Biología II

Introducción
Objetivos de aprendizaje
UNIDAD I: Origen e impacto de la biología.
TEMAS
1.-Concepto de Biología.
2.- Los antecedentes.
3.- Campos de aplicación de la biología
4.- Ramas de la biología y las ciencias auxiliares.
5.- Método científico.
Método científico y sus pasos.
Aplicación del método científico.
6.- Teorías sobre el origen de la vida.
Origen del universo.
Origen de la Tierra.
Origen de la vida.
Generación espontánea.
Creacionismo.
Biogénesis, Redí, Spallanzani, Pasteur.
Síntesis abiótica:
Panspermia
Quimiosintética,
(Oparin- Haldane, Miller, Urey, Sydney Fox, Ponamperuma y Alfonso
Herrera).
7.- Niveles de organización Biológica.
8.- Virus.
Concepto.
Clasificación.
Estructura.
Ciclos de Reproducción.
9.- Resumen
10.- Actividades de aprendizaje y evaluación.

UNIDAD II: ORIGEN Y EVOLUCIÓN CELULAR.
TEMAS
1.- Antecedentes de la Evolución Celular.
Evolución de los tipos celulares.
De procariotos a eucariotos.
De heterótrofos a autótrofos.
De unicelulares a pluricelulares.
2. Teoría Celular.
3.- Estructura y función de la célula.
Organelos Celulares.
Célula Vegetal y Animal.
5.- Componentes químicos de la Célula.
Bioelementos.
Compuestos Orgánicos.
6.-Características de los seres vivos.
7.- División celular.
Ciclo celular.
Mitosis.
Meiosis.
8.- Tipos de Reproducción.
Asexual.
Sexual.
Estructuras reproductoras en vegetales y animales.
9.- Resumen
10.- Actividades de aprendizaje y evaluación.
UNIDAD III: LA HERENCIA BIOLÓGICA.
TEMAS
1.-La genética mendeliana y sus aportes.
Concepto de carácter.
Los siete caracteres.

Las leyes de Mendel.
La cuadricula de Punnett.
2.- Bases moleculares de la herencia.
Ácidos nucleicos.
Genes y Alelos.
Alelos múltiples.
Dominancia y recesividad.
Estructura del cromosoma.
Mapa cromosómico.
Cromosomas somáticos y sexuales.
3.- Los trabajos de Morgan y la herencia ligada al sexo.
Hemofilia, Daltonismo.
4 Mutaciones.
Concepto.
Clasificación: Génicas o puntuales y cromosómicas.
La mutación y sus efectos en el organismo.
La mutación como fuente de variación.
Agentes mutagénicos.
Físicos.
Químicos.
Biológicos.
5.- Resumen
6.- Actividades de aprendizaje y evaluación.
UNIDAD IV: EVOLUCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS
VIVOS.
TEMAS
1 Concepto preliminar de evolución.
Los aportes de Lamarck, Darwin y Wallace.
El viaje de Darwin.
Las Islas Galápagos.
Selección Natural.
Postulados de Darwin.
2.-Especies.
Especie biológica.

Especie topológica.
Especiación.
Mecanismos de Especiación.
Barreras de Especiación.
Biodiversidad.
Diversidad genética.
Diversidad de especies.
Diversidad de ecosistemas.
3.- Teoría sintética de la evolución
4.- Clasificación de los seres vivos.
Sistema artificial.
Sistema Natural.
Sistema binomial.
Taxonomía.
¿Por qué eres un Homo sapiens?
Sistemática.
Estructuras homologas.
Estructuras análogas
Los cinco reinos según Whittaker.
Monera
Protista
Fungi
Plantae.
Animalia.
Clasificación según Biggs.
5.- Flujo de Energía.
6.- Resumen
7.- Actividades de aprendizaje y evaluación.

INTRODUCCIÓN
La Biología es una ciencia de actualidad, ofrece una gran esperanza a la solución
de problemas que enfrenta la humanidad como es el de la salud, la restauración
del medio ambiente, la producción de alimentos. Esta ciencia propone alternativas
al manejo de los recursos naturales, facilita la comprensión de los mecanismos
bajo los que se rigen los seres vivos y da posibilidad de ubicar nuestro papel
como seres humanos en el trama general de la vida.
Esta disciplina científica enfrenta grandes retos para buscar solución al problema
del SIDA (Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida), del cáncer y a múltiples
enfermedades crónico degenerativas.
La Biología ha logrado grandes avances al producir vacunas, antibióticos, t
ransplantar corazones y manipular los genes que permiten producir
proteínas como la insulina humana a partir de bacterias, la hormona del
crecimiento, sustancias edulcurantes, el factor cicatrizante contenido en la saliva
de los perros o el interferón como proteína antiviral.
A estos grandes avances le ha correspondido un fuerte nivel de cuestionamiento,
¿hasta dónde nos marcaremos la frontera para manipular los genes sin que
interfiramos sobre los mecanismos naturales de selección?, ¿hasta dónde iremos
en contra de los 3500 millones de años de evolución biológica que han tenido los
organismos? ¿Hasta dónde se nos permitirá modificar el código genético de los
organismos para crear organismos transgénicos como es el maíz, ratones, sandias,
bacterias... al cierre de éstas reflexiones ya se tiene concluido el proyecto genoma
que ubica de manera precisa los cerca de 100 000 genes y segmentos de
interconección que constituyen los 23 pares de cromosomas y que son los que
finalmente controlan toda la actividad de las células y que nos tienen afligidos con
mas de 3000 enfermedades hereditarias.
Lo que te ofrecemos es la posibilidad de explorar juntos este mundo que en
algunos momentos te parecerá irreal, pero a través de actividades prácticas de
manipulación de organismos y de fenómenos naturales podremos concretar
nuestro aprendizaje. Aunque no estés planeando seguir una carrera en el campo
de las ciencias biológicas, el aprendizaje de esta importante ciencia te dará un
mejor entendimiento de ti mismo, de tu ambiente, de los organismos con los
cuales compartimos este planeta.

Nuestra aventura científica está dividida en cuatro unidades: la primera la
denominamos “Origen e impacto de la Biología” donde se precisará el concepto
y su historia, los campos de influencia, las diferentes disciplinas que se ha tenido
necesidad de crear conformando las ramas de estudio, para de ahí arribar a la
herramienta de todo investigador: el método científico, herramienta con la cual se
han comenzado a tejer respuestas a la difícil pregunta ¿cómo se formó la vida?, ¿de
manera espontánea, por creación divina, a partir de otros organismos semejantes o
por evolución química?, una vez hurgado en este campo habremos de aclarar los
diferentes niveles de organización biológica que percibe la biología y que van a
marcar el orden en que habrán de abordarse los temas como el de mayor
simplicidad representado por los virus. Dentro de esta simplicidad se esconde un
fuerte grado de complejidad representado por las enfermedades que aún no
podemos controlar
La segunda unidad la denominamos Origen y evolución de la célula, está
dedicada a estudiar las características estructurales y el origen de la célula, se
presenta un recorrido histórico de los diversos estudios que contribuyeron a
integrar la teoría celular. En la primera década del siglo XIX muchos se
preguntaban ¿será posible que todos los seres vivos estén constituidos por
células?. La teoría celular postula a la célula como la unidad anatómica funcional y
de origen de todos los seres vivos. Por ello consideramos necesario conocer sus
componentes estructurales, la función que cada uno de ellos realiza, las
características que la hacen diferente a la materia inanimada como es el
metabolismo. Otro tema que resulta sobresaliente en esta unidad es la
reproducción, lo abordamos a nivel de célula a través de los procesos de mitosis y
meiosis para de ahí hacer un recorrido por los tipos de reproducción que se dan
en los cinco reinos y resaltar cómo estos mecanismos pueden y han contribuido al
desarrollo de los pueblos.
La tercera unidad denominada la Herencia biológica, en esta unidad tratamos el
nacimiento de la genética partiendo de los trabajos de Mendel, como precursor de
la genética clásica, que nos da elementos para comprender la forma como se
trasmiten los caracteres de una generación a otra, estos fundamentos sirven de
base para que muchos científicos como W.S Sutton y Bovery iniciaran trabajos de
investigación a principios del siglo XX; posteriormente Morgan; funda las bases
de la genética moderna con sus experimentos controlados sobre mutación, en la
mosca de la fruta, el conocimiento del gen y de manera particular las
características del DNA. La propuesta de Punnett nos ha permitido de manera
numérica calcular las probabilidades de aparición de ciertos caracteres a partir de
la combinación de los genotipos. Finalmente el tema de la mutación se constituye

en un tema obligado en el que se da la expresión del genotipo alterado,
describimos cómo influyen los mutágenos y cómo los observamos en los
individuos.
Evolución y clasificación de los seres vivos es el nombre de la cuarta unidad.
Partimos abordando los aportes de Lamarck, como iniciador de la corriente
evolucionista, donde postula que la diversidad de organismos existentes es
resultado de la interacción con el medio ambiente y no formados por obra divina.
Los cimientos del Lamarckismo son base para que Darwin formule su teoría de la
selección natural, como resultado de una de las investigaciones mas prolongadas
en la historia de la ciencia (25 años), donde sobresale su famoso viaje y las
conclusiones obtenidas en la Isla de los Galápagos; la gran diversidad de
organismos ofrece otro gran reto, clasificarla, para lo que habrán de diseñarse
diversas formas para lograrlo, Carlos Linneo es el científico que logra hacer una
propuesta de clasificación donde destaca el sistema binomial que lleva su nombre
y nos permite asignarle nombre a los organismos representados por los cinco
reinos y los dos dominios que engloban hasta el momento la biodiversidad
planetaria.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Favorecer que los estudiantes adquieran herramientas de análisis que les permita
comprender los mecanismos que rigen el funcionamiento de los seres vivos.
El énfasis en las bondades que proporciona la investigación permitirá a los
alumnos emplear sus capacidades y habilidades para proponer e interpretar
modelos que le faciliten explicar y hacer predicciones del comportamiento de los
fenómenos naturales; la formulación de modelos refleja un fuerte grado de
abstracción e interpretación de la realidad y nos permitirá manifestar cómo el
alumno se percibe no solo como reproductor sino generador de conocimientos.
La conformación de un capital cultural en el bachiller a partir de la Biología
evidenciará una mejor intervención en la problemática ambiental que vivimos. La
acelerada pérdida de superficie arbolada junto con los organismos que en ella
habitan, el incremento incontenible de la contaminación y de enfermedades
crónico degenerativas nos obliga a actuar a la luz de los conocimientos científicos
que nos lleven hacer propuestas que aseguren revertir el deterioro ambiental y
permitan mejorar la calidad de vida de todos nosotros. Sabemos que de poco nos
podrá servir una buena propuesta técnica si esta no está fortalecida con la esfera
de los valores que nos lleven a tener una actitud diferente ante lo vivo.

ORIGEN E IMPACTO DE LA BIOLOGÍA
0BJETIVOS DE APRENDIZAJE
Ubicar los antecedentes de la Biología como ciencia.
1
UNIDAD
Reflexionar sobre las áreas de aplicación y el impacto que tiene esta disciplina en
los diferentes ámbitos de nuestra vida.
Apreciar que en la construcción del conocimiento es necesario intervenir con rigor
científico.
Analizar y emitir su opinión sobre las diferentes posturas que explican el origen de
la vida.

1.1 PRECISANDO EL CONCEPTO
El término Biología se deriva de la voces griegas: el prefijo bios que significa vida
(o entraña la idea de algo vivo) y el sufijo logia que es el estudio o tratado. Así, en
el sentido amplio, es la ciencia de la vida (fig.1), vida que es representada por los
diversos organismos que cubren el planeta y que hasta el momento hemos
clasificado en 5 reinos, según Wittacker o 6 planteado en el libro de Biggs, así
nuestro concepto lo podemos precisar como la ciencia que estudia a los 6 reinos y
sus fenómenos comunes: sus orígenes (cómo se formó la vida en la Tierra), su
continuidad (cómo se han dado los cambios y transformaciones a lo largo del
tiempo), su diversidad (representado por los reinos: monera, protista, fungi,
plantas y animales) y sus relaciones ( la manera como interactúan los factores
bióticos con los abióticos y viceversa).
Figura No. 1 La diversidad biológica, sus orígenes, su continuidad y sus
relaciones preocupación central de la biología. (La vida p.33).

1.2 LOS ANTECEDENTES
El término Biología se le atribuye a Jean Baptieste Caballero de Lamarck en el
año de 1800, en el que se pretendió concentrar las diferentes disciplinas (Botánica
y Zoología), que estudiaban a los seres vivos, sin embargo, la unificación del
concepto se debe a Thomas Hernry Huxley que lo trabaja y lo contextualiza.
Sabemos que cuando una ciencia se consolida, no quiere decir que en ese
momento surge, ya que el estudio de los animales y plantas se remonta con los
antiguos pobladores que podían saciar su hambre o curar sus heridas con los
organismos de su entorno. ¿Cuándo y a qué horas cazar? ¿Dónde localizar las
plantas y animales cuando se les requerían? ¿Qué plantas eran benéficas y cuáles
perjudiciales?, eran preguntas vitales para la sobrevivencia. La importancia de los
animales y las plantas ha sido de gran valor como lo demuestran las pinturas
elaboradas en las cavernas y/o el aprecio que se le tenía a las personas que se
dedicaban a su cuidado o cultivo en las antiguas culturas de Egipto, Mesopotamia,
China y aún en el México actual. La sistematicidad de este conocimiento comienza
a darse con los Griegos, particularmente con Aristóteles (fig.2), Teofrasto, Galeno e
Hipócrates quienes dejan testimonios de sus ideas, planteamientos y
observaciones.
Figura No.2 El aporte de los Griegos al conocimiento universal, es altamente
valorado para conformar esta disciplina científica. (CNEB p.84).

La pregunta, un fuerte ingrediente para esta ciencia
La Biología es una ciencia dinámica, de gran importancia en la actualidad, está
siendo reestructurada constantemente en la mente de los científicos, para
responder a múltiples preguntas relacionadas con el acontecer de los organismos
que nos permitan conocerlos, comprenderlos y así, aprovecharlos de la mejor
manera. Las preguntas elaboradas han transformado la ciencia a lo largo de
nuestra historia y le han dado el énfasis de la época. ¿Qué ventajas tiene una
animal diurno sobre un nocturno? ¿Cómo viven? ¿Cómo y de qué se alimentan?
¿Cómo están estructurados y cómo funcionan?, si se enferman ¿Cómo se curan?
¿Cómo es que tienen capacidad para regenerar sus tejidos? ¿Cómo influye la capa
de ozono en la vida? ¿Cómo empezó la vida y cómo se ha transformado? Muchas
de éstas preguntas han sido respondidas parcialmente, algunas siguen pendientes,
otras aún no se formulan, pero no se han dejado en el olvido, posiblemente la más
trascendental sea la que tú puedas formular y que nos de posibilidades de apreciar
la magia de la vida que tiene su máxima expresión en nosotros mismos. ¿No lo
crees así?
Figura No.3- La pregunta un fuerte ingrediente para el aprendizaje y punto de
partida para toda investigación. (Alumnos en discusión grupal)
La Biología está cambiando rápidamente, se revitaliza con los nuevos
descubrimientos que nos plantean nuevas interrogantes, nuevos desafíos y
oportunidades que colocan a ésta ciencia en lo que podemos denominar en este
momento como la edad de oro de la Biología.

1.3 LOS CAMPOS DE APLICACIÓN DE LA BIOLOGÍA
Es una disciplina con un fuerte impacto en la vida y la sociedad, nos ayuda a
entender el comportamiento de los fenómenos biológicos, la forma como se
originan, la manera como se interrelacionan y los efectos que pueden tener.
En la salud
Preocupación permanente, es responder al mecanismo de transplante de órganos,
a dominar enfermedades como el cáncer, el SIDA, (figura 4), a desarrollar
actividades preventivas contra el cólera, paludismo, a ponernos en alerta contra el
mecanismo de trasmisión genética de las enfermedades como la diabetes, la
hemofilia, fibrosis cística, etc. La búsqueda constante por identificar factores que
favorezcan nuestra salud.
Figura 4.- El cáncer y SIDA padecimientos
que han impactado a la población son motivo
de preocupación científica por encontrar la
solución. Las partículas del virus HIV
(esferas pequeñas) que ocasionan el SIDA
atacan a una célula T auxiliar. El HIV afecta
seriamente al sistema inmunológico al
destruir las células T auxiliares (Ville p. 918)

En la problemática ambiental
¿Qué efectos tiene la deforestación? ¿Cuál es el grado de daño que ocasionan los
plaguicidas? ¿Qué impacto tendrá la sobreexplotación de los recursos marinos, de
los forestales o de la fauna silvestre? ¿Cómo podremos detener el avance de la
deforestación, de la desaparición de especies, el efecto invernadero, la lluvia ácida,
o los derrames petroleros? Al parecer la Biología está abocada a resolver
problemas ocasionados por nuestro estilo de vida y los excesos que nos hemos
planteado con nuestra vida moderna, sin
embargo esto es solo una dimensión. Por
otra parte tenemos la tarea de conocer la
riqueza natural que poseemos ya que sólo
el 1% de la biodiversidad es conocida y
escasamente usamos unas 100 especies de
vegetales y animales a nivel mundial,
cuando tenemos cerca de 40 millones de
especies que aún no logramos identificar.
Figura 5. El desarrollo industrial, la
voracidad de algunos cuantos, pero sobre
todo la falta de educación ambiental han
provocado alteración en nuestro sistema
que finalmente repercutirá en la calidad de vida de sus habitantes. (Revista
Desarrollo y Cooperación No.6/1984. Espalda)

En la producción de alimentos
La hambruna a nivel mundial es cada vez más escandalosa, se reporta la muerte de
200 000 personas por hambre, en México plantea Andrés Garay que: “El 70% de
la población padece diferentes grados de desnutrición y que más de la mitad de las
muertes de niños menores de cuatro años se atribuyen a secuelas de una nutrición
deficiente, la amibiasis se torna 30 veces mas frecuente entre los pobres y de cada
100 tuberculosos, 60 son campesinos y 30 son obreros”. La población mundial ya
ha rebasado los 6000 millones de habitantes y en México estamos muy cerca de
ser 100 millones de personas y todos con las mismas necesidades y derecho a la
alimentación. Por otro lado, nos encontramos con tierras cada vez más agotadas, la
frontera agrícola ha llegado a su límite y sólo nos queda seguir creciendo como lo
hemos hecho en estas últimas décadas, a costa de las selvas o bosques. De ahí que
la Biología, se preocupa en desarrollar mecanismos que nos permitan producir
mayor cantidad de alimentos de manera sustentable, a través de propuestas como
la Agro-Biología o la Agricultura Sustentable, que cuestiona el uso indiscriminado
de sustancias químicas para la producción de alimentos.
Figura 6 y Figura 6.1 La Agro-Biología adquiere mayor fuerza sobre todo por los
consumidores que exigen alimentos seguros, libres de sustancias químicas que a la
larga repercuten en su salud. (La vida p.141 y Biggs p.145).

En la filosofía de la vida
Si el objetivo central de esta disciplina es el estudio de la vida, éste debe de
preservarla, el de acercar satisfactores que así lo permitan, todo lo que atente
contra ello es cuestionable, como por ejemplo: ¿Se aprueba el aborto?, por lo que
habremos de determinar ¿Cuándo y en qué momento ya se tiene vida? ¿Qué
postura tomar ante la eutanasia y ante la pena de muerte? ¿Nos podemos erigir en
autoridades que determinen, quién vive o quién muere? Esta postura no sólo será
cuando se habla del ser humano. (Pasará lo mismo con el reino animal) Tú que
opinas, de la muerte sin compasión, del dolor innecesario, para saciar el hambre
conforme al instinto, como en una corrida de toros, una pelea de gallos o de
perros. La cacería indiscriminada cobijada por el “deporte”, o por probar qué tan
buena puntería tenemos, aunque dejemos a nuestra presa como una basura por
nuestro paso. Y que decidir: ¿Clonamos o no clonamos? ¿Le daremos luz verde a
los organismos transgénicos? ¿Qué pasará con la privacidad génica de cada uno
de nosotros? ¿Servirá para determinar si somos sanos y tenemos derecho al
trabajo remunerado? Y finalmente ¿A quién le pertenece la secuencia génica, al
que la descifró o al medio ambiente natural y social, que lo gestaron a lo largo de
cientos de generaciones? En otras
palabras, el fríjol, el maíz o la papa, le
pertenecen a los Mexicanos, Peruanos o a
los Estadounidenses, sin duda, muchas
otras preguntas de igual relevancia han
colocado un nuevo escenario en el que se
mueve la Biología a través de la Bioética.
Figura7.El crecimiento desmesurado de la
población, que presiona la calidad de los
recursos naturales es uno de los principales elementos que se esgrimen para la
práctica del aborto. Revista de desarrollo y cooperación No.4/1984.

1.4 RAMAS DE ESTUDIO Y CIENCIAS AUXILIARES DE LA BIOLOGIA
El objeto de estudio de la Biología es la vida, sin embargo ésta es muy compleja,
ha sido necesario recurrir al auxilio de otras disciplinas científicas y a la creación
de nuevas ramas que permitan lograr el objetivo, sus límites han sido difíciles de
determinar y su amplitud es tal, que no hay una persona que la domine, se ha
requerido el auxilio de otras ciencias, sobre todo, si partimos de que los seres vivos
estamos regidos por las leyes de la física y la química, las ciencias que han
auxiliado a la Biología en diferentes momentos históricos son: Astronomía,
Economía, Ética, Oceanografía, Geología, Matemáticas, Física y Química.
Los aportes de las ciencias auxiliares
Química.- Nos facilita comprender el funcionamiento de los organismos, la
manera cómo transforman los alimentos, cómo son degradados para obtener
energía, la forma cómo fijan la energía los vegetales, su composición química y
cómo son reintegrados a la tierra a partir de los ciclos biogeoquímicos.
Física.- Sus aportes a la conformación de la microscopía, ha dotado de una gran
herramienta de trabajo, el aporte de la termodinámica, expresada a través de las
leyes que llevan su mismo nombre, nos dan posibilidades de interpretar mejor los
ciclos biogeoquímicos, el comportamiento de la energía a través de las cadenas
alimenticias, nos da posibilidades de comprender mejor el mecanismo de la
respiración.
Matemáticas.- La posibilidad de analizar los fenómenos biológicos de manera
cuantitativa, nos permite predecir el comportamiento de las poblaciones en cuanto
a su aumento o disminución, el cómo se difunde una enfermedad o cómo se
trasmiten los caracteres de padres a hijos para obtener variedades mejoradas.
Geografía.- La influencia de la latitud, longitud, altura sobre el nivel del mar, los
tipos de suelo... como factores determinantes para la distribución de los
organismos, su ubicación o abundancia dependiendo de cada uno de ellos.

Geología.- Aporta elementos importantes para el estudio de los fósiles (figura 8)
ubicados en sustratos de suelo o incrustados en un tipo de roca, la forma como
evolucionaron los continentes para establecer la Teoría de la Pangea, la formación
de diferentes envases o cuerpos de agua
que dan la posibilidad de crear algún tipo
de ecosistema.
Astronomía.- Favorece la explicación
acerca del ciclo astral de los animales, es
decir determina cuándo se aparean,
cuándo se dará la floración en función de
las horas luz o la fructificación relacionada
a las horas frío, por qué y cómo se da el
comportamiento migratorio de los
organismos y el establecimiento del reloj
biológico.
Fig 8. Fósil de polilla y caracol
encontrados a 10 km de la
población de Nochixtlan Oaxaca.
Oceanografía.- Estudia el comportamiento de los océanos y su impacto en las
formas de vida no sólo marinas sino continentales a través de los ciclones; la forma
como influyen las corrientes marinas o el fenómeno del niño y niña que son
determinantes en los climas y por ende, el desarrollo de la vida en general
Historia.- Nos ayuda a la reconstrucción de los hechos biológicos, como la
conformación de las eras geológicas y los acontecimientos que en cada una de ellas
encierra, nos ha facilitado establecer la cronología celular, los diferentes
acontecimientos que se dieron antes y después del DNA, los diferentes científicos
que intervinieron durante 2000 años, para finalmente, conocer la forma de cómo
los vegetales producen sus alimentos o lo que llevamos recorridendo... entorno al
origen de la vida.
Ética.- Como parte de la Filosofía que trata de la moral y de las obligaciones del
hombre, abre un espacio de reflexión a través de fuertes cuestionamientos,
entorno a lo que podrían considerarse excesos relacionados con la vida: El aborto,
la eutanasia, la pena de muerte, congelación de embriones humanos, madres
incubadoras, la clonación en humanos...cuestionamientos que se basan en
principios, normas y valores y que van encausando el actuar de la Biología en
relación a su objeto de estudio: La vida y todo lo que a ella le afecte.

Política.- Aunque no se le puede considerar una ciencia, actualmente se ha
constituido en un fuerte auxiliar, no para comprender la forma como se llevan a
cabo los procesos biológicos sino la búsqueda de formas que permitan proteger las
diferentes expresiones de la vida como: Las selvas y bosques, evitar y sancionar el
contrabando de flora y fauna, de la contaminación, o la sobreexplotación, todo esto
a través de formular leyes, decretos, reglamentos (figura 9), emitir sanciones,
negociar internacionalmente para adquirir recursos económicos para mantener las
áreas protegidas o hacer que las fronteras realmente funcionen para detener el
contrabando de especies, la circulación de sustancias tóxicas o normar la existencia
de basureros radioactivos.
Figura 9. La emisión de leyes, normas y decretos, son
importantes para proteger la riqueza biológica, pero es
necesario hacer un esfuerzo mayor para que no se
quede en “letra muerta”.

Ramas de la biología
Múltiples son las ciencias que se han desprendido, como ramas creadas a través
del tiempo, por la necesidad de precisar el análisis de la vida en diferentes
niveles, como el atómico, el celular, funcional, estructural o de biodiversidad:
plantas, animales, hongos, protozoarios o bacterias. Las siguientes ramas de la
Biología, pueden abordar indistintamente, a cualquiera de los reinos existentes
desde diferentes niveles:
CIENCIA OBJETO DE ESTUDIO
Genética Los mecanismos, leyes de la herencia y
variaciones genéticas.
Citología Las células, su estructura y función.
Fisiología El funcionamiento de los organismos.
Anatomía La estructura de los organismos.
Paleontología Los organismos del pasado por sus fósiles.
Taxonomía La clasificación y relación de los organismos
con la evolución.
Biología molecular La estructura de los genes y las proteínas.
Biofísica Las leyes de la física y su impacto en los
procesos biológicos.
Bioquímica Las reacciones químicas que se dan en la célula.
Evolución El cómo surgen especies nuevas y cómo
influyen en las nuevas.
Ecología La forma como se relacionan los organismos
entre sí y su medio Ambiente.
Estas ramas se especializan en alguno de los reinos:

Zoología Los animales.
Botánica Las plantas.
Microbiología Los microorganismos.
Micología Las características de los hongos.
Las siguientes ramas se identifican por su especialidad en alguno de los
organismos:
Mastozoología Los mamíferos.
Virología Los virus.
Ornitología Las aves.
Ictiología Los peces.
Entomología Los insectos.
Herpetología Los reptiles.
Ficología Las algas.
Nematología Gusanos filamentosos.
Las siguientes ramas manejan ecosistemas generales:
Biología marina La vida en el mar.
Hidrobiología Los ecosistemas de aguas continentales.
Ecología Los organismos en relación a su medio
ambiente.
Sociobiología Las relaciones sociales que se dan entre las
poblaciones animales.

Etología Comportamiento de los animales.
Parasitología Los organismos que viven a expensas de otros.
Estas ramas manejan algún nivel de expresión de los organismos:
Histología Los tejidos y sus propiedades.
Dendrología La edad de los árboles y su interpretación en
relación al clima.
Embriología Las primeras etapas de desarrollo de los seres
vivos.
Neurofisiología El cerebro y el sistema nervioso.
Se consideran ramas de reciente aplicación:
Biomedicina La aplicación de los principios biológicos a la
salud.
Biotecnología Lleva a escala industrial procesos biológicos
(por ejemplo la respiración).
O ramas muy especializadas como:
Conquiología Las conchas de los moluscos.

1.5 EL MÉTODO CIENTÍFICO
En este apartado hablaremos de la forma como los científicos conocen, de la
manera como se estudia la biología o los seres vivos y cómo la ciencia, se va
construyendo, a partir de un trabajo riguroso y sistemático, para dar como
resultado, el conocimiento científico.
Conocimiento.
El conocimiento nos permite tener certeza de la realidad, interpretarla
proporcionándonos herramientas para enfrentarnos a ella (de ahí el dicho popular
“el que no conoce es como el que no ve”). Sabemos de la existencia de dos tipos de
conocimiento o formas de acercarnos al objeto de conocimiento, que hasta el
momento, hacen posible la vida de las personas sobre la Tierra: el conocimiento
empírico (popular) y científico.
Conocimiento empírico
Empírico significa, lo referente a la experiencia. Se trata de un nivel en donde los
sentidos y el aspecto físico de las cosas se vinculan estrechamente. Este
conocimiento es el que todos poseemos en mayor o menor medida, nos permite
resolver problemas específicos como: El vestir, alimentarnos, el hacer producir la
tierra, el manejar un vehículo, criar animales, desarrollar herramientas para la
pesca o manejo del bosque. El conocimiento empírico ha permitido el impulso de
los oficios: carpintero, albañil, herrero, panadero, curtidor (figura 10), talabartero,
tejedor, ebanista, plomero...y muchos otros que han llegado a identificar
comunidades enteras como: Atzompa, en el manejo del barro, San Bartolo
Coyotepec, para el manejo del barro negro, Tlacolula, en la producción del
mezcal, Etla, en la producción del queso, Ocotlán, para la producción de pieles
curtidas y cuchillería, Nochixtlán, en la elaboración de barbacoa... etc.
A través del conocimiento empírico, se han identificado diferentes plantas con
usos muy variados: medicinales, para la construcción, utilizadas como cercos vivos,
productoras de taninos (curtientes), jabonosas, para carbón, edulcorantes,
forrajeras, productoras de miel, etc. Este conocimiento ha permitido identificar
diferentes tipos de suelo, con vocación variada. Facilitó domesticar plantas como
el maíz que tiene 10 000 años de manipulación por los campesinos o el trigo de

hace 5000 años. Esto ha favorecido el cuidado de los recursos naturales y la
sobrevivencia a lo largo de la historia hasta nuestros tiempos.
El conocimiento empírico, se caracteriza por
transmitirse de padres a hijos como herencia,
generalmente no se registra, no se elaboran
libros entorno a los saberes, se trasmite
verbalmente, no desarrolla trabajo
experimental, se conduce a través de acierto y
error, es inexacto e impreciso. Es un
conocimiento no menos importante que el
científico, sin embargo su tratamiento y
análisis son diferentes, así como, el aporte
correspondiente. Para poder acceder a un
conocimiento científico, es necesario recurrir
al empírico como primer acercamiento, al
objeto de conocimiento.
Figura 10. El oficio del curtidor que por
décadas sostuvo la industria en Oaxaca es un
ejemplo de conocimiento empírico, esta industria está a punto de desaparecer por
las normas anticontaminantes, el fisco y la opción de los jóvenes a trabajar en áreas
menos exigentes de un esfuerzo físico. Este curtidor, Eufemio Chávez rebaja un
cuero de res como parte del proceso de curtido.
Conocimiento científico
A través del cocimiento empírico entendemos, sin mas, lo que
percibimos, si queremos apreciar características, que no son tan obvias a simple
vista y hacer diferentes interpretaciones, entonces, tendremos que recurrir al
conocimiento científico, generado a través de la observación, del descubrir,
explicar y predecir la realidad; para ello, sólo a través de la investigación podremos
lograrlo y crear un cuerpo de conocimientos que no sean dogmáticos, ya que, los
supuestos en esta lógica, se someten al análisis y crítica, que nos lleven a

establecer postulados y axiomas, que concluyan en la creación de la ciencia,
concebida según Tamayo y Tamayo como “conjunto de conocimientos racionales,
ciertos, probables, obtenidos metódicamente, sistematizables y verificables que
hacen referencia a objetos de la misma naturaleza”; para generar conocimiento
científico, el camino obligado es la investigación científica, que se basa en la
estructura del Método Científico, fundamentado en la pregunta y la búsqueda de
respuestas originadas por la observación y la experimentación.
Así, el conocimiento científico es metódico, utiliza el método científico, es
sistemático, deja su testimonio escrito en una diversidad amplia de documentos,
que nos permitan crear nuevos postulados a partir de los ya existentes; privilegia a
la institución educativa o de investigación como la generadora del conocimiento,
sus conocimientos son probados, una y otra vez, bajo las mismas condiciones en
que fueron generados, reconoce al investigador o científico como portadores del
saber. Saber que tiene que pasar por diversas formas, sus planteamientos deberán
ser precisos, exactos, rigurosos, objetivos y libres de prejuicios sólo así se
construirá la ciencia.
“Lo que hace sistemática a la ciencia es la atención que presta a la organización
del conocimiento, de modo que sea factiblemente accesible para todos aquellos
que deseen construir sobre sus cimientos. De esta manera, la ciencia es una
empresa tanto personal como social. La ciencia no es un misterio: a través de sus
reglas y procedimientos se encuentra abierta para toda persona que esté dispuesta
a afrontar sus retos. La ciencia busca encontrar un conocimiento preciso sobre los
aspectos del mundo accesibles a sus métodos de investigación. No se trata de un
sustituto de la filosofía, la religión o el arte, el hecho de ser científico no impide a
nadie la participación en esos otros campos del conocimiento humano.
Procesos del pensamiento sistemático
Los procesos de pensamiento sistemático en los que se apoya la ciencia pueden
ser divididos, en su mayor parte, en dos categorías: deducción e inducción. En el
razonamiento deductivo se comienza con la información disponible, que recibe el
nombre de premisas, y luego se obtienen conclusiones basadas en esa
información. La deducción se efectúa desde los principios generales hasta las
conclusiones específicas (va de lo general a lo particular). Por ejemplo, si
aceptamos la premisa de que todos los pájaros tienen alas, y la segunda premisa de
que los gorriones son pájaros, podemos concluir, por deducción, que los gorriones
tienen alas.

La inducción es un proceso prácticamente opuesto a la deducción. En el
razonamiento inductivo se empieza por hacer observaciones específicas, de las
cuales se pretende obtener una conclusión, o una regla o principio general
unificador. El método inductivo se emplea en la organización de datos dispersos y
en su colocación en categorías manipulables, un proceso realizado con base en la
pregunta ¿qué es lo que tienen en común todos estos hechos? Un punto débil de
este método de razonamiento es que las conclusiones así obtenidas contienen más
información que los hechos estudiados en los cuales se basan. Se pasa de muchos
ejemplos observados a todos los ejemplos posibles cuando se formula el principio
general. Esto se conoce como el salto inductivo. Sin éste no sería posible llegar a
las generalizaciones. Sin embargo, conviene mantener presente la posibilidad de
que la conclusión sea válida. La información adicional contenida en las
conclusiones inductivas puede provenir exclusivamente de la actividad creativa
de una mente humana, y la creatividad, por admirable que sea, no es infalible.
Aquí se muestra un ejemplo de razonamiento inductivo: cuando se retira el sostén
de manzanas, naranjas, piedra y árboles, estos caen al suelo; de aquí, se deduce
que una fuerza que actúa sobre estos objetos los atrae hacia la tierra (fuerza de
gravedad)
Aunque una conclusión se base en miles de observaciones, sigue siendo posible
que la invaliden nuevas observaciones. Sin embargo, cuando más grande sea el
número de casos que se emplean, mayores serán las probabilidades de obtener
conclusiones científicas válidas. El científico busca la posibilidad de afirmar que
cualquier conclusión específica tiene cierta probabilidad estadística de ser
correcta (Ville, et al, pp 20)

Método Científico
La palabra método, proviene del griego meta “a lo largo del camino” y odos
“camino”, un método es una manera ordenada de realizar una actividad. En la
ciencia, un método implica un orden sistemático que se sigue durante una
investigación, así el método científico podemos concebirlo como el camino, la
estrategia, el proceso, la lógica del
pensamiento científico o el procedimiento
viable que se sigue para la solución de un
problema de relevancia social. Según De la
Torre. Es un procedimiento riguroso
formulado lógicamente para lograr la
adquisición, organización o sistematización y
expresión de conocimientos tanto en su
aspecto teórico como experimental. “Gracias
a un buen método, el científico logra, con
mayor seguridad, el control de variables, la
producción tecnológica y la satisfacción
intelectual” (Saenz, p. 121)
En todo método se pueden exigir, por lo
menos, dos cualidades: la eficacia y la
eficiencia. La eficacia consiste en la
seguridad para obtener el fin deseado. La
eficiencia consiste en la adecuación y la
proporción de los medios empleados para
conseguir el fin propuesto.
De lo anterior, se desprende la importancia
del método en la ciencia. Gracias a él, es
posible obtener las finalidades del
pensamiento científico con mayor seguridad
y presteza. Sin embargo, el método no es un
fin en si mismo, es decir, no habría por qué
esclavizarse a ese conjunto de reglas
sugerencias y pistas que constituyen un
método determinado. Por tanto, habría que
considerar al método como un instrumento o
medio que, por supuesto, tiene su
importancia, pero también sus limitaciones.
Fig 11 Elcientífico, pretende
a través de la observaciómy
experimentación, atrapar la
realidad comprobando o
disprobando hipótesis qie lo
lleven a formular teorías o
leyes, done identifiquen
variables que influyen como
causa y efecto del fenómeno.
A Einsten se ha constituido
como un prototipo de
científico por sus aportes en
el campo de la física. (Revista
de Información científica y
tecnológica volumen 10 No.
143, p. 17)

Llevarlo a la práctica concreta, es lo que posibilita un aprendizaje significativo de
la metodología científica y no el aprendizaje de recetas y de principios.
La ciencia resulta de la aplicación del método científico. A decir de E. Curtis, la
materia prima de la ciencia son nuestras observaciones de los fenómenos del
Universo, se limita a lo que puede observar y medir. Las corazonadas se
abandonan, las hipótesis se invalidan y las teorías se revisan, no hay verdades, todo
está en constante revisión. Es por esto, que los científicos persiguen la
objetividad a través de la investigación, por lo que ésta, deberá tener varias
características:
La investigación deberá ser:
Rigurosa (se realiza con precisión, no es arbitraria)
Minuciosa (hay que registrar el mínimo detalle del comportamiento del
fenómeno)
Sistemática (ordenada, en la que se aplica un análisis lógico, se establecen
categorías o agrupaciones.)
Estará dirigida a resolver problemas de importancia social.
Buscará encontrar principios generales que le permita predecir el
comportamiento del fenómeno.
No parte de cero, sino de una experiencia o conocimiento previo.
Se basa en observaciones apoyadas en instrumentos que la auxilien (microscopio,
telescopio, computadora…)
Es una actividad eminentemente lógica y objetiva que le permita validar los
procedimientos empleados, los datos recogidos y las conclusiones alcanzadas.
Es una actividad paciente que contrasta con lo espectacular, no busca
impresionar sino resolver un problema.
Es una actividad que requiere valor, la investigación puede tener la
desaprobación social o de un grupo, si estás convencido de las bondades de tu

investigación y el beneficio social que puede traer, es importante que la
realicemos.
Requiere de constante registro, que favorezca el análisis y las conclusiones para
que después le demos la oportunidad a otros investigadores de probar nuestros
resultados y verifiquen la veracidad de nuestras conclusiones.
En el sentido más amplio, el método científico, se refiere a los hábitos de trabajo
que los científicos ponen en práctica, conforme su curiosidad, los conduce a la
tarea de descubrir las regularidades y las relaciones existentes entre los fenómenos
objeto de su estudio. Los métodos de la ciencia también pueden ser descritos
como una rigurosa aplicación del sentido común, al estudio y el análisis de la
información. En un sentido mas estricto, el método científico alude al modelo de
investigación desarrollado por Francis Bacon (1561-1626).. Este modelo consta de
la siguiente secuencia:
Identificación del problema
Obtención de información relativa al problema (por observaciones, mediciones,
etc.)
Análisis de la información en busca de correlaciones, conexiones importantes y
uniformidades.
Formulación de una hipótesis (una generalización), la cual es una suposición
congruente que explica la información existente y sugiere otras vías de
investigación.
Evaluación rigurosa de la hipótesis mediante la recabación de nueva información.
Confirmación, modificación o rechazo de la hipótesis, a la luz de los nuevos
acontecimientos.

