 2
E l
s i s t E m a
s a n g u í n E o
Cntracción aricar y ventricar
El
nódulo
que
estimula
primero
y,
a
sinoauricula r
a
la
envía
contra cción
través
de
continuación,
la s
a
u na
conforme
pa red es
través
s eña l
de
de
las
eléct rica
se
las
propaga
au rículas
paredes
de
los
ventrículos.
El
nódulo
sinoauricular
simultáneamente,
de
las
paredes
de
interconexiones
eléctrica.
pasa
la
las
señal
transmitir
a
la
las
varias
señal
a
una
un
las
otras.
todas
por
están
Se
las
del
corazón
eléctrica
Esto
bras
bras
latido
señal
aurículas.
entre
Además,
inicia
envía
es
las
que
posible
cuales
ramicadas
tarda
menos
células
de
las
se
contrayéndose
propaga
gracias
se
de
de
a
puede
que
una
hay
que
décima
Esta
y,
través
propagar
manera
aurículas.
a
de
la
cada
señal
bra
segundo
en
propagación
▲
de
la
señal
eléctrica
hace
que
se
contraiga
la
totalidad
de
la
Figura 13 Monitor cardíaco que muestra
aurícula
el ritmo cardíaco, la actividad eléctrica del
izquierda
y
la
aurícula
derecha.
corazón y el porcentaje de saturación de
Después
se
aproximadamente
transmite
las
se
de
aurículas
propaga
a
los
bombeen
entonces
estimulándolos
Opción
los
D
latidos
ventrículos.
de
a
esta
del
a
la
0,1
Este
sangre
través
contraerse
de
y
publicación
segundos,
lapso
hacia
las
los
detalla
tiempo
de
sangre
la
señal
eléctrica
para
ventrículos.
paredes
bombear
se
da
la
los
a
La
oxígeno en la sangre
que
señal
ventrículos,
las
arterias.
estimulación
En
la
eléctrica
de
corazón.
Teoría del Conocimiento
¿Qé p  á   dee é:  e  
ee?
Hay circunstancias en las que prolongar la vida de un individuo que está
sufriendo nos hace cuestionar el papel del médico. A veces, un marcapasos
puede estar prolongando la vida de un paciente y el médico se encuentra
con que le piden que desactive el dispositivo. Esto acelerará la muer te del
paciente. La eutanasia consiste en tomar medidas activas para poner n a
la vida de un paciente y es ilegal en muchos ordenamientos jurídicos. Sin
embargo, la interrupción de inter venciones que mantienen las funciones
vitales como la diálisis, la ventilación mecánica o la alimentación por sonda
en pacientes con enfermedades terminales es una práctica ampliamente
aceptada. A menudo esta decisión la toma la familia del paciente. La
interrupción del sopor te vital se ve como algo distinto de la eutanasia
porque el paciente muere a causa de su enfermedad y no por tomar medidas
activas para poner n a la vida del paciente, que es el caso de la eutanasia.
Sin embargo, la distinción puede ser sutil. La consecuencia es la misma:
la muer te del paciente. La intención puede ser la misma: poner n al
sufrimiento del paciente. Sin embargo, en muchos ordenamientos jurídicos
una acción es ilegal y la otra no lo es.
325
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
E cic cardac
Cambios de presión en la aurícula izquierda, el ventrículo izquierdo y la aor ta
durante el ciclo cardíaco
La
gura
aurícula
durante
es
15
y
un
La
qué
14
latidos
por
ocurre
minuto.
de
sangre
típicos
y
lo
que
Se
de
corazón
Para
resume
suponiendo
75
cambios
del
cardíaco.
saber
gura
momento,
los
ventrículo
ciclo
necesario
ciclo.
muestra
el
en
cada
pasa
ritmo
muestran
también
se
en
la
en
la
0,15
●
aorta
comprenderlos
que
el
presión
y
etapa
en
del
los
indica
la
es
ujo
sanguíneo
en
las
cavidades
segundos
de
volúmenes
●
–
0,1
Las
sangre
lo
que
aurículas
se
pero
maximiza
de
la
presión
sangre
desde
La
presión
a
las
que
de
las
de
–
0,45
Las
válvulas
en
las
medida
la
las
venas
la
a
están
presión
que
la
sangre
hasta
va
bombee
más
arterias,
–
0,15
Los
las
la
la
presión
de
en
los
los
músculos
ventrículos
por
debajo
haciendo
de
que
la
se
presión
cierren
las
semilunares.
Las
válvulas
auriculoventriculares
cae
el
mínimo
uyendo
por
a
cerradas.
medida
ellas
sin
0,45
que
sangre.