CARACTERÍSTICAS DE LOS PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO
1.- Observación del problema. En esta primer etapa, pretendemos percatarnos
del mínimo detalle del comportamiento del fenómeno y en función de ello,
plantear con precisión el Problema. Es importante resaltar, que si bien es cierto, la
observación, es el punto inicial de la investigación, esta se constituye en una
característica que habremos de fomentar a lo largo de toda nuestra investigación.
Es una de las cualidades mas sobresalientes de un científico, que como
mencionamos, habrá de apoyarse en aparatos (microscopio, binoculares,
telescopio, computadora) que le permitan, hacer de la observación algo muy
diferente de la contemplación. La fuente última de todos los hechos científicos son
las observaciones y
experimentos cuidadosos,
realizados sin parcialidad.
2.- Planteamiento del
problema. La detección del
problema nos da posibilidades
de centrar nuestra atención en
alguna característica
particular del fenómeno a
estudiar, No podemos
abordarlo en su totalidad, ya
que la realidad en sí, es
compleja. La característica del
problema es que se plantea en
forma de pregunta muy
precisa y parte
necesariamente de la
Fig. 12 La computadora nos permite
hacer simulaciones que nos llevan a
variar el comportamiento de un
fenómeno en situaciones diversas y así
hacer observaciones que nos faciliten
formular un problema
observación. ¿Por qué las plantas son verdes? ¿Qué comen las plantas? ¿Por qué
los hijos se parecen a los padres? ¿Cómo se originó la vida? ¿Por qué la luz
calienta? ¿Por qué la luz forma una sombra en los cuerpos? ¿Por qué suceden los
eclipses?
Según lo plantea Saenz, la pregunta debe tener dos condiciones, la
primera se refiere a su carácter universal, al manejo de los paradigmas para que
pueda ser aceptada en el ámbito de lo científico, la segunda condición es que sea
verificable, es decir, que pueda ser factible su contestación, con lo que
desechamos preguntas que pertenecen al ámbito de la imaginación, damos por
sentado que las preguntas tengan relevancia, claridad y precisión.

3.- Hipótesis. La hipótesis es una respuesta provisional, una suposición que
establecemos como una forma de explicarnos la naturaleza del fenómeno
estudiado, es una respuesta ingeniosa cargada de conocimiento previo, se
constituye en la columna vertebral de nuestro trabajo, a partir de la hipótesis
desarrollaremos el experimento por el que demostraremos su veracidad o falsedad.
Si nuestra hipótesis es verdadera, se convierte en una tesis científica (ley,
principio, explicación, conclusión o una relación entre diferentes objetos de
estudio). La hipótesis para ser considerada científica, deberá tener, un carácter
universal, hipotético, de relación entre fenómenos, coherencia, verificabilidad,
sencillez y predictibilidad.
4.- Experimento. Es la parte de la investigación mas atractiva en términos de
acción, ya que ésta requerirá no sólo del ingenio, de la experiencia, de los
conocimientos que tengamos sino también del esfuerzo físico, muchas veces
tendremos que velar toda la noche para observar a los organismos en su medio
natural o hacer una prueba con diversas repeticiones donde es importante
identificar un grupo control o testigo y el otro experimental. El diseño del
experimento exige mucha creatividad, hay hipótesis que han estado formuladas
por varias décadas sin que pueda diseñarse el experimento, hasta que llegó el
científico que tuvo la chispa o el destello para comprobarla. Por ejemplo, la
hipótesis propuesta por Oparín “la vida se originó por evolución química”,
tuvieron que pasar más de 30 años para que se formulara el experimento a través
del aparato de TESLA, que simula las condiciones de la atmósfera primitiva y
comprueba parcialmente la hipótesis.
El reto en esta etapa de la investigación, es diseñar formas, que nos permitan el
control de las variables que en ella intervienen. La repetición del experimento,
bajo las mismas condiciones en que fué formulado, da la oportunidad a que otros
verifiquen nuestros resultados cuantas veces sea necesario. La cuantificación de
los datos, nos dará mayor certeza del comportamiento del fenómeno y nos permite
llegar a la predicción. El uso de la balanza, el termómetro, el análisis químico, son
algunos instrumentos para la cuantificación del fenómeno. Al respecto, la
estadística es un fuerte aliado que permite determinar la frecuencia de aparición
de una característica investigada (número de hembras, machos, edades, sexos,
emigración, inmigración), o la correlación e interdependencia entre dos o más
variables (podemos determinar la capacidad de carga de un sistema, es decir,
cuántos venados puede sostener una determinada área sin que sea afectada,
determinando la cantidad y calidad de los alimentos con la densidad de la
población.)

5.- Conclusión. En esta fase, podemos decir si nuestra hipótesis es verdadera o
falsa, muchas veces podemos llegar a conclusiones que no habíamos previsto, para
lo cual no habremos de forzar los datos a nuestro capricho, debemos tener la
rigurosidad plantear nuevamente el problema en función de los nuevos datos o
conocimientos del fenómeno. Es conveniente registrar los resultados no previstos,
a lo que se le ha dado el nombre de serendipity, que han sido determinantes en el
avance de la ciencia como el descubrimiento de la penicilina o los rayos X. No
siempre llegamos a plantear nuevas teorías o descubrir leyes de comportamiento
general, con que arribemos a conclusiones que nos den una respuesta convincente
de lo que buscamos, nos daremos por bien servidos.
Ejemplo de aplicación del método científico
A través del siguiente ejemplo, se pretende demostrar el Principio que la ciencia
es acumulativa y demostrar cómo un conocimiento favorece o acelera el
descubrimiento de otros. Algunos científicos sólo han desarrollado una etapa del
método científico, otros han obtenido sus conclusiones que los han llevado
nuevamente al inicio de la investigación.
Investigación sobre la fotosíntesis:
Problema.- ¿Qué come una planta que le permite crecer y tener frutos?
Hipótesis.- “Las plantas se alimentan tragando tierra”. Planteado por Aristóteles
en el siglo IV a.C. Se quedó a nivel de hipótesis ya que no efectuó experimentos
que lo llevaran a probar la veracidad de su planteamiento, se manejó como verdad
durante siglos.
El problema se retoma después de aproximadamente 2000 años.
1630 Jan Baptista Van Helmont.
Experimento. Diseñó su experimento que duró cinco años con una planta de
sauce, tierra y agua (fig 13); estos tres elementos los pesa, la planta es regada, al
paso del tiempo hace nuevamente las mediciones, y nota que la tierra había
disminuido 57g mientras que la planta aumentó 74 k. el agua que utilizó eran
varios litros.

Fig. 13. Experimento de Van Helmont en el
que se puede apreciar la ganancia en peso al
inicio y final del experimento que duró 5
años.
Conclusión. “Las plantas no
comen tierra, comen agua”.
Sin embargo los litros de agua
utilizados no eran
proporcionales al peso de la
planta. Y se plantea
nuevamente el problema. “Si
la planta no sólo come agua,
¿qué otra cosa come?”
El problema fue respondido
parcialmente, por lo que se
retoma 142 años después.
1772 Joseph Priestley

Experimento. Pone una vela encendida. Ambos los coloca primero en campanas
de cristal separadas, al juntarlos, el ratón muere y la vela se apaga, posteriormente
coloca otra planta y ratón juntos y observa que su vida se prolonga. (Fig14)
Figura 14. Experimentos de Priestley que permite apreciar la compatibilidad
entre planta-animal o vela y lo contrario entre vela y ratón. (CNEB p.92)
Conclusión. “Las plantas invierten los efectos de la respiración quitando al aire
“algo” que los animales le dan al respirar, lo que favorece su crecimiento” La
respuesta aún no satisface a la pregunta formulada por lo que se replantea la
pregunta a la luz de los nuevos descubrimientos. “Si las plantas no sólo comen
agua y ese “algo” de los animales entonces ¿qué comen?”. El lapso para responder
se acorta y se retoma 9 años más tarde.
1779 Jan Ingenhousz
Experimento. Su diseño consiste en separar las raíces, hojas, tallos, flores, frutos
encerrados en campanas con ratones cada una y observa que el aire se vuelve
nocivo para los animales donde están las raíces, flores y frutos.

Conclusión. “El invertir el proceso de la respiración sólo ocurre en las partes
verdes de la planta”. Aún no responde a la pregunta, por lo que se retoma ¡un año
más tarde!
1780 Pristley y otros investigadores
Experimento. Repite el experimento anterior, sólo que introduce una nueva
variable, las campanas las pone en la sombra y otras que les de la luz y comprueba
que los resultados de Ingenhouz solo ocurren en presencia de la luz.
Conclusión. “Las plantas no sólo comen agua, también ese “algo”de los animales y
la luz es necesaria para que se dé ese proceso”. Se está más cerca de la respuesta,
pero aún quedan el reto de encontrar un principio general en todas las
respuestas encontradas.
1782 Jean Senebier
Experimento. Utiliza una planta acuática, la sumerge en el agua y mantiene el
sistema iluminado. Observó que la planta desprende un gas. Posteriormente se
comprueba que este gas era oxígeno.
Conclusión. Las plantas en su alimentación desprenden oxígeno que favorece la
actividad biológica de los animales.
Después de mas de 2000 años en que fue planteado el problema, se tiene la
siguiente conclusión: “Las plantas requieren CO2 y H20 para efectuar la
fotosíntesis en presencia de luz y con la participación de la clorofila, proceso
mediante el cual elaboran sus propios alimentos.Este descubrimiento permitió
probar a:
1800 Nicholas Theodore de Saussure Mostró que volúmenes iguales de bióxido
de carbono y oxígeno se intercambian durante la fotosíntesis y que las plantas
retienen el carbono, muestra también como durante este proceso las plantas ganan
peso, lo que hizo posible escribir la fórmula que podrás encontrar en la unidad II
referente a características de los seres vivos y que da respuesta al problema.

1.6 TEORIAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA
La Biología es una ciencia que se ha conformado a través de múltiples preguntas,
algunas de ellas están aún sin resolver, (muchas de estas interrogantes han tenido
como resultado los mas ingeniosos experimentos que le han dado la esencia al
conocimiento) como la clásica pregunta ¿Cómo se formó la vida? ¿Cómo
emergieron la gran cantidad de organismos, que junto con nosotros forman la
diversidad de los seres vivos que pueblan la Tierra? Dos grandes líneas de
pensamiento y acción han pretendido dar respuesta a esta interrogante: la postura
evolucionista y la creacionista. Cada una ha tenido su propio espacio para su
análisis y promoción e incluso se llegó a legislar para separar lo religioso de lo
laico, teniendo así que lo científico o evolucionista se desarrolla en los centros de
educación formal e investigación especializada, mientras que lo religioso se lleva a
cabo en la Iglesia como institución u otros espacios creados para estimular la fé.
Cada una de éstas posturas tiene sus propios seguidores y han conformado nuestra
historia hasta éste momento.
¿Qué es la vida?
A la difícil pregunta ¿Cómo se formó la vida o los primeros organismos?, se le une
esta otra ¿Qué es la vida? De igual manera no tenemos la respuesta, no podemos
abordarla a nivel de diccionario, tendremos que asomarnos a la Filosofía, que será
como la energía que le va a dar el impulso para buscar la respuesta.
Nos resulta fácil definir términos como el de clima, homeostasis, célula,
fotosíntesis..., pero si intentamos dar respuesta directa al ¿Qué es la vida?
comenzamos a titubear y a lo más que llegaremos es a caracterizarla. Al hacerlo
descubrimos que estas características incluyen una organización precisa, una gama
amplia de reacciones químicas (metabolismo) que favorecen el crecimiento, la
irritabilidad y la adaptación. (fig.15)

Si insistimos en la pregunta ¿Cómo surgió la vida o los primeros organismos? Y si
logramos descubrir los
mecanismos que
propiciaron el
surgimiento de la vida
¿Podremos
manipularlos para hacer
vida? ¿Podremos
utilizarlos de acuerdo a
nuestros intereses? o en
el mejor de los casos
¿Nos ayudará para
predecir el futuro en
función de las
condiciones en que nos
desarrollamos? La
búsqueda de respuestas se han constituido en un reto que aún, pese a los avances
científico-tecnológicos no logramos dar respuesta cabal, convincente, tenemos
fracciones de las respuestas, juntaremos algunas piezas pero sin duda nos seguirán
faltando. Sin embargo, el abordar este tema nos debe llevar a reflexionar sobre lo
que en este momento es importante para ti, o para mí, y es el de que nos
maravillemos con la expresión de la vida que está a nuestro alrededor, reconocer
que su máxima expresión está en cada uno de nosotros y que apreciarla y
aprovecharla es uno de nuestros mayores retos.
Juntando las piezas
El origen del Universo
Fig. 15 Organismos en donde se manifiesta la
expresión e la vida su armonía y belleza. (Ville,
p. 804)
Un referente obligado para abordar el origen de la vida es partiendo del origen del
Universo (Cosmos), que según datos, tiene una edad que oscila entre los 10 y 20
mil millones de años, formándose como resultado de una descomunal explosión de
materia densamente condensada a una temperatura de cien mil millones de
grados centígrados, al darse el enfriamiento a dos mil quinientos grados
centígrados las partículas subatómicas (protones y neutrones) se unen formando el
núcleo de los átomos. “Estos núcleos, con sus protones cargados positivamente,
atrajeron a pequeñas partículas livianas cargadas negativamente (electrones) y así
formaron los átomos”, (Curtis, p.49) a partir de ahí los 92 elementos y finalmente
todos los cuerpos celestes (estrellas, cometas, satélites,.. y por supuesto nuestro
planeta y de ahí la vida). La muestra mas palpable de la gran explosión nos lo da el

análisis del ciclo de vida de una estrella y el resultado del estudio del movimiento
de las mismas a partir del efecto Doppler que es el rastro dejado por un cuerpo en
forma de ruido (semejante al paso de una ambulancia) o de luz en su recorrido (por
la huella de luz que deja una estrella, es posible calcular la velocidad de
desplazamiento del cuerpo celeste en un período de tiempo) demuestran como el
Universo se encuentra en expansión. A George Gamow se le considera el padre
de ésta Teoría denominada del Big-Bang o de la Gran Explosión aunque en
algunos textos como el de Geografía general de Funes se le atribuye a Lemaitre.
El origen de la Tierra
El surgimiento de la Tierra se percibe en el mismo orden lógico de pensamiento,
un proceso gradual de múltiples cambios, transformaciones hasta llegar a modelar
el planeta que tenemos. La Tierra debió iniciar su existencia como una masa
gaseosa desprendida en el momento de la Gran Explosión formando primero al
Sol como a otras estrellas a partir de la acumulación de polvo y gases de hidrógeno
y helio hace 5000 millones de años.
El Sol originado a partir de la inmensa nube, se condensó gradualmente a medida
que los átomos de hidrógeno y de helio eran atraídos por la fuerza de la gravedad y
caían en el centro de la nube. Cuando la aglomeración se hizo más densa, los
átomos se movieron más rápidamente, más átomos chocaban unos contra otros y el
gas de la nube se tornó más y más caliente. A medida que la temperatura se
elevaba, se intensificó la violencia de las colisiones hasta que los átomos de
hidrógeno chocaron con tal fuerza, que sus núcleos se fusionaron formando átomos
de helio adicionales y liberando energía nuclear. Esta reacción termonuclear aún
ocurre en el corazón del Sol y es la fuente de energía que se irradia desde su
incandescente superficie.
Según la teoría actual, los planetas se formaron a partir de los restos del gas y del
polvo que giraban alrededor de la estrella recién formada. Al comienzo, las
partículas deben haberse reunido al azar, pero a medida que la masa aumentaba
de tamaño otras partículas comenzaron a ser atraídas por la gravedad de las masas
más grandes. El torbellino de polvo y las esferas en formación continuaron girando
alrededor del sol hasta que finalmente, cada planeta hubo limpiado por completo
su propia órbita, recogiendo la materia suelta, a la manera de una bola de nieve
gigantesca.

La órbita más cercana al Sol fue recorrida por Mercurio, la siguiente por
Venus, la tercera por la Tierra, y así sucesivamente hasta Neptuno y Plutón. Se
estima que los planetas incluyendo a la Tierra, han comenzado su existencia hace
aproximadamente 4600 millones de años. Durante el tiempo en que la Tierra y
otros planetas estaban formándose, la liberación de energía a partir de materiales
radiactivos mantenían sus interiores muy calientes. Cuando la Tierra aún estaba
tan caliente que era principalmente un líquido, los materiales más pesados se
reunieron en el centro denso, cuyo diámetro es aproximadamente la mitad del
diámetro del planeta., Apenas se agotó la existencia del polvo estelar, piedras y
rocas más grandes, el planeta dejó de crecer. A medida que la superficie de la
Tierra se enfriaba, fue formándose una corteza externa, una cáscara tan delgada
como la de una manzana. Las rocas más viejas de esta capa datan, según los
métodos isotópicos, de hace 4 100 millones de años.
Sólo 50 kilómetros por debajo de su superficie, la Tierra está aún caliente
y una pequeña fracción de ella todavía está derretida. Sus evidencias se
manifiestan en las erupciones volcánicas que expulsan lava (roca fundida) a través
de los puntos débiles de la corteza terrestre, o en los géiser, que arrojan hirviendo
el agua que se había escurrido gradualmente hacia el interior de la Tierra. (Curtis,
pp 109-110)
Figura 16. Tierra primitiva en la que los volcanes y relámpagos fueron decisivos
para modelarla, la ausencia de oxígeno, las altas temperaturas y los gases metano,
amoniaco, vapor de agua y bióxido de carbono fueron los ingredientes centrales
para la formación de la vida. (Ville p.426).

La edad de la Tierra
La Tierra se originó en un período largo de tiempo, esta es una de las cuatro
condiciones para poder explicar el lento diseño de las primeras formas de vida,
que iniciaron como estructuras simples, que fueron transitando a una mayor
complejidad como las conocemos ahora. El lapso de tiempo no es un deseo
caprichoso, existen múltiples pruebas que le dan veracidad a esta exigencia.
Determinación de la edad de la Tierra
Por ejemplo “el primer intento científico para conocer la edad de la Tierrra, fue de
Heredoto, que observó cómo los sedimentos se depositaban en las orillas del Río
Nilo y así supo que estudiando la superposición de los estratos, podría conocerse
la edad de la Tierra, además, pensó que calculando el volumen de los sedimentos
que van al mar, permitirían calcular la duración de los períodos erosivos. Por este
método se pensaba que, calculando el tiempo en que se tardó en depositar cada
capa, se podría conocer la edad del planeta determinándose en 600 millones de
años.
El método de la salinidad fue otro intento para medir la edad de la Tierra. Se
pensó que los mares en un principio no eran salados y que la salinización se dió en
la medida que la sal se desprendía del suelo y era llevada al mar por los ríos. Por
esta forma se calculó la edad de la Tierra en 100 millones de años. Este método es
poco aceptable porque no se sabe si en un principio los mares eran dulces o
salados, o si la concentración de sales se debió a la intensa evaporación del agua
del mar o si la sal realmente se desprendió de las rocas sedimentarias. (Funes, pp
69-70)
Existieron otros métodos como el petrográfico basado en las semejanzas de las
rocas o el paleontológico en los restos de animales y plantas. “El geólogo James
Hutton (1721-1797) propuso que la Tierra fue moldeada por el viento, el clima y el
fluir del agua, su propuesta se le conoció como uniformitarismo y era relevante
por considerar que la Tierra tenía una larga historia, contraria a la postura cristiana
que sólo le atribuía 10 000 años, consideraba que los cambios eran parte de un
curso normal de acontecimientos, por oposición a un sistema estático. El inglés
William Smith (1769-1839) fue de los primeros en estudiar la distribución de los
fósiles en las diferentes capas del suelo, conocidas como estratos geológicos,
estableció que cada estrato, independientemente del lugar en el que se

encontrase, contenía tipos característicos de fósiles y que estos fósiles eran
realmente la mejor manera de identificar un estrato particular, al identificar
diferentes localidades geográficas. George Cuvier fue el fundador de la
paleontología de los vertebrados y pudo hacer deducciones brillantes a partir de
pocos fragmentos óseos, determinó que muchas especies que habían existido
alguna vez, ya no existían.(se sabe actualmente que mucho menos del 1% de todas
las especies que han vivido en algún momento están representadas actualmente
sobre la Tierra)” (Curtis, pp 29). El método que ha tenido mayor aceptación
científica, es el radioactivo, en el que se utiliza el Uranio y Torio y con ello se
determinó en 4 500 millones de años la edad de la Tierra, tiempo considerable que
nos da posibilidades de tejer explicaciones sobre los múltiples cambios sufridos en
el planeta.
El origen de la vida
Buscando explicaciones desde antes de Cristo hasta el siglo XIX
Ya ubicados en la dimensión de lo viviente, han surgido múltiples teorías que si
bien reflejan el pensamiento de su época, son muestra del esfuerzo constante por
dar explicación a la pregunta ¿Cómo surgió la vida?
Teoría de la generación espontánea (abiogénesis)
El término espontáneo, es para indicar que la vida ocurrió en un lapso muy
pequeño de tiempo y sin influencia de otros organismos o de materia viviente. Su
principal defensor fue el filósofo griego Aristóteles que por el año 340 a.C.
afirmaba... “de estos insectos, la pulga se originó de una ligerísima cantidad de
materia putrefacta, ya que donde quiera que haya excremento seco, es seguro
encontrar una pulga. Las chinches son generadas por la humedad de los animales
vivientes y cuando ésta se seca, saltan de sus cuerpos. Los piojos son generados
por la carne de los animales” (Green, p.229)
Aristóteles creía también que las moscas salían de la carne podrida de los
animales. Pensaba que otros tipos de insectos salían de la madera, de las hojas
secas y hasta del pelo de los caballos. (Peter A, p.10)
Durante la Edad Media los estudiantes resucitaron los escritos de los filósofos
griegos, agregaron literatura y otras ideas fantásticas, como: “Los árboles ganso
producen gansos bajo ciertas circunstancias” (Green, p. 229)

El pensamiento de la generación espontánea se contraponía en ese mismo
momento a la observación de que los organismos procedían de otros semejantes
como lo relata nuevamente el mismo Aristóteles en su libro Animalium... “La
mayoría de los peces se originan de los huevecillos de otros peces. Existen sin
embargo, algunos peces que pueden originarse del lodo. En un estanque
completamente seco, observé que al llenarse éste nuevamente con agua de lluvia
aparecían otra vez pececillos, estos animales no pudieron haberse originado ni de
los huevecillos, ni de la copulación y por lo tanto deben haberse originado del
lodo”
Por su parte Boethius escribió... “Si se arroja un trozo de madera al mar, con el
tiempo se crían gusanos en él y en éstos van apareciendo la cabeza, los pies, las
alas y finalmente las plumas. Cuando por fin acaba de crecer tiene el tamaño de
una oca, y vuela como las otras aves haciendo uso de sus alas. Un naturalista
describe un caso que apoya las observaciones anteriores. Un gran barco que tenía
el nombre de Cristóbal, había permanecido anclado por tres años en una de las
Hébridas. Fue arrastrado hacia la tierra, y la parte que había permanecido bajo el
agua estaba llena de agujeros rebosantes de gusanos. Algunos no se habían
formado todavía como aves, pero otros ya tenían ese aspecto” (CNECB, p.39)
Así, la generación espontánea supone el surgimiento de la vida a partir de
condiciones, tales como la humedad, la temperatura y materia orgánica, lo que
llevó a eminentes científicos a no dudar de esta propuesta como fueron Newton,
W Harvey, Descartes y Van Helmont. Este último propuso una receta para
generar ratones de las camisas (trapos viejos sudados, mas paja en un rincón
generará ratones)_ fig 17_ Aunque estas ideas parecen increíbles, no olvidemos
que todas tienen rasgos que las justifican. Pueden ser probadas con la lógica y las
bases científicas de su tiempo. Muchos de los experimentos clásicos de la biología
fueron hechos por el deseo de comprobar la teoría de la generación espontánea
(Green, p.229). Es necesario recordar que la fuerza de este planteamiento duró
cerca de 2000 años, del 340 a.C. en que se dejan testimonios del pensamiento
hasta el año 1700 de nuestra era.
La corriente creacionista

Su principal defensor fue Carlos Linneo por el año
de 1770, sostiene el criterio de que las especies...
“Son inmutables y experimentan cambios sin mas
modificaciones que las que permiten distinguir
unas de otras, cada especie según esta teoría es
independiente de las restantes incluso las mas
afines” (Gama, p. 150)
Figura 17. La propuesta de Van Helmont se
fundamentaba en unir la materia orgánica y la
temperatura para el surgimiento de la vida, caso
particular el origen del ratón. (Dibujo hecho a
mano, tomado del Lazcano)
Este planteamiento se basa en las narraciones bíblicas del Génesis, afirma que la
Tierra no tiene más de 10 000 años, que cada especie fue creada por separado
durante un breve lapso de actividad divina ocurrido hace 6000 años y que cada
especie tiende a mantener su peculiaridad única y bien definida (Fried, p. 355)
La creación según el Génesis
La Biblia en el apartado de Génesis da cuenta detallada de cómo se creó la vida en
seis días y a partir del día séptimo Dios descansó al ver su obra terminada.
Menciona que la tierra estaba desordenada y vacía, y las tinieblas estaban sobre el
haz del abismo. Mientras la luz activa de Dios estaba moviéndose de un lado a
otro sobre la superficie de las aguas.

Primer día (el día bíblico puede abarcar mil años o más, no se traduce al de 24
horas)
La tierra estaba desordenada y vacía, y las tinieblas estaban sobre el haz del
abismo. “Llegue haber luz”, entonces llegó a haber luz. Y empezó Dios a llamar la
luz Día, pero a la tiniebla llamó Noche. Y fué la tarde y la mañana, un día
(Génesis)
Segundo día.
“Llegue haber una expansión en medio de las aguas y ocurra una división entre las
aguas y las aguas”. Hizo Dios la expansión, y apartó las aguas que estaban debajo
de la expansión más no las que deberían estar sobre la expansión, (lluvia). Y llegó
a ser así, y empezó Dios a llamar la expansión Cielo”. Y fué la tarde y la mañana,
el día segundo. (Génesis)
Tercer día
“Júntense las aguas que están debajo de los cielos en un mismo lugar y descúbrase
la seca”. Y llegó a ser así, y llamó Dios a la seca Tierra y a la reunión de las aguas
llamó Mares, y vió Dios que era bueno. Y dijo: Produzca la tierra hierba verde,
hierba que dé simiente, árbol de fruto que de fruto según su género, que su
simiente esté en él sobre la tierra. Y fue así. Y fué la tarde y la mañana, el tercer
día. (Génesis)
Cuarto día
“Llegue haber lumbreras en la expansión de los cielos para hacer una división
entre el día y la noche; y sean por señales para estaciones, días y años. Y sean en la
expansión de los cielos para brillar sobre la tierra (Estrellas). Y llegó a ser así. Y
procedió Dios a hacer las dos grandes lumbreras, la lumbrera mayor para dominar
el día (Sol) y la lumbrera menor para la noche (Luna)” Fué la tarde y mañana, día
cuarto. (Génesis)

Quinto día
“Produzcan las aguas reptiles de animal
viviente y aves que vuelen sobre la
tierra en la abierta expansión de los
cielos. Y empezó Dios a crear las
grandes ballenas y toda cosa viva que se
anda arrastrando, las aguas produjeron
según su género y toda ave alada según
su especie.” Y Dios los bendijo
diciendo: Fructificad y multiplicad y
henchid las aguas en los mares. Y fué la
tarde y la mañana del día quinto.
(Génesis)
Figura 18. y figura 18.1 La creación de dos lumbreras hizo la
diferencia entre el día y la noche. (La vida p.31)
Sexto día
“Produzca la tierra seres vivientes según su género, animal doméstico, animal
moviente y bestia salvaje de la tierra según su especie”.Y fué así (Génesis) “Y dijo
Dios: Hagamos al hombre a nuestra imagen, conforme a nuestra semejanza y crió
Dios al varón y hembra, y los bendijo diciéndoles: Fructificad y multiplicad y
henchid la faz de la tierra. He aquí la vida eterna.” Y fué la tarde y mañana del día
sexto. (Génesis)
Séptimo día
Y fueron acabados los cielos y la tierra, y todo su ornamento (fig 19). Terminó
Dios, reposó en el día séptimo y bendijo Dios al día séptimo, santificólo porque en
él reposó de toda su obra que había Dios criado y hecho. (Lo que ahora nosotros
llamamos Domingo día de descanso) (Génesis). Los que defienden ésta teoría son
partidarios de la inmutabilidad y sostienen que las especies se originaron
independientemente unas de otras, por un acto de creación y que cada una se
conserva fiel al tiempo original con que fueron creadas. Se considera que la
creación de las especies de los distintos organismos, obedece a un plan
predefinido de perfección orgánica que tienen una complicación progresiva y que
según este plan las especies fueron apareciendo en orden progresivo de
complicación, hasta culminar con el hombre. Los defensores de esta teoría

Figura 19. En este cuadro se manifiesta diversidad, armonía y la máxima
de sus creaciones, el hombre sobre la tierra. (La vida p. 189)
tuvieron problemas para explicar el por qué de las variaciones entre los
organismos de la misma especie. Problema que empezó a resolverse con la llegada
de Jean Baptiste Lamarck (Gama, p. 150)
Evolucionismo
Teoría de la biogénesis
Esta teoría sostiene que la vida se originó de la vida y que lo semejante
engendra a lo semejante, se opone a la teoría del creacionismo y a la de la
generación espontánea, sobre todo a ésta última, porque es posible comprobar
experimentalmente que la vida no surge de ésta manera, en el creacionismo no es
posible intentarlo de la misma forma. Sus principales defensores fueron Francesco
Redi, Lazzaro Spallanzani y Louis Pasteur.

47
Experimento clásico de Francesco Redi (1626-1697)
En 1668 el físico, médico y poeta italiano Francesco Redi, realizó un experimento
trascendental bajo condiciones controladas con el fin de refutar la idea de la
generación espontánea. Su experimento estaba dirigido especialmente a
observaciones e ideas ya generalizadas que aparentemente apoyaban a la teoría de
la generación espontánea. “Redi dijo: “Aunque es motivo de observación diaria,
que un número infinito de gusanos se formen en un cuerpo muerto y en plantas
podridas, me siento inclinado a creer que estos gusanos son generados por
contaminación y la materia pútrida en la cual se encuentran, sólo actúa como un
medio adecuado donde los animales, en época de cría depositan los huevecillos
para encontrar allí, un medio nutritivo para su desarrollo”.
Es decir, Redi expresó que las larvas y gusanos no eran generados por la materia
muerta, sino que eran la descendencia de sus progenitores, como la de cualquier
otro animal. Para demostrar esta idea, puso dos pedazos de carne en frascos (carne
de anguila) una parte quedó expuesta a las moscas y otros insectos. Los gusanos
sólo aparecieron en el frasco abierto y no en el frasco cerrado” (Green, p. 230)
Figur
a 20 y
20.1
El
uso
de
diversos frascos donde se permitía el
contacto de las moscas con la carne y otros
en los que se evita, favoreció la conclusión de que la mosca sólo proviene de la
misma mosca y no de manera espontánea. Lo que Redi observó fue el ciclo
completo de la mosca que consta de huevo, larva, pupa y adulto. (Alexander pp 10
y 12).
Redi relata: “Coloqué tres serpientes muertas en una caja y las dejé
descomponerse. A los tres días estaban cubiertas de larvas, las que fueron
consumiendo poco a poco toda la carne de las serpientes hasta que quedaron sólo
huesos. Hacia el décimonoveno día algunas larvas quedaron inmóviles, como si
estuvieran durmiendo. Parecieron acortarse y tomar una forma oval, como de un

huevo. Después adquirieron una consistencia dura, como la de las pupas de las
orugas.
Redi puso algunas de estas pupas en un vaso de vidrio, y lo tapó cuidadosamente
con papel. Después de ocho días, las bolitas duras se rompieron y salió de cada
una de ellas una mosca gris. Al principio, las moscas se movían muy lentamente y
tenía las alas cerradas. Después de unos cuantos minutos desplegó las alas y
pronto tuvo la apariencia de una mosca normal. Todas las moscas maduraron de
una manera semejante”, entonces Redi propuso su hipótesis. Habiendo
considerado los hechos anteriores principié a pensar si las larvas fuesen los
renuevos de las moscas y no derivados de la descomposición de la carne. La
hipótesis me pareció plausible, porque antes de la aparición de las larvas siempre
encontraba sobre la carne moscas adultas del mismo tipo de las que surgían de las
pupas” (CNEB, pp. 43,44). Ya en el siglo XIX ningún científico continuaba
creyendo que los organismos complejos aparecían espontáneamente. Sin embargo
el advenimiento de la microscopia con Antonio van Leeuwenhoeck (1632-1723)
llevó a que se reanimara con mayor fuerza la generación espontánea de
organismos simples. Solamente era necesario poner sustancias en descomposición
en un lugar cálido durante un corto período de tiempo y minúsculas “bestias
vivas” aparecían bajo la lupa ante los propios ojos. “Leewenhoek examinó
muestras de agua de los pantanos, del río de Delft y del agua de lluvia que había
caído en las macetas. En todas estas muestras encontró pequeños seres vivos”
(CNEB, p.47)
El italiano Lazzaro Spallanzani. (1729-1799)
Eminente investigador, que tuvo aportes como el haber descubierto la forma de
desplazamiento de los murciélagos a través de su radar ubicado en las orejas y en
1785 desarrolló un sistema de inseminación artificial en perros para demostrar la
importancia de los espermatozoides. Este científico retoma los trabajos dejados a
su muerte por Leewenhoek
“John Needham (1713-1781) y Lázaro Spallanzani (1729-1799) conocieron los
trabajos de Leewenhoeck en relación a los seres pequeñísimos que se producían
tan rápidamente que daban la impresión de generarse espontáneamente, por lo
que decidieron someter a prueba la teoría de generación espontánea utilizando
éste recurso, aunque desde puntos de vista opuestos.
John T. Needham se inclinaba a creer que la teoría de la generación espontánea
era válida. Por lo mismo, pretendió demostrar que en la materia orgnánica hay una

“fuerza vital” creadora: entonces efectuó una serie de experimentos, hirviendo
caldo de carnero por poco tiempo; colocándolo luego en frascos que tapó con
corchos, y teniendo como resultado que en un período corto, el caldo presentó
colonias de microorganismos.
Spallanzani planteaba...Que si un caldo nutritivo se le sella el aire mientras está
hirviendo nunca produce microorganismos por lo cual no se descompone. (fig19)
“No aceptaba lo que Needham creía haber demostrado y no sólo repitió los
experimentos de éste sino que ideó otros, además cambió un poco las condiciones;
somete el caldo de carnero a ebullición por más tiempo y con temperatura
elevada. Ciertamente, en ninguno de los frascos del caldo de Sapllanzani hay
microorganismos. Hace público los resultados” (UEM, p.37)
Figura 21. Frascos de Spallanzani. Mediante este experimento se pudo demostrar
que existe vida en el aire a partir de esporas, sin embargo, no pudo responder al
cuestionamiento de los vitalistas. (Alexander p.14).
Needman, objetó que lo sucedido se debía a que al hervir excesivamente el caldo
y al quitar el aire se producía una incompatibilidad con la vida (recordemos que el
vitalismo era una postura necesaria para que los organismos tuvieran vida).
“Spallanzani decide demostrar el error de Needham. Colocó caldo en ocho frascos,
tapó cuatro de ellos con corcho y selló herméticamente los otros cuatro. ¡Los
resultados fueron espectaculares! En los frascos tapados con corcho se encontró
gran cantidad de microorganismos, mientras que en los sellados la ausencia de
éstos fue absoluta”. (UEM, p. 37) Pudo demostrar que al romper sus frascos y
permitir la entrada del aire nuevo el caldo se descompuso inmediatamente. Sin
embargo no pudo comprobar que el aire dentro de los frascos no estaba viciado.

En 1860 la controversia se había vuelto tan fogosa que la Academia de París
ofreció un premio para los experimentos que arrojaran nueva luz sobre el
problema” (Curtis, p.111)
Louis Pasteur
El premio fue reclamado en 1864 por Louis Pasteur, quien ideó un experimento
para mostrar que los microorganismos aparecían solamente por causa del aire
contaminado, no espontáneamente como sostenían sus opositores. En sus
experimentos usó matraces con cuello de cisne, porque permitían la entrada de
oxígeno pensaba que el (elemento faltante en el experimento de Spallanzani, que
después de 100 años Pasteur modificó parcialmente), era necesario para la vida,
mientras en sus cuellos largos y curvos quedaban atrapadas bacterias, esporas de
hongos y otros tipos de vida microbiana, impidiéndose así que el contenido de los
matraces se contaminara. Pasteur mostró que si se hervía el líquido en el matraz
(lo cual mataba a los microorganismos presentes) y se dejaba intacto el cuello del
frasco, no aparecería ningún microorganismo, solamente si se rompía el cuello del
matraz permitiendo que los contaminantes entren en el frasco, aparecerían
microorganismos (algunos de sus matraces originales todavía estériles permanecen
en exhibición en el Instituto Pasteur de París).
En retrospección, los excelentes planteamientos de Pasteur en sus experimentos,
resultaron decisivos, porque el amplio problema de la generación espontánea
había ocurrido alguna vez o no bajo las condiciones específicas que se alejaban
para ello. Los experimentos de éste científico daban respuesta solamente a este
último asunto pero los resultados eran tan dramáticos que muy pocos científicos
fueron capaces de vislumbrar la posibilidad de que, en condiciones muy
diferentes, cuando la tierra era joven, podría en verdad haber ocurrido alguna
forma de generación espontánea. El problema acerca del origen de los primeros
sistemas vivos quedó sin respuesta hasta bien avanzado el siglo XX (Curtis, p.111).
Las respuestas en el siglo XX
Svante A. Arrhenius (Teoría de la panspermia)
El químico sueco Svante A. Arrhenius, publica en 1908, su libro “la formación de
los mundos”. En él sustenta la teoría de la Panspermia. En donde afirma que la
vida surge en la Tierra por la llegada de esporas (organismos vivientes) de

diferentes puntos del universo, transportadas a través de meteoritos. Supone que
esas esporas resistieron el frío y la falta de aire del espacio exterior, viajaron hasta
encontrar un medio para poder vivir y reproducirse.
Figura 22 y figura 22.1 Frascos con cuello en forma de cisne, con los que Pasteur
(a la derecha) Pone fin a la polémica de generación espontánea, estos frascos a más
de cien años de su experimento permanecen intactos en el instituto Pasteur en
Francia. (Curtis p.111 y Alexander p.13).
Existen algunas objeciones a la Panspermia. La principal es que no aclara el
origen de las esporas. Es decir, no explica realmente el origen de la vida. También
se duda de la resistencia de las esporas a las radiaciones que existen en el espacio
exterior y de que puedan sobrevivir a las altas temperaturas ocasionadas por la
caída de los meteoritos en la superficie terrestre.
Esta propuesta no es tan descabellada dada la inmensidad del universo, que en la
Tierra existen organismos en aguas termales en completa ebullición que otros
organismos soportan condiciones extremas como la mosca de la sal o el
crecimiento de pastos de suelos salobres. Sin embargo, los seguidores a esta
propuesta son pocos dadas las evidencias.
Teoría de la evolución química (SÍNTESIS abiótica)
Si la vida no se genera espontáneamente, sino a partir de los elementos vivos
semejantes, la pregunta aún no se responde
cabalmente. ¿Cómo se formó la vida?, ¿Cómo
se formaron los primeros seres vivos para que a
partir de ellos se hayan desarrollado las múltiples
formas de vida que conocemos?, es decir, el

origen de la vida no puede quedar reducido a un mero acto de reproducción de
que lo semejante engendre a lo semejante.
Figura 23 y figura 23.1 Alexander Ivanovich
Oparín (1894-1984) y John Haldane (1894-1964)
Imagen 2 y 3. Revista ciencia y desarrollo
No.78/1988.
...partiendo de Oparín en 1924 para llegar a S.
Fox en 1960
La vida surgió a partir de un lento proceso de evolución química. Es decir, que a
partir de sustancias inorgánicas sencillas se formaron sustancias orgánicas cada vez
más complejas, hasta integrar las primeras formas de vida. Esta idea fue propuesta
por Alexander Ivanovich Oparín en 1924 y coincidentemente por John Haldane,
por lo que muchos la han bautizado como la hipótesis heterótrofa de Oparín-
Haldane. A partir de esta propuesta, múltiples trabajos han reafirmado que la vida
surgió por única vez, de manera lenta pero constante a partir de múltiples
reacciones químicas favorecidas por las condiciones de la atmósfera primitiva, ésta
idea cobró fuerza y para 1935 era ampliamente aceptada.
“Se piensa que al inicio la temperatura de la Tierra era baja, pero al continuar la
compactación gravitacional se produjo calor, este aumentó en respuesta a la
energía de la desintegración radiactiva. El calor se liberó en manantiales térmicos
o volcanes, que a su vez produjeron gases, los cuales formaron la segunda
atmósfera reductora, con poco oxígeno libre o sin él. Los gases producidos incluían
dióxido de carbono, monóxido de carbono, vapor de agua, contenía también un
poco de amoniaco, sulfuro de hidrógeno y metano, aunque estas moléculas
reducidas bien pudieron haberse degradado por la radiación ultravioleta del Sol.
Con el enfriamiento gradual de la Tierra, el vapor de agua se condensó
produciendo lluvia torrencial que formaron los océanos, además, estas lluvias
erosionaron la superficie de la Tierra agregando minerales a los océanos
haciéndolo salados.
La energía de los relámpagos, aunado a el calor que surgía del interior del planeta
y las radiaciones ultravioleta provenientes del Sol, produjo una variedad de

sustancias orgánicas sencillas en la atmósfera, las cuales se acomodaron en poco
tiempo en los mares primitivos. Puesto que no había seres vivos que pudieran
degradar esas sustancias orgánicas y porque la atmósfera promotora seguía
sintetizando ininterrumpidamente moléculas hasta que adquirieron las
características de una diluida sopa caliente (metáfora propuesta por J.B. S.
Haldane) Fried, p 355
Los mares debieron haber recibido una constante aportación de nuevas partículas
orgánicas, ya que la Tierra en constante enfriamiento debieron ocurrir
torrenciales tormentas eléctricas durante muchos miles de años.
“La siguiente etapa fue crucial para la hipótesis de Oparín. Las sustancias
orgánicas de los mares fueron concentrándose cada vez más, lo que les permitió
formar moléculas cada vez más grandes y de mayor complejidad especial, es decir,
coloides con propiedades especiales de carga eléctrica, capacidad de dividirse al
llegar a ciertas dimensiones. Oparín les dió el nombre de Coacervado (figura 24),
aunque el término le corresponde originalmente a B. Jhon, Oparín lo fundamentó
mayormente con sus
investigaciones, por lo que se le
atribuye mas a él, a esos coloides
específicos de gran complejidad
organizacional; los coacervados
adquirían forma de gota gracias a que
los rodeaba una “jaula” de
moléculas de agua perfectamente
ordenada. Por consiguiente había
clara línea divisoria entre las
moléculas de la gota y las de agua
circundante. Las propiedades de
una
absorción de los coacervados
hacían que éstos crecieran, pero
última instancia debió formarse
membrana verdadera en la
interfase coacervado-agua, con lo
aumentó la permeabilidad
selectiva de la pequeña gota”
p.355).
Fig. 24. Esquema de
coarcervado en el que se resalta
el proceso metabólico de las
sustancias. Un coacervado que
contiene fosforilasa y amilasa
fue capaz de absorver glucosa 1
fosfato del medio y convertirla
en
una
cual
(Fried,
En opinión de Oparín, desde las
en maltosa. (Ville, p. 429)
primeras etapas del desarrollo de la materia viviente debió haber síntesis de

proteínas a partir de aminoácidos. Dado que las proteínas pueden funcionar como
catalizadores, su formación debió ser un mecanismo que promovió el
establecimiento de un orden en las reacciones químicas, es decir, el surgimiento
de un metabolismo controlado, Oparín no mencionó el probable mecanismo de
reproducción de esas complejas organizaciones de moléculas orgánicas, que en el
año de 1924 aún no se sabía nada acerca de las funciones de los poli nucleótidos.
Con todo ello es claro que la formación de esas moléculas portadoras de
información es fundamental para cualquier teoría acerca de la evolución gradual
de la vida a partir de sistemas abióticos más sencillos.
Miller-Urey
Stanley Miller, quien fuera discípulo del premio Nobel Harold Urey (Universidad
de Chicago) dispuso un aparato de TESLA (Test life abiotic) (fig25) en 1953, que
producía pequeñas descargas eléctricas en el interior de un sistema cerrado que
contenía metano, amoníaco, vapor de agua y un poco de hidrógeno gaseoso. (En
éste aparato se reproducían las condiciones de la atmósfera primitiva en cuanto a
las descargas eléctricas simulando las tempestades eléctricas, la composición
química, el comportamiento de la hidrósfera y el tiempo suficiente para que
reaccionaran los componentes químicos) Los resultados de la estimulación
energética, de una atmósfera parecida a la de la tierra primitiva fueron
asombrosos. Se formaron diversas moléculas orgánicas entre las que destacaron
cetonas, aldehídos y ácidos, “pero lo mas importante de todo es que formaron
cuatro aminoácidos: glicina, alanina, ácido aspártico y ácido glutámico, todos ellos
componentes de las proteínas que forman a los seres
vivos. También se habían formado ácidos grasos, los
ácidos fórmicos, acético y propiónico, así como urea,
otros aminoácidos no proteínicos y muchos otros
compuestos orgánicos de alto peso molecular. Se
había demostrado de esta manera que los
compuestos fundamentales para la aparición de los
seres vivos se podían originar abióticamente. Ante
resultados tan espectaculares, rápidamente se
empezaron a repetir en todo el mundo
experimentos de tipo similar y otros más
complicados.
Figura 25. Miller y Urey utilizaron un aparato
semejante para probar la hipótesis de Oparín sus

esultados después de una semana de experimento siguen repitiéndose en el
ambiente científico. (Ville p.427)
Al principio, los experimentos utilizaban descargas eléctricas como fuente de
energía, para éstas reacciones de síntesis prebiológica, rápidamente se generalizó
la utilización de otras formas de energía, como radiación ultravioleta, partículas
aceleradas que simulaban las producidas por el decaimiento radioactivo de
algunos elementos, o fuentes de calor que en la Tierra primitiva pudieron haber
sido originadas por la actividad geológica. También cambiaron las sustancias
químicas, se introdujo ácido sulfhídrico (H2CO) y monóxido de carbono (CO). De
igual manera el resultado varió; se produjeron aminoácidos, purinas, pirimidinas,
carbohidratos y ATP” (Lazcano, pp, 42-43).

Sidney Fox
Sidney Fox (Universidad de Miami) demostró que la luz ultravioleta puede
inducir la condensación de aminoácidos a dipéptido y posteriormente, en
condiciones de calor moderado y seco, también puede polimerizar aminoácidos
para generar protenoides, es decir, polipéptidos cortos que contienen hasta 18
aminoácidos. El descubrimiento más interesante de Fox es que el ácido poli
fosfórico fomenta la producción de esos polímeros, resultado un tanto análogo a la
función actual del ATP durante la síntesis de proteínas, los protenoides de Fox
suelen adoptar una forma esférica específica. Aunque aún se encuentran lejos de la
estructura viva verdadera, estas diminutas esferas (microesférulas o esférulas de
Fox) manifiestan algunas de las propiedades de las células vivas; para comprobar la
formación de polímeros, Fox calentó una mezcla de aminoácidos secos y obtuvo
polipéptidos. Al producto de ésta polimerización le llamó protenoide, su
ensamblaje a su vez, generará protobiontes semejantes a seres vivos simples, al
crecer los protobiontes generan dos estructuras semejantes. Las condiciones
internas son distintas de las externas (Fried p. 356)
Una variedad de protobionte son las microesferas que se forman por la adicción
de agua y protenoide; poseen propiedades osmóticas, también absorben materiales
de su entorno y responden a cambios en las concentraciones osmóticas como si
estuvieran rodeadas por membranas aunque éstas no contienen lípidos.
Ciril Ponamperuma
Los primeros trabajos de Fox fueron expandidos por Ciril Ponnamperuma en
1964, demostró que durante la polimerización térmica de aminoácidos se forman
cantidades de guanina; con base en ese resultado el científico relacionó la síntesis
de nucleótidos con la síntesis de polipéptidos. Mas adelante, informó que el
tratamiento prolongado de los gases de una atmósfera reductora con una corriente
eléctrica da como resultado la formación de adenina y ribosa (Fried p.356).
C. Ponamperuma, es actualmente director del Laboratorio de Exobiología del
Departamento de Química, en la Universidad de Maryland. Nació en 1923 en
Galle, Sri Lanka. En 1962 comenzó a trabajar en el programa de exobiología
iniciado por la NASA en el Ames Research Center, en donde, en 1965 fue
designado como rector de la rama de Evolución Química.
Ponnamperuma obtuvo resultados importantes al descubrir aminoácidos en los
meteoritos, demostrando la posibilidad de sintetizar en el laboratorio muchas

moléculas importantes desde el punto de vista biológico, así como de simular,
también en laboratorio, las condiciones ambientales existentes en los planetas y en
la Tierra primigenia.
Otros científicos, han recalcado la importancia de los suelos húmedos (Haldane) y
las arcillas (Bernal) como medios estabilizadores que favorecieron a los
coacervados previamente formados. Por consiguiente, hay un defecto en la
hipótesis, que la vida pudo surgir en los mares, pues en ellos debió ser muy difícil
de mantener la integridad estructural y funcional. El fundamento de ésta hipótesis
contraria, es la tendencia de los polímeros a disociarse para formar sus monómeros
constituyentes cuando están disueltos en agua y abunda el calor o alguna otra
forma de energía, en tales condiciones debió promoverse la hidrólisis mas no la
condensación. (Fried, p. 356)
Alfonso Herrera
Entre la década de los treintas y cuarentas, un científico mexicano, Alfonso L.
Herrera, realizó una serie de investigaciones en torno al origen de la vida. Realizó
una serie de experimentos con mezclas de aceite, gasolina y resinas para obtener
micro estructuras a las cuales denominó sulfobios. Dichas micro estructuras
presentaban una organización interna; sin embargo, no eran capaces de dividirse.
A partir de estas investigaciones, propuso la teoría de la plasmogenia para explicar
el origen de la vida; en ella destaca la formación del protoplasma, compuesto
fundamental para que se manifestaran las primeras formas de vida, pues
consideraba a ésta como la actividad fisicoquímica del protoplasma. En sus
investigaciones, Herrera demostró la síntesis abiótica de compuestos orgánicos,
sin embargo, no llegó a definir completamente los límites entre la materia viva y la
materia inanimada, pues en ambos materiales era posible que se formara el
protoplasma. (Ma de los Angeles Ch., Biól. P.20)
Herrera plantea la teoría de los sulfobios, como sistemas producidos también por
la evaporación de capas delgadas de tiocianato de amonio sobre formaldehído
acuoso, y cuya forma a veces semeja la de algunos microorganismos.
A la fecha, los científicos han coincidido en la necesidad de que participen cuatro
requisitos para que se de la evolución química de la vida:
Primero.- La vida sólo pudo haber evolucionado en ausencia del oxígeno libre.
Como tal elemento es muy reactivo, su presencia en la atmósfera habría producido

la degradación de las moléculas orgánicas. Sin embargo, la atmósfera de la Tierra
tenía gran capacidad de reducción, por lo que el oxígeno libre habría formado
óxidos con otros elementos.
Segundo.- Otro requerimiento debió ser la energía. La Tierra era un lugar con
gran cantidad de energía, tormentas violentas, volcanes e intensa radiación,
incluso la radiación ultravioleta del Sol. Probablemente “aquel Sol” producía más
radiación ultravioleta que el actual y la Tierra no poseía una capa protectora de
ozono que bloqueara esta radiación.
Tercero.- Los elementos químicos, constituyen las piezas necesarias para la
evolución química. Estos elementos incluyen agua, minerales inorgánicos
disueltos (presentes en forma de iones) y gases presentes en la atmósfera.
Cuarto.- el tiempo como el último de los requisitos, tiempo para que las moléculas
pudieran acomodarse y reaccionar entre si. La edad de la tierra nos proporciona el
tiempo necesario para la evolución química (Ville et al, p.430)
1.7 NIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLÓGICA
Uno de los principios fundamentales de la biología es que los seres vivos obedecen
a las leyes de la física y la química. Los organismos están constituidos por los
mismos componentes químicos (átomos y moléculas) que las cosas inanimadas. Sin
embargo, podemos establecer claras diferencias entre sistemas biológicos y no
biológicos.
La complejidad de los organismos es tal, que para entenderlos necesitamos
dividirlos en partes mas sencillas biológica y funcionalmente distinguibles, cada
una de estas partes la denominamos nivel de organización biológica (fig.26); los
organismos funcionan como un todo complejo a partir de la suma del
funcionamiento de sus partes (aunque el todo, es mas que la suma de sus partes, es
claro que el hidrógeno y el oxígeno por si solos tienen propiedades diferentes y
que unidos dan una molécula con características diametralmente opuestas).

Si partimos de lo más simple a lo complejo, el primer nivel de organización es el
subatómico (protones, neutrones, electrones). “Estas partículas se organizan en
átomos que constituirían el segundo nivel y la organización de los átomos en
moléculas representa el tercer nivel. Aunque cada nivel está formado por
componentes del nivel precedente, la nueva organización de los componentes en
un nivel da como resultado la aparición de propiedades nuevas que son diferentes
de las del nivel precedente”.
En un cuarto nivel de organización surge la propiedad más notable de todas: la
vida, en la forma de célula. Otras propiedades surgen cuando las células
individuales, especializadas, se organizan, en un nivel todavía superior: en un
organismo multicelular. Organizadas de una manera, las células forman (la unión
de células da como resultado tejidos y éstos a su vez órganos para dar como
resultado aparatos y sistemas y constituir de esta manera el quinto y sexto nivel )
un hígado; organizadas de otra, el tracto intestinal; de otra, el cerebro humano que
representa un nivel extraordinario de complejidad organizadora. Con todo esto es,
a su vez, solo parte de una entidad mayor, cuyas características son diferentes de
aquellas del cerebro, aunque dependen de las de éste. El organismo individual
tampoco es el nivel último de organización biológica, se le puede considerar como
el séptimo nivel. Los organismos vivos actúan recíprocamente formando el octavo
nivel denominado población (podría ser una población de coyotes, nopales,
pinos....) que van a interactuar para constituir un noveno nivel identificado como
comunidad, (población de pinos, conejos, venados, coyotes, águilas...) y la relación
entre comunidades va a dar como resultado el onceavo nivel expresado en los
ecosistemas, (un lago, un bosque, una plantación de maíz..)., donde van a
interactuar no sólo los organismos, sino también, los factores ambientales como el
clima, la humedad, la presión atmosférica y finalmente, la biosfera, (la esfera de la
vida) doceavo nivel que expresa toda la vida en el planeta, en un espacio confinado
desde las profundidades oceánicas, hasta los cinco kilómetros de altura sobre el
nivel del mar en que se han encontrado formas vivientes.
Es de esperarse que en la naturaleza no se da un funionamiento fragmentado
como lo acabamos de presentar; lo hacemos como una estratgia para comprender
la gran complejidad que representan las fomas de vida.
Para cada nivel de organización, la biología ha conformado disciplinas que
permitan fijarla como su objeto de estudio. El análisis de esta ciencia
generalmente empieza por la célula para dar el salto a los mecanismos hereditarios
entre los organismos; analizar los mecanismos que influyen en su evolución;

finalmente la forma como se relacionan unos con otros, para conformar verdaderos
ecosistemas como unidades ecológicas de alta complejidad organizativa.

Figura 26. Niveles de organización biológica. (Audesirk p.3)
1.8 VIRUS
SU CONCEPTO:
Los virus son entidades que se localizan en el umbral que separa lo vivo de lo no
vivo, miden aproximadamente la mitad a una centésima parte de lo que mide la
bacteria mas pequeña. No son seres celulares, no se mueven por sí mismos, ni son
capaces de realizar sus actividades metabólicas de una manera independiente; no
respiran, ni crecen. Todas las formas de vida celular contienen DNA y RNA; sin
embargo, los virus contienen uno de los dos, poseen enzimas necesarias para
sintetizar proteínas. Pueden reproducirse, en el complejo medio intracelular, las
células infectadas por ellos a las que se les denomina célula huésped. En cierta
forma los virus sólo “reviven” cuando infectan una célula, por lo que se les conoce
como parásitos obligados.
Su clasificación:
Por no ser celulares y no desempeñar actividades metabólicas propias, los virus no
se clasifican en ninguno de los cinco reinos de seres vivos, ni reciben nombre en
latín. Hasta la fecha todavía no existe acuerdo en cuanto a un sistema para la
clasificación de los virus, puesto que se sabe muy poco sobre sus relaciones
evolutivas. Aunque se ha propuesto un sistema para su clasificación tentativa en
géneros y familias, dicho sistema aún no es aceptado por todos. Los virus suelen
agruparse según los siguientes criterios: por su tamaño (virus y viroides); por su
forma (helicoidales y poliédricos); por la presencia o ausencia de una cubierta
externa; por el tipo de ácido nucleico (DNA, adenovirus y RNA, retrovirus. No
todos los virus de RNA son retrovirus pues no todos inyectan la enzima
transcriptaza inversa) Aunque el término adenovirus se utiliza para clasificarlos de
acuerdo al órgano o tejido que infectan, tal es el caso de la adenoides.
También, se les clasifica con base en los tipos de enfermedades que provocan,
(virus de la rabia, de la poliomielitis, herpes virus, oncovirus), con base en sus

mecanismos de transmisión (virulentos o líticos, templados o lisogénicos), así
como las células que infectan (bacteriófagos, fitófagos, zoófagos), también se usa
un código numérico para distinguir varios virus que infectan al mismo huésped.
Los siete virus que infectan la bacteria intestinal común, Escherichi coli, reciben
el nombre de bacteriófagos T1, T2 a T7 (T de tipo)
Su estructura:
Un virus es una partícula diminuta formada por un núcleo de ácido nucleico,
rodeado por una o dos cubiertas proteínicas a la que se denomina cápside. El
término virión designa una partícula viral simple, capaz de infectar. Algunos virus
poseen una cubierta externa que contiene proteínas, lípidos, carbohidratos y
vestigios de metales. Hay virus de DNA y virus de RNA, pero nunca se
encuentran ambos simultáneamente. Cualquiera que sea el tipo de material
nucleico que posee el virus, constituye su material genético o genoma, que es el
que dicta la órden para reproducirse El genoma viral puede constar de menos de
cinco genes o hasta varios cientos de ellos. Sin embargo, los virus jamás tienen
docenas de miles de genes, como las células de los organismos más complejos.
Sólo el virus más grande, el de la viruela, puede ser visto a través del microscopio
óptico. Casi todos los virus son más pequeños que las bacterias, y de hecho, sólo
algunos de ellos son apenas más grandes que una molécula proteínica. Las
partículas individuales de todos los virus, con excepción del de la viruela, tienen
un diámetro menor a 0.25 milimícras y sólo pueden ser fotografiados en el
microscopio electrónico. Sin embargo, las acumulaciones de virus que proliferan
el citoplasma de una célula infectada sí son visibles al microscopio ordinario.

Figura 27. Diferentes tipos de virus. (Biggs. p. 479)
La forma del virus es determinada por la organización de las subunidades,
llamadas capsómeras, que integran el cápside. Los virus son en general
helicoidales o poliédricos, o bien presentan una combinación de ambas formas.
Los virus helicoidales, como el virus del mosaico del tabaco, se ven como
bastoncillos largos, su cápside es un cilindro hueco con estructura helicoidal.
Los virus poliédricos tienen una forma más o menos esférica. El virus de plantas,
conocido como virus de plantas enanas (del enanismo), es un virus poliédrico que
carece de envoltura externa. Otro virus poliédrico, el de la influenza, está rodeado
de una envoltura externa con espículas de glucoproteína, facilitan su adhesión a la
célula huésped. El polivirus es un virus poliédrico con 20 facetas triangulares y 12
esquinas.

A diferencia de las células, los virus pueden ser cristalizados; cuando los cristales
inertes se ponen de nuevo en
contacto con las células huésped
adecuadas, vuelven a proliferar y
producen los síntomas de la
enfermedad. Este fenómeno fue
descubierto en 1892 por el
botánico ruso Iwanowski en la
enfermedad llamada mosaico del
tabaco.
Figura 28. Partes de un virus.
(Ondarza, p. 420)
Ciclo de reproducción
Los virus carecen de la maquinaria que les permita reproducirse, por lo que
utilizan la de su huesped y así, producen su ácido nucleico y consecuentemente
las proteínas específicas. Existen varios pasos en el proceso de infección viral que
son comunes a casi todos los bacteriófagos:
Fijación a la superficie de la célula huésped. El virus se fija a sitios receptores
específicos presentes en la superficie de la célula huésped. Puesto que cada
especie bacteriana tiene diferentes sitios receptores, cada virus se fija de manera
exclusiva a una sola especie. “El bacteriófago T4 sólo puede infectar algunas cepas
de E. Coli. T4, no puede reproducirse en células humanas, animales o vegetales, o
incluso en otros tipos de bacterias. De igual manera, el virus de mosaico del
tabaco sólo puede reproducirse en células de la planta del tabaco, o en células
específicas como las nerviosas, por el virus de la poliomielitis, gracias a ello es
posible erradicar enfermedades ya que sólo atacan a un organismo como el caso de
la viruela”.
Penetración. Después de que el virus se ha fijado a la superficie de la célula,
inyecta su ácido nucleico a través de la membrana celular y lo introduce en el
citoplasma del huésped. El cápside del fago permanece fuera de la bacteria. Casi
todos los virus que infectan células animales, por el contrario, penetran intactos en

las células huésped, que los fagocita y ya en el interior salen de la vacuola y liberan
su ácido nucleico en el citoplasma. “El método para entrar en la célula huésped
depende en parte de la forma del virus. Algunos pueden inyectar su material
genético como si fueran una jeringa, dejando su cubierta acoplada a la membrana
plasmática” (Biggs, p.480)
Replicación. Una vez dentro, el virus interrumpe el funcionamiento ordinario del
metabolismo celular. El DNA bacteriano es degradado, de tal manera que los
genes virales quedan libres para dictar las futuras operaciones bioquímicas,
mediante el uso de los ribosomas de la célula huésped, su energía y muchas de sus
enzimas, se autorreplica y sintetiza sus propias macromoléculas. Los genes virales
contienen toda la información necesaria para producir virus nuevos. La replicación
puede ser en escasos 20 minutos para obtener nuevos virus a lo que se le llama
ciclo lítico (lisis = destrucción)
Figura 29. Ciclo lítico, en el que se da un rompimiento violento de la célula.
(Biggs, p. 481)
Contrario al que ocurre
cuando material
genético del virus se inserta
en el del huésped y
queda “adormecido”,
transcurriendo varios años para
que se vuelva activar, iniciando

el ciclo lítico, como ocurre con la varicela, la hepatitis, el herpes y el SIDA, a éste
ciclo infeccioso se le llama ciclo lisogénico.
Figura 30. Ciclo lisogénico en donde se percibe la inserción del material genético
en la célula huésped, por lo que éste queda “adormecido” y al paso de los años se
reactiva para iniciar el ciclo lítico o de rompimiento (Biggs, p. 482)
Ensamblaje. Los componentes virales recién sintetizados se ensamblan y
producen partículas virales completas.
Liberación. En una infección lítica, el virus produce lisozima, una enzima que
degrada la pared celuar de la célula huésped. Esta célula se lisa, con lo que
quedan libres unos 100 bacteriófagos nuevos. Los virus infectan otras células y el
proceso vuelve a comenzar. Puesto que la infección da por resultado la lisis y
muerte de la célula infectada, los virus que provocan infecciones líticas se conocen
como bacteriófagos virulentos (ciclo lítico), contrario a los virus templados (ciclo
lisogénico), que integran su material genético al del huésped. Cuando la bacteria
replica su DNA, también se replica el DNA viral, que se llama prófago ó provirus,
cuando está integrado al DNA huésped, las células portadoras se les denomina
lisogénicas. (Este apartado esta basado en Ville, et al, pp 488 a 501).
Enfermedades causadas por virus
Cuando una bacteria contiene virus templados presentan propiedades nuevas. Por
ejemplo, las bacterias que provocan la difteria, la escarlatina o el botulismo causan
la enfermedad cuando contiene el fago específico; de hecho, la toxina está
codificada realmente por el fago.

Los seres humanos son susceptibles a diversas enfermedades como: varicela,
viruela (figura 31), herpes simple (una variedad es el herpes genital), herpes
zoster, paperas, rubéola, fiebre amarilla, hepatitis, sarampión, rabia, verrugas e
influencia, SIDA, cáncer. De hecho, se estima que cada ser humano sufre de dos a
seis infecciones virales cada año, como el resfriado común, el herpes es causa de
los “fuegos” bucales comunes. Se conocen unos 40 tipos de adenovirus (DNA)
que infectan aparatos respiratorio y digestivo; son causa del mal de garganta,
amigdalitis y conjuntivitis. Existen (virus de RNA) se conocen unos 70 tipos que
infectan al hombre en los intestinos, vías respiratorias y son causa de resfriados; en
los niños causan vómito y diarrea.
En los animales, llegan a infectar a perros, cerdos, artrópodos y roedores,
provocando rabia, cólera porcino, glosopeda, moquillo, influenza porcina y
sarcoma de Rous en aves de corral y encefalitis equina. En las plantas, se conocen
más de 400 virus, el primero identificado fue el virus del mosaico del tabaco, otros
atacan a la papa o al jitomate, provocando pérdidas cuantiosas a la agricultura.
RESUMEN
Figura 31. Efectos de la viruela en un
niño Bangladesh en 1973. Por el año de
1700 uno de cada 10 infectados moría.
En 1977 la OMS declaró erradicado este
virus. (Curtis, p. 809)
1.- El término biología se deriva de las voces griegas: bios=vida y logos=estudio.
Este concepto fue propuesto por Jean Baptieste Caballero de Lamarck, pero
unificado por Thomas Henry Huxley.

Los primeros antecedentes se encuentran en la cacería y recolección hecha por los
primeros hombres.
La cultura griega ejerce fuerte influencia en el pensamiento científico
particularmente con Aristóteles, Teofrasto, Galeno e Hipócrates.
El campo de acción de la Biología, busca respuestas a los problemas de salud, al
manejo del medio ambiente y a lo que concierne a la contaminación y la
administración de los recursos naturales. Además, busca alternativas a la
problemática ambiental y a la conformación de una filosofía que nos permita
apreciar más la vida.
2.- Diversas son las ramas que se han desprendido de ésta disciplina, de un tronco
conformado por los tres grandes campos que le dieron origen: Botánica, Zoología y
Microbiología, ha sido necesaria esta división dada la complejidad del objeto de
estudio que no permite a una sola persona dominarla y lo obliga a la
especialización (veterinario, entomólogo, citólogo, odontólogo, ecólogo, taxónomo,
virólogo, genetista,...).
3.- El método científico es la lógica del pensamiento científico que se sigue para
la solución de problemas de importancia social, se refiere a los hábitos de trabajo
que los científicos ponen en práctica con la finalidad de descubrir las relaciones
existentes entre los fenómenos en estudio. En un sentido más estricto, el método
científico alude al modelo de investigación desarrollado por Francis Bacon (1561-
1626) y que da como resultado la creación de la ciencia y la tecnología.
Así, el método científico:
Posee características tales como la rigurosidad, la sistematicidad, se basa en
observaciones de los fenómenos en estudio y es objetivo.
Se pueden identificar una serie de pasos que son guía en el trabajo de
investigación:
Motivación hacía el objeto de estudio. Según el axioma planteado por Ondarza es
relevante este primer punto ya que la investigación “requiere 1% de inspiración y
el 99% de sudación o esfuerzo físico.
Observación del problema, esta es una de las cualidades más sobresalientes del
científico.

Planteamiento del problema, lo hacemos con precisión en forma de pregunta.
Hipótesis como respuesta provisional o tentativa a la pregunta anterior.
Experimento, es la parte más excitante de la investigación y donde aflora todo el
ingenio del científico para probar o disprobar la hipótesis.
Conclusión, se determina si la hipótesis es verdadera o falsa y habrá que plantear
una nueva.
4.- El problema de ¿Cómo se originó la vida? Es una de las principales metas que
ha dado nacimiento a esta ciencia y que nos marca la historia de por lo menos 2000
años de búsqueda de respuesta, en este recorrido se han dado las más variadas de
las respuestas, dentro de las que destacan:
La generación espontánea o abiogénesis en la que moscas, gusanos, aves o peces
se originaron sin que intervinieran organismos semejantes, sólo condiciones
ambientales tales como la humedad, temperatura y la materia orgánica, el
pensamiento griego sobresale como autoridad, Aristóteles su principal defensor.
El creacionismo basado en el relato bíblico describe los seis días de la creación,
iniciando por el día y la noche, la separación de las aguas y el cielo,
posteriormente la tierra, las estrellas, para que en el quinto día se creara la vida de
animales y plantas y en el sexto día al hombre. Se reconoce como a uno de sus
defensores a Carlos Linneo.
Biogénesis, sacude el pensamiento de la generacioión espontánea con: “Lo vivo
engendra a lo vivo” y lo “semejante engendra a lo semejante”. Sus principales
defensores fueron:
Francesco Redi que diseñó un experimento ingenioso en el que colocó en frascos
tapados y destapados trozos de carne, para demostrar que las moscas no se
generan espontáneamente sino a partir de las mismas moscas.
Lazzaro Spallanzani. Quien en frascos sellados prepara diferentes infusiones para
demostrar que en el aire existen microorganismos que van a contaminar las
sustancias y que estos no se generan espontáneamente, sin embargo, no puede
responder al cuestionamiento de los vitalistas de que no se genera vida por que la
sustancia no está en contacto con el aire.

Louis Pasteur, retoma el experimento de Spallanzani y modifica sus frascos para
que la sustancia estuviera en contacto con el aire sin que la contaminara, diseña
sus famosos matraces con cuello de cisne o de ganso, los pone en ebullición y estos
permanecen transparentes hasta nuestros días en exhibición en el Instituto
Pasteur de Francia. Con ello demuestra que lo que crece en los frascos es
producto de la contaminación de microorganismos del aire y no por generación
espontánea.
La teoría de la evolución química, va más allá de la respuesta de la biogénesis, ya
que esta última sólo responde a nivel de los organismos ya existentes, pero ¿Cómo
se formaron las primeras formas vivientes? Alexander Ivanovich Oparín, fue el
primer científico que da una respuesta hasta ahora convincente, al plantear que la
atmósfera ha venido evolucionando y con ello las primeras formas de vida. Parte,
de considerar la ausencia del oxígeno por su reactividad y la existencia de gases
tales como el metano, amoniaco, vapor de agua; Haldane se suma a esta propuesta
proponiendo el bióxido de carbono, todos ellos reaccionaron formando una sopa
primigenia, rica en carbohidratos, bases púricas y pirimídicas y aminoácidos, esta
propuesta fue planteada en 1921 y comprobada en 1953 por Stanley L. Miller y
Harold C Urey a través de un aparato que le denominaron de TESLA en que
simularon las condiciones atmosféricas e introdujeron los gases propuestos por
Oparín-Haldane, teniendo como resultado al final del experimento los
aminoácidos glicina, alanina, ácido aspártico y ácido glutámico, todos ellos
componentes de las proteínas que forman a los seres vivos.
5.- La complejidad de la materia requiere ser dividida en niveles que nos
permitan comprenderla para que en determinado momento manipularla,
aprovecharla, defenderla, apreciarla o simplemente explicarnos la relación que
existe entre los organismos y la materia inanimada. El nivel más simple, (aunque
de gran complejidad) lo constituyen las partículas subatómicas que formarán el
átomo y de ahí la molécula para unirse y formar los compuestos químicos y más
adelante los organelos, que unidos, conformaran la célula, los tejidos, órganos,
aparatos y sistemas, el organismo, la población, comunidad, ecosistema y
finalmente la biósfera.
6.- Los virus o fagos son partículas no vivas que causan enfermedades; están
compuestos por DNA o RNA, cubiertos por una o dos capas proteínicas
denominada cápside, son mas pequeños que las bacterias, tienen forma helicoidal,
poliédricos o presentan una combinación de ambas formas.

Los bacteriófagos son virus que infectan a las bacterias, los fitófagos a las plantas y
los zoofagos a los animales. Se reproducen sólo dentro de la célula de húesped,
pudiendo desarrollar un ciclo lítico (virulento) o lisogénico (templado). La
infección ocurre primero por la fijación a la célula huésped, posteriormente la
penetración, replicación, ensamblaje y liberación.
La infección lisogénica le confiere propiedades nuevas a la célula bacteriana, estas
propiedades pueden causar enfermedades como la difteria, escarlatina o el
botulismo ya que la toxina es producida bajo la orden dada por el material
genético del virus.
Cuando los fagos nuevos son liberados a partir de células lisogénicas pueden
contener una porción de DNA bacteriano, dando como resultado un DNA
recombinante. En ciertas infecciones virales, la célula huésped continúa sus
actividades metabólicas mientras los virus son ensamblados y liberados
lentamente, de modo que, la célula sufre un daño mínimo.
Los fitófagos provocan graves pérdias agrícolas como la que provoca el
enchinamiento de las hojas del jitomate o el que éstas sequen el tabaco. Las
plantas también pueden ser infectadas por viroides, que son más pequeños y
simples que los virus.
Los virus animales sin envoltura, entran en la célula huésped por medio de un
proceso similar a la fagocitosis; los virus con envoltura, se fusionan con la
membrana de la célula huésped y pasan hacia el interior de ella.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN
Como reforzador del aprendizaje es conveniente que desarrolles los
siguientes ejercicios que te permitirán analizar, aplicar y valorar el grado de
aprendizaje alcanzado en esta unidad
I.- De manera precisa describe lo que a continuación se te pide:
_Describe algunos ejemplos existentes en tu población o comunidad donde tengan
participación las siguientes disciplinas científicas: Entomología, Ictiología,
Etología y Biotecnología.
_Identifica algún problema de tipo biológico en el que no haya alguna disciplina
que lo estudie.
_Identifica algún beneficio posible derivado del estudio de la Biología que no haya
sido mencionado.
_En tu vida cotidiana, identifica dos formas como los seres vivos te afectan a
diario.
_Describe una situación en la que el conocimiento de la biología humana haya
sido importante para ti.