–
La
0,8
segundos
presión
de
en
la
los
v e ntr ículo s
presió n
en
la s
cae
por
a ur ícul a s ,
segundos
haciendo
●
en
entrando
llenan.
contracción
y
rápidamente
las
debajo
0,1
se
va
cerradas
sanguínea
●
se
y
les
los
permanecen
gradualmente
lentamente
que
abiertas.
semilunares
arterias
arterias,
presión
válvulas
●
y
la
segundos
válvulas
●
bombea
las
temporalmente
aumenta
a
Disminuye
en
auriculoventriculares
se
a
bombea
aurículas
través
y
pequeño
cae
ventrículos
abren
ventrículos
la
las
arterial.
ventriculares
la
que
provocando
relativamente
●
aumento
se
supera
lo
corazón.
sangre
contraen,
los
por
dirección
del
segundos
rápido
ventrículos
arterias,
desde
sanguínea
0,4
un
los
las
semilunares
la
aurículas
0,0
en
en
válvulas
●
del
0,4
presión
presión
cada
cardíaco
–
La
ventrículos
se
co ntra e n
y
la
que
se
abran
las
vá lvula s
p res i ón
auriculoventricula r e s .
aumenta
rápidame nte ,
lo
q ue
ha ce
que
●
las
válvulas
auricul o v e ntr icul ar e s
se
La
y
cierren.
sangre
de
que
●
Las
válvulas
semilunares
permanecen
allí
de
las
pasa
aumente
a
venas
los
entra
en
ventrículos,
lentamente
la
las
aurículas
haciendo
presión.
cerradas.
vena
25 ml
aurícula
45 ml
aurícula
contraída
25 ml
válvula
auriculoventricular
válvula cerrada
válvula abierta
ventrículo
ventrículo
relajado
contraído
válvula abierta
ventrículo
ventrículo relajado
70 ml
válvula semilunar
arteria
válvula cerrada
válvula abierta
diástole
sístole
válvula cerrada
diástole
tejidos del cuerpo
0
0,1
0,15
0,4
0,45
0,8
tiempo (en segundos)
▲
Figura 14 El diagrama representa un ciclo cardíaco, empezando a la izquierda con la contracción de la aurícula. Las
echas ver ticales muestran el ujo de la sangre.
326
6 . 2
E l
s i s t E m a
s a n g u í n E o
Pe d e d: Acción del corazón y presión sanguínea
La
el
gura
15
muestra
ventrículo
durante
cuándo
aurícula
2
al
de
Deduce
la
presión
arteria
segundo
Deduce
tiempo
la
de
se
de
cuándo
en
bombea
de
aurícula,
del
del
la
corazón,
corazón.
sangre
Indica
como
la
lado
actividad
ventrículo.
inicio
un
tanto
de
la
el
n.
comienza
a
[2]
contraerse
el
ventrículo.
ventrículo
gH mm/nóiserp
1
un
y
120
ar teria
100
[1]
80
3
La
válvula
entre
se
4
la
aurícula
cierra
La
auriculoventricular
la
y
el
válvula
válvula
es
ventrículo.
la
válvula
Indica
cuándo
auriculoventricular.
semilunar
es
la
válvula
60
[1]
entre
el
40
ventrículo
la
válvula
y
la
arteria.
Indica
cuándo
se
abre
semilunar.
[1]
20
5
Deduce
cuándo
6
Deduce
se
cierra
la
válvula
semilunar. [1]
aurícula
cuándo
se
bombea
la
sangre
del
0
ventrículo
tiempo
a
de
la
arteria.
inicio
Indica
como
de
tanto
el
n.
[2]
20
7
Deduce
cuándo
el
volumen
de
sangre
en
el
0
ventrículo
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
está:
tiempo/s
a)
Al
máximo
[1]
b)
Al
mínimo
[1]
Figura 15 Cambios de presión durante el ciclo cardíaco
▲
avdd
Cabi de rit cardac
l d d
El ritmo cardíaco puede aumentar o disminuir mediante
Los sonidos producidos por el ujo
los impulsos transmitidos al corazón por dos nervios
sanguíneo se pueden escuchar
desde la médula del cerebro.
colocando un simple tubo o
estetoscopio sobre el pecho, cerca
El
nódulo
sinoauricular
que
marca
el
ritmo
de
los
latidos
del
corazón
del corazón. Las consecuencias
responde
a
señales
que
vienen
de
fuera
del
corazón,
entre
ellas
señales
que tiene todo este ciclo cardíaco
de
las
ramas
de
dos
nervios
que
se
originan
en
una
región
de
la
médula
en el ujo sanguíneo fuera del
del
cerebro
llamada
centro
cardiovascular.
Las
señales
procedentes
de
corazón se pueden percibir tomando
uno
de
los
nervios
hacen
que
se
incremente
el
ritmo
de
los
latidos
del
el pulso en una ar teria periférica.
corazón.
veces
En
con
nervio
respecto
al
disminuyen
acelerador
El
personas
centro
y
el
ritmo
el
freno
jóvenes
cardiovascular
controlan
la
sangre.
pH
El
presión
de
la
de
ritmo.
de
un
sanas,
reposo.
Estas
dos
ritmo
Las
puede
señales
ramas
aumentar
procedentes
nerviosas
actúan
hasta
del
tres
otro
como
(a)
el
automóvil.
recibe
arterial,
sangre
el
el
información
pH
reeja
y
su
la
de
los
receptores
concentración
concentración
de
de
que
oxígeno
dióxido
de
de
la
carbono.
(b)
●
Una
pH
presión
bajo
arterial
sugieren
aumentar
el
baja,
que
ujo
de
el
una
ritmo
sangre
a
concentración
del
los
corazón
tejidos,
de
oxígeno
necesita
baja
o
acelerarse
suministrar
más
un
para
oxígeno
y
▲
eliminar
más
dióxido
de
Figura 16 Toma del pulso: (a) pulso
carbono.
radial (b) pulso carotídeo
●
Una
son
presión
arterial
indicadores
de
alta,
que
una
puede
concentración
ser
necesario
de
oxígeno
reducir
el
alta
ritmo
o
un
pH
alto
cardíaco.
327
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
Epinefrina
La epinefrina aumenta el ritmo cardíaco como preparación
para una actividad física vigorosa.
El
nódulo
a
la
a
veces
de
ser
sinoauricular
presencia
necesaria
está
una
oportunidad.
En
el
lugar
o
al
los
o
actividad
la
aumenta
la
producen
controlada
sangre.
las
por
física
epinefrina
cuando
agricultores,
sentirse
atletas
a
epinefrina
▲
Así,
la
en
el
ritmo
Esta
glándulas
el
cerebro
vigorosa
produce
la
y
cardíaco
hormona,
en
suprarrenales.
se
eleva
debido
a
La
cuando
una
respuesta
respuesta
también
puede
amenaza
que
se
llamada
secreción
u
conoce
como
huida”.
pasado,
de
también
epinefrina
adrenalina,
epinefrina
“lucha
de
los
amenazados
menudo
y
humanos
habrían
por
utilizan
aumentar
así
su
eran
secretado
un
cazadores
depredador.
rutinas
ritmo
y
epinefrina
para
En
el
antes
salir
a
mundo
estimular
cardíaco
recolectores
al
la
de
en
cazar
presas
moderno,
secreción
iniciar
la
de
actividad
Figura 1
7 Los depor tes de aventura,
como la escalada, producen la
física
vigorosa.
secreción de epinefrina.
6.3 Defe   efeedde fe
Cprenión
Apicacine
➔
La piel y las membranas mucosas constituyen
➔
Causas y consecuencias de la formación de
una primera defensa frente a los patógenos
coágulos de sangre en las ar terias coronarias.
que causan enfermedades infecciosas.
➔
➔
Efectos del VIH sobre el sistema inmunitario y
Los cor tes en la piel son sellados por la
métodos de transmisión.
coagulación de la sangre.
➔
➔
Las plaquetas liberan factores coagulantes.
➔
El efecto en cascada provoca que la trombina
Experimentos de Florey y Chain para evaluar
la ecacia de la penicilina en infecciones
bacterianas en ratones.
cause una rápida conversión del brinógeno en
brina.
➔
leucocitos fagocíticos proporciona inmunidad
no especíca frente a las enfermedades.
➔
protocolo actual de ensayo.
Los antibióticos bloquean procesos propios de las
Los virus carecen de metabolismo y en
Algunas cepas de bacterias han evolucionado
con genes que les coneren resistencia a
los antibióticos y algunas cepas de bacterias
tienen resistencia múltiple.
328
cientíca: los ensayos de Florey y Chain sobre
linfocitos en respuesta a patógenos concretos
consecuencia no se pueden tratar con antibióticos.
➔
Riesgos asociados con la investigación
la seguridad de la penicilina no cumplirían el
células procarióticas, pero no de las eucarióticas.
➔
➔
La producción de anticuerpos por par te de los
proporciona una inmunidad especíca.
➔
Natraeza de a ciencia
La ingestión de patógenos por par te de los
6 . 3
D E F E n s a
c o n t r a
l a s
E n F E r m E D a D E s
i n F E c c i o s a s
la pie c barrera frente a a infección
La piel y las membranas mucosas constituyen una
primera defensa frente a los patógenos que causan
enfermedades infecciosas.