_Elabora un mapa conceptual con los científicos que han participado en la
búsqueda de la respuesta a la pregunta ¿Cómo se formó la vida? Y cuáles fueron
sus aportes: Aristóteles, Linneo, Redi, Spallanzani, Pasteur, Arrenius, Oparín,
Haldane, Urey-Miller, Fox, Ponnamperuma y Herrrera. (Toma en cuenta las
diferentes corrientes de pensamiento que te permita una mejor organización).
_ Desarrolla un diagrama UVE para explicar los niveles de organización
_ Explica por qué una institución educativa como la nuestra, no da espacio para
discutir a profundidad la teoría del creacionismo?
- Junto con tus compañeros en equipo, explica qué significa la vida para tí
UTILIZANDO PALABRAS CLAVE, ESCRIBE UNA FRASE EN CADA UNA
DE ELLAS QUE MUESTRE QUE FUERON ENTENDIDAS:
Biología________________________________________________
Reino__________________________________________________
Ramas dela biología_____________________________________
Ciencias auxiliares______________________________________
Método________________________________________________
Conocimiento empiríco___________________________________
Conocimiento científico___________________________________
Hipótesis_______________________________________________
Biogénesis______________________________________________
Postulado_______________________________________________
Ciencia_______________________________________________

II.- COMPLEMENTA LA FRASE CON EL TÉRMINO O TÉRMINOS EN EL
ESPACIO SEÑALADO.
a).-__________,_________________,___________________y______________son
las cuatro condiciones para el surgimiento de la vida desde del punto de vista
químico.
b).- _________________,__________________,____________________ son los
tres modelos a través de los cuales Oparín, Fox y Herrera explican el surgimiento
de los primeros organismos.
c).-________________,__________________,___________________y
______________son los cuatro aminoácidos que se formaron en el aparato de
TESLA.
d).________________,_____________________,_________________,__________
___son las cuatro etapas que se recorren en el desarrollo del método científico.
e).- Los virus están compuestos de _____________ y _____________.
f).- Los bacteriófagos infectan a ________________, mientras que los fitofágos
a______________ y los zoofágos lo hacen a ______________________.
g).- Los virus sólo pueden reproducirse en el interior de una célula por lo que se
les conoce como_____________________________.
h).-Se conocen dos formas de reproducción, la violenta o ______________ y la
templada o________________.
i).- En una infección de tipo____________________los virus pueden vivir
silenciosamente en el cuerpo del huésped durante años, antes de volver a entrar
en actividad.
j).- Los____________________son aún mas pequeños y simples que los virus;
están formados de una cadena corta de RNA sin ningún tipo de
_____________protectora.

K).- La infección viral se realiza por medio de los cinco procesos
siguientes__________,________________,________________,_______________,
__________________.
l).- La estructura típica de un virus consta de __________________dónde se
encuentra el ácido nucleico, la ______________________por dónde pasa el ácido
nucleico cuando es inyectado y _______________________que le dan facilidad
para posarse en la célula huésped.
m).____________________,_________________________,___________________
__son tres formas de clasificar a los virus.
n).- _______________________________es el nivel de organización resultado de
la unión de varias poblaciones.
o).-_________________________________se le considera el nivel de mayor
complejidad de la materia.
p).- _____________________es el término que le damos cuando tenemos que
registrar resultados en una investigación que no estaban previstos.
III.- ESTABLECE DIFERENCIAS Y/O EXPLICA LOS SIGUIENTES
CONCEPTOS
¿Qué diferencia hay entre un ciclo lítico y uno lisogénico?
¿A qué se debe el que los virus sean especiales para atacar a un organismo o tipo
de célula?
¿Cómo es que un virus puede permanecer sin causar daño a una célula y después
de un tiempo de manifestarse la enfermedad?
¿Describe de qué manera es posible cultivar virus?
¿Qué diferencia hay entre eficacia y eficiencia del método científico?
¿Qué diferencia hay entre el método petrográfico y el paleontológico para
determinar la edad de la Tierra?

¿Qué diferencia sustancial hay entre el experimento de Spallanzani y el
desarrollado por Pasteur?
¿Qué diferencias hay entre el conocimiento empírico y el científico?
¿Qué diferencia hay entre el método deductivo e inductivo?
¿Qué diferencia hay entre biogénesis y evolución química para explicar el origen
de la vida?

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
D2
U N I D A
El alumno conocerá y comprenderá los fundamentos de la teoría celular y
resaltará la importancia de las membranas en el funcionamiento y
clasificación de las células.
Destacará los componentes morfológicos de la célula y las funciones que
desempeñan dentro de ella.
Explicará la importancia de las macromoléculas en la estructura y
metabolismo celular; su clasificación y principales ejemplos.
Conocerá las diferentes etapas del ciclo celular y la finalidad de cada una de
ellas.
Identificará las características de la mitosis y la meiosis, como proceso de
reproducción celular.
Diferenciará las formas de reproducción, sexual y asexual.
2.1 ANTECEDENTES DE LA EVOLUCIÓN CÉLULAR
Recordemos que de acuerdo a la teoría quimiosintética sobre el origen de la vida,
los primeros sistemas precelulares se originaron en una atmósfera primitiva que
carecía de oxígeno en forma libre (reductora). Por lo cual se cree que las primeras
células fueron de respiración anaerobia, pues no empleaban el oxígeno en su
proceso respiratorio y su nutrición era heterótrofa, porque se nutrían de los

compuestos de carbono que por síntesis abiótica se originaron en el medio
acuático. Se piensa que los primeros seres heterótrofos anaerobios, vivían en el
fondo de los mares para evitar la radiación y tener más suministro de alimentos.
Tabla de la Evolución celular
La evolución celular es dividida por Dickerson, R.E.
En cinco etapas:
1ª La formación de la tierra con los gases CO 2, CH 4, NH 3, que
favorecieron el origen de la vida.
2ª La síntesis abiótica de monómeros orgánicos como aminoácidos,
monosacáridos y bases nitrogenadas.
3ª La polimerización de estas unidades en macromoléculas de
proteínas, lípidos, polisacáridos y ácidos nucleicos.
4ª Formación de la organización polimolecular precelular:
coacervados a esférulas.
5ª Desarrollo de la capacidad reproductora y metabólica de la célula,
permitiendo la transmisión de los caracteres a las células hijas.
Con el tiempo aumentaron las poblaciones, el alimento escaseó y hubo
competencia para conseguirlo. Estos seres, para obtener energía, consumían y
degradaban entre otros compuestos, azúcares (carbohidratos), liberando agua y
dióxido de carbono. Al liberarse este gas filtra la luz ultravioleta disminuyendo la
síntesis de moléculas orgánicas.
Como consecuencia de lo anterior estas primeras células estuvieron expuestas a un
proceso similar al de selección natural, capaces de mutar, para sintetizar alimentos
complejos a expensas de sustancias simples, apareciendo de esta forma los
organismos autótrofos quimiosintetizadores.
Más tarde, aparece el proceso de fotosíntesis (construir con luz) con el cual es
posible utilizar la energía luminosa para producir moléculas orgánicas a partir de
agua, sales minerales y dióxido de carbono. Por lo cual ahora los organismos se
convirtieron en autótrofos fotosintetizadores.

De este último tipo de nutrición posteriormente dependería la existencia de la
vida en el planeta y se desarrollaría una acelerada evolución biológica, así como la
transformación de los componentes de la atmósfera, que dejaron de ser reductores
para transformarse en oxidantes. La acumulación de oxígeno dió lugar a la
formación de una capa de ozono (O 3) encargada de filtrar la intensa radiación solar,
protegiendo así a las células y estas pudieron abandonar los mares para colonizar
la tierra.
Cuando las células contaron con un mayor grado de diferenciación y eficiencia
que les permitió transformarse de heterótrofos a autótrofos y de anaerobios a
aerobios, el siguiente paso sería la transformación de la célula procarionte a
eucarionte.
Evolución de los tipos celulare de procariontes y eucariontes. Todos los sistemas
vivos, a excepción de los virus que son agregados moleculares, están constituidos
por células que pueden ser de dos tipos: procariontes y eucariontes.
Procariontes (pro = “antes” ; karion = “núcleo”), estas células poseen una
organización interna mínima, pues no presentan membranas internas, por lo tanto,
no existe núcleo definido ni organelos. Tanto el material genético como las
enzimas respiratorias, las enzimas digestivas y otros materiales se encuentran
dispersos en el citoplasma. Por esta razón en lugar de mitocondrias sólo hay
enzimas respiratorias; en lugar de cloroplastos, sólo hay cromatóforos; en lugar de
un núcleo, el ADN se encuentra disperso en el citoplasma, en forma circular.
Las células procariontes están representadas por organismos unicelulares,
pertenecientes al reino mónera, como bacterias y cianobacterias o cianofíceas
(algas verde-azuladas)
Bacterias. Se caracterizan por presentar una pared celular rígida que le ayuda a
mantener la forma, químicamente esta pared se encuentra formada por:
carbohidratos, lípidos y polipéptidos; su material nuclear se encuentra disperso en
el citoplasma, incluyendo su cromosoma único. Se reproducen asexualmente por
bipartición. Sin embargo, existe un grupo de bacterias que se reproducen por
conjugación en la que intervienen dos bacterias: una bacteria donadora que
deposita su cromosoma en el interior de la bacteria receptora, la cual, después de
cierto tiempo, se divide dando lugar a dos células hijas. En condiciones
desfavorables del medio donde viven las bacterias presentan la capacidad
extraordinaria de adquirir formas de resistencia llamadas endosporas, capaces de
resistir en vida latente por mucho tiempo las condiciones adversas. La nutrición

de la mayoría de ellas es heterótrofa, porque utilizan para su alimentación materia
orgánica, ya elaborada por lo que pueden ser:
Saprofitas (descomponen y desintegran la materia orgánica)
Simbióticas (asociadas con otros seres)
Parásitas (se alimentan de otros organismos y les causan daño)
Pero también existen bacterias capaces de fabricar sus alimentos a expensas de
sustancias inorgánicas por lo que son autótrofas y pueden ser:
Fotoautótotrofas: tienen pigmentos fotorreceptores
Quimioautótrofas: que utilizan la energía obtenida mediante procesos químicos.
En cuanto a su respiración pueden ser aerobias y anaerobias. En la figura 2.1.Se
proporciona una idea de las funciones de los principales componentes de la célula
bacteriana.

Fig. 2.1. Dibujo esquemático que ilustra las funciones de los principales
componentes de una célula bacteriana. (Ejemplo de un organismo procarionte)
(Junqueira – carneiro: p.274)
Cianobacterias o Cianofíceas. Como procariontes, carecen de núcleo, presentan
una pared celular rígida, además tienen la capacidad de realizar la fotosíntesis,
pues presentan pigmentos como la clorofila y la ficobilina, que comprende, a su
vez, dos pigmentos: ficocianina (azul) y ficoeritrina (rojo). Separando fracciones
por centrifugación, se ha comprobado que la clorofila está dentro de unos sáculos
de la membrana (tilacoides), mientras que la ficobilina se encuentra en gránulos,
llamados cioanosomas, adosados a las membranas. Cianosomas y tilacoides
pueden realizar la fotosíntesis juntos pero no por separado. Estos pigmentos
permiten que estas bacterias puedan desarrollarse en condiciones ambientales
extremas de temperatura y concentración de sales. Estas membranas con clorofila,
sin que puedan considerarse verdaderos cloroplastos, constituyen un orgánulo
membranoso de células procariontas (fig. 2.2).
Cada célula es igual a las demás células del grupo. Es frecuente encontrar células
dentro de una capa gelatinosa protectora. Su reproducción es asexual. Es común
encontrarlas en los estanques, en corrientes de agua, lugares húmedos sobre la
tierra. En tiempo de calor se multiplican rápidamente y con frecuencia provocan
el mal olor de las aguas estancadas.

mplo de un organismo procarionte) (Paniagua: p. 25)
Fig.
2.2.
Repr
esent
ación
gráfic
a de
una
ciano
bacte
ria.
(Eje
EUCARIONTES (Eu = “verdadero” ; karion = “núcleo”) se caracterizan por
presentar membranas internas que les confiere ciertas particularidades; por
ejemplo, tienen una membrana nuclear que rodea dos o más cromosomas, por lo
tanto el núcleo se encuentra bien definido dentro de la célula y es el sitio donde se
localiza el material genético, también presenta organelos celulares delimitados por
su propia membrana, tales como: mitocondrias, cloroplastos en células vegetales,
lisosomas, retículo endoplásmico, ribosomas, aparato de Golgi, poseen sistemas
ciliares y flagelos más complicados que las células procariontes.
Las células eucariontes presentan otras diferencias importantes respecto de los
procariontes, tales como un tamaño mayor, nutrición por absorción, ingestión o
bien fotosíntesis, reproducción por mitosis y meiosis, lo que le permite el
desarrollo de procesos de reproducción sexual. Su organización interna es más
desarrollada, ya que cada uno de sus organelos se especializa en realizar una
función determinada; por ejemplo, las mitocondrias son los organelos que llevan a
cabo la respiración celular; los cloroplastos tienen la capacidad de realizar la
fotosíntesis.

Figura 2.3. Comparación entre célula eucariótica y una procariótica. Nótese la
falta de organelos en la procariótica. (Nelson Gideon: p. 65)
Tabla 2.2 Comparación de las Celulas procariontes y euariontes

Organización celular Principalmente unicelular
Sistema genético:
Localización
Estructura del núcleo
Nucleoide, cuerpo
cromatínico o material
nuclear.
- No
delimitadas
por
membrana
nuclear
- Un
cromosoma
circular
- El cromosoma
no contiene
histonas
- No hay
nucleolo
Endomembranas No Si
Paredes celulares
De azúcares y péptidos
característicos
Citoesqueleto No Si
Mesosomas Si No
Ribosomas subunidades
70S* Distribuidos en el
citoplasma
Principalmente
pluricelular, con células
diferenciadas.
Núcleo, mitocondrias,
cloroplastos.
- Delimitado
por
membrana
nuclear
- Uno o más
cromosom
as lineales
- Los
cromosom
as tienen
histonas
- Hay
nucleolo
De celulosa en los
vegetales y de quitina
en los hongos.
80S Dispuestos sobre
membranas en retículo
endoplasmático. 70S en
mitocondrias y
cloroplastos.
Mitocondrias No Si
Cloroplastos No Si
Retículo endoplasmático No Si
Aparato de Golgi No Si
Lisosomas No Si
Exocitosis y endocitosis No Si
*S corresponde a unidades Svedberg de sedimentación, el coeficiente de
sedimentación en la centrífuga.

Una vez que surgieron las células eucarióticas, se diversificaron por procesos
evolutivos para constituir la mayoría de los reinos de seres vivos actuales (protista,
mónera, fungi, plantae, animalia).
¿Cómo explicar el origen de los eucariontes?
Las evidencias fósiles permiten deducir que la evolución celular fue de lo simple a
lo complejo, es decir, que las primeras células fueron procariontes y
posteriormente aparecieron los eucariontes; sin embargo, hay varias teorías para
explicar como fue este proceso.
Una de estas teorías es la del plegamiento de membrana, propuesta por
Robertson (1962), “Los eucariontes se originaron debido a las mutaciones sufridas
por los seres procariontes, originando que las estructuras membranosas de estas
células se formaran bien sea por invaginación (hundimientos) de la membrana
plasmática o por evaginaciones (salientes) de la misma”. Propone también esta
teoría que debido al plegamiento de la membrana, parte de ADN original (del
procarionte) quedó atrapado en las estructuras que se transformaron en las
mitocondrias y los cloroplastos actuales, lo que explicaría la presencia de éste en
esos organoides, y que la membrana nuclear se formó también por los
replegamientos de la membrana.

Figura 2.4. Representación de la teoría del replegamiento de membrana propuesta
por Robertson, que originaría la membrana nuclear y el retículo endoplásmico. En
(2) el núcleo ya se encuentra diferenciado y se observa un retículo endoplásmico
primitivo que en (3) muestra un grado de desarrollo notable. (Gama fuertes p.105)
Otra teoría es la ENDOSIMBIÓTICA propuesta por Lynn Margulis. Afirma que
grandes células procarióticas formaron simbiosis 1 con procariontes más pequeños,
siendo éstas, últimas células incluidas dentro del citoplasma de la más grande sin
ser digeridas y dando origen a la
formación del núcleo y de los
organelos. Al ayudarse
mutuamente se hicieron más
competitivas con respecto a
otras de estructura celular más
simple. Esta teoría postula que
las mitocondrias pueden ser
descendientes de bacterias
aeróbicas y los cloroplastos d
algas verde- azules procarióntes.
Figura 2.5 La teoría endiosimbiótica propuesta por Margulis para explicar el
origen de las células eucariontes. (Lazcano-Araujo: p. 83)
Hay fundamentos para creer que las mitocondrias y los cloroplastos tuvieron este
origen porque, al igual que el núcleo celular, contiene DNA con información
genética que se transmite en la división celular a las células hijas. Otro hecho que

apoya a esta teoría es que el DNA contenido en las mitocondrias es una molécula
de forma circular, similar a la de las bacterias.
“Una tercera teoría para explicar el origen de las células eucariontes a partir de
las procariontes ha sido sugerida recientemente por Cavalier-Smith; él supone que
la evolución de la endocitosis – (fagocitosis y pinocitosis) – (movimientos de la
membrana para ingerir alimentos) fue el mecanismo para que se formaran las
estructuras membranosas del citoplasma y la compartamentalización de éste en
zonas de diferentes características. 1 Existencia simultánea y asociada de dos
organismos que viven y se desarrollan en las mismas condiciones y que
ayudándose mutuamente se transforman y adquieren propiedades nuevas.
Cavalier – Smith propone que el ancestro común era una cianofícea unicelular,
facultativamente fototrófica, incapaz de fijar nitrógeno, pero que podía liberar
oxígeno mediante procesos fotosintéticos y capaz de realizar respiración aerobia
basada en citocromos y otras moléculas transportadoras de electrones, según esta
teoría los pasos que siguió una procarionte para convertirse en eucarionte fueron
los siguientes:
1er. Paso: Pérdida de la pared celular de una alga cianofícea, que viviese en un
medio bentónico poco profundo y rico en restos orgánicos y bacterias que pudiese
engullir.
2º. Paso: La aparición de compartimientos intracelulares como resultado de la
fagocitosis.
3er. Paso: La especialización de cada uno de estos compartimientos en funciones
específicas.
4º. Paso: Material genético quedó atrapado en estos compartimientos que luego se
transformarían en núcleo, mitocondrias y cloroplastos” 2 .
De unicelulares a pluricelulares
2 A. Lazcano. El origen de la vida. p. 84

La transición de los organismos unicelulares o pluricelulares es una de las etapas
más importantes en la evolución biológica.
Los primeros organismos que habitaron nuestro planeta fueron acuáticos,
unicelulares, procariontes, heterótrofos, anaeróbios y capaces de replicarse así
mismos, más tarde por las condiciones del medio como la escasez de alimentos,
algunos organismos mutaron apareciendo de esta manera los organismos
autótrofos quimiosintetizadores. Organismos unicelulares capaces de sintetizar la
compleja molécula clorofílica, el surgimiento de la fotosíntesis provocó que la
atmósfera primitiva se fuera enriqueciendo con el oxígeno desprendido durante
esta función, lo que ocasionó que algunos organismos desarrollaran la respiración
aerobia.
Los acontecimientos anteriores tuvieron como resultado el surgimiento de
organismos unicelulares cada vez más complejos estructural y fisiológicamente.
Los eucariontes aparecieron hace unos 1,400 a 1,500 millones de años y a su vez,
iniciaron una diversificación.
La rápida diversificación de los organismos unicelulares eucariontes los fue
conduciendo desde hace unos 1,000 millones de años a una progresiva
diferenciación tanto en sus estructuras como sus funciones; es decir, las funciones
de esas células poco a poco se hicieron más específicas, y algunas de sus
estructuras se modificaron, como podría ser la aparición y el desarrollo de flagelos
o cilios en algunas células que les permitieran un desplazamiento más eficiente.
A medida que la diferenciación aumenta, disminuye la capacidad para realizar
otras funciones, por lo que la célula se hace más dependiente de las demás.
Se dice que los pluricelulares evolucionaron a partir de un sólo grupo de antecesor
unicelular; dos teorías tratan de explicar esta transición:
Monofilética
Polifilética

Teoría Monofilética: Se divide en
teoría colonial y teoría sincitial,
ambas explican la posible evolución de
los metazoarios a partir de un sólo
grupo de antecesor unicelular.
Teoría del flagelado colonial: “Esta
teoría fue propuesta por Haeckel
(1874), moficiada en 1887 por
Metschnikoff y posteriormente
revisada por Hymán en 1940 (figura 2.6).
En
la
cual
se
Fig. 2.6 Origen de los animales
propuestos por Heckel (1874) y
revisado por Hyman (1940),
quien elaboró el presente.
(Gama Fuertes, p. 143)
prop
one

que los metazoarios surgieron a partir de un flagelado colonial esférico y hueco,
que igual que en el volvox (figura 2.7) las células flageladas estaban sobre la
superficie externa, presentando la colonia un eje anteroposterior definido, el cual
nadaba con el polo anterior hacía adelante, y que posteriomente hubo
diferenciación de células somáticas reproductoras; recibe esta etapa el nombre de
blastea. Según Haeckel la blastea se invagino para formar un organismo en forma
de saco de doble
Fig 2.7 Volvox, forma una colonia movíl que puede tener miles de células
flageladas, que presentan una clara división del trabajo. (Gama Fuertes, p. 144)
pared llamado gastrea, que fue el metazoario antecesor hipotético equivalente a la
etapa de gástrula en el desarrollo embrionario de los metazoarios actuales (figura
2.8). Además, Heckel hizo notar la gran
similitud estructural entre la gstrea y
algunos metazoarios inferiores como
celenterados, hidrozoarios y
esponjas, en los que los dos últimos
poseen forma de saco de doble pared con
una sola abertura que conduce a la
cavidad digestiva. Metschnikoff
consideró que la blástula no era
hueca, sino sólida, como en los
celenterados primitivos, y que por
tanto la rastrea fue un organismo
sólido.
“Las colonias tal vez
primero tubieron poca
diferenciación celular, con celulas
estructural y fisiológicamente
independientes del conjunto;
conforme evolucionaron fue
posible una intercomunicación
entre ellas a través de su
membrana plástica, por medio de
los plasmodemos que son puentes
citoplasmáticos, y se logró la
pliricelilaridad en grado más
complejo con los resultados
Fig. 2.8 Hipotética blastea ancestral
que deacuerso a Haeckel, la forma
de saco de doble pared o rastrea
que tienen algunos metazoarios
inferiores como las esponjas, fue
adquirida por invaginación de la
blastea. (Gama Fuertes, p. 145)

posteriores de una mayor diferenciación celular y con una limitada división del
trabajo. Esto es, que determinadas agrupaciones celulares están encargadas de
realizar funcions específicas y como consecuencia de esa especialización, las
células se hicieron más dependientes unas de otras. En ciertos vólvocidos actuales
ya se presenta cierta división del trabajo, algunas células realizan las funciones de
locomoción, otras las de nutrición etc.”
Teoría sincital o teoria del ciliado multinucleado.
Esta teoría fue postulada por Hadzi (1953) y Hanson (1958) (sincital
significa de membrana entre núcleo y núcleo). “Según esta teoría los metazoarios
derivaron de un protozoario ciliado multinucleado, que al formársele membrana a
cada núcleo dio origen a las células internas. Se ha planteado la hipótesis sobre el
posible origen de un metazoario de simetría bilateral a partir del ciliado
multinucleado, del cual creen evolucionaron los primeros platelmintos acelos, que
por tanto serían los metazoarios actules más primitivos. Se han formulado muchas
objeciones a esta teoría, sobre todo en lo referente a la tabicación sincital, porque
en ningun grupo de metazoarios actuales existe algun hecho relacionada con está,
también deja sin explicación la existencia común en los metazoarios de
espermatozoides flagelados. Pero el problema mayor de esta teoría es que si se
acepta a los platelmintos acelos como metazoarios actuales más primitivo, esto
obligaría a acptar que los celentarados de simetría radial derivan de estos
platelminto, lo cual no concuerda con las pruebas que indican que la simetría
radial de los celenterados es anterior a la bilateral”.
Tería polifilética
“Los autores de esta teoría, Greenberg (1959) entre ellos, postulan que los
metaoarios como los celkenterados, las esponjas, los ctenóforos y los platelmintos,
evolucionaron en líneas diferentes a partir de diversos grupos de protozoarios. Los
celenterados y las esponjas de los flagelos coloniales, los ctenóforos y los
platelmintos de los ciliados”.

Figura 2.9 representación de la teoría del origen polifilético de los principales
grupos de plantas superiores. (gama fuertes: p.147)

2.2 POSTULADOS DE LA TEORÍA CELULAR
Una de las ideas más importantes en la historia de la biología es la teoría celular, la
cual propone que todas las formas de vida están compuestas por células y
productos celulares que fue consecuencia de las investigaciones iniciadas con el
desarrollo de las lentes ópticas y su combinación para construir el microscopio
compuesto (del griego micros, pequeños y shopein ver).
Los primeros microscopios se hicieron alrededor del 1600. Galileo, un Científico
Italiano, hizo un microscopio con el que observó insectos. Jans Lippershey y
Zacharias Jansen, fabricantes holandeses de espejuelos también desarrollaron
microscopios compuestos.
La primera aportación importante obtenida mediante la observación microscópica
se le atribuye al inglés Robert Hooke, quien en 1665, al observar un pedazo de
corcho muy delgado vió una gran cantidad de pequeñas celdillas. Hooke llamó a
estas celdillas “células” por que le recordaban las pequeñas habitaciones,
ocupadas por los monjes.
A pesar que Hooke dijo que algunas contenían “jugos”, enfocó más su atención a
las paredes que limitaban las células; pero como el corcho que observó ya no era
un tejido vivo, sólo encontró los huecos donde anteriormente estaban las células.
En 1676 el holandés, Anton Van Leeuwenhuek construyó microscopios simples
con sólo una lente que aumentaba los objetos 200 veces. Dió a conocer sus
observaciones acerca de los eritrocitos, espermatozoides y de una gran cantidad de
“animaculos” microscópicos contenidos en el agua de los charcos.
A principios del siglo XIX se realizaron varios descubrimientos acerca de la
estructura de los tejidos vegetales y animales que llevaron finalmente al botánico
Schleiden y al zoólogo Schwann a formular la teoría celular. En 1858 Virchow
amplió la teoría celular “todas las células se originan en células preexistentes”,
estableciendo la división celular como el fenómeno central en la reproducción de
los organismos.
La Teoría celular se traduce a partir de los siguientes postulados:
Unidad anatómica: La presencia de células en todos los organismos vivos.
Unidad fisiológica: La relación estrecha entre la estructura y la función.

Unidad de origen: La continuidad genética de la materia viva.
Concepto de célula según Don Santiago Ramón y Cajal (1930), considera la célula
como un corpúsculo generalmente microscópico dotado de vida propia y que
consta de tres partes: Membrana, protoplasma y núcleo.
La definición anterior sigue siendo válida pero con el avance de la teoría
molecular y según la teoría de sistemas. Una célula viva es un sistema de
moléculas orgánicas, que tienen la capacidad de autoregularse y autoreplicarse;
que opera sobre la base de máxima economía de partes y procesos, que puede
llevar a cabo varias reacciones orgánicas consecutivas y encadenadas, para la
transferencia de energía y para la síntesis de sus propios componentes, por medio
de enzimas que sintetiza por sí misma.
En el lapso comprendido entre la propuesta de la teoría celular (1838-1839) y
finales del siglo XIX, debido a la carencia de técnicas para hacer cortes, teñir y
fijar y el poco poder resolutivo del microscopio óptico, las observaciones celulares
fueron deficientes. Cuando se desarrollaron algunas técnicas y se mejoró la calidad
de los microscopios, se pudieron hacer observaciones más completas,
descubriendo la presencia de pared celular en las células vegetales, la división
celular y la fecundación.
Con la aparición del microscopio electrónico y el desarrollo de técnicas modernas
como la ultracentrifugación, radiactividad, cromatografía, electroforesis, etc. Se ha
incrementado el conocimiento de las estructuras celulares a nivel molecular.
La teoría celular ha servido de base en el campo de la biología celular y molecular.

LA LÍNEA DEL TIEMPO
2.3 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA

La célula consta de tres estructuras principales: membrana celular, citoplasma y
núcleo.
Límites celulares.
Membrana celular. También llamada membrana plasmática, citoplasmática o
fundamental, es la estructura que limita y protege a las células aislándolas del
medio externo, otra de sus funciones es actuar como una barrea de permeabilidad
selectiva y sensitiva entre el interior y el exterior de la célula. La membrana
celular es el instrumento fundamental en el proceso de comunicación intercelular.
Está formada por una delgada película, que se observa claramente con el
microscopio electrónico. Todas las membranas, independientemente de su origen,
están constituidas por lípidos y proteínas. La mayor parte de ellas también poseen
carbohidratos unidos a las proteínas y a los lípidos. Las proporciones en que están
presentes estos tres componentes en los diversos tipos de membranas varían
enormemente. Los carbohidratos en general representan menos del 10% del total
de la masa de la membrana.
Composición de algunas membranas biológicas (como porcentaje en peso seco)
(Smit
h y
Word
, p.
92)
Las
prote
ínas
que
consti
tuyen
a las membranas “sirven de receptores que intervienen en procesos de
reconocimiento y adhesión celular, otras actúan como transportadores hacia el
interior o el exterior de la célula, otras son enzimas que catalizan reacciones
asociadas con la membrana y, finalmente, otras son proteínas estructurales que,
junto con los receptores, conectan la membrana plasmática con el citoesqueleto,

con otra célula adyacente o con la matriz extracelular”. 7 Las proteínas de la
membrana se clasifican de la siguiente manera:
Proteínas Integrales (Intrínsicas). Están asociadas con lípidos, son insolubles en
agua (hidrofíbicas). Constituyen el 70 %
de las proteinas de la membrana
plamática, algunas de estas
moléculas proteínicas atraviesan
completamente la doble capa
lipídica, sobresaliendo an ambas
superficies de la membrana,
siendo denomínadas proteinas
transmembranosas.
Proteínas periféricas
(extrínsecas). Son solubles en agua
(hidrofílicas) no penetran en la zona
hidrofóbica de la bicapa lipídica. (no
son transmembranosas). La
distribución de las proteínas en las
membranas es asimétrica lo cual
provoca que las superficies
presenten características diferentes.
Fig. 2.10 Interacción de proteínas
de membrana integrales y
periféricas con la bicapa lipídica.
“Los lípidos constituyen la estructura o matriz de la membrana y están
representados básicamente por los fosfolípidos, compuestos que representan una
“cabeza” hidrofílica constituida por grupos fosfato, y una “cola” hidrofóbica
formada por cadenas de carbonos de naturaleza lipídica”
8 estas moléculas de lípidos dispuestas en dos capas en la membrana celular, cada
una de las dos capas se forman por la acomodación de cabezas y colas (fig. 2.11).
Imagínate que tienes una torta de quesillo, la tapa superior e inferior del pan
representan a las cabezas y el quesillo a las colas. Existe otro tipo de lípido
asociado a las membranas: el colesterol, pero sólo lo presentan las células
animales.
7 R. Paniagua. Citología e Histología vegetal y animal. p. 41
8 C. Ville. Biología. p.38.

Los carbohidratos presentes
en la membrana se
encuentran unidos
covalentemente a proteínas
(glucoproteínas) o a lípidos
(glucolípidos). Están situado
exclusivamente en la
superficie externa de la
membrana y son
oligosacáridos y, en algunas
membranas, polisacáridos.
Figura 2.11 Dibujo esquemático que
muestra las dos capas de moléculas
lipídicas, con las cadenas
ESTRUCTURA DE LA
(hidrofóbicas) colocadas en el interior
MEMBRANA: El “modelo de
de las membranas y los extremos
mosaico fluido” ha sido
polares (hidrofílicos) orientadas hacia
reconocido actualmente como la
la superficie de la membrana.
estructura básica de la totalidad de las membranas (mitocondrias, cloroplastos,
retículo endoplasmático, aparato de Golgi, lisosomas, peroxisomas, envoltura
nuclear, membranas plasmáticas y otras). Este modelo fué desarrollado por los
biólogos celulares S.J. Singer y G.L. Nicolson en 1972. Ellos proponen que las
membranas están constituidas por una bicapa de fosfolípidos, con sus colas
(hidrofóbicas) hacia el interior de la membrana, mientras que las cabezas
(hidrofílicas) quedan orientadas hacia el medio extracelular o hacia el citoplasma,
que son medios acuosos. Esta bicapa de fosfolípidos forma el “armazón” fluido y
viscoso, una gran cantidad de proteínas frecuentemente se deslizan de manera
lenta dentro de la bicapa.

Figura. 2.12 El modelo del mosaico fluido de la membrana plasmática. De
acuerdo con este modelo, la membrana plasmática es una bicapa de fosfolípidos en
la que están embebidas diversas proteínas. Muchas proteínas y los lípidos tienen
carbohidratos unidos a ellas que forman glucoproteínas y glucolípidos
respectivamente. La amplia variedad de proteínas de membrana se pueden
clasificar en tres categorías principales: proteínas de transporte, proteínas
receptores y proteínas de reconocimiento. (Audesirk: P. 108)
TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA: La célula debe adquirir del
exterior moléculas para efectuar sus procesos vitales, y al mismo tiempo excretar
el material tóxico y liberar productos de secreción. Por tanto, las membranas
biológicas deben ser selectivamente permeables.
Para la mayoría de las sustancias existe una relación directa entre su solubilidad en
los lípidos y su capacidad de penetración en las células. De un modo general, los
compuestos hidrofóbicos, solubles en los lípidos, como los ácidos grasos, hormonas
esteroides y anestésicos, atraviesan fácilmente la membrana. En cambio, las
sustancias hidrófilas, insolubles en lípidos, penetran en las células con mayor
dificultad, dependiendo del tamaño de la molécula y de sus características
químicas.
El transporte celular puede ser pasivo o activo. El primero se presenta cuando
las sustancias atraviesan la membrana sin requerir para ello de un gasto adicional
de energía pues su propia naturaleza y energía cinética les permiten el tránsito, tal
es el caso de algunos iones, átomos y moléculas pequeñas. El transporte activo es

el movimiento de materiales a través de la membrana con un gasto energético
adicional.
(Audesirk: P. 110)
Pare
d
celul
ar:
Algun
as
célula
s
prese
ntan
un
límite
hacia
el
exteri
or de
la
mem
brana
plasm
ática,
esta envoltura dura no viviente llamada pared celular, está presente en bacterias,
plantas, hongos y algunos protistas. La pared celular es mucho más gruesa que la
membrana plasmática y está formada de diferentes sustancias según el organismo.
Cuando Robert Hook descubrió las células, lo que observó fue la pared celular, las
paredes celulares de las plantas están compuestas por celulosa y otros
polisacáridos, mientras que las paredes celulares de los hongos están compuestas
del polisacárido modificado llamado quitina. Las paredes celulares bacterianas
tienen un armazón parecido a la quitina al que están unidas cadenas cortas de
aminoácidos y otras moléculas. Las paredes celulares sostienen y protegen a las
células, por ejemplo permiten que las plantas y los hongos resistan las fuerzas de
la gravedad, el viento y que permanezcan erectas sobre la tierra. La pared celular
es porosa, lo que permite el paso fácil de pequeñas moléculas, como los minerales,

el agua, el oxígeno, el bióxido de carbono, los aminoácidos y azúcares. Sin
embargo la estructura que realmente rige las interacciones entre una célula y su
ambiente externo es la membrana plasmática.
CITOPLASMA
Se localiza entre la membrana celular y la membrana nuclear, constituido por un
sistema coloidal que le permite presentar “movimientos continuos, que le facilita
transportar todas las
estructuras de la
célula; así mismo, el
citoplasma regula la
entrada y salida de agua
y otros materiales a la
célula, de acuerdo a su
composición química y a
su gran capacidad de
absorción, además
alberga a todos los
organelos celulares.
Presenta
características muy
particulares en
aquellas células
especializadas; por
ejemplo, en las
células de tejido óseo,
el citoplasma
acumula gran
cantidad de sales de calcio
para proporcionar una
consistencia muy dura
a la célula”. 9 Figura 2.13 Interpretación artística del
citoesqueleto. Muchos organelos se
encuentran probablemente unidos al
citoesqueleto, el cual refuerza a la membrana
plasmática. Las reacciones químicas, el
movimiento de las partes de la célula y la
captura y liberación de materiales son
coordinados por el citoesqueleto. (Audesirk: P.
97)
El
citoplasma de las células eucariontes, se encuentra soportado por una estructura
proteínica denominada/citoesqueleto. CITOESQUELETO. Desempeña
funciones relacionadas con el movimiento y el sostén de las células; consta de tres
tipos diferentes de proteínas que dan origen a su vez a tres estructuras distintas:
los microfilamentos, los filamentos intermedios y los microtúbulos. (Fig. 2.13)

Microfilamentos. Tienen un diámetro de 7nm. Están formados por la proteína
activa, son el constituyente dinámico más importante, ya que le permite a las
células moverse y cambiar de forma. En combinación con la proteína miosina
forman los filamentos deslizantes que intervienen en la contracción muscular.
Filamentos Intermedios. Su diámetro es de 8 a 11nm, y se llaman así
simplemente porque tienen un diámetro “intermedio” en comparación con el de
los otros dos.
Microtúbulos. Son fibras únicas de alrededor de 25nm de diámetro. Están
compuestos por la proteína tubulina y sus funciones principales están relacionadas
con el sostén, la forma, la estructura, división celular y la movilidad celular, ésta
última a través de los llamados cilios y flagelos.
Cilios. “Son estructuras con aspecto de pequeños vellos, constituidos por un haz
de microtúbulos dispuestos paralelamente y envueltos por una membrana. Los
cilios son cortos, múltiples y en los epitelios, se ubican siempre en la superficie
apical de las células.
Flagelos. Son generalmente únicos y largos, en el cuerpo humano, se encuentran
solamente en los espermatozoides. Tanto en cilios como en flagelos, los
microtúbulos están organizados en nueve pares” 10 de microtúbulos dispuestos en
círculo alrededor de un par central, esta distribución es llamada 9+2.
Centriolos. Constituye una de las formaciones especializadas de los microtúbulos
es un componente de todas las células animales y de algunos vegetales inferiores.
Guarda relación con la división celular y la formación de cilios y flagelos,
normalmente se encuentran en pares están situados cerca del núcleo y compuestos
de un grupo de 9 túbulos dispuestos para formar un círculo, esta distribución es la
llamada
9+0.
ORGA
NELO
S
Son
estruct

uras celulares, con función específica que se encuentran contenidas dentro del
citoplasma.
Estructuras para el ensamblaje y transporte de proteínas. Uno de los sistemas
membranosos citoplasmáticos más extensos es el RETÍCULO
ENDOPLÁSMICO (RE) fue descubierto y descrito en la década de 1950,
después de la introducción de los métodos de microscopía electrónica.
Observándose que se trata de un complejo sistema de membranas que se proyecta
en casi todo el interior de la célula y forma grandes bolsas o cisternas aplastadas
que se conectan unas con otras a través de tubos y con el aparato de Golgi. La
cantidad de (RE) varía entre los diferentes tipos de células y en diferentes
momentos de desarrollo. Las células animales suelen tener más (RE) que protistas,
algas, hongo o plantas superiores. “En muchas partes de la célula, el retículo
endoplásmico está asociado con unos pequeños gránulos densos situados a lo largo
del borde exterior de su membrana. Estas estructuras se denominan ribosomas y
le dan aspecto rugoso a ciertas regiones del retículo, por lo que éste se conoce
como retículo endoplásmico rugoso (RER); estas regiones están frecuentemente
asociadas con actividad de síntesis proteínica. El retículo endoplásmico liso
(REL) no contiene ribosomas y se observa en regiones celulares que participan en
la síntesis y el transporte de lípidos o en la destoxificación de una variedad de
venenos” 11 . En algunas células (REL) también sintetiza otros tipos de lípidos,
hormonas, esteroides, testosterona y estrógenos producidos en los órganos
reproductores de los mamíferos.
Todas las membranas celulares están compuestas por lípidos y proteínas que se
sintetizan en el retículo endoplásmico.