Hay
del
muchos
cuerpo
son
microbios
humano
oportunistas
habitualmente
sobrevivir
primera
más
se
es
de
del
él.
y
el
pueden
cuerpo
del
dura
en
entorno
enfermedades.
Otros
invadir
son
que
pueden
Algunos
el
Los
y
microbios
crecer
dentro
microorganismos
cuerpo,
especializados
humano.
denominan
defensa
externa
distintos
causar
aunque
fuera
dentro
enfermedades
La
y,
y
también
solo
que
viven
pueden
causan
patógenos.
cuerpo
frente
constituye
a
una
los
patógenos
barrera
física
es
la
piel.
contra
la
Su
capa
Figura 1 Micrografía electrónica de barrido de
entrada
las bacterias en la supercie de los dientes. Las
de
patógenos,
además
de
proteger
contra
daños
físicos
y
químicos.
Los
membranas mucosas de la boca evitan que estos
folículos
pilosos
tienen
asociadas
glándulas
sebáceas
que
segregan
una
y otros microbios invadan los tejidos del cuerpo.
sustancia
reduce
química
llamada
ligeramente
bacterias
y
su
sebo,
pH.
Este
que
pH
mantiene
más
bajo
la
humedad
inhibe
el
de
la
piel
crecimiento
y
de
hongos.
avdd
Las
se
membranas
encuentra
mucosas
en
áreas
son
tales
un
tipo
como
los
de
piel
más
conductos
na
y
nasales
suave
y
que
otras
iáee de  pe h
vías
Se puede utilizar un microscopio
respiratorias,
la
cabeza
del
pene,
el
prepucio
y
la
vagina.
El
moco
que
digital para obtener imágenes de
secretan
estas
áreas
de
la
piel
es
una
solución
pegajosa
de
glicoproteínas
que
los diferentes tipos de piel que
actúa
como
una
barrera
física;
los
patógenos
y
las
partículas
nocivas
quedan
cubren el cuerpo humano. La
atrapados
en
ella
y
son
digeridos
o
a
presencia
expulsados.
Además,
tiene
propiedades
gura 2 muestra cuatro imágenes
antisépticas
gracias
la
de
la
enzima
antibacteriana
lisozima.
obtenidas de esta manera.
l crte y  cá
Los cor tes en la piel son sellados por la coagulación de la
sangre.
Cuando
la
sangrar.
Por
a
un
de
lo
proceso
ser
que
a
pérdida
importante
frente
a
la
crece
se
corta,
general,
llamado
líquida
mayor
es
piel
ser
de
gel
sangre
infección.
vasos
sanguíneos
sangrado
coagulación.
un
porque
tejido
los
el
Los
nuevo
La
semisólido.
y
los
se
de
presión
cortes
abren
coágulos
para
curar
sangre
Este
rompen
que
sella
arterial.
una
la
en
y
de
herida
La
empiezan
poco
sale
la
tiempo
un
y
corte
evita
coagulación
brecha
impiden
la
se
interrumpe
en
la
entrada
pasa
una
también
barrera
de
a
gracias
de
la
patógenos
piel
hasta
herida.
la paqeta y a caación de a anre
Las plaquetas liberan factores coagulantes.
La
coagulación
de
las
cuales
resultado,
un
vasos
El
la
control
de
sangre
estricto
sanguíneos
proceso
la
sangre
produce
de
un
se
de
los
implica
coagula
la
una
catalizador
muy
coagulación
de
ocurre
si
si
se
pueden
las
reacciones,
siguiente
porque
resultantes
solo
la
rápidamente.
coagulación,
coágulos
cascada
para
Es
reacción.
cada
importante
produce
causar
plaquetas
una
Como
que
dentro
de
haya
los
obstrucciones.
liberan
factores
▲
coagulantes.
Las
plaquetas
son
fragmentos
celulares
que
circulan
Figura 2
en
329
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
la
sangre;
Cuando
las
glóbulos rojos
más
pequeñas
produce
plaquetas
temporal
plaquetas
son
se
y,
se
a
un
acumulan
el
proceso
u
en
continuación,
desencadenan
que
corte
los
otra
el
lugar
liberan
de
glóbulos
lesión
de
los
rojos
que
la
o
daña
lesión
factores
los
los
leucocitos.
vasos
formando
coagulantes
sanguíneos,
un
tapón
que
coagulación.
Prdcción de brina
El efecto en cascada provoca que la trombina cause una
rápida conversión del brinógeno en brina.
linfocito
fagocito
La
cascada
de
reacciones
liberan
los
células en la sangre. Los linfocitos y
de
enzima
los fagocitos son tipos de leucocitos.
la
Figura 3 Células y fragmentos de
una
factores
proteína
una
especie
glóbulos
llamada
soluble
de
expuesto
al
La
4
gura
El
aire
se
en
los
coágulo
se
seca
muestra
desencadena
provoca
trombina.
brinógeno
malla
rojos.
que
coagulantes
La
en
cortes
hasta
glóbulos
trombina,
brina
que
resultante
a
su
insoluble.
atrapa
es
formar
rojos
cuando
las
rápidamente
más
costra
atrapados
en
plaquetas
producción
vez,
La
convierte
brina
plaquetas
inicialmente
una
la
un
gel,
y
forma
también
pero
si
está
dura.
esta
malla
brosa.
Trbi crnaria
Causas y consecuencias de la formación de coágulos de
sangre en las ar terias coronarias
En
pacientes
con
enfermedades
cardíacas
coronarias,
a
coronarias.
Estas
veces
se
Figura 4 Micrografía electrónica de
forman
coágulos
de
sangre
en
las
arterias
arterias
se
barrido de sangre coagulada con
ramican
a
partir
de
la
aorta
cerca
de
la
válvula
semilunar
y
llevan
la
brina y glóbulos rojos atrapados
sangre
que
a
las
celular.
La
pared
bras
En
un
del
las
musculares
corazón
se
ve
la
un
necesitan
coágulo
formación
la
resuelve
de
respiración
la
donde
arteria
se
ateroma
coronaria,
y
las
de
de
el
oxígeno
para
la
sangre
coágulos
se
a
los
provoca
arterias
y
la
glucosa
respiración
es
de
un
trombo.
sangre
y
la
con
y
el
sus
La
pared
puede
de
las
dañarse
depósito
y
Como
en
del
ser
no
fatal
arterias
una
capilar,
el
realiza
bombean
si
no
se
médica.
coronarias.
volverse
sales
suciente
se
corazón
que
parte
áspero
de
la
calcio.
lesión.
La
en
pared
Las
El
las
de
placas
oclusión
endurecimiento
de
las
Figura 5 La inter vención temprana
arterias
y
la
durante un infarto puede salvar la vida
coronaria.
del paciente, por lo que es importante
capacitarse para saber qué hacer.
330
las
resultado,
producir
especialmente,
de
causando
epitelio
de
una
contracciones
intervención
ateromas;
el
rompen
en
nutrientes.
brilación,
oclusión
a
coronarias,
incapaces
aeróbica
tiende
por
se
daños
son
enfermedad
o
desarrollan
veces
arterias
oxígeno
llamados
Esta
natural
endurece
las
descoordinadas.
sangre.
forma
de
de
cardíacas
temblorosos,
aterosclerosis
endotelio
obstruye
privada
irregulares
ecazmente
de
es
sangre
musculares
movimientos
la
de
mediante
zonas
proporcionando
cardíacas
médicos,
coronaria
coágulo
vuelven
La
corazón,
coronarias.
células
ATP
del
términos
trombosis
arterias
Si
la
rotura
del
ateroma
aumentan
el
riesgo
de
trombosis
6 . 3
Se
sabe
que
trombosis
hay
algunos
coronaria
●
Tabaquismo
●
Concentración
●
Hipertensión
●
Diabetes
●
Obesidad
●
Falta
Por
de
los
riesgo
la
la
de
con
l a s
un
E n F E r m E D a D E s
mayor
riesgo
i n F E c c i o s a s
de
en
la
sangre
físico
no
recomiendan
medida
relacionados
colesterol
correlación
médicos
en
factores
c o n t r a
infarto:
alta
ejercicio
supuesto,
caso
e
D E F E n s a
de
lo
implica
a
sus
causalidad,
pacientes
pero
evitar
en
estos
cualquier
factores
de
posible.
Facit
La ingestión de patógenos por par te de los leucocitos
fagocíticos proporciona inmunidad no especíca frente a
las enfermedades.
Si
los
piel
y
microorganismos
las
membranas
constituyen
de
la
leucocitos.
paredes
Cuando
que
siguiente
Algunos
capilares
patógenos
por
las
resulta
consiguen
mucosas
y
se
la
se
traspasar
entran
de
y
a
las
los
infectan,
formación
de
en
defensa.
fagocitos,
dirigen
endocitosis
heridas
en
línea
son
y
que
zonas
las
el
Hay
se
de
atraen
un
a
líquido
las
gran
poros
de
engullen
de
número
blanquecino
la
diferentes
los
Allí
enzimas
de
leucocitos
tipos
por
infección.
con
físicas
los
muchos
deslizan
digieren
un
barreras
cuerpo,
los
de
a
las
los
lisosomas.
fagocitos,
llamado
lo
pus.