Figura. 2.14 Retículo endoplásmico. Hay dos tipos de retículo endoplásmico:
RE rugoso, tachonado de ribosomas, y RE liso que carece de ribosomas. Aunque
el RE en las micrografías electrónicas parece una serie de tubos y sacos, en
realidad es una masa de hojas plegadas y de canales que se interconectan. Se
piensa que en muchas células, el RE liso y rugoso son continuos, como se
muestra en el dibujo. Los ribosomas se adhieren en la cara citoplásmica de la
membrana del RE rugoso. (Audersik: P. 88)
RIBOSOMAS son organelos contenidos dentro del retículo endoplásmico rugoso,
aunque también pueden observarse de manera libre. Están constituidos por dos
subunidades de diferente tamaño cuyas proporciones varían según la clase de
célula, para células procariontes la porción mayor es de (50S) y la porción menor
(30S). El ribosoma integro (70S), y para eucariontes el ribosoma integro es de
(80S). Contiene 35% de proteínas y el resto de ARN, en ellos se sintetizan las
proteínas que después son transportadas a diferentes partes y sitios de la célula, o
incluso enviadas a través de la membrana celular y liberadas fuera de ella. Las
proteínas que se forman en los ribosomas libres van directamente al citoplasma.
La porción pequeña de estos ribosomas se forma cuando determinadas proteínas
ribosomales llegan al nucléolo, donde previamente se a realizado una síntesis de
ARN ribosomal (ARNr). Esta porción pequeña se desplaza al citoplasma para
unirse con el ARN mensajero (ARNm) ahí localizado, y poco después ocurre la
unión de las dos subunidades del ribosoma.
Estructuras para el almacenamiento de las proteínas
Dentro de los organelos que almacenan materiales están el complejo de Golgi, las
vacuolas y los lisosomas.
COMPLEJO DE GOLGI. Fue descubierto en 1898 por Camilo Golgi, se origina a
partir del retículo endoplásmico, consiste en pilas de cisternas, las cuales son
sacos aplanados llenos de líquido y sustancias disueltas o suspendidas (Fig. 2.15).
Con frecuencia las pilas de cisternas están asociadas con un sistema periférico de
túbulos y una variedad de vesículas cubiertas y no cubiertas de diferente tamaño.
Generalmente las cisternas están organizadas en pilas llamadas dictiosomas. Por lo
común un dictiosoma consiste en cinco a ocho cisternas apiladas una sobre otra
como platos, pero no es raro encontrar treinta cisternas en un dictiosoma de
invertebrados y otros organismos. Un solo aparato de Golgi puede estar
compuesto de uno y más dictiosomas. “La función del complejo de Golgi es
aceptar vesículas del retículo endoplásmico, modificar las membranas y los

contenidos de las mismas e incorporar los productos terminados en vesículas de
transporte que los llevan a otras partes de las células y, especialmente, a la
superficie celular. Así, los complejos de Golgi sirven como centros de
compactación y
distribución. Se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Las células
animales contienen habitualmente de 10 a 20 complejos de Golgi, excepto en los
espermatozoides maduros y los glóbulos rojos, las células vegetales pueden tener
varias centenas.
Figura 2.15 Complejo de Golgi. El complejo de Golgi es una pila de sacos
membranosos aplanados del retículo endoplásmico. Las vesículas que
constantemente se fusionan y se liberan del complejo de Golgi y el RE,
transportan material en varias direcciones: del RE hacia el complejo de Golgi y de
regreso nuevamente, y del mismo hacia la membrana plasmática, los lisosomas y
algunas vesículas. (Audesirk: P.89)
Los lípidos y proteínas de membrana, sintetizados en el retículo endoplásmico,
son enviados al complejo de Golgi en vesículas que se fusionan con él. Dentro de
las cisternas del complejo de Golgi, ocurre la asociación final de carbohidratos con
proteínas (para formar glucoproteínas) y con lípidos para formar (glucolípidos);
estas combinaciones de carbohidrato encontradas en las superficies de las
membranas celulares, desempeñan, según se cree, papeles centrales en la función
de la membrana. La evidencia actual indica que las diferentes etapas de este
procesamiento químico ocurren en diferentes cisternas del complejo de Golgi y
que los materiales son transportados de una cisterna a la siguiente por medio de
las vesículas. Después de completarse el procesamiento químico, el nuevo

material de membrana es compactado en vesículas que son enviadas a la ubicación
correcta, sea ésta la membrana celular o la membrana de un orgánulo
determinado. En las células vegetales, los complejos de Golgi también reúnen
parte de los componentes de las paredes celulares y los exportan a la superficie de
la célula, donde ellos son ensamblados.
Además de su función en la organización de las membranas celulares, los
complejos de Golgi tienen una función similar en el procesamiento y
compactación de materiales que son liberados fuera de la célula. La Fig. 2.16
resume el modo en que los ribosomas, el retículo endoplásmico, el complejo de
Golgi y sus vesículas actúan recíprocamente para producir nuevo material para la
membrana celular y macromoléculas para excretar” 12
Figura 2.16. Diagrama que ilustra la interacción de los ribosomas, el retículo
endoplásmico y el Complejo de Golgi y sus vesículas. Estos orgánulos cooperan en
la síntesis, procesamiento químico, empaquetamiento y distribución de
macromoléculas y nuevo material de membrana. (Curtis: P.143)
Vacuolas y almacenamiento “Las células tienen espacios especiales, llamados
vacuolas, que sirven para el almacenamiento temporal de materiales. Una vacuola,
como la que se muestra en la figura 2.17, es una bolsa de fluido rodeada por
membranas. Las vacuolas almacenan alimentos, enzimas y otros materiales que la
célula necesita; algunas vacuolas almacenan productos de desecho.

Algunos animales poseen una vacuola especializada que se encarga de recoger el
exceso de agua y sacarla de la célula. Las células de las plantas tienen una única
vacuola muy grande” 13 , que está llena de “savia celular”, que puede cambiar de
volumen por ósmosis. De hecho, la presión de la vacuola hinchada empuja la
membrana plasmática contra la pared celular, lo que provoca que el tejido de la
planta sea firme. La planta se marchita cuando no hay suficiente líquido para
mantener sus enormes vacuolas llenas. Aparte del agua, la savia de la vacuola
puede contener azúcares, proteínas, pigmentos y ácidos orgánicos, sales, gases
(oxígeno, CO 2). En ocasiones, algunos solutos pueden cristalizar dentro de las
vacuolas.
Figura 2.17 La vacuola es un espacio lleno de fluidos y rodeado de membranas,
que se localiza en el citoplasma de la célula, y que parece un balón de agua. Las
células vegetales (izquierda) generalmente tienen una sola vacuola muy grande; las
células animales (derecha) pueden contener muchas vacuolas pequeñas. (Biggs. P.
200)
LISOSOMAS Y RECICLAJE. Son organelos membranosos generalmente
esféricos con estructura y dimensiones variables, parecen
existir en todas las
células eucariontes,
ya que se
encontraron en las
células de plantas,
hongos y protozoarios
además de las células
13 A. Biggs. et. al. Biología. p. 200
Fig. 2.18 Los lisosomas son vesiculas llenas de
enzimas que se liberan desde el aparato de
Goldigieren alimentos y organelos desgastados,
como las mitocondrias. (Audesirk: P.90)

animales, donde fueron descubiertos. Su principal función es la digestión celular
pues contienen numerosas enzimas hidrolíticas “que facilitan el rompimiento de
moléculas grandes, como almidones, lípidos y proteínas, en otras más pequeñas.
También son capaces de digerir partículas extrañas que entran a la célula, como
las bacterias causantes de enfermedades. Otra función de los lisosomas es destruir
partes gastadas de la célula; los productos de esta digestión pueden ser reutilizada
por ella” 14 , también destruyen ciertas estructuras durante el proceso de desarrollo.
“Durante la metamorfosis de la rana, las enzimas lisosomales ayudan a destruir las
estructuras del renacuajo que ya no serán útiles en la fase madura. Luego, las
materias primas resultantes de la degración de estructuras como la cola se usan
para la formación de órganos más maduros 15 .
En algunas ocasiones la membrana que rodea al lisosoma puede romperse lo que
hace que la célula se digiera a sí misma por lo que el bioquímico belga Cristian de
Duve les llamó sacos suicidas.
Dentro de las teorías sobre la vejez, una de ellas plantea que a medida que
avanzamos en edad la célula se va llenando de lisosomas y se preparan para
desintegrarla.
Transformados de energía
Cada célula tiene una gran necesidad de energía para fabricar materiales, tomar
cosas del medio y eliminar otras así como para moverse y reproducirse. Las
estructuras que proporcionan esta energía son las mitocondrias y los cloroplastos
en muchos aspectos son parecidos, se piensa que evolucionaron de bacterias que
se instalaron hace mucho tiempo dentro de una célula eucarionte. Esta hipótesis
endosimbiótica fue propuesta por Lynn Margulis.
Los cloroplastos captan la energía de la luz solar durante la fotosíntesis y la
almacenan en un azúcar, mientras que las mitocondrias convierten la energía de la
luz en ATP para su uso en la célula.
14 P. Alexander., Biología. p. 26
15 G. Fried. op. cit. p. 41

ENERGÍA Y MITOCONDRIAS. Son organelos membranosos (de doble
membrana), “cuya capa externa lisa sirve de límite exterior, mientras que la
interna aparece plegada una y otra vez en placas o láminas paralelas que se
extienden por el centro de la cavidad de la mitocondria (figura 2.19) pudiendo
encontrarse y fusionarse con pliegues procedentes del lado opuesto. Cada
membrana constituye una unidad de membrana y consta de una capa media doble
de moléculas de fosfolípido con una capa de moléculas de proteína en cada lado.
Los pliegues internos en forma de anaquel o entrepaño, llamados crestas
contienen las enzimas del sistema de transporte de electrones, de primera
importancia en la transformación de la energía potencial de los alimentos en
energía biológicamente útil para las actividades celulares. El material semilíquido
del compartimiento interior, la matriz, contiene las enzimas del ciclo del ácido
cítrico de Krebs. Las mitocondrias cuya función primordial es la liberación de
energía han sido atinadamente denominadas la central eléctrica de la célula.
Figur
a 2.19
Las
mitoc
ondri
as
const
an de
un

par de membranas que rodean dos compartimientos líquidos, el compartimiento
intermembranoso entre las membranas externa e interna y la de la matriz, dentro
de la membrana interna. La membrana externa es lisa, pero la interna se pliega y
forma estructuras profundas, llamadas crestas. Las mitocondrias son el sitio del
metabolismo aeróbico. (Audesirk. p.95)
Las mitocondrias (y los cloroplastos) son peculiares por cuanto se hallan bajo
control de dos sistemas genéticos diferentes. El ADN existente en la mitocondria
proporciona el código genético para el 10%, aproximadamente de la proteína
mitocondrial, especialmente los polipéptidos hidrófobos de la membrana
mitocondrial interna. El ADN nuclear proporciona el código genético para el resto
de las proteínas mitocondriales, que son sintetizadas, como otras proteínas, sobre
los ribosomas, fuera de las mitocondrias, y más tarde son captados por las
mitocondrias e incorporadas a las mismas.” 16
Las células necesitan energía para realizar los siguientes trabajos:
1.-“Sintetizar y degradar moléculas
2.-Transportar solutos en contra de gradientes electroquímicos a través de sus
membranas (transporte activo)
3.-Incorporar macromoléculas y partículas desde el exterior (endocitosis)
4.-Secretar macromoléculas al medio extracelular (exocitosis)
5.-Trasladarse (Migración celular) o contraerse (las células musculares)
6.-Desplazar sus propios componentes (Organoides, macromoléculas, etc)
7.-Multiplicarse (mitosis, meiosis)
8.-Recibir señales del exterior y conducirlos hasta los sitios celulares adecuados”
17

CLOROPLASTOS Y ENERGÍA Las células vegetales contienen organelos
membranosos llamados plástidos, son estructuras que contienen una doble
membrana y un genoma propio. Los plástidos maduros son de tres tipos:
Cloroplastos
Cromoplastos
Leucoplastos.
1. Cloroplastos “son los plástidos más comunes y los de mayor importancia
biológica. Por el proceso de fotosíntesis producen oxígeno y la mayor parte de la
energía química que es utilizada por los organismos vivientes. La vida se mantiene
gracias a los cloroplastos. Sin ellos no habría plantas ni animales, ya que éstos se
alimentan de lo producido por los vegetales, y puede decirse que cada molécula
de oxígeno usada en la respiración y cada átomo de carbono presente en sus
cuerpos pasaron alguna vez por un cloroplasto. Se localizan principalmente en las
células del mesófilo, tejido que se encuentra en las hojas de las plantas superiores
y en las algas.
El cloroplasto está constituido por las siguientes estructuras: (Fig. 2.20)
La Envoltura
La Estroma
Los Tilacoides

La envoltura de los cloroplastos presenta dos membranas, una externa y otra
interna, a través
ua. p. 231)
Figura:
2.20
Esquem
a de un
cloropla
sto de
vegetal
superior
(Paniag
De las cuales se producen los intercambios moleculares con el citosol. En el
cloroplasto maduro no se observa continuidad de la membrana interna con los
tilacoides. Ambas membranas carecen de clorofila, pero tienen un color amarillo
por la presencia de pigmentos carotenoides. Contienen solamente el 2% de la
proteína total del cloroplasto.
La estroma representa la mayor parte del cloroplasto y en ella se encuentran
inmersos los tilacoides. Está compuesta principalmente por proteínas. Contiene
ADN y también ARN, que intervienen en la síntesis de algunas de las proteínas
estructurales y enzimáticas del cloroplasto. Es en la estroma donde se produce la
fijación del CO 2.
Los tilacoides constituyen sacos aplanados agrupados como pilas de monedas.
Cada pila de tilacoides lleva el nombre de granum (plural: grana). Pero además,
hay tilacoides que atraviesan la estroma y que parecen conectar entre sí a dos
tilacoides pertenecientes a otros tantos grana. A los elementos individuales
situados en las pilas se los llama tilacoides de los grana, mientras que a los
conectores se les denomina tilacoides de la estroma” 18 Cada célula tiene de 20 a

100 cloroplastos de forma esférica, ovoide o discoidal y que contienen el pigmento
verde llamado clorofila.
Cromoplastos (cromo significa “color”) contienen pigmentos coloreados amarillos,
anaranjados y rojos, que son responsables de la coloración de las estructuras
florales y las frutas.
Leucoplastos (leuco significa “blanco”), generalmente de mayor tamaño que los
cloroplastos. Su función principal es la acumulación de sustancias de reserva,
como proteínas, lípidos o almidón. Los leucoplastos más característicos son los
que contienen almidón, y se llaman amiloplastos
.
agua. p. 229)
Centro de control de la célula
(Pani
El ácido desoxirribonucleico (DNA) es el material genético de las células vivas. El
DNA de una célula contiene la información para dirigir las reacciones químicas
necesarias para la vida y la reproducción. En las células eucariontes, el DNA se
encuentra dentro del núcleo, siendo una de las características distintivas de este
tipo de células.

Núcleo: fue descrito por primera vez en 1700 por Antony Van Leevwenhoeck,
cuando realizaba estudios en eritrocitos de salmón. Posteriormente fue observado
por Fontana (1781) y descubierto en plantas fanerógamas por Brown (1831), quien
lo describió “como un corpúsculo constante en cada célula”. En la mayoría de las
células hay un solo núcleo, aunque puede haber dos en algunas células del hígado,
epitelio de las vías urinarias y células de Purkinje del corazón. Las células
multinucleadas son raras. Las mejor conocidas son los osteoclastos, fibras
musculares esqueléticas y los epitelios de algunos invertebrados. La forma nuclear
se adapta a la configuración de la célula: es redondo en células embrionarias,
contorneado en leucocitos, ramificados en las células de Sertoli del testículo de
mamíferos. La posición del núcleo en la célula es generalmente central, pero
puede variar debido a la influencia de otros componentes, por ejemplo en las
células secretoras el núcleo se localiza en la base. El núcleo propiamente dicho
(núcleo; interfásico por oposición a núcleo en mitosis o en división) consta de tres
componentes morfológicamente bien distinguibles:
Membrana nuclear (también llamada envoltura nuclear)
Cromatina
Nucleolo
La membrana nuclear es una diferenciación especializada del retículo
endoplásmica está formado por una membrana doble (cada una de estructura
trilaminar y de origen lipoproteico, similar a la membrana plasmática), la
membrana externa de la envoltura nuclear se continua con el retículo
endoplásmico, por lo que pasa a formar parte del sistema de unidad de membranas
y la interna queda en contacto con la cromatina. Entre las dos hojas de la
membrana nuclear queda un pequeño espacio perinuclear. Esta membrana posee
grandes y numerosos poros (Fig. 2.21). Los poros tienen forma redonda y de
“estructuras complejas que contienen por lo menos ocho subunidades proteicas
con un canal pequeño en el centro. El agua, los iones y las moléculas pequeñas
como el ATP pueden pasar libremente por el canal central, pero éste regula el
paso de moléculas mayores, en especial de proteínas y de RNA, probablemente
conforme se mueven las unidades proteicas ya sea para agrandar o restringir el
acceso al canal. De este modo los poros ayudan a controlar el flujo de información”

19 . Los poros se encuentran distribuidos uniformemente, estableciendo
comunicación entre el interior del núcleo y
el citoplasma.
Figura 2.21. Estructura del
núcleo y su envoltura. El núcleo
eucariótico consta de una doble
membrana externa, la envoltura
nuclear que encierra el material
genético, el DNA; que se asocia
con proteínas para formar la
cromatina. En una región de la
cromatina, el nucleolo se tiñe
más intensamente que el resto
del núcleo. (Audesirk. P. 86)
La cromatina está compuesta de DNA y
proteínas. Estas sustancias, se condensan
durante el proceso de división celular
formando los cromosomas, estructuras
filamentosas que contienen a los genes. Los
cromosomas están constituidos por cinco
tipos, distintos de proteínas llamadas
histonas. Las histonas tienen como función
envolver al ADN compactándolo en
unidades llamadas nucleosomas. La
combinación de tres o cuatro nucleosomas
constituyen un gen.
El nucléolo es un cuerpo esférico que se
encuentra en el interior del núcleo, puede
ser único o múltiple, están formados RNA
ribosomal, ribosomas, proteínas y DNA.
Los nucleólos predominan en la interfase y
al iniciarse la mitosis, ya que, durante las
siguientes fases de la división celular
desaparecen para formarse nuevamente al
final de la telofase. El trabajo del nucleólo
es sintetizar ribosomas. Una célula con
crecimiento activo puede producir 10 000
ribosomas por minuto.Después de haber
estudiado los componentes del núcleo podemos concluir que sus funciones
principales son:
A través de su DNA dirige las síntesis de proteínas.
Tiene una función importante en la división celular.
Rige las principales funciones metabólicas de la célula.
113

Transmite la información hereditaria.
Célula vegetal y animal
Las células vegetales se asemejan a los animales en innumerables mecanismos
moleculares básicos, como la replicación de DNA, su transcripción en RNA,
síntesis proteica, transformación de energía vía mitocondrias y estructura
molecular de las membranas y de varios organelos. Sin embargo, se distinguen
debido a una diversificación evolutiva y existen estructuras que son típicas de cada
clase de célula. (Figura 2.22 y 2.23)
Las principales diferencias serán mencionadas a continuación:
1.-Presencia de paredes. Además de la membrana plasmática, las células de las
plantas contienen una o más paredes rígidas constituidas de pequeñas fibras de
celulosa unidas por una especie de cemento constituidos por polisacáridos y
proteínas que les confiere una forma constante protegiendo al citoplasma contra
agresiones mecánicas, acción de parásitos, etc. Las células animales no tienen
pared celular; son propios de los vegetales, hongos y bacterias. En las células
vegetales, la síntesis proteica así como los complejos proteína-polisacárido siguen
la misma vía observada en las células animales: polirribosoma retículo
endoplásmico aparato de Golgi. Sin embargo, la celulosa es sintetizada a partir
de glucosa proporcionada por el citoplasma mediante un complejo enzimático
unido a la membrana plasmática.
2.-Presencia de plastidios. Una de las principales características de las células de
las plantas es la presencia de plastos, que son organelos mayores que las
mitocondrias y como ellas, delimitados por dos unidades de membrana. Cuando
estos organelos no contienen pigmentos, son llamados leucoplastos. Los que
contienen pigmentos son los cromoplastos, de los cuales los más frecuentes son los
cloroplastos, ricos en clorofila, principal pigmento fotosintético. Las células
animales no presentan estas estructuras porque no llevan a cabo el proceso de la
fotosíntesis.
3.-Vacuolas citoplasmáticas. Las células de las plantas contienen con frecuencia
vacuolas citoplasmáticas mucho mayores de las que existen en el citoplasma de las
células animales. Las vacuolas de las células vegetales pueden ocupar la mayor
parte del volumen celular, reduciendo el citoplasma funcional a una delgada franja
en la periferia de la célula. Como las vacuolas generalmente desplazan el

citoplasma de la célula vegetal contra su pared, el transporte intracitoplasmático
no ocurre en la célula vegetal como en la animal. Evolutivamente las células
vegetales desarrollaron un proceso que genera corrientes citoplasmáticas, llamado
ciclosis que se basa en la interacción de actina con la miosina presentes en el
citoplasma, facilitando el transporte intracitoplasmático.
4.-Presencia de almidón. Al contrario de las células eucariontes animales, que
utilizan el polisacárido glucógeno como reserva energética, las células de las
plantas tienen como polisacárido de reserva al almidón.
5.-Presencia de plasmodesmos. Las células vegetales poseen tubos de 20 a 40 nm
de diámetro que ligan a las células vecinas. Estas conexiones son llamadas
plasmodesmos, se generan simultáneamente con la pared celular primaria recién
formada al final de la división celular y establecen canales para el tránsito de
moléculas. Las células animales no presentan plasmodesmos. Solamente células de
ciertos tejidos se comunican por las uniones comunicantes.
6.-La división mitótica. Es diferente en las células vegetales, ya que estas células
no presentan centriolos como en el caso de los animales. La mayor parte de la
mitosis en los vegetales ocurre en los meristemas, regiones localizadas
principalmente en el extremo de las raíces y ramas, que contienen células con una
intensa actividad mitótica, responsables del crecimiento en esas regiones. La
división no está restringida a las células meristemáticas y las células vegetales, al
contrario de las células animales, frecuentemente pueden volver a dividirse
después de su completa diferenciación.

Figura: 2.22. Célula animal representativa, interpretada según microfotografías
electrónicas. Como todas las células, ésta se encuentra limitada por una membrana
celular. El citoplasma es atravesado y subdividido por un complejo sistemas de
membranas, el retículo endoplásmico que en algunas áreas está cubierto por
ribosomas, que son las estructuras especiales sobre los cuales los aminoácidos se
ensamblan en proteínas. También se encuentran ribosomas en otras partes del
citoplasma. Los complejos de Golgi son centros de empaquetamiento o
compactación de moléculas sintetizadas dentro de la célula. Los lisosomas y
peroxisomas son vesículas en las cuales diferentes tipos de moléculas se degradan
a constituyentes más simples. Los mitocondrios son los encargados del suministro
de energía para las actividades celulares. El citoesqueleto que es una red
altamente compleja de filamentos proteicos, cuya función es: mantener la forma de
la célula, fijar sus orgánulos y dirigir el tránsito molecular e intracelular. El cuerpo
más grande de la célula es el núcleo y dentro de el se encuentra el nucléolo.
(Curtis. p. 137)

Figura 2.23 Una célula vegetal relativamente joven, interpretada según
fotomicrografías electrónicas. Al igual que la célula animal, está limitada por una
membrana celular. Rodeando a la membrana celular hay una pared celular que
contiene celulosa. Los plasmodesmos, que son canales que atraviesan las paredes
celulares, suministran una conexión citoplasmática entre células contiguas. En las
células vegetales, las vacuolas frecuentemente ocupan la mayor parte de la célula.
Los cloroplastos, organelos donde ocurre la fotosíntesis generalmente se
concentran cerca de la superficie de la célula. La célula vegetal presenta
estructuras que también se encuentran en la célula animal, compara las figuras y
podrás observarlas. (Curtis. p. 138)
TABLA 2.8 ESTRUCTURAS CELULARES, SUS FUNCIONES Y
DISTRIBUCIÓN EN LAS CÉLULAS VIVAS.

ESTRUCTURA FUNCIÓN PROCARIONTES PLANTAS ANIMALES
Organización del material genético
Material genético Codifica la información necesaria para
construir una célula y controla la
actividad celular.
Cromosomas Contienen y controlan el uso del DNA
Núcleo Contenedor de los cromosomas rodea-
do por una membrana.
Envoltura nuclear Delimita el núcleo, regula el movi-
miento de los materiales que entran y
salen del núcleo.
Nucleolo Sintetizan los ribosomas.
DNA
Único,
Circular,
sin
protínas
Ausente
Ausente
Ausente
DNA
Muchos,
lineales,
con
proteínas
Presente
Presente
Presente
Tabla 2.8 Estaructuras celulares, sus funciones y distribución en las celulas
Estructuras citoplasmáticas
Mitocondrias Producen energía mediante metabolismo
aeróbico.
Cloroplastos Realizan la fotosíntesis.
Ribosomas Dan lugar a la síntesis de proteínas
Retículo endoplasmático Sintetizan componentes de membrana y
lípidos.
Ausente
Ausente
Presente
Ausente
Presente
Presente
Presente
Presente
Presente
Ausente
Presente
DNA
Presente
Muchos,
lineales,
con
proteínas
.
Presente
Presente
Presente

Muchas estructuras se enlistan como “ausente” en los procariontes, sin embargo, sus
funciones con frecuencia son esenciales para la vida de cualquier célula. En los procariontes,
estas funciones se realizan, pero no en estructuras visibles. Por ejemplo, los procariontes
sintetizan enzimas digestivas sobre los ribosomas adosados a la membrana celular e
COMPONENTES QUÍMICOS DE LA CÉLULA
inmediatamente secretan las enzimas, con las que digieren los alimentos fuera de la célula.
Por lo tanto, aunque los procariontes no contienen retículo endoplásmico, vesículas
secretoras y lisosomas, se realiza, la función de estos organelos. *Muchos procariontes
Los seres vivos se distinguen por su compleja organización y función, presentan
una semejanza sorprendente en lo que a su composición química se refiere, ya que
en la formación de los principales compuestos no sólo intervienen los mismos
elementos, sino con frecuencia éstos se encuentran en proporciones similares,

como en el caso de las proteínas que, en todos los organismos de los diferentes
niveles evlutivos, se forman a expensas de los 20 aminoacidos fundamentales por
medio de la biología molecular es posibles detectar y cuantificar las diferencias de
los compuestos químicos que estén en las células de las diferentes especies. Un
compuesto es una sustancia que está formada por átomos de diferentes elementos
que se combinan químicamente entre sí.
Los elementos son sustancias que no pueden ser desintegradas en otras sustancias
por medios químicos ordinarios. La partícula más pequeña de un elemento es un
átomo. Hay 92 elementos en la naturaleza y cada uno difiere de los otros en la
estructura de sus átomos. En la integración y funcionamiento de los seres vivos
intervienen, aproximadamente, 25 elementos llamados bioelementos.
Bioelementos. Su distribución no es la misma, ni está en la misma proporción en
los diferentes grupos de seres vivos, pero en general se puede considerar que el
99% de la materia viva está formada por 6 elementos importantes, para poder
identificarlos fácilmente se les conoce con la sigla CHONPS (tabla 2.9), que
corresponde al carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el fósforo y el
azufre. Los bioelementos se integran en diferentes combinaciones para formar
molé
culas
de
distin
tos
tama
ños
que
dan
orige
n a
los
comp
uesto
s
(tabla
2.10).

Compuestos orgánicos de la célula
El elemento fundamental de los compuestos orgánicos es el carbono, que unido al
hidrógeno y otros elementos (oxígeno, nitrógeno, fósforo o azufre.) es capaz de
formar una gran variedad de compuestos. Desde el punto de vista biológico los
más importantes son los siguientes:
Carbohidratos
Lípidos
Proteínas
Ácidos nucleicos
Carbohidratos. También conocidos como glúcidos, hidratos de carbono o
azúcares. Son moléculas que contienen generalmente carbono, hidrógeno y
oxígeno en una proporción de un carbono por dos hidrógenos y un oxígeno, están
agrupados en la forma H-C-OH. Los carbohidratos son las sustancias orgánicas
más abundantes en la naturaleza, se sintetizan en las plantas verdes a partir de

agua y dióxido de carbono, con la ayuda de energía solar. Este proceso se
denomina fotosíntesis y es la reacción de la que dependen todos los seres vivos, ya
que es el punto de partida de la formación de alimentos.
Generalmente los hidratos de carbono se dividen en 3 clases de acuerdo con el
número de moléculas de azúcar que contienen:
Monosacáridos o azúcares simples (una molécula de azúcar)
Oligosacáridos (dos a diez moléculas de azúcar)
Polisacáridos o azúcares complejos (muchas moléculas de azúcar)
Monosacáridos: Han sido descritos con la fórmula (CH2O)n, donde n es el
número de carbonos en el esqueleto, que puede ser de 3 a 7 carbonos (figura 2.24)
Esta fórmula explica el nombre carbohidrato que literalmente, significa “carbono
más agua”

Figura 2.24 Dos modos diferentes de clasificar a los monosacáridos según el
número de átomos de carbono y según los grupos
Figura
funcionales.
2.25 En solución
El gliceraldehído,
acuosa, la
la
ribosa y la glucosa contienen, además de los
glucosa,
grupos
azúcar
hidroxilo,
de
un
seis
grupo
carbonos,
aldehído,
se llaman azúcares de aldosa (aldosas).
existe
La dihidroxiacetona,
en dos estructuras
la ribulosa
en anillos
y la
fructosa contienen un grupo cetona y se
alfa
llaman
y beta
azúcares
que están
de
en
cetosa
equilibrio.
(cetosas).
Curtis.p.85
La molécula pasa por la forma de
cadena abierta en su transición de
Monosacáridos: “Se caracterizan por la presencia una forma de grupos estructural hidroxilo a la otra. y un La grupo
aldehído o cetona (figura 2.24) Estos grupos única funcionales diferencia en constituyen los dos anillos azúcares
es la posición del grupo hidroxilo
unido al átomo de carbono 1, en la
forma alfa está por debajo del plano
del anillo, y en forma beta, por
encima de éste. (Curtis.p.86)

altamente solubles en solución acuosa y en moléculas que contienen más de cinco
átomos, llevan a una reacción interna que cambia dramáticamente la conformación
de la molécula. Cuando estos monosacáridos están en solución, el grupo aldehído
o cetona tiene una tendencia a reaccionar con uno de los grupos hidroxilo,
produciendo una estructura en anillo. En la glucosa, por ejemplo, el grupo
aldehído del primer átomo de carbono reacciona con el grupo hidroxilo del quinto
átomo de carbono, produciendo un anillo de seis miembros, como se ve en la
(figura 2.25) Cuando se forma el anillo, puede cerrarse de dos maneras, estando
ahora el grupo hidroxilo en el primer carbono, pero situado o bien por encima, o
bien por debajo del plano del anillo. La forma en la que el grupo hidroxilo se
encuentra debajo del plano se conoce como glucosa alfa, y la forma en la que está
por encima del plano se conoce como glucosa beta. Esta pequeña diferencia entre
las formas alfa y beta de la glucosa puede llevar a diferencias muy significativas en
las propiedades de las moléculas más grandes formadas por los sistemas vivos a
partir de la glucosa. Este monosacárido representa una fuente principal de energía
para los humanos y otros vertebrados, es la forma en que el azúcar se transporta
generalmente en el cuerpo animal” 20
Oligosacáridos: Son carbohidratos que se forman por la unión de dos a diez
monosacáridos, estos se clasifican según el número de moléculas de sacáridos que
contengan: disacáridos, los de dos moléculas, trisacáridos, de tres, tetrasacáridos
de cuatro, etc.
El enlace característico mediante el cual se unen los monosacáridos se conoce
como “enlace glucosídico” y es un enlace tipo: C-O-C (figura 2.26) derivado de la
combinación de un grupo hidroxilo, de una molécula de monosacáridos, con una
porción aldehído o cetona de la otra, con desprendimiento de una molécula de
agua
20 H. Curtis. Biología. op. cit.pp. 85,86.