Prdcción de anticerp
La producción de anticuerpos por par te de los linfocitos
en respuesta a patógenos concretos proporciona una
inmunidad especíca.
Si
e
los
microorganismos
invaden
los
el
cuerpo,
patógenos
son
especíca.
inmune
se
la
Toda
considera
producción
anticuerpos
Los
las
se
de
los
un
a
traspasar
y
sustancia
La
para
antígeno
produce
un
barreras
moléculas
y
que
respuesta
un
de
tipo
las
extrañas
química
antígeno.
un
otras
como
anticuerpos
unen
anticuerpos
proteínas
reconocidas
inmune
es
consiguen
de
la
provoca
en
una
una
inmune
de
la
supercie
provocan
patógeno
dicho
de
físicas
piel
de
respuesta
respuesta
especíca
particular.
Los
patógeno.
leucocito
llamado
linfocito.
Cada
Figura 6 Virus de la gripe aviar. En esta
linfocito
produce
un
solo
tipo
de
anticuerpo,
pero
nuestro
cuerpo
puede
micrografía electrónica de una sección
producir
una
amplia
gama
de
anticuerpos
diferentes.
Esto
es
porque
transversal del virus, se ha utilizado falso
solo
hay
un
pequeño
número
de
linfocitos
que
produce
cada
uno
de
color para distinguir la capa de proteína que el
los
distintos
tipos
de
anticuerpos.
Por
lo
tanto,
inicialmente
no
hay
sistema inmunitario reconoce como antígeno
sucientes
linfocitos
para
producir
todos
los
anticuerpos
que
se
necesitan
(morado) del ARN del virus (verde).
para
controlar
un
patógeno
que
no
ha
infectado
previamente
el
cuerpo.
331
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
Sin
embargo,
pequeño
En
tan
solo
células
para
Los
unos
controlar
especíco
y
para
que
Impide
●
y
los
durante
infectar
células
en
el
cuerpo,
en
enfermedad
patógeno,
o
rápidamente
el
que
de
linfocitos
sucientes
celular
del
adecuados.
llamados
del
anticuerpo
infección.
que
que
tienen
se
une
cuerpo
más
más
a
dos
a
regiones
un
antígeno
combatir
el
patógeno
de
reconocible
para
los
fagocitos,
rápidamente
acoplen
la
a
células
en
huésped,
para
cuyo
muy
es
se
porque
de
el
activan
ya
células
sido
que
Si
y
los
no
tenemos
de
no
producidos
que
patógeno
para
inmunes
que
pierden
hay
células
a
anticuerpos
memoria
semanas
se
sino
Estas
dividen
somos
y
linfocitos
activas,
mismo
se
pocas
también
superada
longevas.
que
rápidamente.
tenemos
ha
plasmáticas
hasta
caso
durante
producen
algunos
células
inactivas
cuerpo
los
infección
memoria
muy
el
que
embargo,
son
de
infecciosa
bien
al
división
células
Sin
permanecen
plasmáticas
resulte
plasmáticas
no
clon
la
anticuerpos
siguientes:
permanecen
células
la
grandes
ayuda
las
se
las
vez
infección
convierten
memoria
una
presentes.
la
que
virus
solo
gran
los
cantidades
eliminar
engullan
en
células
gradualmente
antígenos
lo
un
hipervariable
patógeno
entrar
las
y
estimulan
producen
secretan
proteínas
región
un
patógeno
que
produce
región
estos
anticuerpos
meses
se
estas
incluidas
que
puedan
Los
otra
que
y
son
del
linfocitos
patógeno
una
maneras,
Hace
●
de
días
el
anticuerpos
varias
antígenos
plasmáticas
funcionales:
o
los
número
se
de
vuelve
a
producir
una
contra
permiten
el
producir
anticuerpo.
Vir de a inndeciencia hana
Efectos del VIH sobre el sistema inmunitario y métodos de transmisión
La
producción
inmunológico
diferentes
tipos
auxiliares.
humana
y
las
El
destruye.
las
de
fases
estos
se
dice
se
de
de
la
invade
La
la
es
por
como
células
consecuencia
capacidad
en
producción
sistema
las
e
incluye
célulasT
de
de
la
T
es
cuerpo
de
pérdida
(por
indicador
el
en
sistema
contra
una
el
VIH.
persona,
una
que
se
de
fase
dan
Cuando
VIH
de
hacer
ha
a
es
ARN
un
y
copias
entrado
la
que
retrovirus
utiliza
del
en
la
ADN
una
destruye
332
el
uso
la
mayoría
de
de
y
los
genes
puede
genes
T
una
La
para
vez
que
velocidad
auxiliares
ralentizarse
varía
mediante
antirretrovirales.