Figura 2.26 El disacárido sacarosa se sintetiza mediante una reacción de
deshidratación, en la que se elimina un hidrógeno (-H) de la glucosa y un grupo
hidroxilo (-OH) de la fructosa, formándose una molécula de agua y dejando los dos
anillos de monosacáridos unidos mediante enlaces simples al átomo de oxígeno
que se conserva.
Los oligosacáridos más conocidos son los disacáridos: sacarosa, lactosa y maltosa
(tabla 2.12) Los disacáridos se utilizan frecuentemente para el almacenamiento de
energía a corto plazo, en especial en los vegetales, cuando se requiere de energía,
se desdoblan nuevamente en subunidades de monosacáridos mediante hidrólisis.
Polisacáridos: Están constituidos por la unión de varios monosacáridos
principalmente glucosa unidos en cadenas largas.Por la función biológica que
desempeñan los polisacáridos pueden ser: estructurales (celulosa, quitina) y de
almacenamiento (almidón y glucógeno)
Para comprender la diferencia entre polisacáridos estructurales y de
almacenamiento de energía; se tomará como referente a la molécula de glucosa
que es una cadena de seis átomos de carbono y que cuando está en solución, tal
como ocurre en la célula, asume una forma de anillo. El anillo puede estar cerrado
de dos maneras. Una de las formas de anillo se conoce como alfa y la otra como
beta (figura 2.25) El almidón y el glucógeno están constituidos completamente por
unidades alfa. La celulosa en su totalidad por unidades beta (2.27). Ésta ligera
diferencia evita que las enzimas digestivas de los animales rompan los enlaces
entre las subunidades de glucosa.
Figura 2.27 Estructura de la celulosa. La celulosa, igual que el almidón se
compone de subunidades de glucosa, pero la orientación del enlace entre las
subunidades en la celulosa es diferente, de tal manera que cada molécula de

glucosa está invertida. A diferencia del almidón, la celulosa tiene una gran fuerza
estructural, debida parcialmente a la diferencia en sus enlaces y también el arreglo
de moléculas paralelas de la celulosa en fibras con enlaces cruzados largos. Las
células de las plantas generalmente producen fibras de celulosa en capas, que
corren en ángulos diferentes unas de otras, dando como resultado la resistencia
para el estiramiento en ambas direcciones. (Audesirk.P.43)
Polisacáridos estructurales: El polisacárido estructural más abundante de la
naturaleza es la celulosa, formada por muchas moléculas de glucosa y es el
componente fundamental de la pared celular, cuya función principal es brindar
protección y soporte mecánico a la célula vegetal. Las vacas y otros rumiantes, las
termitas y las cucarachas pueden utilizar a la celulosa como fuente de energía,
gracias a la simbiosis de los microorganismos que habitan en sus aparato
digestivo, ya que tienen la capacidad de romper la celulosa para formar moléculas
de glucosa y de esta forma asimilar este carbohidrato. La celulosa es la materia
prima para la fabricación de papel. En los animales el polisacárido más abundande
es la quitina, polisacárido en el que las subunidades de glucosa se han modificado
químicamente y presenta un grupo que contiene nitrógeno, la quitina es un
componente principal de los exoesqueletos de los artrópodos, tales como los
insectos y crustáceos, y también de las paredes celulares de muchos hongos; es un
polisacárido resistente y duro. Al menos 900 mil especies diferentes de organismos
pueden sintetizar quitina.
Polisacáridos de almacenamiento: El almidón es un producto de reserva se
encuentran en cereales, como el arroz, el trigo y el maíz, en productos vegetales
como la papa y en legumbres como el frijol. El almidón tiene dos formas: La
amilosa y la amilopectina, ambas formadas por unidades de glucosa acopladas.
El glucógeno es el almidón animal, “es la principal forma de almacenamiento del
azúcar en los animales superiores. En los vertebrados, el glucógeno se almacena
principalmente en el hígado y el tejido muscular. Si hay un exceso de glucosa en el
torrente sanguíneo, el hígado forma glucógeno. Cuando la concentración de
glucosa en la sangre baja, la hormona glucagón, producida por el páncreas, se
descarga en el torrente sanguíneo, el glucagón estimula al hígado para hidrolizar el
glucógeno a glucosa, la cual entra en el torrente sanguíneo. La formación de
polisacáridos a partir de monosacáridos requiere energía. Sin embargo, cuando la

célula necesita energía, estos pueden ser hidrolizados, liberando monosacáridos
que a su vez pueden oxidarse, suministrando energía para el trabajo celular.” 21
LÍPIDOS
También se les conoce como grasas, son insolubles en solventes polares como el
agua, pero se disuelven fácilmente en solventes orgánicos no polares, tales como el
21 Ibid. p. 89

alcohol, el éter, la acetona y el cloroformo. Al igual que los carbohidratos están
formados por carbono, hidrógeno y oxígeno como elementos principales, aunque
pueden incluir en su estructura otros elementos químicos como fósforo, nitrógeno
y azufre. Dada la diversidad de características químicas de los lípidos existen
diferentes clasificaciones, atendiendo a los criterios de saponificación. Se clasifican
en dos grupos: los que poseen en su composición ácidos grasos (lípidos
saponificables) y los que no lo poseen (lípidos insaponificables).
A las moléculas de grasa se les conoce también con triglicéridos y se dicen que
son neutros porque contienen grupos no polares. Una molécula de grasa consta de
tres moléculas de ácido graso unidas a una molécula de glicerol. El glicerol es un
alcohol de tres carbonos que contienen tres grupos hidroxilo. Un ácido graso es
una cadena de hidrocarburo larga que termina en un grupo carboxilo (-COOH), la
cadena no polar es hidrofóbica, mientras que el grupo carboxilo da a una porción
de la molécula las propiedades de un ácido, cada enlace entre el glicerol y el ácido
graso está formado por la eliminación de una molécula de agua (figura 2.28). Los
ácidos grasos que no aceptan la incorporación de más de un átomo de hidrógeno y
que no presentan enlaces dobles, se dice que son saturados, como el ácido
esteárico. Los ácidos grasos que presentan átomos de carbono unidos por enlaces
dobles, se dice que es no saturado, porque sus átomos de carbono tienen el
potencial para formar enlaces adicionales con otros átomos, como el ácido oleico
(figura 2.28). Las grasas no saturadas comúnmente se llaman aceites, son más

comunes en las plantas que en los animales (aceite de oliva, aceite de cacahuate).
Las grasas animales, como la manteca, el tocino o la mantequilla, contienen ácidos
grasos saturados y habitualmente sus temperaturas de fusión son más elevadas.
Figura 2.28 Una molécula de grasa está formada por tres ácidos grasos unidos a
una molécula de glicerol. (De aquí el nombre de “triglicérido”). Las largas cadenas
hidrocarbonadas de las que están compuestos los ácidos grasos terminan en grupos
carboxilo (-COOH), que se unen covalentemente a la molécula de glicerol. Cada
enlace se forma cuando una molécula de agua se elimina (condensación). Las
propiedades físicas de una grasa, por ejemplo su punto de fusión, están
determinadas por las longitudes de sus cadenas de ácidos grasos y por si las
cadenas son saturadas o no saturadas. Aquí se muestra tres ácidos grasos
diferentes. Los ácidos grasos esteárico y palmítico son saturados y el ácido oleico
es no saturado, como puede verse por el doble enlace en su estructura. Curtis p.93
Los triglicéridos tienen las siguientes funciones: Sirven como reserva de energía.
Los animales almacenan grasa en el tejido adiposo y estos depósitos representan
reservas alimenticias que se utilizan a corto o a largo plazo.
Protegen al cuerpo del frío, ya que son aislantes térmicos y colaboran a disminuir
la pérdida de calor.
Protegen, contra la fricción, a ciertas estructuras del organismo como el corazón y
las articulaciones.Son abundantes en la vaina de mielina de las fibras nerviosas,
donde se considera que desempeñan una función de protección.

Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de
cadena larga. En general son sólidos y totalmente insolubles en agua.
Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al
agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el pelo, la piel, las hojas y frutos,
están cubiertas de una capa de cera protectora.
Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su
panal.
Fosfolípidos: Recibe este nombre una gran variedad de lípidos que además de
carbono, hidrógeno y oxígeno contienen fósforo y en muchos casos también
nitrógeno. Son ésteres derivados del glicerol o glicerina, en los que uno de los
radicales ácidos del glicérido está sustituido por el ácido fosfórico. Todos los
fosfolípidos tienen una “cola”, hidrófoba que consta de dos cadenas de ácidos
grasos y una cabeza “hidrófila” (figura 2.29), constituida por un residuo de ácido
fosfórico cargado negativamente, el cual está unido, a su vez, a un grupo cargado
positivamente. Los fosfolípidos son, por lo tanto, moléculas anfipáticas, ya que en
la misma molécula existen las dos regiones, hidrófila e hidrófoba. Por lo cual,
tiende a formar membranas cuando se colocan en un medio acuoso, de tal modo
que las cabezas están orientadas hacia el agua y las colas hacia el interior, (figura
2.30). Los fosfolípidos desempeñan un papel muy importante en los organismos,
ya que son componentes de las membranas celulares tanto de vegetales como de
animales, participando en la regulación de la entrada y salida de materiales a la
célula. (Transporte a través de la membrana celular).
Figura 2.29 Una molécula de fosfolípidos está formada por dos ácidos grasos
unidos a una molécula de glicerol, como en una grasa y por un grupo fosfato unido
al tercer carbono del glicerol. También contiene habitualmente un grupo químico
adicional, indicado con la letra R. Las “colas”, de ácido insolubles en agua
(hidrofóbicas), la “cabeza” polar que contiene a los grupos fosfato y R, es soluble
(hidrofílica).

Figura 2.30 a) Dado que los fosfolípidos tienen cabezas solubles en agua y colas
insolubles en ella, tienden a formar una
película delgada en una superficie
acuosa, con sus colas extendidas por
encima del agua. b) Rodeadas de aguas,
se distribuyen espontáneamente en dos
capas, con sus cabezas hidrofílicas
(amantes del agua), extendidas hacia
fuera y sus colas hidrofóbicas (temerosas
del agua) hacia adentro. Esta disposición
constituye la base estructural de la base
estructural de las membranas celulares.
(Curtis: P.94)
Glucolípidos: (“lípidos con azúcar”), se
clasifican en cerebrósidos y
gangliósidos. En este grupo de lípidos, el
tercer carbono de la molécula de glicerol

no está ocupado por un grupo fosfato, sino por una cadena de carbohidrato corta.
Al igual que la cabeza de fosfato de un fosfolípido, la cabeza de carbohidrato de un
glucolípido es hidrofílica, y las colas de ácidos grasos son hidrofóbicos. En
solución acuosa, los glucolípidos se comportan del mismo modo que los
fosfolípidos y también son componentes importantes de las membranas celulares,
especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana
celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de
moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.
Esteroides: Son estructuralmente diferentes a todos los otros lípidos. Todos los
esteroides están compuestos de 4 anillos de carbono fusionados (figura 2.31), con
diferentes grupos funcionales salientes. Comprenden dos grupos de sustancias:
1.-Esteroles: Como el colesterol y la vitamina D
2.-Hormonas esteroides: Como las
hormonas suprarrenales y las hormonas
sexuales.
“El colesterol se encuentra en las
membranas celulares (exceptuando las
células bacterianas), aproximadamente el
25% (en peso seco), de la membrana de
un glóbulo rojo es colesterol. También es
un componente principal de la vaina de
mielina, la membrana lipídica que
envuelve a las fibras nerviosas de
conducción rápida, acelerando el impulso
nervioso. El colesterol es sintetizado en el hígado a partir de ácidos saturados y
también se obtiene en la dieta principalmente en la carne, el queso y las yemas de
huevo. Las altas concentraciones de colesterol en la sangre están asociadas con la
arterosclerosis, en la cual el colesterol se encuentra en depósitos grasos en el
interior de los vasos sanguíneos enfermos. Las hormonas sexuales y las hormonas
de corteza adrenal (la porción más externa de las glándulas suprarrenales, que se
encuentran por encima de los riñones) también son esteroides. Estas hormonas se
forman a partir del colesterol en los ovarios, testículos, corteza suprarrenal y otras
glándulas que las producen” 22 .
22 Ibid. p. 95
Figura 2.31 Dos ejemplos de
esteroides, a) La molécula de
colesterol está forma por cuatro
anillos de carbono y una cadena
hidrocarbonada, b) la testoterona
hormona sexual masculina
sintetizada a partir del colesterol
por células de los testículos,
también tiene la estructura
característica de cuatro anillos,
pero carece de la
hidrocarbonada. (Curtis p.95)

Prostaglandinas: Son lípidos cuya molécula básica está constituída por 20 átomos
de carbono que forman un anillo ciclopentano y dos cadenas alifáticas. Estas
sustancias tienen una marcada actividad biológica a nivel celular sobre distintas
funciones, como secreción de ácido en el estómago, contracción y relajamiento de
músculos, regulación de la temperatura corporal, agregación de las plaqueteas
sanguíneas, control de la inflamación y de la permeabilidad vascular.
Terpenos: Son constituyentes notables de ciertos vegetales, y a ellos se deben su
olor y sabor característicos. Son componentes importantes de los “aceites
esenciales” derivados de dichos vegetales, por ejemplo, los terpenos alcanfor,
limonero y mentol se presentan en el aceite de alcanfor, de limón y de menta,
respectivamente. Un alcohol terpenoide llamado fitol forma parte de la molécula
de clorofila.
Otros terpenoides incluyen el caucho (o hule) natural y los pigmentos carotenoides
que absorben la energía lumínica en la fotosíntesis y originan los colores amarillo y
naranja de las zanahorias, los follajes del otoño y otro materiales vegetales. Las
vitaminas liposolubles A, D, E y K, se sintetizan a partir de los mismos
precursores de cinco carbonos como los terpenos. Los carotenos vegetales son
precursores de la vitamina A, la cual se encuentra solamente en los animales.
Proteínas
Son moléculas grandes y complejas formadas básicamente por carbono, hidrógeno,
oxígeno y nitrógeno, sin embargo muchas también poseen azufre, fósforo y otros
elementos como magnesio, hierro, zinc y cobre (aunque estos últimos en
cantidades muy pequeñas).
Las proteínas son los componentes principales de la célula constituyendo más del
50% de su peso seco. Están constituidas por unidades más simples llamadas
aminoácidos, su denominación responde a la composición química general que
presentan, en la que un grupo amino (- NH 2) y otro carboxilo o ácido (-COOH) se
unen a un carbono (- C -). Las otras dos valencias de ese carbono quedan saturadas
con un átomo de hidrógeno (-H) y con un grupo variable al que se denomina
radical (-R) (Figura 2.32a).
Teóricamente es posible la existencia de una gran variedad de aminoácidos
distintos, pero solamente veinte tipos diferentes se utilizan para construir las
proteínas (Figura 2.32 b). Los aminoácidos que un organismo no puede sintetizar y
por tanto tienen que ser suministrados con la dieta se denominan aminoácidos

esenciales; y aquellos que el organismo puede sintetizar se llaman aminoácidos
no esenciales.
Para la especie humana son esenciales ocho aminoácidos: treonina, metionina,
lisina, valina, triptófano, leucina, isoleucina y fenilalanina (además puede
añadirse la histidina como esencial durante el crecimiento, pero no para el
adulto).
Las diferencias entre los veinte aminoácidos radican en sus grupos laterales (-R).
En ocho de las moléculas, el grupo está formado por cadenas cortas o por anillos
de carbono e hidrógeno, estos grupos son no polares y por tanto hidrofóbicos. Los
grupos laterales de siete de los aminoácidos tienen cadenas laterales que son
ácidos débiles o bases débiles; dependiendo del grupo lateral en particular y del
pH de las soluciones, por su carga eléctrica pueden ser positivos, negativos o
neutros. Los aminoácidos están unidos entre sí por enlaces covalentes que se
establece entre el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-

Figura 2.32 Cada aminoácido contiene un grupo amino (-NH 2) y un grupo
carboxilo (-COOH) unidos a un átomo de carbono central. Un átomo de
hidrógeno y un grupo lateral están unidos al mismo átomo de carbono. Esta
estructura básica es idéntica en todos los aminoácidos. La “R” indica el grupo
lateral, que es diferente en cada tipo de aminoácido. b) Los veinte aminoácidos
diferentes usados en la construcción de las proteínas. Como puede verse, la
estructura esencial es la misma en las veinte moléculas, pero los grupos laterales
difieren. Estos grupos pueden ser no polares (sin diferencia de carga entre una
zona y la otra), polares pero con cargas balanceadas de modo tal que el grupo
lateral en conjunto es neutro, o negativamente cargado o positivamente cargado.
Los grupos laterales no polares no son solubles en agua, mientras que los grupos
laterales polares y cargados son solubles en agua. (Curtis, P. 98)
NH 2) del otro, con desprendimiento de una molécula de agua. El enlace entre
estos dos grupos se denomina “enlace peptídico”, la molécula que se forma por la
unión de muchos aminoácidos se llama polipéptido (Figura 2.33). La secuencias
de aminoácidos en la cadena polipeptídica determina el carácter biológico de la
molécula proteica; aun una pequeña variación en la secuencia puede alterar o
destruir la manera de funcionar de la proteína.

Figura 2.33 a) Un enlace peptídico es un enlace covalente formado por
condensación b) Los polipéptidos, son polímeros de aminoácidos unidos por enlaces
peptídicos, en los que el grupo amino de un ácido se une al grupo carboxilo de su
vecino. (Curtis. p. 99)
Para ensamblar los aminoácidos en proteínas, una célula no sólo debe
tener una cantidad bastante grande de aminoácidos, sino también suficiente
cantidad de cada tipo.
Las proteínas son moléculas organizadas que se presentan en una gran variedad de
formas. Los biólogos reconocen cuatro niveles de organización en la estructura
proteica:
Estructura primaria. Está representada por la sucesión lineal de aminoácidos
que forman la cadena peptídica y por lo tanto indica que aminoácidos componen la
cadena y el orden en que se encuentran. El ordenamiento de los aminoácidos en

cada cadena peptídica, no es arbitrario sino que obedece a un plan
predeterminado en el ADN.
Estructura secundaria. Se forma por la disposición espacial que adopta la cadena
peptídica a medida que se sintetiza en los ribosomas. Es debida a los giros y
plegamientos que sufre como consecuencia de la capacidad de rotación del
carbono y de la formación de enlaces débiles (puente de hidrógeno).
Linus Pauling y Robert Corey (1951) descubrieron que podían formarse puentes
de hidrógeno entre el hidrógeno ligeramente positivo del grupo amino de un
aminoácido y el oxígeno ligeramente negativo del carboxilo de otro aminoácido.
Ellos identificaron dos estructuras que podrían ser resultado de estos puentes de
hidrógeno. Una de éstas fue llamada hélice alfa, porque fue la primera en ser
descubierta, y la segunda, hoja o lámina plegada beta. Las proteínas que en la
mayor parte de su longitud asumen una forma de hélice o de hoja plegada se
conocen como proteínas fibrosas.
Estructura terciaria. Corresponde a la estructura de la mayoría de las proteínas
globulares, presentándose superplegamientos y enrollamientos de la estructura
secundaria, constituyendo formas tridimensionales geométricas muy complicadas
que se mantienen por enlaces fuertes y otros débiles. “Los puentes de disulfuro
que se forman entre los aminoácidos cisteína pueden colocar parte de una proteína
cerca de otra. Fuerzas internas, debidas al tamaño y las propiedades de los grupos
funcionales en los aminoácidos específicos presentes, también pueden moldear
una proteína. Por ejemplo, los aminoácidos con grupos R muy grandes (como la
fenilalanina), son muy voluminosos para que puedan mantenerse uno junto a otro
en una sola hélice. Como resultado, la hélice se pliega.
Probablemente la influencia más importante sobre la estructura terciaria de una
proteína es su medio celular, específicamente si la proteína está disuelta en el
citoplasma, en los lípidos de la membrana o la mitad en una y la otra mitad en la
otra. Los aminoácidos hidrofílicos pueden formar enlaces de hidrógeno con
moléculas cercanas de agua, pero los aminoácidos hidrofóbicos no pueden. Por lo
tanto, una proteína disuelta en agua se pliega en un arreglo irregular, con sus
aminoácidos hidrofílicos viendo hacia el medio acuoso externo y los hidrofóbicos
hacia el interior, reunidos en el centro de la molécula”. 23
23 T. Audesirk. G. Audesirk. op. cit. p. 50

Estructura cuaternaria. Se refiere a la organización espacial adquirida cuando
dos o más cadenas polipeptídicas, iguales o diferentes, con estructuras terciarias
quedan autoensambladas por enlaces débiles, no covalentes, presentando su
propia conformación tridimensional. Esta estructura no la poseen todas las
proteínas, la hemoglobina es una proteína que presenta los cuatro niveles
estructurales, consta de dos pares de péptidos muy similares, que se mantienen
unidos mediante enlaces de hidrógeno.
Clasificación de las proteínas
Según su conformación:
Se entiende como conformación, la orientación tridimensional que adquieren los
grupos característicos de una molécula en el espacio, en virtud de la libertad de
giro de éstos sobre los ejes de sus enlaces. Existen dos clases de proteínas que
difieren en sus conformaciones características: “proteínas fibrosas” y “proteínas
globulares”.
Proteínas fibrosas. Constan de cadenas largas, dotadas a menudo de secuencias
repetitivas de ciertos aminoácidos, peculiaridad de la estructura primaria que se
refleja en las configuraciones hélice alfa y beta laminar plegada de la estructura
secundaria, su función es básicamente estructural, forma parte de la piel,
músculos, tendones y tejido conectivo.
A continuación se describen las principales proteínas fibrosas: colágeno, queratina,
fibrinógeno y proteínas musculares.
El colágeno, forma parte de huesos, piel, tendones y cartílagos, es la proteína más
abundante en los vertebrados. La moléculas contiene por lo general tres cadenas
polipeptídicas muy largas, cada una formada por unos 1 000 aminoácidos,
trenzadas en una triple hélice siguiendo una secuencia regular que confiere a los
tendones y a la piel, su elevada resistencia a la tensión. Cuando las largas fibrillas
de colágeno se desnaturalizan por calor, las cadenas se acortan y se convierten en
gelatina.
La queratina, constituye la capa externa de la piel, el pelo y las uñas en el ser
humano y las escamas, pezuñas, cuernos y plumas en los animales. La queratina
protege el cuerpo del medio externo y es por ello insoluble en agua.

El fibrinógeno es la proteína plasmática de la sangre responsable de la
coagulación. Bajo la acción catalítica de la trombina, el fibrinógeno se transforma
en la proteína insoluble fibrina, que es el elemento estructural de los coágulos
sanguíneos o trombos.
La miosina, que es la principal proteínas responsable de la contracción muscular,
se combina con la actina, y ambas actúan en la acción contráctil del músculo
esquelético y en distintos tipos de movimiento celular.
Proteínas globulares. Carecen de la regularidad que se observa en las estructuras
primaria y secundaria de las proteínas fibrosas, pero exhiben complejos patrones
de plegamiento que producen una estructura terciaria globular. En general, son
proteínas de gran actividad funcional; los anticuerpos, algunas hormonas, la
hemoglobina, las enzimas entre otras pertenecen a este grupo. Son solubles en
medios acuosos, en algunas ocasiones tienen funciones estructurales como en los
microtúbulos.
Los anticuerpos, también llamados inmunoglobulinas, agrupan los miles de
proteínas distintas que se producen en el suero sanguíneo como respuesta a los
antígenos (sustancias u organismos que invaden el cuerpo). Un solo antígeno
puede inducir la producción de numerosos anticuerpos, que se combinan con
diversos puntos de la molécula antigénica, la neutralizan y la precipitan en la
sangre.
Las hormonas proteicas son segregadas por las glándulas endocrinas, no actúan
como las enzimas, sino que estimulan a ciertos órganos fundamentales que a su
vez inician y controlan actividades importantes, como el ritmo metabólico o la
producción de enzimas digestivas y de leche. La insulina, segregada por los islotes
de Langerhans en el páncreas, regula el metabolismo de los hidratos de carbono
mediante el control de la concentración de glucosa. La tiroxina, segregada por el
tiroides, regula el metabolismo global; y la calcitonina, también producida en el
tiroides, reduce la concentración de calcio en la sangre y estimula la
mineralización ósea.
La hemoglobina es una proteína respiratoria que transporta oxígeno por el cuerpo;
a ella se debe el color rojo intenso de los eritrocitos. Se han descubierto más de
cien hemoglobinas humanas distintas, entre ellas la hemoglobina S, causante de la
anemia de células falciformes.

Todas las enzimas son proteínas globulares que se combinan con otras sustancias,
llamadas sustratos, para catalizar las numerosas reacciones químicas del
organismo. Estas moléculas, principales responsables del metabolismo y de su
regulación, tienen puntos catalíticos a los cuales se acopla el sustrato igual y
controla el metabolismo en todo el cuerpo.
Los microtúbulos son agrupaciones de proteínas globulares que actúan como
entramado estructural de las células y, al mismo tiempo, transportan sustancias de
una parte de la célula a otra. Cada uno de estos microtúbulos está formado por dos
tipos de moléculas proteicas casi esféricas que se disponen por parejas y se unen
en el extremo creciente del microtúbulo y aumentan su longitud en función de las
necesidades. Los microtúbulos constituyen también la estructura interna de los
cilios y flagelos, apéndices de la membrana de los que se sirven algunos
microorganismos para moverse. Las paredes del tubo están formadas por dos tipos
de subunidades de una proteína globular, la alfa y la beta tubulina.
Según su composición:
Pueden clasificarse en proteínas simples y conjugadas. Las simples son aquellas
que están formadas únicamente por la unión de aminoácidos, ligados unos con
otros por enlaces peptídicos, mientras que las conjugadas son las que en su
molécula presentan otros componentes orgánicos o inorgánicos. La porción no
proteica de una proteína conjugada se denomina “grupo prostético”, en la tabla
2.14, muestra la clasificación y ejemplos.

Funciones de las proteínas
Las proteínas determinan la forma y la estructura de las células y dirigen casi
todos los procesos vitales. Las funciones de las proteínas son específicas de cada
una y permiten a las células mantener su integridad, defenderse de agentes
externos, reparar daños, controlar y regular funciones (tabla 2.15). Todas las
proteínas realizan su función de la misma manera: por unión selectiva a moléculas.
Las proteínas estructurales se agregan a otras moléculas de la misma proteína para
originar una estructura mayor. Sin embargo, otras proteínas se unen a moléculas
distintas: los anticuerpos a los antígenos específicos, por ejemplo.
Tabla 2.15 Clasificación de las proteínas de acuerdo a su función
EJEMPLOS FUNCION
Insulina Regula el metabolismo de la glucosa
Adenocorticotrófica Regula la síntesis de corticosteroides
Del crecimiento Estimulan el crecimiento de los guesos
Calcitonina Regula l metabolismo del calcio.
Proteínas estructurales
Glucoproteínas Forman parte de la cubierta y pared celular
Mucoproteínas Se encuentran en el líquido sinovial y secreciones.
Alfa queratina En piel, plumas, uñas y cuernos.
Colágena En tejidos conectivos como tendones, hueso y cartílagos

ÁCIDOS NUCLEÍCOS
Son macromoléculas complejas de elevado peso molecular de naturaleza ácida, de
suma importancia biológica, se localizan principalmente en el núcleo pero también

en el citoplasma. La secuencia de bases nitrogenadas en estas moléculas
(polímeros) codifica la información genética necesaria para todos los aspectos de la
herencia biológica. A ello se debe la evolución diversificadora de lo organismos,
las mutaciones positivas y las alteraciones negativas que producen malformaciones
en los individuos. Estos ácidos no sólo dirigen la síntesis de enzimas y de otras
proteínas, sino que también son las únicas moléculas que tienen el poder (con la
ayuda de enzimas adecuadas) de autorreplicarse, que representa una
manifestación básica de la vida. Los dos tipos de ácidos nucleicos en las células
son:
Ácido desoxirribonucleico. (DNA)
Ácido ribonucleico. (RNA)
Ambos son polímeros de unidades repetidas llamadas nucleótidos (monómeros),
cada uno de los cuales está formado por un azúcar de cinco carbonos (pentosa),
una base nitrogenada (púrica o pirimídica) y una molécula de ácido fosfórico.
Además de los nucleótidos que constituyen las moléculas de los ácidos nucleícos,
las células contienen cantidades relativamente grandes de nucleótidos libres, que
desempeñan principalmente funciones de coenzimas. Por hidrólisis parcial es
posible retirar el radical fosfato de los nucleótidos, aparecen entonces compuestos
denominados nucleósidos, constituidos por una pentosa y una base.
La estructura de los ácidos nucleicos es importantísima en los mecanismos de la
herencia y de la síntesis de proteínas. Los ácidos nucleicos se presentan
detalladamente en la unidad III, tema 3.2. Por lo cual le pedimos revisar dicho
tema para que pueda obtener la información que completa el tema de compuestos
orgánicos de la célula.

TABLA 2.16 LAS PRINCIPALES MOLÉCULAS BIOLÓGICAS
Clases de
moléculas
Carbohidrato:
Generalmente
contiene
carbono,
oxígeno e
hidrógeno, en
la fórmula
aproximada
(CH 2O) n
Lipido:
contiene una
alta proporción
de carbono e
hidrógeno.
Generalmente
es no polar e
insoluble en
agua.
Proteína:
cadenas de
aminoácidos.
Contiene
carbono,
hidrógeno,
oxígeno,
nitrógeno y
azufre.
Ácido nucleico:
formados de
subunidades de
nucleótidos;
pueden
consistir en un
solo nucleótido
o en una
cadena larga de
nucleótidos.
Principales subtipos Ejempl
o
Monosacárido: Azúcar simple
Disacárido: dos monosacáridos
unidos
Polisacárido: muchos
monosacáridos
(generalmente glucosa)
unidos
Triglicérido: tres ácidos grasos
unidos a un glicerol.
Cera: números variables de
ácidos grasos unidos a una
cadena larga de alcohol.
Fosfolípidos: grupos fosfato
polar y dos ácidos grasos
unidos a un glicerol.
Esteroides: cuatro anillos
unidos de átomos de carbono
con grupos funcionales
agregados.
Ácidos nucleicos de cadena
larga
Nucleótidos simples
Glucosa
Sacarosa
Almidón
Glucógeno
Celulosa
Aceite, grasa
Ceras en cutícula de
plantas
Fosfatidilcolina
Colesterol
Queratina
Seda
Hemoglobina
Ácido
desoxirribonucleico
(DNA)
Ácido
ribonucleico(RNA)
Función
Fuente de energía importante para las células;
subunidad de la que están hechos las mayor
parte de polisacáridos.
Principal azúcar transportada en los
cuerpos de las plantas terrestres.
Almacenamiento de energía en plantas.
Almacenamiento de energía en animales.
Material estructural en plantas.
Almacenamiento de energía en
animales y algunas plantas.
Cubierta a prueba de agua en las
hojas y tallos de las plantas de tierra.
Componente común de las membranas
en las células.
Componente común de las
membranasde células eucarióticas;
precursor de otrosesteroides como la
testosterona y las sales biliares.
Proteína helicoidal, principal
componente
del cabello.
Proteína en forma de lámina delgada;
de la seda producida por la polilla
y las arañas.
Proteína globular compuestade cuatro
subunidades peptídicas; transporte de
oxígeno en la sangre de los vertebrados.
Trifosfato de
adenosina(ATP) Principal molécula transportadora
Monosfosfato de de energía a corto plazo en las células.
adenosina cíclico Mensajero intracelular.
(AMP cíclico)
Material genético de todas las células
vivas.
Material genético de algunos virus;
en las células vivas, es esencial
en el intercambio de información
genética del DNA a proteínas.
(Audesir. p.39)

COMPUESTOS INORGÁNICOS DE LA CÉLULA
Las células están constituidas por una gran cantidad y variedad de moléculas tanto
orgánicas como inorgánicas; dentro de estás últimas básicamente se encuentra las
siguientes: agua, sales minerales y gases disueltos.
Agua
El agua es una molécula formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de
oxígeno, unidos mediante enlaces covalentes. Del total de los componentes de las
células un 75 a 85% es agua, entre el 2 y el 3% son sales minerales y el resto son
compuestos orgánico. Como se puede apreciar el agua es el compuesto inorgánico
mas abundante, sin embargo, puede encontrarse en porcentajes muy bajos como
en el caso de huesos, dientes y semillas, o en el caso contrario, en las medusas
llega a más del 95%. El contenido de agua de un organismo está en relación con la
edad y con la actividad metabólica; es mayor en el embrión (90-95%) y disminuye
con los años.
“El agua es un ejemplo de una molécula polar. Una molécula polar es una
molécula con una distribución desigual de cargas; eso significa que cada molécula
tiene una parte positiva y una negativa. Las moléculas polares del agua se atraen
unas a otras, así como los iones y otras moléculas polares. Debido a esta atracción,
el agua tiene la habilidad para disolver muchas sustancias polares, como el azúcar.
Las moléculas de agua se atraen entre sí. Los átomos de hidrógeno cargados
positivamente de una molécula de agua atraen al átomo de oxígeno cargado
negativamente de otra molécula de agua. Esta atracción de cargas opuestas entre
el hidrógeno y el oxígeno, forma un enlace débil llamado enlace de hidrógeno.
Los enlaces de hidrógeno son muy importantes para los organismos porque
ayudan a mantener unidas grandes moléculas, como las proteínas” 24
El mantenimiento de un medio interno acuoso y estable es la principal misión
fisiológica de todos los organismos, tanto terrestres como acuáticos. El agua tiene
varias propiedades extraordinarias que en su mayor parte son debidas a los enlaces
(puentes) de hidrógeno que se forman en sus moléculas, y que determinan sus
propiedades fisicoquímicas que resultan ideales para el metabolismo celular. De
estas propiedades destacan las siguientes:
24 A. Biggs. et. al. op. cit. p.168

Elevado calor específico, el agua necesita más calor para aumentar su
temperatura que otras sustancias. Y así mismo, pierde mucho calor cuando se
enfría. Esta propiedad es muy importante porque los cambios de temperatura
pueden tener efectos muy fuertes sobre los seres vivos que habitan en
determinada región. Las zonas costeras tienen menos variaciones de temperatura
que las que se encuentran hacia el interior del continente y a la misma latitud,
dado que se encuentran cerca de grandes cuerpos de agua.
Elevado calor de evaporación, debido a que el agua atrae fuertemente a otras
moléculas, gasta mucha energía en evaporarse. Cuando el agua se calienta, sus
moléculas empiezan a vibrar cada vez más rápido. Y a medida que el agua
aumenta de temperatura, las moléculas de la superficie empiezan a separarse del
resto y a evaporarse. Este calor de vaporización tan alto es el que ayuda al cuerpo
humano a enfriarse. Cuando el sudor se evapora de la piel, se lleva consigo el calor
de vaporización del cuerpo ayudando así a que éste se enfríe.
Se expande cuando se congela, el agua es una de las pocas sustancias que se
expande cuando se congela. Debido a esta propiedad, el hielo es menos denso que
el agua líquida y flota cuando se encuentra en un lago, un río o en el mar. El agua
contenida en las grietas de las rocas se expande al congelarse, y con frecuencia
llega a romper las rocas. Con el paso del tiempo este proceso llega a formar suelo.
Elevada tensión superficial, esta propiedad es uno de los aspectos de la gran
cohesión de las moléculas del agua; su tendencia a agruparse entre ellas mediante
enlaces de hidrógeno, hace que las moléculas de la capa superficial del agua
actúen como una película, capaz de sostener pequeños animales como lachinche
de agua. A pesar de su elevada tensión superficial, el agua tiene una baja
viscosidad, propiedad que favorece el movimiento de la sangre a través de los
pequeños capilares y las uniones citoplasmáticas intracelulares.
Disolvente excelente, las sales se disuelven mucho mejor en agua. Este es
consecuencia de la naturaleza bipolar del agua, que hace que se oriente alrededor
de las partículas cargadas disueltas en ella. Por ejemplo, cuando el NaCI se
disuelve en agua, los iones Na + y CI - presentes en la sal sólida, se separen
rápidamente como iones independientes. Las zonas negativas de los dipolos del
agua se reúnen alrededor de los iones Na + , mientras que las zonas positivas lo
hacen en torno a los iones CI - , esto mantiene a los iones separados. Esta propiedad
le permite el transporte de diferentes sustancias a través de las membranas
celulares. Así los nutrientes son tomados por las células y los desechos son
eliminados de éstas en forma de solución.

Interviene en reacciones químicas importantes que suceden en las células vivas.
El oxígeno que liberan las plantas verdes en el aire proviene del agua durante la
fotosíntesis. Cuando su cuerpo sintetiza proteínas, grasas, ácidos nucleicos o
azúcares, produce agua durante el proceso y por el contrario cuando ingiere
proteínas, grasas o azúcares en los alimentos que consume, el agua se utiliza en las
reacciones.
Actúa como lubricante de algunas regiones del cuerpo, especialmente donde los
órganos se intercomunican.
Resulta irónico que, a pesar del papel fundamental del agua para todos los seres
vivos, el suministro de agua en el mundo esté en grave peligro debido a que el
hombre esta contaminado las aguas dulces de la superficie del planeta, las aguas
subterráneas y los océanos, con residuos tanto naturales como industriales, por tal
motivo la humanidad requiere de soluciones urgentes y así evitar un desastre
mundial.
Sales minerales
Los compuestos minerales suministran elementos necesarios para la vida, pueden
provenir del suelo, estar disueltos en el agua o encontrarse como sales en el agua
salada.La sal es el compuesto en el que el átomo de hidrógeno de un ácido es
sustituido por algún metal; puede disociarse en iones positivos y iones negativos.
Al disolverse en agua un ácido, una base o una sal, los iones que participan en su
composición se separan, estas partículas se denominan electrolitos por tener la
capacidad de conducir corriente eléctrica. Las células y los fluidos extracelulares
contienen gran variedad de sales minerales en forma de iones: cationes y aniones.
Los minerales sólidos, como calcio, magnesio y fósforo, se encuentran formando
parte de órganos duros como huesos y dientes en animales; en los vegetales
pueden formar depósito sobre su superficie, sobre todo de calcio y sílice; el fósforo
también participa en la composición de moléculas como ATP y ácidos nucleicos.

Los minerales en disolución, pueden ser metálicos o no metálicos e intervienen
en funciones como las siguientes:
Establecer estados físicos adecuados de membrana y citoplasma (potasio, sodio y
cloro)
Activadores de enzimas de plantas y animales (potasio, magnesio, calcio)
Contracción muscular (potasio, sodio, calcio)
Fotosíntesis (nitratos, sodio, magnesio, manganeso)
Como fluidos del cuerpo animal (sodio, calcio, cloro)
Absorción del fierro en la formación de hemoglobina y citocromo (cobre)

En la producción de semillas y flores y en la biosíntesis de hormonas vegetales
(zinc)
Impulso nervioso (sodio y potasio)
Gases
Componentes inorgánicos indispensables para la existencia de los seres vivos, son:
el oxígeno y el bióxido de carbono, que se utilizan en la respiración y en la
fotosíntesis, respectivamente; éstos pueden estar disueltos o integrados a los
organismos.
Con el O 2, el carbono forma frecuentemente moléculas presentes en los seres
vivos como los alcoholes –C-OH, los carboxilos –COOH y los carbonilos C=O
(aldehídos y cetonas).
El CO 2 y el O 2 son solubles en agua. El O 2 se combina fácilmente con los
electrones, por lo que muchas de las moléculas se los transfieren con liberación de
energía (como la respiración).
Por otra parte, el hidrógeno tiene afinidad hacia el oxígeno, con el que forma
óxidos. A esa capacidad (desoxidante) se le llama reductora, que es opuesta a la
capacidad oxidante del oxígeno. Estas capacidades son de gran importancia, sobre
todo en los procesos de la obtención de energía que se encuentra contenida en los
alimentos.

2.5 CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
La teoría evolucionista nos plantea la lenta transformación de la tierra y lo que en
ella habita, lo animado e inanimado están vinculados por los mismos elementos,
sin embargo hay características que solo son distinguibles para los seres vivos
como son:
1.- Los seres vivos tienen estructura celular organizada y compleja, basada en
moléculas orgánicas (de carbono, a través de componentes químicos).
2.- Los seres vivos adquieren materiales y energía de su medio y los convierten
en diferentes formas, a lo que llamamos metabolismo.
3.- Los seres vivos mantienen activamente su estructura compleja y su medio
interno, procesado llamado homeostasis.