pacientes
a
de
sistema
algunas
el
la
de
sarcoma
la
tardía.
una
nalmente
consigue
que
un
se
persona
le
serían
estas
de
son
por
conjunto
de
denomina
al
el
VIH,
inmunodeciencia
saludable.
se
son
un
encuentra
enfermedades
síndrome.
síndrome
se
ser
raras
que
VIH
a
grupo
fácilmente
tan
Kaposi)
presenta
asociadas
llega
un
inmunológico
infección
A
vez
detener
dice
de
que
adquirida
las
tiene
el
(SIDA).
hechos
inversa
huésped.
células
medicamentos
de
tiene
sus
célula
las
considerablemente
que
transcriptasa
un
que
enfermedades
seropositiva.
no
oportunistas
por
ejemplo,
síndrome
El
anticuerpos
que
infecciones
anticuerpos.
una
producir
anticuerpos
el
de
de
inecaz
Normalmente,
auxiliares
infección,
tan
combatidas
inmunodeciencia
las
produce
el
complejo
linfocitos,
detectan
que
proceso
tempranas
inmunológico
Si
anticuerpos
un
virus
(VIH)
progresiva
En
de
es
seropositivos,
En
la
El
SIDA
Este
un
se
virus
corto
de
una
no
esto
se
solo
solo
una
se
de
persona
Hay
la
fuera
tiempo
produce
infectada.
puede
mediante
sobrevive
período
infección
sangre
propaga
si
y,
infección
del
hay
varias
cuerpo
contacto
y
la
en
la
entre
sangre
maneras
VIH.
durante
normalmente,
infectada
producir:
del
las
la
de
que
6 . 3
●
Relaciones
haber
un
sexuales
pequeño
abrasiones
en
las
D E F E n s a
durante
las
sangrado
a
membranas
c o n t r a
cuales
causa
l a s
E n F E r m E D a D E s
●
puede
Transfusión
de
mucosas
productos
y
la
sangre
sanguíneos
infectada,
como
el
o
de
Factor
VIII
del
●
pene
de
i n F E c c i o s a s
Agujas
hipodérmicas
compartidas
por
vagina
consumidores
de
drogas
intravenosas
Antibiótic
Los antibióticos bloquean procesos propios de las células
procarióticas, pero no de las eucarióticas.
Un
los
antibiótico
es
una
microorganismos.
Bloquean
procesos
eucarióticas
interior
que
del
y,
propios
los
transcripción,
sin
de
se
de
las
daño
son
traducción,
la
los
que
la
las
para
células
replicación
función
el
crecimiento
son
procarióticas,
utilizar
a
inhibe
antibióticos
células
pueden
causar
antibióticos
la
química
mayoría
tanto,
cuerpo
atacan
pared
por
sustancia
La
matar
pero
las
humanas.
del
ADN
ribosomal
y
la
de
antibacterianos.
no
de
las
bacterias
Los
en
el
procesos
bacteriano,
formación
la
de
la
celular.
Muchos
antibióticos
saprotos.
Estos
antibacterianos
hongos
compiten
fueron
con
las
descubiertos
bacterias
en
hongos
saprotas
por
la
Figura 7 Placa de petri de Fleming, que mostró
materia
orgánica
secreción
de
crecimiento
es
la
antibióticos
de
sus
penicilina;
solo
cuando
sería
muerta
la
hay
de
la
que
antibacterianos,
competidores
producen
escasez
ambos
de
se
alimentan.
los
hongos
bacterianos.
algunas
cepas
nutrientes
y
la
Un
del
Mediante
saprotos
ejemplo
hongo
de
con
por primera vez cómo la penicilina de un
inhiben
el
antibiótico
Penicillium,
competencia
la
las
micelio de Penicillium inhibía el crecimiento
bacteriano
pero
bacterias
perjudicial.
avdd
D md de siDa
Preba de a peniciina
El lazo rojo es un símbolo
internacional de concienciación
Experimentos de Florey y Chain para evaluar la ecacia
y apoyo a las personas que
de la penicilina en infecciones bacterianas en ratones
A
nales
de
formaron
de
la
un
sustancias
más
equipo
método
de
producir
cultivo
a
si
en
capaz
de
deliberadamente
neumonía.
las
24
horas
estaban
de
penicilina.
siguientes,
sanos.
Florey
y
con
Cuatro
Todos
mientras
Chain
la
que
de
Florey
y
en
placas
a
de
agar,
pero
bacteria
Streptococcus
los
ratones
que
los
no
tratados
que
la
tratados
zona están afectadas y qué se
puede hacer para apoyarlas?
lo
para
cultivos.
en
los
seres
fueron
que
infectados
cuatro
decidieron
ratones
un
querían
bacterianas
Ocho
ratones
los
¿Sabes cuántas personas de tu
por
que
métodos
de
ratones.
los
La
desarrolló
condiciones
partir
el 1 de diciembre.
uso
descubierta
desarrollaron
pura
el
bacterianas.