4.- Los seres vivos crecen, es decir aumentan proporcionalmente en su biomasa.
5.- Los seres vivos responden a estímulos de su medio.
6.- Los seres vivos se reproducen, utilizando una huella molecular llamada DNA,
de manera sexual y asexual.
7.- Los seres vivos, tomados como un todo, presentan la capacidad de evolucionar.
A continuación describiremos cada una de ellas de manera general ya que a lo
largo del texto se abordarán específicamente, como el tema de estructura celular y
evolución o grandes temas como el de reproducción.
Estructura y organización compleja
En comparación con la materia sin vida de tamaño similar, los seres vivos son muy
complejos y se organizan. Un cristal de sal de mesa, por ejemplo consta de sólo
dos elementos químicos, sodio y cloro, dispuestos de manera cúbica precisa: el
cristal de sal es organizado, pero simple. Los océanos son complejos, contienen
átomos de todos los elementos naturales que se encuentran en ellos, pero estos
átomos están distribuidos de manera aleatoria. Por el contrario, una pequeña pulga
de agua está formada por docenas de elementos diferentes, unidos en cientos de
combinaciones específicas, que se organizan en elementos mayores y más
complejos, para formar estructuras como los ojos, las patas, el tracto digestivo y el
sistema nervioso. La unidad estructural y funcional en los organismos es la célula,
fragmento de vida más sencillo que puede vivir con independencia, que ocupa un
apartado en los niveles de organización (figura 1.23). Los procesos de todo el
organismo son la suma de funciones coordinadas de sus células constitutivas, la
célula misma tiene una estructura y organización específica, como has podido
constatar en los temas anteriores.
La vida en la Tierra presenta niveles estructurales jerárquicos, de los que cada uno
se basa en el nivel previo y provee el fundamento para el nivel superior (Figura
2.33).
Metabolismo (metabole = cambio)

Los organismos necesitan materiales y energía para mantener su grado elevado de
complejidad y organización, para crecer y reproducirse. Los átomos y las
moléculas, de los cuales todos los organismos están formados, pueden obtenerse
del aire, el agua, el suelo o a partir de otros seres vivos. Los organismos obtienen
estos materiales, llamados nutrimentos, del medio y los incorporan en sus propias
moléculas.
Cuando los nutrientes llegan a las células, sufren una serie de reacciones químicas
conocidas con el nombre de metabolismo, proceso mediante el cual la célula
consume o sintetiza moléculas con las consecuentes transformaciones energéticas.
En el metabolismo se distinguen dos procesos: el anabolismo y el catabolismo.
Durante el anabolismo hay síntesis de moléculas complejas a partir de
moléculas sencillas, por ejemplo, la síntesis de polipéptidos a partir de la
polimerización de aminoácidos. El catabolismo es un proceso antagónico del
anabolismo, ya que las moléculas complejas se degradan a moléculas sencillas,
como ocurre en la transformación de la glucosa en moléculas de ATP (portadoras
de la energía biológicamente útil) durante la respiración celular. Si comemos carne
que contiene proteína será degradada hasta aminoácidos (catabolismo) con los
cuales la célula podrá elaborar sus propias proteínas (anabolismo).
El proceso por el cual los organismos obtienen la materia y energía de su medio
para efectuar sus funciones se llama nutrición y puede ser autótrofa o
heterótrofa.
La nutrición autótrofa (autos = uno mismo, tropos = alimento) es aquella que
realizan los organismos capaces de sintetizar sus propios alimentos. Este tipo de
nutrición puede ser quimiosintética o fotosintética. En la quimiosintética fabrican
sus alimentos mediante reacciones químicas de oxidación de sustancias
inorgánicas, tales como el azufre y el amoniaco. Algunas bacterias sulfurosas de las
aguas termales y los fondos oceánicos (donde no llega la luz) son autótrofos
quimiosintéticos. También lo son las bacterias nitrificantes que oxidan amoniaco
para formar nitritos, el olor de aguas estancadas o del drenaje puede ser un
ejemplo.
Las bacterias quimiosintéticas autótrofas obtienen energía a partir de las
oxidaciones respectivas que llevan a cabo y dicha energía es empleada para
sintetizar las biomoléculas orgánicas necesarias para sus reacciones metabólicas
vitales.

La nutrición autótrofa fotosintética (foton = luz) la realizan las plantas, las algas y
algunas bacterias que contienen un pigmento fotosintético como la clorofila. La
mayoría de los autótrofos fabrican su alimento utilizando la energía luminosa. La
energía de luz se convierte en la energía química que se almacena en los hidratos
de carbono. El proceso mediante el cual estos autótrofos fabrican su propio
alimento se llama fotosíntesis.
La fotosíntesis es el proceso por el cual los organismos autótrofos transforman la
energía luminosa en energía química, todos los seres vivos requieren de energía
para efectuar sus funciones vitales: respirar, nutrirse, reproducirse, excretar.
Muchos de ellos lo obtienen de la energía química elaborada por los vegetales
durante el proceso de la fotosíntesis, aunque no siempre en forma directa como
sería nutriéndose del vegetal, sino de productos provenientes de animales que
incorporan esa energía química a través de su alimentación.
Los factores necesarios para la fotosíntesis son:
-Energía radiante del sol.
-Clorofila contenida en los cloroplastos de las células vegetales.
-Bióxido de carbono.
-Aceptores o transportadores de electrones (citocromos, ferrodoxina,
plastoquinona, plastocianina, flavoproteína).

Agua.
La fotosíntesis puede representarse mediante la ecuación química simplificada
siguiente:
6 CO 2
(bióxido
de
carbono)
+ 6
H 2O
(agua)
+ energía de
luz
Enzimas
Clorofila
C 6H 12O 6
(glucosa)
+ 6 O 2
(oxígeno)
La luz solar es la fuente de energía que atrapa la clorofila, pigmento verde en las
células que los autótrofos utilizan para la fotosíntesis. El bióxido de carbono y el
agua son las materias primas. Las enzimas y las coenzimas controlan la síntesis de
glucosa, a partir de estas materias primas.
Hay varias clases de clorofila las cuales, generalmente, se designan como a, b, c y
d. Algunas clases de bacterias poseen una clase de clorofila que no está en las algas
ni en las plantas. Sin embargo, todas las moléculas de clorofila contienen el
elemento magnesio (Mg).
Los autótrofos también poseen unos pigmentos llamados carotenoides que
pueden ser de color anaranjado, amarillo o rojo. El color verde de la clorofila
generalmente enmascara estos pigmentos los cuales, se pueden ver en las hojas
durante el otoño, cuando disminuye la cantidad de clorofila en las hojas. Los
carotenoides también absorben luz, pero son menos importantes que la clorofila
en este proceso. Podrías efectuar una cromatografía en papel y constatar los
pigmentos que forman la clorofila. Coloca extracto de clorofila en papel filtro y
favorece que este se moje para que absorba paulatinamente el agua al ir subiendo
diluirá los colores y los desplazará alrededor.

La fotosíntesis ocurre en dos etapas principales: (1) la que depende de la energía
de luz y (2) la que no depende de la luz. Las reacciones químicas que dependen de
la energía luminosa se llaman reacciones dependientes de luz (fase luminosa). Las
reacciones químicas que no dependen directamente de la luz se llaman reacciones
de oscuridad (fase obscura). Esto no significa que se lleven a cabo de noche. Solo
significa que no necesitan luz para que ocurran. Las reacciones dependientes de
luz ocurren en las granas de los cloroplastos. Las reacciones de oscuridad ocurren
en el estroma. A continuación ofrecemos una descripción de las reacciones
dependientes de luz.
La clorofila y otras moléculas de pigmento presentes en las granas del cloroplasto
absorben la energía de luz.
Esto aumenta la energía de ciertos electrones en las moléculas de los pigmentos
activándolos. Llevándolos a un nivel de energía más alto. A medida que los
electrones de los pigmentos llegan a un nivel de energía más bajo, liberan energía.
Los electrones regresan a un nivel de energía más bajo al pasar por una cadena de
transporte de electrones, en forma muy parecida a lo que ocurre en la respiración
celular. En el proceso de liberación de energía de los electrones, se produce ATP
(trifosfato de adenosina). En otras palabras, la energía de los electrones se
convierte en energía utilizable (ATP) en los cloroplastos. El ATP que se produce
en las reacciones dependientes de luz se utiliza en las reacciones de oscuridad de
la fotosíntesis.
La producción de ATP no es el único resultado de las reacciones dependientes de
luz. En las reacciones dependientes de luz, el agua se rompe en iones de oxígeno y
de hidrógeno y se libera oxígeno. Algunas veces, se pueden ver pequeñas burbujas
en la superficie de las hojas de plantas acuáticas. Estas burbujas contienen el
oxígeno que se ha liberado en las reacciones de luz en la fotosíntesis. Los iones de
hidrógeno que se forman cuando el agua se rompe en las reacciones dependientes
de luz, se unen a un portador de electrones para formar NADPH (adenin
dinocluótido fosfato de nicotinamida reducido) que se utiliza en las reacciones de
oscuridad.La figura (2.34) Ilustra las reacciones de la fotosíntesis y muestra la
forma en que se utiliza el agua en las reacciones dependientes de luz y la manera
en que se forman el oxígeno, el ATP y los hidrógenos. El oxígeno se libera. El ATP
y los hidrógenos que se forman en las reacciones dependientes de luz, se utilizan
en las reacciones de oscuridad.

En las reacciones de oscuridad (de la
fotosíntesis) que ocurren en el
estroma de los cloroplastos (revisar
estructuras celulares en el tema 2.5), se
usa bióxido de carbono y se forma
glucosa. Las reacciones de oscuridad
pueden ocurrir en presencia de luz, a
pesar de que esta no es necesaria. Las
reacciones de oscuridad incluyen una
serie de reacciones llamadas ciclo de
Calvin. En las reacciones de oscuridad
cada paso está bajo el control de una
enzima. Sigue los pasos de las
reacciones de oscuridad según están
en la figura 2.35.
1. El bióxido de carbono se une a un compuesto llamado RDP (difosfato de
ribulosa) para producir PGA (ácido fosfoglicérico).
A partir del PGA, y usando el ATP y los hidrógenos que
lleva el NADPH formados durante las reacciones
dependientes de luz, se sintetizan moléculas de un
compuesto llamado PGAL (fosfogliceraldehído). En otra
serie de reacciones, la glucosa se forma del PGAL.
La glucosa que se forma, contiene enlaces de alta energía
que se utilizan en las diversas reacciones metabólicas que
mantienen vivos a los organismos.
Figura 2.35 El ciclo de Calvin (Alexander. p. 60)
Nutrición heterótrofa
Figura 2.34 Las reacciones de luz y las
reacciones de oscuridad de la fotosíntesis.
(Alexander p.59)
Los organismos heterótrofos (heteros = diferente y trophos
= alimento) no cuentan con procesos bioquímicos para
llevar a cabo la síntesis o producción de sus propios alimentos, requieren
conseguirlos y lo hacen a partir del consumo de los organismos autótrofos
disponibles o de materia orgánica proveniente de ellos. Este tipo de nutrición la

ealizan la gran mayoría de especies de bacterias los hongos, protozoarios y los
animales. Algunos heterótrofos como las vacas y los venados comen plantas
(herbívoros), otros como los lobos y los leones (carnívoros) se comen a los
herbívoros. Por lo tanto, podemos decir que la energía que atrapan los autótrofos
se mueve a través de todos los seres vivientes.
Los tipos de nutrición heterótrofa son: holozoica, saprofita, parásita y simbiótica.
La nutrición holozoica ocurre cuando los organismos ingieren partículas sólidas
que, posteriormente, son digeridas y absorbidas. Para ello estos organismos han
desarrollado diversos tipos de sistemas digestivos para transformar y absorber los
alimentos. Figura 2.36
La nutrición saprófita se lleva a cabo en bacterias, mohos, hongos, levaduras, e
insectos. Las sustancias nutritivas no se ingieren sino que se absorben a través de
la membrana celular. Los seres vivos
saprofitos habitan principalmente sobre
animales y vegetales muertos, en
descomposición, o en sus desechos. Si
movemos un tronco en descomposición
podrás percibir una gama amplia de
organismos como: cochinillas, lombrices,
hongos y otros.
Figura 2.36 El ser humano es un
organismo heterótrofo holozoico.
(Desayuno ecológico, actividad
dentro del proyecto de educación
ambiental, Plantel 01)
En cuanto al parasitismo es una forma
de nutrición en que el parásito, vive
sobre o dentro de otro organismo, a
partir del cual obtienen su alimento. En
esta relación interactúa el huésped y el
parásito; generalmente el parásito es más
pequeño que el huésped (como por
ejemplo garrapata – res). También obtienen su alimento mediante ingestión, como
los heterótrofos holozoicos; o bien por absorción de moléculas a través de sus
paredes celulares, como los soprófitos. Como ejemplo podemos distinguir
ectoparásitos (fuera) como: piojos, chinches, pulgas y endoparásitos (dentro):
gusanos, bacterias, tenia, virus.

Homeostasis (homos = mismo, stasis = estar)
Las estructuras organizadas y complejas no se mantienen fácilmente, para
permanecer vivos y funcionar eficazmente, los organismos deben mantener
condiciones constantes dentro de su cuerpo, proceso llamado homeostasis. Una de
las muchas condiciones que regula es la temperatura corporal. Entre los animales
de sangre caliente, por ejemplo, los órganos vitales como el cerebro y el corazón se
mantienen a una temperatura constante y caliente, a pesar de amplias variaciones
en la temperatura ambiental, podrá la temperatura estar a 10°C en el exterior, pero
nuestro cuerpo forzosamente deberá estar a 36.5°C.
El mantenimiento de la homeostasis se efectúa por una gran variedad de
mecanismos automáticos. En el caso de la regulación de la temperatura, éstos
incluyen la sudoración cuando hay temperaturas elevadas; cuando hay bajas
temperaturas, el metabolismo emplea más alimento. Por supuesto, que no todo
permanece igual durante la vida de un organismo. Suceden cambios mayores, tales
como el crecimiento y la reproducción, pero éstos no representan fallas de la
homeostasis, sino que son partes genéticamente programadas del ciclo de vida de
los organismos.
CrecimientoEn algún momento de su ciclo de vida, todos los seres vivos se hacen
más grandes, esto es, crecen. Tal característica es obvia para las plantas, los pájaros
y los mamíferos, que inician su vida con un tamaño muy pequeño y durante el

ciclo de la misma su crecimiento es evidente, las bacterias unicelulares son
pequeñas aun cuando se forman y crecen hasta casi el doble de su tamaño original
antes de que se dividan. En todos los casos, el crecimiento comprende la
conversión de materiales adquiridos del medio en moléculas específicas del
cuerpo del organismo que las captó. Crecimiento es el aumento de la biomasa
(peso vivo), si peso 40 y 80 kg., esa sería mi biomasa.
Irritabilidad. Los seres vivos detectan y responden a estímulos en su medio
interno y externo, esta capacidad se llama irritabilidad. Los animales han formado
durante su evolución órganos sensoriales complejos y sistemas musculares que les
permiten detectar y responder a estímulos del medio que los rodea, como la luz, el
sonido, las sustancias químicas y la temperatura. Los estímulos internos se
perciben por medio de receptores sensibles a la presión, el dolor y a los estímulos
químicos. Por ejemplo, cuando siente hambre, percibe contracciones en el
estómago vacío y también concentraciones bajas de azúcares y grasas en la sangre.
Usted responde a este estímulo externo eligiendo los objetos apropiados para
comer, digamos, una rebanada de fruta en lugar del plato y el tenedor. Los
animales, con sus complejos sistemas nerviosos y sus cuerpos móviles, no son los
únicos organismos que reciben y responde a estímulos. Las plantas que se
encuentran junto a su ventana crecen orientadas hacia la luz y las bacterias que
lleva una persona en el intestino producen diferentes tipos de enzimas,
dependiendo de si bebió leche, ingirió dulces o ambos.
Movimientos causados por la irritabilidad
Tropismos (trope = giro). Son las respuestas más simples a estímulos ambientales,
como la intensidad de luz (fototropismo) el grado de humedad (higrotropismo), la
gravedad (geotropismo), etcétera. Provocan movimientos de orientación o de
rechazo, como sucede en las células que forman a organismos sésiles que carecen
de sistema nervioso como las plantas. No se conoce con precisión el mecanismo
que desencadena estas respuestas, aunque se piensa que existen sistemas
receptores a nivel molecular, tal vez hormona-enzima, que hacen a ciertas células
de un organismo responder a los estímulos.
Tactismos. Son también respuestas positivas o negativas a ciertos estímulos físicos
o químicos externos, pero a diferencia de los anteriores, implican el
desplazamiento de la célula, como sucede por ejemplo con los espermatozoides
que se desplazan hacia el óvulo, debido a un estímulo básicamente químico.

Otras células, como los glóbulos blancos y los microorganismos, pueden
desplazarse ya sea por medio de seudópodos (falsas pies), que son alargamientos
de partes de la célula, por organelos como los cilios o pestañas vibrátiles o por
flagelos, que son semejantes a los cilios pero más grandes y que permiten un
desplazamiento rápido. Estas estructuras se mueven mediante diferencias
citoplásmicas locales de tensión superficial (como turgencia y deshidratación).
Cualquier estímulo o cambio del medio, ya sea mecánico, luminoso, eléctrico,
radiaciones, químico, etcétera, puede provocar distintos grados de irritabilidad.
Estas experiencias son de las más frecuentemente realizadas en protozoarios: si a
una amiba se le estimula con un objeto puntiagudo, el protozoario elude ese
objeto, pero si se trata de un alimento la célula lo “acepta” y fagocita.
Nastas o respuestas násticas. A diferencia de los tropismos, las nastas son
movimientos de respuestas independientes del estímulo que los causa, es decir,
que no se orientan hacia éste. Las respuestas násticas pueden ser movimientos
permanentes, como el crecimiento, o de variación, que son reversibles.
En las respuestas násticas permanentes los cambios ocurren con lentitud y son
irreversibles, como el crecimiento y la floración, estimulada por la intensidad de la
luz. Las respuestas násticas de variación son reversibles y pueden ser causadas
por distintos estímulos como, la apertura y cierre de los estomas, determinada por
la turgencia o la falta de agua de las células estomáticas (y de toda la planta).
La nictinastia o “dormición” de las hojas de algunas plantas, que consiste en un
rítmico abrir por las mañanas sus hojas y cerrarlas por las noches, debido a
movimientos de iones potasio que provocan grandes cambios del potencial
osmótico de las células motrices que causan esos movimientos.
La seismonastia consiste en una respuesta a la agitación de ciertas plantas como la
sensitiva o vergonzosa (Mimosa púdica), que responde cuando se le toca o se le
sopla cerrando sus foliolos y bajando sus hojas. No es una respuesta ociosa de este
organismo ya que puede interpretarse como defensa al ramoneo (comerse ramas u
hojas) que efectúan los chivos o los borregos.
La sensitiva también responde a las altas
temperaturas y otros estímulos como los
Figura 2.37 Los seres vivos se
reproducen conforme crezca,
este bebé orangután se
parecerá a sus padres sin llegar
a ser idéntico. La similitud y
variablidad de las crías son
importantes para la evolución
de la vida. (Audesirk. p. 6)
eléctricos y los químicos. Estas reacciones se
deben a pérdidas rápidas de agua en las
células motrices de sus hojas.

Reproducción
La continuidad de la vida sucede porque los organismos se reproducen y dan
origen a descendientes del mismo tipo (figura 2.37). La reproducción, es copiarse
así mismo es un acto a través del cual se perpetua la especie. Los procesos para
generar descendientes son variados, puede ser sexual y asexual pero los resultados
de la perpetuación del material genético de los padres son los mismos. La
diversidad de la vida sucede en parte porque los descendientes, aunque provienen
del material genético proporcionado por los padres, por lo general, son diferentes.
Los mecanismos por medio de los cuales los rasgos pasan de una generación a la
siguiente, valiéndose de una “huella genética” contenida en moléculas de DNA,
produce estos descendientes variables.

Evolución
Aunque la característica genética de un solo organismo es casi la misma durante
toda la vida, la composición genética de una especie, comprendida como un todo,
cambia a lo largo de muchos periodos de vida. Con el tiempo, las mutaciones y la
variabilidad en los descendientes proporcionan diversidad en el material genético
de una especie. En otras palabras, las especies evolucionan. La fuerza más
importante en la evolución es la selección natural, proceso mediante el cual los
organismos con mayores rasgos adaptativos sobreviven y se reproducen de
manera más satisfactoria que otros que carecen de tales rasgos. Los rasgos
adaptativos que surgen de una mutación genética, que incrementa la
supervivencia, pasan a la siguiente gneración.

(Gama: 9. 15)
2.6 DIVISIÓN CELULAR
Todas las células del cuerpo proceden de la división de células preexistentes. Las
células que se encuentran en la mayor parte de los organismos pluricelulares se
han formado a partir de la división de una única célula, el cigoto, que se forma tras
la unión (fecundación) de un óvulo y un espermatozoide. La división celular
proporciona la base para el crecimiento, tanto en los seres que se reproducen
sexualmente como en los que lo hacen asexualmente, y para la transmisión de las
características hereditarias de una generación de células a la siguiente.
En la formación de las células corporales (células somáticas) el proceso de
división nuclear es lo que se conoce como mitosis. Por la mitosis, cada está segura de recibir un juego completo de instrucciones genéticas. La
mitosis es un sistema de reparto en el que se distribuyen los cromosomas y el
DNA que contienen, asegurando así la continuidad de las generaciones celulares.
En los organismos que se reproducen asexualmente, la mitosis es el único
mecanismo para la transmisión de la información genética. En los organismos que
se reproducen sexualmente, los progenitores tienen que producir células sexuales
(gametos o células germinales) que contienen sólo la mitad del número normal de
cromosomas, de modo que los nuevos individuos se forman tras la unión de los
gametos masculino y femenino que se producen en los órganos reproductores
mediante un tipo especial de división reduccional llamado meiosis.
La división celular transmite un juego completo de información hereditaria a cada
célula hija, la información hereditaria de todas las células vivas se encuentra en el
ácido desoxirribonucleico (DNA). Para que cualquier célula sobreviva, debe tener
un juego completo de instrucciones genéticas, por lo tanto cuando una célula se
divide no puede simplemente dividir sus genes por la mitad y darle a cada célula
hija la mitad de un conjunto. En lugar de eso, la primera debe duplicarse su
DNA, de igual manera que se obtienen fotocopias de un manual de operación.
Cada célula hija recibe entonces un “manual de DNA” completo que contiene
todos los genes.
Cada célula recién formada debe recibir las moléculas necesarias para leer sus
instrucciones genéticas y para conservarse viva el tiempo suficiente para adquirir
nuevos materiales del medio y procesar nuevos componentes celulares. En
general, cuando una célula se divide, su citoplasma se divide por igual en las dos

células hijas. Este mecanismo proporciona a ambas células hijas todos los
organelos, nutrimentos, enzimas y otras moléculas que requieren.
Ciclo celular:
Los ciclos vitales son un atributo importante de la vida. La descendencia de una
especie a lo largo del tiempo es una secuencia de ciclos vitales. De modo
semejante, las células están sometidas a ciclos de crecimiento y aplicación, en los
que se dividen repetidamente. Un ciclo celular es el período que va desde una
mitosis a la siguiente, es decir el intervalo entre dos generaciones.
Las células recién formadas en general adquieren nutrientes del medio,
reproducen sus propias partes y crecen. Después de cierto tiempo, dependiendo
del organismo, del tipo de célula y de los nutrimentos que dispone, la célula se
divide. Esta descripción general se aplica tanto a las células procariontes como a
las eucariontes. Sin embargo, como las células procariontes son estructural y
funcionalmente diferentes de las células eucariontes, sus ciclos celulares difieren
en varios aspectos, por lo tanto se analizaran por separado.
Ciclo de la célula procarionte
En condiciones favorables, los ciclos celulares se efectúan rápidamente. Por
ejemplo, la bacteria intestinal Escherichia coli puede completar su ciclo celular en
30 minutos o menos.Durante la mayor parte de este tiempo, la célula absorbe
nutrimentos a partir del medio, crece y duplica su DNA. Tan pronto como el DNA
se ha duplicado, la bacteria se divide; en algunas bacterias la célula empieza a
dividirse aún antes de que la duplicación del DNA haya terminado.
Con un solo cromosoma y sin la presencia de un núcleo independiente, las células
de las bacterias se dividen mediante fisión binaria (figura 2.38)
Antes de la duplicación del DNA, un punto sobre cada cromosoma se fija en la
membrana plasmática.
El cromosoma se duplica, el par resultante de cromosomas idénticos se fija a la
membrana plasmática en puntos cercanos, pero distintos.
La célula se agranda, se agrega una nueva membrana plasmática entre los dos
puntos de unión, separándolos.

Conforme los dos cromosomas se mueven hacia los extremos opuestos de la célula,
la membrana plasmática que se encuentra alrededor de la parte central de la
célula crece hacia su interior.
Finalmente, se forman las dos células hijas.
Cada célula hija recibe así uno de los cromosomas duplicados y la mitad del
citoplasma aproximadamente. Con un juego completo de genes y con materiales
para trabajar, las dos células hijas empiezan a crecer, iniciando un nuevo ciclo.

Figura 2.38. Las células procariontes se dividen por fisión binaria.
El cromosoma circular esta unido a un punto de membranas plasmática.
El cromosoma se duplica. Las dos copias estan fijas a la membrana en puntos.
La célula se alarga; se agrega nueva membrana plasmática entre los puntos de
unión.
La membrana plasmática crece hacia el interior en la parte central de la célula.
La célula orginal se ha dividido en dos células hijas. (Audesirk: P. 162)
CICLO DE LA CÉLULA EUCARIONTE
En las células eucariontes, el problema de dividir exactamente el material
genético es mucho más complejo. Una célula eucarionte típica contiene
aproximadamente mil veces más DNA que una célula procarionte, y este DNA es
lineal y forma un cierto número de cromosomas diferentes.
El ciclo celular eucarionte consta de dos fases principales
La primera, la interfase, es el periodo entre las divisiones celulares, durante el
cual la célula adquiere nutrimentos del medio, crece y duplica sus cromosomas.
Durante la segunda fase, la división celular también llamada mitosis (fase M), se

divide una copia de cada cromosoma, la mitosis va seguida de la citocinesis
(división del citoplasma) con lo que resulta la formación de dos células hijas.
Interfase
Aunque la mitosis constituye morfológicamente la etapa más notable, es en la
interfase cuando ocurre la duplicación de los componentes moleculares de la
célula madre. La interfase se divide en tres periodos G1, S y G2 (la abreviación G
proviene del término inglés Gap que significa intervalo).
Período G1
El período G1 es generalmente la fase del ciclo celular más variable en duración
(Tabla 2.21). Este período se caracteriza por la reanudación de la síntesis de RNA
y proteínas, que estaba interrumpida durante la mitosis (período M). En los tejidos
de rápida renovación, cuyas células están constantemente en división, el período
G1 es corto; un ejemplo es el epitelio que reviste el intestino delgado, que se
renueva en el hombre cada tres días. Otro tejido con intensa proliferación es la
médula ósea, donde se forman los glóbulos rojos y algunos glóbulos blancos de la
sangre. Todos estos tejidos son extremadamente sensibles a tratamientos que
afectan la replicación del DNA (drogas o radiaciones), razón por la cual son los
primeros en ser dañados en tratamientos de quimioterapia del cáncer o de
radioterapia en general. Todos estos tratamientos afectan generalmente el
metabolismo de los ácidos nucleicos.
Otros tejidos no manifiestan daño tan rápidamente, por presentar una tasa de
proliferación menor, tal como ocurre en la epidermis. Finalmente, existen tejidos
cuyas células se reproducen muy raramente, como es el músculo liso, o no
proliferan en absoluto, como son las neuronas (células nerviosas). Se dice que las
células que no se dividen y que permanecen indefinidamente en interfase, están
en el período G0 (G-cero).

Período S.
Durante el período S la célula duplica en forma semiconservativa su contenido de
DNA. El desarrollo de las técnicas de autorradiografía permite situar al período S
como una etapa bien definida de la interfase. Un análisis detallado de la
duplicación del DNA demostró que la incorporación de timidina no se da al
mismo tiempo en todos los cromosomas y que, dentro de un mismo cromosoma,
existe un patrón determinado del orden de la síntesis. Por eso se dice que la
duplicación del DNA es asincrónica. De lo anteriormente expuesto se concluye
que, dentro del período S, los diversos segmentos de los cromosomas comienzan y
terminan su duplicación en distintos momentos.
Período G2
En el período G2 tiene lugar los preparativos necesarios para la próxima mitosis,
pero no todos ellos son conocidos. No obstante, se sabe que la síntesis del RNA y
de las proteínas, iniciadas en el período G1 continúa en los períodos S y G2 y se
interrumpe en el período siguiente (período M o mitosis). Después de la mitosis,
las células que están continuamente dividiéndose, repiten este ciclo (G1, S, G2,
M) una y otra vez.
Citológicamente, la interfase se caracteriza por la ausencia de cromosomas
visibles, el núcleo diferenciado está lleno de cromatina, que se ha formado a
medida que los cromosomas se han desplegado después de la mitosis anterior.
Fases de la mitosis
La división celular se compone de divisiones o repeticiones del material nuclear
denominación, en sentido estricto, mitosis (división del núcleo) y de división
citoplasmática o citocinesis (citos, célula, y cinesis, movimiento).
La mitosis es un periodo muy dinámico, de continua y gran actividad. Para su
mejor comprensión el proceso se divide en fases discretas y cada fase se identifica
por hechos específicos. Estas fases, en orden secuencial son: profase, metafase,
anafase y telofase (figura 2.40).

Profase (pro = primero), se caracteriza por la condensación gradual de la
cromatina interfásica, que termina formando una serie de estructuras como
bastoncillos que se tiñen intensamente: los cromosomas, cada uno formado por dos
cromátides. Durante toda esta fase, los filamentos de cromatina que constituyen
los cromosomas se presentan muy alargados, dando al núcleo un aspecto
enrollado. Los nucleolos se van desorganizando, en tanto los centríolos, ya
duplicados durante la fase S, migran un par a cada polo de la célula. Los
microtúbulos del citoesqueleto se desarman y sus subunidades son usadas para
formar los ejes de microtúbulos que parten desde dos pares de centríolos.
La fase siguiente es la prometafase, que se inicia de modo abrupto, por la
desorganización de la envoltura nuclear. Esta envoltura se desarma, originando
vesículas membranosas, morfológicamente semejantes, a las vesículas del retículo
endoplásmico liso. Junto con la ruptura de la envoltura nuclear, los microtúbulos
del huso tienen acceso a los cromosomas, que ahora presentan cinetocoros
maduros a la altura de los centrómeros. Algunos microtúbulos se unen a los
cinetocoros y pasan a denominarse microtúbulos del cinetocoro (figura 2.39 b y
c).
El término cinetocoro se cita a menudo en conexión con el centrómero. El
cinetocoro de cada cromosoma es una estructura plurilaminar, aplanada, que se
forma a ambos lados del centrómero. Cada cinetocoro está íntimamente asociado
con cada una de las dos cromátidas hermanas. Las zonas externas del cinetocoro se
unen finalmente a los microtúbulos que constituyen las fibras del hueso.

En la metafase (meta = mitad), la condensación cromosómica alcanza un máximo
por lo que en ésta fase los cromosomas son visibles al microscopio. Los
microtúbulos, partiendo desde los centríolos localizados en los dos polos celulares,
se mezclan, formando el huso mitótico. Debido a que los microtúbulos están
insertos en los cinetocoros, los cromosomas se disponen en una placa, en la zona
correspondiente al ecuador de la célula. En cromosomas metafísicos, las dos
cromátidas (hebras de DNA) y los centrómeros son más fácilmente visibles debido
a la condensación intensa de los dos filamentos de DNA.
En la anafase (ana = encima) es la más breve, ocurren los fenómenos esenciales
que tienen que ver con la distribución de los cromosomas en la mitosis. Es en esta
fase en la que las cromátidas
hermanas de cada estructura
cromosómica doble se separan y
migran hacia los extremos
opuestos de la célula. Para que se dé
una separación completa, cada
región centromérica tiene que
dividirse en dos. Una vez que ha
ocurrido esto, cada cromátida se
denomina ahora cromosoma
hijo.Como se comentó
anteriormente, el movimiento de
los cromosomas hacia los polos
opuestos de la célula depende
de la unión entre las fibras del
huso y el centrómero (cinetocoromicrotubulina).Investigaciones
recientes han puesto de manifiesto
que la migración de los
cromosomas es consecuencia de la
actividad de una serie de proteínas
Figura 2.39 Mitosis en una célula animal
con un número diploide igual a 4. En el
texto se describe lo que sucede en cada
fase. De las parejas de cromosomas
homólogos, una tiene cromosomas
metacéntricos largos y los otros
cromosomas submetacéntricos más cortos.
Los cromosomas paternos y maternos se
presentan en colores distintos. En el
inserto (g) se muestra la telofase de una
célula vegetal, con la formación de la
placa celular y la ausencia de centríolos.
(Klug.p.28)

específicas, denominadas proteínas motoras.
Estas proteínas utilizan la energía generada por la hidrólisis del ATP, y se dice que
su actividad constituye el motor molecular de la célula. Estos motores actúan en
diversos puntos de las células en división, y están todos ellos implicados en la
actividad de los microtúbulos que finalmente sirven para impulsar a los
cromosomas a extremos opuestos de la célula. Los centrómeros de cada
cromosoma parecen dirigir el camino en la migración, con los brazos
cromosómicos colgados detrás. Dependiendo de la localización del centrómero a
lo largo del cromosoma, puede adquirir diversas formas durante su separación.
Los pasos que ocurren en la anafase son esenciales para proporcionar a cada célula
hija una dotación idéntica de cromosomas. En células de la especie humana
tendría que haber en este momento 46 cromosomas en cada polo, uno de cada una
de las parejas hermanas originales.
La telofase (telos = fin), se inicia cuando los cromosomas hijos alcanzan los
respectivos polos y se caracteriza por la desaparición de los microtúbulos de los
cinetocoros, la reconstrucción de los núcleos y la formación de las células hijas. La
descondensación de la cromatina, la reorganización de los nucleolos y la
reconstitución de la envoltura nuclear, que proceden en sentido esencialmente
inverso a los observados en la profase. Del mismo modo se desarma el sistema
microtubular mitótico. Las nuevas envolturas nucleares se forman por la fusión de
vesículas originadas en la desorganización nuclear de la célula madre.
Citocinesis
La citocinesis o división citoplasmática se inicia en la anafase y termina después
de la telofase con la formación de las dos células hijas. En la célula animal se forma
una constricción, al nivel de la zona ecuatorial de la célula madre, que va
progresando y termina por dividir el citoplasma, formándose dos células hijas,
cada una de ellas recibe partes iguales del contenido citoplasmático.
La aplicación de métodos de inmunofluorescencia en células en mitosis demostró
la presencia de miosina y actina en regiones del estrangulamiento que ocurre
entres las dos células hijas en la telofase (fig. 2.39), y explica, en términos de
interacción molecular, la constricción que lleva a la separación de las dos células
hijas.