Chain
viven con el VIH. Se lleva cada
año en el Día Mundial del SIDA :
Chain
estudió
penicilina,
infecciones
la
de
Ernst
infecciones
Penicillium
en
en
y
Oxford
También
controlar
probaron
fue
bastante
bacterias
infectados
inyecciones
hongo
penicilina.
las
las
equipo
penicilina
Primero
por
El
del
humanos.
muerte
la
sustancias
Florey
en
controlar
1928.
líquido
de
Howard
investigación
estas
mataba
sería
1930,
para
segregar
muestras
penicilina
evaluar
de
de
Fleming
estimulaban
de
químicas
prometedora
Alexander
La
década
causa
la
recibieron
murieron
con
siguiente
en
penicilina
prueba
333
6
F i s i o l o g í a
H u m a n a
debían
hacerla
penicilina
con
mucho
pacientes
Cuando
consiguieron
43años
de
paciente
mortal,
Se
le
edad
fue
causada
y
una
por
murió
lo
un
a
suciente
para
rasguño
pero
causa
la
infección
penicilina
considerablemente,
recaída
producir
elegido
presentaba
administró
humanos,
que
requería
cantidades
de
mayores.
se
en
acabó
la
prueba
bacteriana
la
durante
de
penicilina,
primera
cara
la
aguda,
con
cuatro
un
una
días
penicilina
y
y
de
El
potencialmente
espina
su
el
policía
humana.
de
estado
un
rosal.
mejoró
paciente
sufrió
una
infección.
Figura 8 Penicilina: la bola verde representa
Se
una parte variable de la molécula.
produjeron
otros
sus
cinco
mayores
pacientes
infecciones,
niño
pequeño
la
pared
la
infección,
de
romperse
la
la
Compañías
penicilina
mayor
arteria
penicilina
agudas.
infección
que
lleva
uno
detrás
sangre
repentinamente
del
al
de
y
de
que
probaron
se
ellos
ojo
cerebro;
una
se
Todos
en
curaron
murió.
había
aunque
hemorragia
de
Era
un
debilitado
se
curó
cerebral
de
al
arteria.
farmacéuticas
en
tratamiento
de
infecciones
lamentablemente
una
murió
cantidades
número
entonces
pero
con
cantidades
con
de
muy
estadounidenses
mucho
pruebas,
ecaz
que
para
mayores.
empezaron
Esto
conrmaron
muchas
a
permitió
que
infecciones
se
producir
realizar
trataba
de
bacterianas
un
un
hasta
incurables.
la peniciina y  enay cn edicaent
Riesgos asociados con la investigación cientíca: los ensayos de Florey y Chain
sobre la seguridad de la penicilina no cumplirían el protocolo actual de ensayo.
Cuando
existen
algunos
efectos
se
introduce
riesgos
o
de
todos
un
que
los
medicamento
no
pacientes,
secundarios
dañinos.
minimizan
mediante
compañías
farmacéuticas
se
ensayos
realizan
pequeño
número
surta
o
de
Estos
protocolos
en
de
efecto
deben
animales
personas
que
que
estrictos
sanas.
efectos
se
que
las
no
en
Solo
se
un
si
pasa
estos
ensayos
puede
pacientes
afectados
por
la
recetar
habían
reconociera
se
está
destinado
realizan
con
un
enfermedad
a
tratar.
gran
En
2006
se
para
evaluar
si
el
que
en
todos
los
casos
y
Los
número
efectos
secundarios
graves
o
algunos
casos
han
causando
una
vez
famosos
de
que
10.000
antes
de
que
TGN1412,
para
tratar
una
la
nueva
leucemia
a
seis
y
voluntarios
Los
seis
un
enfermaron
fallo
rápidamente
multiorgánico.
y
Aunque
se
recuperaron,
pueden
haber
sus
sistemas
resultado
comunes.
los
ensayos
a
largo
plazo.
que
muy
improbable
que
a
Florey
y
Chain
les
o
permitido
llevar
a
cabo
ensayos
con
comercializados.
nuevos
334
feto
problema.
autoinmunes,
voluntarios
hubieran
●
de
el
no
medicamentos
durante
más
en
surte
Es
problemas
y
se
Los
últimos
dañados
Hay
medicamento
deformidades
administró
inmunológicos
existen
propósito.
de
medicamento
comprobar
el
constató
el
los
efecto
con
desarrollada
sufr