La división del citoplasma es diferente en las plantas, dado que tiene una pared
rígida, la membrana plasmática no se “estrangula”. En la telofase se forma un
tabique a lo largo del ecuador de la célula madre. Esta formación se denomina
placa celular y resulta de la fusión de vesículas provenientes del aparato de Golgi.
La membrana de las vesículas formarán la nueva membrana plasmática de esta
región (figura 2.39 g).
La mitosis es un proceso que garantiza la continuidad genética lo cual da como
resultado la producción de dos células nuevas con juegos de cromosomas que son
idénticos a los de las células que les dio origen.
Meiosis
La meiosis es un tipo especial de división celular, exclusiva de los organismos que
se reproducen sexualmente, pero para comprender la meiosis aclararemos
primeramente algunos términos relacionados con los cromosomas. Cada
organismo tiene un número de cromosomas característico de su especie particular,
en el hombre tiene 46 cromosomas, sin embargo, en estos organismos las células
sexuales, o gametos, tienen exactamente la mitad del número de cromosomas que
caracterizan a las células somáticas del organismo. El número de cromosomas de
los gametos se conoce como haploide (conjunto simple), y el número en la célula
somáticas como número diploide (conjunto doble).
Para abreviar, el número haploide se designa como n y el número diploide como
2n. En los seres humanos, por ejemplo n = 23 y por tanto 2n = 46, cuando un
espermatozoide fecunda a un óvulo, los dos núcleos haploides se fusionan n + n =
2n y el número diploide se restablece. En cada célula diploide cada cromosoma
tiene una pareja. Estos pares de cromosomas se conocen como pares homólogos.
Para mantener la homeostasis en términos del número cromosómico, los gametos
que se unen son haploides y no diploides gracias a un par de divisiones celulares
especiales. El proceso que tiene estos resultados se llama meiosis (meioum =
disminuir), esta división ocurre en diferentes momentos del ciclo de vida de
diferentes organismos. En muchas células algáceas, ocurre inmediatamente
después de la fecundación para producir las células haploides que constituyen la
forma de vida predominante de esos organismos. En muchas células vegetales, la
meiosis ocurre tiempo después de la fecundación, de modo que en las plantas se
observan fases alternantes haploides y diploides. Las plantas más primitivas pasan
la mayor parte de su ciclo en la fase haploide (gametofito), mientras que las plantas

superiores se caracterizan por una fase diploide dominante (esporofito). En los
animales las dos divisiones de la meiosis producen gametos haploides.
Mecanismos de la meiosis
Comprende dos divisiones celulares, llamadas meiosis I (primera división
meiótica) y meiosis II (segunda división meiótica), que ocurren en el siguiente
orden:
MEIOSIS I
MEIOSIS II
Profase I Leptoteno
Zigoteno
Paquiteno
Diploteno
Diacinesis
Prometafase I
MetafaseI
Anafase I
Telofase I
Interfase
Profase II
Metafase II
Anafase II
Telofase II
Antes abordar cada fase describiremos brevemente de qué manera las células
diploides se convierten en gametos o esporas haploides.
A diferencia de la mitosis, en la que cada uno de los miembros de una pareja de
cromosomas homólogos, que provienen del padre y de la madre, se comporta de
manera autónoma en la división, en la meiosis el par de cromosomas homólogos se
une, es decir, sufre sinapsis. Cada estructura en sinapsis, denominada bivalente,
da lugar a una unidad, la tétrada, que consta de cuatro cromátidas. La presencia
de cuatro cromátidas demuestra que ambos cromosomas se han duplicado. Para
alcanzar la haploidía son necesarias dos divisiones. En la primera, denominada
división reduccional (debido a que el número de centrómeros, cada uno de los
cuales representa a un cromosoma, se a la mitad después de esta

división), cada diada se divide en dos divisiones pueden dar lugar, potencialmente,
a cuatro células haploides. La meiosis, como la mitosis, es un proceso continuo.
Primera división: Profase IHay dos hechos importantes en la profase I. En
primer lugar los miembros
homólogos de cada pareja de
cromosomas se encuentran de
alguna manera y sufren la sinapsis. En
segundo lugar, hay un proceso de
intercambio denominado
entrecruzamiento, entre los
homólogos en sinapsis (ver figura 2.40)
La primera profase meiótica es
compleja y se ha subdividido en
cinco subfases: leptoteno, zitogeno,
paquitemo, diploteno y diacinesis.
Leptoteno (leptos = delgado y nema = filamento)
En la subfase leptoteno, el material cromatínico interfásico comienza a
condensarse y los cromosomas, aunque todavía extendidos, se hacen visibles. A lo
largo de cada cromosoma se encuentran los cromómeros, que son condensaciones
localizadas que recuerdan a las cuentas de un collar. Pruebas recientes, sugieren
que es durante el leptoteno cuando comienza el proceso denominado búsqueda
del homólogo que precede al apareamiento inicial de los homólogos.
Zigoteno (zygón = pareja)
FiFigura 2.40 Proceso de la meisosis sigue
las ilustraciones y fotografías. (Biggs. p. 301)
Los cromosomas continúan acortándose y engrosándose en la subfase zigoteno. En
el proceso de búsqueda del homólogo, los cromosomas homólogos sufren un
alineamiento inicial entre sí. Este alineamiento se considera un apareamiento
preliminar, que se completa hacia el final del zigoteno. En la levadura, los
homólogos quedan separados unos 300 nm y hacia el final del zigoteno son visibles
entre el par de homólogos unas estructuras denominadas elementos laterales. A
medida que prosigue la meiosis, la longitud total de los elementos laterales

aumenta y comienza a formarse entre los homólogos un componente
ultraestructural más amplio, el complejo sinaptinémico.
Cuando termina el zigoteno, los homólogos apareados constituyen una estructura
denominada bivalente. Aunque los dos miembros de cada bivalente ya han
replicado su DNA, todavía no es aparente que cada miembro es una estructura
doble. El número de bivalentes de una especie dada es igual a su número haploide
(n).
Paquiteno (pachys = grueso)
En la transición entre el zigoteno y la subfase paquiteno, continúan la
espiralización y el acortamiento de los cromosomas, y hay un mayor desarrollo del
complejo sinaptinémico que se encuentra entre los dos miembros de cada
bivalente. Esto da lugar a un apareamiento más íntimo denominado sinapsis.
Comparado con el característico apareamiento preliminar del paquiteno de la
levadura, los homólogos quedan ahora separados sólo unos 100 nm.
Durante el paquiteno ya es evidente que cada homólogo es una estructura doble,
lo que proporciona una prueba visual de la anterior replicación del DNA de cada
cromosoma. Así pues, cada bivalente tiene cuatro miembros, llamados cromátidas.
Como en la mitosis, las réplicas se denominan cromátidas hermanas, mientras
que las cromátidas paternas respecto de las maternas de una pareja de homólogos
se denominan cromátidas no hermanas 25 . La estructura de cuatro miembros
también se denomina tétrada, y cada tétrada tiene dos pares de cromátidas
hermanas.
Diploteno (diplóos = doble)
Al observar la siguiente subfase diploteno es incluso más aparente que cada
tétrada consta de dos parejas de cromátidas hermanas. En cada tétrada, cada par
de cromátidas hermanas comienza a separarse. Sin embargo, uno o más puntos
permanecen en contacto, que es por donde las cromátidas se han entrelazado.
Cada uno de tales puntos se denomina quiasma y se cree que representa el lugar
en donde las cromátidas no hermanas han sufrido intercambio genético mediante
el proceso que denominamos anteriormente entrecruzamiento. Aunque el
intercambio físico entre los cromosomas ocurre en la subfase previa del paquiteno,
el resultado del entrecruzamiento es visible sólo cuando los cromosomas

duplicados comienzan a separarse. El entrecruzamiento (crossing over) es una
fuente importante de variabilidad genética. Con este proceso se forman nuevas
combinaciones de material genético.
Diacinesis (día = a través)
La subfase final de la profase I es la diacinesis. Los cromosomas se separan, pero
las cromátidas no hermanas permanecen íntimamente asociadas mediante los
quiasmas. A medida que progresa la separación, los quiasma se desplazan hacia los
extremos de la tétrada. Este proceso, denominado terminalización, comienza
hacia el final del diploteno y se completa durante la diacinesis. En esta última
subfase de la profase I, el nucleolo y la envoltura nuclear desaparecen y los dos
centrómeros de cada tétrada quedan unidos a las recién formadas fibras del huso.
Metafase, Anafase y Telofase I
Después de la primera profase meiótica, siguen fases similares a las de la mitosis.
En la metafase de la primera división los cromosomas se acortan y engrosan al
máximo. Son visibles los quiasmas terminales de cada tétrada y parece que son
éstos lo único que mantiene unidas a las dos cromátidas no hermanas. Cada
tétrada interactúa con las fibras del huso, facilitando el movimiento hacia la placa
metafásica.
En la primera división, el par de cromátidas hermanas se mantiene unido por el
centrómero común. Éste no se divide. En la primera anafase, la mitad de cada
tétrada (una pareja de cromátidas hermanas denominada diada) se separa hacia
cada uno de los polos de la célula en división. Este proceso de separación es la
base física de los que denominaremos , que indica la
separación de los cromosomas. Ocasionalmente se producen errores en la meiosis
y no se consigue dicha separación. El término no disyunción describe tal fallo,
cuyas consecuencia se abordan en unidad III referente a mutación. Cuando
termina la anafase I normal, hay una serie de diadas en número igual al número
haploide en cada uno de los polos.
Si no hubiera ocurrido entrecruzamiento en la primera profase meiótica, en cada
polo, cada diada constaría exclusivamente de cromátidas bien maternas o bien
paternas. Sin embargo, el intercambio que se produce por entrecruzamiento
origina cromátidas mosaico de origen paterno y mate rno. El alineamiento de cada
tétrada antes de la primer anafase es al azar. La mitad de cada tétrada será
arrastrada a uno u otro polo aleatoriamente, y la otra mitad se desplazará al polo

opuesto. Esta segregación aleatoria de diadas es la base del principio mendeliano
de la transmisión independiente, que estudiaremos en la Unidad III, se puede
volver a esta discusión cuando estudiemos este principio.
En la telofase de la primera división meiótica de muchos organismos, se forma
una membrana nuclear alrededor de las diadas. A continuación el núcleo entra en
un corto periodo de interfase. En otros casos las células pasan directamente desde
la primera anafase a la segunda división meiótica. Aunque haya un periodo de
interfase, los cromosomas no se replican, ya que ya están formados por dos
cromátidas. En general, la telofase meiótica es mucho más corta que la
correspondiente fase mitótica.
La segunda División Meiótica
Si cada gameto o espora tiene que recibir sólo una cromátida de cada una de las
tétradas originales, es esencial que haya una segunda división de las cromátidas
hermanas que forman cada diada. En la profase II, cada diada está formada por un
par de cromátidas hermanas, unidades por un centrómero común. En la metafase
II los centrómeros se dirigen hacia la placa eucatorial. Entonces el centrómero se
divide y en la anafase II las cromátidas hermanas de cada diada se separan hacia
los polos opuestos. Ya que el número de diadas es igual al número haploide, en la
telofase II se encuentra un miembro de cada pareja de cromosomas homólogas en
cada polo. Cada cromosoma se denomina mónada. Al final de la meiosis, no sólo
se ha conseguido el estado haploide, sino que, si ha habido entrecruzamiento, cada
mónada es una combinación de información genética paterna y materna. Por ello,
los descendientes que se producen por la unión de gametos recibirán de los
mismos una mezcla de la información genética presente originalmente en sus
abuelos. Potencialmente, después de la citocinesis, en la telofase II, se pueden
producir cuatro gametos haploides como resultado de la meiosis.
Espermatogénesis y oogénesis
Aunque lo que ocurre durante las divisiones meióticas es similar en todas las
células que participan en la gametogénesis, en la mayoría de las especies animales
hay ciertas diferencias entre la producción de un gameto masculino
(espermatogénesis) y de un gameto femenino (oogénesis).
La espermatogénesis tiene lugar en los testículos, que son los órganos
reproductores masculinos. El proceso comienza con un mayor crecimiento de una
célula germinal diploide no diferenciada, denominada espermatogonia esta célula

aumenta de tamaño hasta convertirse en un espermatocito primario, que sufre la
primera división meiótica. Los productos de esta división se denominan
espermatocitos secundarios. Cada espermatocito tiene un número haploide de
diadas. Luego, los espermatocitos secundarios sufren la segunda división meiótica
y cada una de estas células produce dos espermátidas haploides. Las
espermátidas, mediante una serie de cambios en el desarrollo, denominada
espermiogénesis, se convierten en esperma o espermatozoides móviles y
altamente especializados. Todos los espermatozoides que se producen durante la
espermatogénesis reciben igual cantidad de material genético y citoplasma. En la
figura (2.41) se muestra estos pasos.
En animales maduros del sexo masculino la espermatogénesis puede ser continua
o darse periódicamente, determinándose su inicio de acuerdo con la naturaleza del
ciclo reproductor de la especie. Los animales que se reproducen durante todo el
año producen esperma continuamente, mientras que aquellos que tienen un
periodo de reproducción limitado a una estación particular del año sólo lo hacen
durante dicho periodo.
En la oogénesis animal, la formación de los óvulos tiene lugar en los ovarios, los
órganos reproductores femeninos. Las células hijas que resultan de las dos
divisiones meióticas reciben igual cantidad de material genético, pero no reciben
igual cantidad de citoplasma del oocito primario, derivado de las oogonias, se
concentra en una de las dos células hijas. La concentración del citoplasma es
necesaria debido a que la función principal del óvulo maduro es nutrir al embrión
en desarrollo después de la fecundación.
En la primera anafase meiótica de la oogénesis, se separan las tétradas del oocito
primario y las diadas se desplazan hacia los polos opuestos. En la primera telofase,
las diadas presentes en un polo se separan rodeadas por muy poco citoplasma para
formar el primer corpúsculo polar. La otra célula hija que se produce en esta
primera división meiótica recibe la mayoría del citoplasma y se denomina oocito
secundario. El primer corpúsculo polar puede o no dividirse para producir dos
pequeñas células haploides. El óvulo maduro se producirá a partir del oocito
secundario, en la segunda división meiótica. En esta división el citoplasma del
oocito secundario se reparte de nuevo desigualmente, dando lugar a una oótida y a
un segundo corpúsculo polar. La oótida se diferencia posteriormente en el óvulo
maduro, en la figura 2.41 se presentan los pasos que dan lugar a la formación del
óvulo maduro y de los corpúsculos polares.

A diferencia de las divisiones de la espermatogénesis, las dos divisiones meióticas
de la oogénesis pueden no ser consecutivas. En algunas especies animales, las dos
divisiones pueden darse una a continuación de la otra. En otras, incluida la
especie humana, la primera división de todos los oocitos comienza en el ovario
Fig. 2.41 Espermatogénesis y oogenésis en células animales. (Klug,p. 38
embrionario, pero se detiene en profase II. Muchos años después, se continúa la
primera división en cada oocito antes de la ovulación. La segunda división se
completa sólo después de la fecundación.
Lo más significativo de la meiosis es el mantenimiento de la constancia de la
información genética entre generaciones y la enorme variación genética en las
poblaciones.

Figura 2.42 Comparación entre los aspectos fundamentales de la mitosis y la
meiosis. (Griffiths. p. 61)
2.7 REPRODUCCIÓN
Una de las características más importantes de los seres vivos es su capacidad de
reproducirse, es decir, formar nuevos organismos a partir de uno o dos
progenitores. Esta característica le ha dado a muchos organismos la oportunidad
de perpetuarse y preservar la especie aun cuando el medio en que se desarrollen
sea hostil.

Para que la reproducción se lleve a cabo es necesario que el organismo sobreviva
hasta alcanzar la madurez sexual y, de esa forma, producir seres parecidos a su
progenitor o progenitores. Existen dos formas de reproducción: sexual y asexual.
Algunas son tan simples, como una fisión de células, y otras tan complejas, como la
reproducción en plantas y animales superiores que implica varios fenómenos:
transferencia de material genético a los hijos, la oogénesis, la espermatogénesis, la
fecundación, la formación del cigoto, la diferenciación y el desarrollo del
organismo, hasta su etapa adulta.
Reproducción asexual:
Es la formación de nuevos individuos sin la participación de gametos. Se lleva a
cabo con un solo progenitor que no posee células sexuales, de manera que todos
los descendientes producidos asexualmente tienen la misma dotación de genes,
sus descendientes se originan por mitosis de las células somáticas de su único
progenitor a excepción de las bacterias) ; por lo tanto, no presentan variación
genética y son idénticos a dicho progenitor; en cambio, tienen la ventaja de una
gran rapidez para reproducirse, fenómeno que no solo le reporta una mayor
cantidad de descendientes que asegura la supervivencia del grupo, sino que a
través de este acelerado proceso de reproducción existe una mayor probabilidad
que se presenten mutaciones, que favorecen la variación.
La poca diferenciación de las células de los organismos que se reproducen
asexualmente, posibilita restaurar los tejidos dañados o mutilados del individuo.
Esta capacidad celular se llama totipotencia. La titopotencialidad tiende a
perderse conforme las células adquieren mayor grado de especialización.
La reproducción asexual se presenta en protistas, bacterias, animales poco
evolucionados como las hidras y esponjas. En hongos y plantas, la reproducción
asexual es frecuente, aun en los grupos más evolucionados, como las
angiospermas, que además de reproducirse en forma sexual lo pueden hacer en
forma vegetativa.
Principales formas de reproducción asexual:
Bipartición, es la forma más sencilla de reproducción asexual, el individuo se
divide en dos partes iguales, como sucede en algunos protozoarios y en bacterias
(organismos unicelulares).

Gemación, este proceso asexual se presenta en organismo multicelulares como las
esponjas y los celenterados y consiste en la formación de brotes o yemas en el
organismo progenitor mediante división de células somáticas por mitosis; al
crecer, este brote se desarrolla como un nuevo organismo. Durante algún tiempo
permanece unido al cuerpo del progenitor alimentándose de él y finalmente se
separa; otras veces continúa adherido al progenitor para crear una colonia; por lo
tanto, puede desarrollarse antes o después de separarse parcial o totalmente del
organismo progenitor.
Gemulación, es la formación de un nuevo individuo a partir de una gémula, es
decir, un agregado de células rodeadas por una cápsula resistente. En muchas
esponjas de agua dulce las gémulas se forman durante el otoño y soportan el
invierno en el interior del cuerpo, seco o congelado, de su progenitor. Al llegar la
primavera, las células internas de la gémula se activan, salen de la cápsula y crecen
hasta formar una nueva esponja.
Esporulación, los hongos, algas, helechos y algunos musgos se reproducen
mediante esporas, que son células reproductoras protegidas por una pared externa
resistente. Las esporas pueden ser flageladas y móviles o fijas. Cuando caen en
medio favorables, la pared protectora se rompe y da origen a un nuevo organismo.
Un ejemplo es la producción del hongo Pleurotus ostratus y el Shitake realizado
en el plantel 12 de Nochixtlán.
Fragmentación (regeneración).
Algunas especies de plantas y
animales se reproducen por
fragmentación, la cual consiste en
que su organismo se fragmenta en
varias partes accidental o
espontáneamente, y cada una se
regenera por mitosis,
originando un nuevo organismo. Un
ejemplo, es el de la lombriz de
tierra, que al llegar al límite de su
crecimiento puede fragmentarse y en
ocho o nueve porciones y cada una
de origen a un nuevo individuo; esta
Fig. 2.43 Producción del hongo
Shitake en troncos, en los que se
introducen las esporas con ayuda de
taquetes de madera.

sería una fragmentación espontánea. La restitución de las porciones de los
filamentos de las algas pardas y verdes, que con frecuencia se rompen por el
movimiento de las olas, es un ejemplo de fragmentación accidental.
La regeneración se considera un proceso de reproducción sólo en los organismos
en que esta capacidad se encuentra generalizada; en los que no, se reduce a la
reparación del tejido dañado, como en la reconstrucción de la cola de la lagartija o
la cicatrización de pequeñas heridas en los vertebrados. La reproducción por
regeneración también se presenta en algunas plantas. En este caso, se le llama
reproducción o multiplicación vegetativa.
Multiplicación vegetativa, se presenta en algunas especies de vegetales y consiste
en que el nuevo individuo se origina a partir de una parte especial de su
progenitor, la cual se regenera. (hojas, tallo y raíces). La multiplicación vegetativa
puede ser por:
Tubérculos. Son tallos subterráneos como la papa. Cada una de sus yemas pueden
producir un nuevo individuo.
Estolones. La fresa se propaga por estolones, que son tallos delgados rastreros que
presentan yemas, las cuales dan origen a nuevas plantas formando raíces e
independizándose de la planta progenitora.Bulbos. La cebolla, el ajo y la azucena
son bulbos y también medios de multiplicación vegetativa.Estacas. Cuando una
porción del vegetal se pone en tierra húmeda, forma raíz y desarrolla una nueva
planta, se le denomina reproducción por estaca, es propio de frutales, forestales u
ornamentales (manzana, durazno, álamo, geranio, nochebuena, mora).
Acodos. Mediante este procedimiento se pueden doblar y enterrar en suelo
húmedo las ramas de la planta que después formarán raíces, y desarrollarán una
nueva planta; por acodaje se multiplican frutales y forestales (frambuesa,
zarzamora, uva, café, durazno)
Hijuelos. Cuando la planta llega a un estado adulto, emergen a su alrededor
hijuelos que pueden ser extraídos y plantados para dar como resultado un
individuo nuevo, tal es el caso del maguey y el plátano.

Figura 2.44 Plantación de nopal para la producción de grana cochinilla a partir de
raquetas en el plantel 12, COBAO Nochixtlán. Proyecto: Manejo de insectos
benéficos.
Rizomas. Son raíces que generalmente tienen capacidad para iniciar un nuevo
organismo, por ejemplo, el pasto es capaz de tejer una alfombra a partir de algunas
raíces, o la caña de azúcar que sembramos por segmentos del mismo organismo.
Cladodio o raqueta. Propio del nopal, si sembramos una raqueta, la parte que
hace contacto con el suelo le emergen raíces que favorecen el desarrollo de un
nuevo organismo.
Esqueje. Característico del clavel en la que puede desprenderse una extensión del
tallo para desarrollar un nuevo organismo.
Partenogénesis, este tipo de reproducción se considera asexual porque los
gametos no se fusionan, pues el nuevo ser se desarrolla a partir del óvulo (gameto
femenino) sin haber sido fecundado. Algunos insectos como la abeja se reproducen
a veces de manera sexual y otras asexualmente por partenogénesis. La abeja reina
es inseminada por el macho sólo una vez en la vida. Ella almacena los

espermatozoides y los usa para fecundar sus óvulos durante la reproducción sexual
originando abejas hembras. Cuando se reproduce por partenogénesis los óvulos no
fecundados se desarrollan y originan machos.
Figura 2.45 Reproducción vegetativa. Una nueva planta de fresa se forma por
estolón. (Vazquez p.58 Libro Biología 2)
Reproducción sexual
La reproducción sexual ocurre cuando dos progenitores se unen y contribuyen
con una célula especializada (óvulo y espermatozoide; anterozoide) para formar
uno o varios descendientes. Cada padre otorga al descendiente su propia carga
genética, de tal manera que los hijos no son exactamente iguales a uno de los
padres, sino que tienen características heredadas de ambos.
La ventaja biológica de la reproducción sexual, que ocurre en vegetales, animales
y en seres vivos sencillos, es que permite la variabilidad obtenida de las mejores
características de los progenitores. Así, el hijo puede llegar a tener adaptaciones
que le permiten mejores condiciones de sobrevivencia que los padres. Sin
embargo, este tipo de reproducción es complicada, requiere más tiempo, gasta
mucho más energía que la reproducción asexual.
Reproducción en algas. La reproducción sexual en su forma más primitiva
podemos observarla en el ciclo de vida de las Chlamydomonas, algas verdes
unicelulares con dos flagelos. Las Chlamydomonas pasan la mayor parte de su vida
en estado haploide y solamente un corto periodo en diploide. Cuando escasean sus
nutrientes, en especial los nitratos, se reproducen sexualmente mediante la fusión

de dos células haploides de Chlamydomonas de diferentes cepas (+ y -) y
producen un cigoto diploide; a éste se le forma una cubierta protectora que lo
faculta para permanecer en vida latente bajo condiciones rigurosas, hasta que su
medio nuevamente es favorable; entonces el cigoto se divide por meiosis en cuatro
células haploides, que después de un tiempo y luego de desarrollarse darán origen
a cuatro individuos maduros. Cada uno de ellos, al reproducirse en forma asexual
por mitosis, dará origen a más células haploides.
Cuando los dos gametos son morfológicamente iguales se dice que la reproducción
es por isogamia y los gametos reciben el nombre de isogametos (del griego isos:
igual). Cuando el gameto femenino es grande e inmóvil (oosfera u óvulo) y lo
fecunda el gameto masculino, más pequeño y móvil (anterozoide o
espermatozoide), se habla del tipo principal de la reproducción sexual: la oogamia
(del griego oón, que significa huevo, y gamos, que quiere decir unión sexual).
El alga verde filamentosa llamada Spirogyra generalmente se reproduce
asexualmente, pero también lo hace de manera sexual por conjugación, que se
lleva a cabo cuando dos filamentos de Spirogyra se sitúan paralelamente.
Entonces, de cada par de células, una de éstas emigra a través del tubo de
conjugación a la célula del otro filamento, formando un cigoto diploide protegido
por una resistente pared celular. Posteriormente, del cigoto así creado se forman
cuatro núcleos haploides por el proceso de meiosis. De estos cuatro núcleos
haploides por el proceso de meiosis. De estos cuatro núcleos, tres degeneran y
sólo uno se desarrolla para dar origen al nuevo filamento de Spirogyra.
Aunque en este proceso no hay una diferenciación morfológica precisa de las
células reproductoras, por su comportamiento se puede considerar como célula
reproductora masculina a la que emigran por el tubo de conjugación para
fusionarse con la célula del filamento opuesto. Por su parte, la célula estática hace
las veces del óvulo.
Reproducción en hongos.
Los hongos Basidiomycetes son los que se
conocen como setas, y tienen forma de
sombrillas. Su reproducción asexual
es poco conocida; en algunos se realiza
por multiplicación vegetativa o bien por
gemación. La reproducción sexual
generalmente se realiza de la siguiente

forma: debajo del sustrato, las hifas (+) y (-) monocarióticas (con un solo núcleo) se
unen y los dos núcleos se fusionan. De la hifa se forma una línea de células que
tienen dos núcleos (dicarióticas), a partir de la cual brota un cuerpo fructífero, el
basidioscarpo, por lo común más conocido como seta.
En la cara inferior del píleo (estructura en forma de sombrilla) se localizan las
agallas, compuestas por numerosas laminillas; cada una contiene una gran
cantidad de basidios. En cada basidio los núcleos se fusionan; la fusión de los dos
núcleos (cariogamia) produce la fecundación que conduce a la formación del
cigoto: Éste, por meiosis, forma cuatro núcleos haploides que originan las
basidiosporas. Cada basidiospora se sostiene por el esterigma, pequeña proyección
del basidio, hasta que alcanza la madurez y se desprende para generar nuevos
micelios.
Reproducción en plantas inferiores
Briofitas (hepáticas y musgos). La alternancia de generaciones de las briofitas es
un ciclo reproductivo en el que el gametofito (fase haploide) forma gametos que se
fusionarán para formar un cigoto. Cuando el cigoto germina, forma la fase diploide
llamada esporofito.
El esporofito contiene a las esporas, que debido a divisiones meióticas quedan
haploides. Cuando las esporas germinan forman gametófitos haploides.
En las hepáticas, el esporofito es muy pequeño. Comúnmente, el gameotifto es la
etapa más conocida. En la mayoría de las especies es de forma aplanada, y se une
al sustrato por los rizoides, en lugar de hojas tienen superficies foliares.
Las hepáticas pueden también originar yemas, que son pequeños cuerpecillos
discoides capaces de formar en condiciones favorables un nuevo gametofito. Las
yemas se encuentran dentro de estructuras en forma parecida a una copa.
Ciclo de vida musgos. El gametofito de los musgos forma estructuras
reproductoras en las puntas de sus ramas: las femeninas o arquegonios y las
masculinas, llamadas anteridios. Cuando éstos maduran, salen del anteridio los
espermatozoides, que nadan o son llevados por corrientes de agua al gameto
femenino, que se encuentra en el arquegonio, y se realiza la fusión de los gametos
que forman un cigoto diploide (2n) (figura 2.47)

Figura 2.47 Ciclo de vida del musgo Polytrichum. (Gama. p. 124)
El cigoto origina una planta esporofítica, que al principio se adhiere al gametofito
y obtiene de él sus alimentos. Al principio, el esporofito contiene escasa clorofila y
nunca está en contacto directo con el suelo. Desarrolla en la parte superior un
filamento que termina en una cápsula o esporangio dentro del cual se encuentran
las esporas, que también por un proceso de meiosis resultan haploides (n).
Cuando una espora (n) cae en un medio con suficiente grado de humedad,
germina y origina al protonema, que es un filamento que se ramifica. El
protonema posee en su cara inferior rizoides y en la superior pequeñas yemas que
darán origen a nuevos gametófitos que reiniciarán un nuevo ciclo.
Traqueofitas inferiores. En las traqueofitas inferiores, son las plantas vasculares
que no forman semillas como los helechos, el gametofito o prótalo (planta que
forman gametos) y el esporofito (que forma esporas) son plantas independientes.
Los helechos tiene en el envés (parte inferior de la hoja) frondas maduras que
presentan soros, que son estructuras que contienen varios esporangios. Mientras
los esporangios maduran, el soro está protegido por un tejido llamado inducio, que
utilizan los botánicos taxónomos en la clasificación de los helechos.
Ciclo de vida de los helechos. La célula madre de cada espora (2n) origina por
meiosis células haploides (n), las cuales al encontrar condiciones propicias
Fig. 2.48. Ciclo de vida de un helecho. (Gama,p. 125)

germinan y crean al gametofito laminar, casi siempre en forma de corazón
(prótalo); de aquí se forman los anteridios, productores de los anterozoides (n),
que son los gametos masculinos, y los arquegonios, que producen las oosfereas
(n), gameto femenino.
La fecundación se realiza cuando en anterozoide se fusiona con la oosfera dentro
del arquegonio y forma el cigoto (2n), que por mitosis desarrolla la generación
esporofita que constituye la nueva planta del helecho (figura 2.48)
Reproducción en plantas superiores
La semilla es una estrategia adaptativa que apareció en las plantas vasculares
superiores durante el proceso de su evolución. Representa la culminación del
éxito del reino de las plantas superiores para su supervivencia en el medio
terrestre, ya que la semilla es la estructura reproductora que contiene al embrión
del esporofito y un suministro alimenticio encerrado dentro de una cubierta
protectora. El suplemento alimenticio nutre a la planta joven durante los primeros
estadios de crecimiento. Al igual que las esporas, las semillas pueden sobrevivir en
condiciones adversas. La semilla se desarrolla en la generación esporofítica de la
planta. Dentro de las plantas con semilla están las gimnospermas (tienen semillas
“desnudas”) y las angiospermas (sus semillas están cubiertas).
Las plantas vasculares con semilla (o traqueofitas superiores) también tienen
alternancia de generaciones. Los gametófitos masculinos están representados
por los tubos polínicos, que contienen dos células espermáticas; en este caso, el
grano de polen actúa como una microspora.
El gametofito femenino en las gimnospermas está formado por varios arquegonios
(como el cono o “piña”). En las angiospermas, los granos de polen llegan al
gametofito femenino (gineceo). Cada grano de polen que desciende en forma de
tubo polínico (gametofito masculino) lleva dos células espermáticas de las que sólo
una fecunda al óvulo y forma al cigoto.
El cigoto se transforma en el embrión, que queda suspendido en vida latente
dentro de la semilla y que entrará en actividad al germinar para originar a un
nuevo esporofito, que es la fase de las plantas superiores comúnmente conocidas.
Las plantas con semilla presentan además un cuerpo o cormo, con tejidos
verdaderos que forman órganos bien diferenciados como raíz, tallo, hojas y, en las
angiospermas, flores y frutos.

Ciclo de vida en gimnospermas. En las gimnospermas (por ejemplo, las
coníferas) los conos o estróbilos (piñas) son unisexuales. En la mayoría de las
especies se encuentran en el mismo árbol, pero algunas las tienen en distinto
árbol. Para la fecundación, el aire transporta al polen hasta el cono femenino.
En algunas especies las semillas se desprenden del cono en cuanto se forman;
pero en otras, se requiere de un periodo de descanso que puede durar semanas o
años. El
tiempo que
dure el
periodo es
característico en cada especie (figura 2.49).
Figura 2.49.Ciclo de vida de un pino. (Gama. p. 126)
Ciclo de vida en angiospermas. En las angiospermas, las semillas maduran
dentro de sus frutos (angeian = recipiente y sperma = semilla).
Las flores son las partes de esta plantas donde se localizan los órganos
reproductores, que
generalmente están protegidos
por los verticilos o envolturas
florales que son el cáliz y la
corola, que casi siempre tienen
color y olor agradables y atraen
a los insectos, lo que contribuye
a la polinización y fecundación

entre diferentes individuos de la misma especie, llamada fecundación cruzada
(figura 2.50).
Figura 2.50.En las flores de las angiospermas se localizan los órganos
reproductores. (Gama. p. 127)
El aparato reproductor masculino es el androceo, formado por los estambres, que
en su parte superior tienen una estructura llamada antera que es la encargada de
la formación de los granos de polen. Los granos de polen representan a los
gametos masculinos. Generalmente tienen forma esférica u ovoide y están
protegidos por dos cubiertas: la exina, muy resistente y ornamentada, y la interior
o intina, principalmente formada por la celulosa. En el interior existen dos células:
una grande o célula vegetativa, en cuyo seno se encuentra la otra, que es muy
pequeña, llamada célula germinativa o germinatriz.
El aparato reproductor femenino se llama gineceo. Está formado por carpelos,
que son hojas modificadas para formar el estigma, estilo y ovario. El estigma
produce el néctar y en el interior del ovario se encuentran los óvulos.Por medio
de las hormonas y la acción de ciertos estímulos internos y externos se realiza,
regulan y coordinan los mecanismos de todas las funciones que integran el
metabolismo, desarrollo y reproducción en los vegetales (figura 2.51).
En las angiospermas, el futuro óvulo (diploide) se localiza dentro del ovario. Éste
sufre una reproducción meiótica y origina cuatro células haploides, de las que tres
degeneran y sólo una sobrevive para dividirse tres veces seguidas por mitosis, lo
que dan origen a ocho células que también son haploides y se encuentran dentro
del óvulo. Sólo una de estas células es la ovocélula o gameto femenino (haploide).
Cada grano de polen contiene dos núcleos haploides. Cuando el polen a
madurado, la antera lo libera y por polinización o transferencia de polen, que se
realiza por medio del aire, agua, insectos, etcétera., es transportado al gineceo o
pistilo (aparato femenino) de otra flor de su especie (rara vez se realiza la
autofecundación).
El estigma del gineceo estimula químicamente al grano de polen, que forma el
tubo polínico que crece hacia el interior del gineceo o pistilo y desciende por el
pistilo hacia el óvulo. Uno de los núcleos del grano de polen se divide en dos
núcleos espermaticos, de los cuales uno se dirige al óvulo y el otro se queda en el
tubo polínico.

Figura 2.51. Ciclo de vida en
angiospermas. (Gama.p. 128)
La fecundación se realiza entre uno de los dos núcleos espermáticos y la ovocélula
haploide para formar el cigoto diploide, el cual, al desarrollarse, formará al
embrión que normalmente se encuentra dentro de las semillas.
La cantidad de semillas dependerá del número de óvulos, ya que de cada cigoto se
desarrolla una semilla que queda dentro del fruto. El fruto se formará al
desarrollarse y madurar el ovario.
Reproducción en animales

En los animales, los gametos se forman y maduran en los órganos sexuales o
gónados, que son los testículos y ovarios, a partir de las “celulares madres”:
espermatogonias y las oogonias; a este proceso se le conoce como gametogénesis,
analizado en el tema de división celular.
A la fusión del óvulo con el espermatozoide se le llama fecundación y esta puede
ser externa o interna. Es decir, se da en el interior del organismo o fuera de él
La fecundación externa generalmente se presenta en los animales
acuáticos, y consiste en la liberación de los gametos en el agua, proceso conocido
como desove. Se trata, hasta cierto punto, de una fertilización al azar, aunque para
su éxito contribuye el hecho de que ambos gametos sean expulsados en sitios
cercanos al mismo tiempo. Esta forma sincronizada de desove requiere que tanto
la hembra como el macho alcancen la madurez sexual simultáneamente y en la
misma zona. Además, se ha descubierto que algunas especies de animales marinos
producen óvulos que liberan ciertas sustancias para atraer a los espermatozoides.
La producción de grandes cantidades de gametos, en especial óvulos, ayuda a
mantener equilibrado el crecimiento de las poblaciones de animales del medio
acuático, ya que de la proporción de óvulos fecundados se presenta por lo general
una alta tasa de mortalidad de la cría durante su proceso de crecimiento. En la
mayoría de peces y mariscos la fecundación es externa.
El tiburón, la lisa y la raya son peces de fecundación interna. La fecundación en la
mayoría de las ranas es externa, se realiza en el medio acuático, aunque para la
expulsión de los óvulos el macho abraza a la hembra ejerciendo presión sobre su
abdomen, al mismo tiempo que él deposita sus espermatozoides sobre los óvulos.
En este caso no hay cópula, pero sí cierta sincronización en la fertilización.
La fecundación interna, realizada generalmente por los animales terrestres,
consiste en que el espermatozoide se fusiona con el óvulo en el conducto
reproductor femenino (dentro del cuerpo de la hembra). Los espermatozoides son
liberados en un medio líquido que les permite moverse dentro del conducto
reproductor femenino, donde existe la mayor probabilidad de fecundar al óvulo
que se produce en los ovarios. En la fecundación interna se protegen los gametos
de los factores adversos del medio externo; asimismo, se requieren poco óvulos
para preservar la especie. No obstante, por la corta vida de los espermatozoides y
la producción de óvulos solamente en ciertos periodos, persiste la necesidad de
una sincronización reproductiva. En los insectos, los espermatozoides se
almacenan en los receptáculos espermáticos de la hembra y se liberan cuando se
producen los óvulos para fecundarlos. Los reptiles, aves y mamíferos son de

fecundación interna. Generalmente el macho, al copular con la hembra, introduce
los espermatozoides en el conducto reproductor.
El último proceso de la reproducción sexual es el desarrollo embrionario a partir
del huevo o cigoto, a través de sucesivas divisiones forma un nuevo individuo. En
el desarrollo embrionario pueden distinguirse tres etapas fundamentales: la
segmentación, la gastrulación, así como la diferenciación u organogénesis.
Desarrollo embrionario en animales de fecundación interna.
Los animales de fecundación interna pueden ser:
Ovíparos. Ponen huevos en el medio externo para su desarrollo embrionario,
como las aves o reptiles.
Ovovivíparos. Sus huevos se desarrollan por un tiempo dentro del cuerpo
materno para después ser expulsados al medio externo, donde concluye su periodo
de desarrollo. Este proceso se presenta en algunos peces y reptiles.
Vivíparos. Son los mamíferos de mayor grado de complejidad. Su desarrollo
embrionario se realiza dentro del cuerpo materno; disponen de una estructura
llamada placenta, formada por tejidos derivados dela madre y del embrión, a
través de la cual obtiene nutrientes, oxígeno y elimina sus desechos.
En los animales y plantas, la reproducción sexual se ve afectada por factores o
barreras que impiden se lleve a cabo la fecundación; estos factores podrás
consultarlos en la Unidad IV referente a barreras de especiación.
RESUMEN
EVOLUCION CELULAR
Los primeros sistemas precelulares se originaron en una atmósfera reductora por
lo cual las transformaciones celulares se dieron de la siguiente manera:
Heterótrofos Autótrofos
Anaerobios Aerobios
Procariontes Eucariontes
Unicelulares Pluricelulares

2. Procariontes y eucariontes.
Actualmente los sistemas vivos están constituidos por estos tipos de células.
Las células procariontes carecen de un núcleo integrado, pues el DNA se
encuentra disperso en el citoplasma, son las células más simples.
Las células eucariontas son complejas, presentan membranas internas, organelos y
estructuras organizadas y especializadas.
Existen varias teorías para explicar la transformación de procariontes a
eucariontes, entre ellas se encuentran las siguientes:
Plegamiento de membrana
Endosimbiótica
Fagocitosis y pinocitosis (cavalier - Smith)
Para explicar la transformación de unicelulares a pluricelulares se conocen dos
teorías.
Monofilética
Polifilética
TEORÍA CELULAR
La teoría celular propone tres postulados:
Unidad anatómica
Unidad fisiológica
Unidad de origen
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA

La célula esta integrada por tres elementos importantes: membrana celular,
citoplasma y núcleo.
La célula está limitada por una membrana celular selectivamente permeable, el
modelo del mosaico fluido propone que dicha membrana esta compuesta por dos
capas de moléculas de fosfolípidos, orientadas con sus cabezas hidrofílicas hacia
fuera y sus colas hidrofóbicas hacia dentro. Diversas proteínas diseminadas entre
los lípidos forman un mosaico. Algunas más forman canales que permiten que
ciertos materiales crucen la membrana.
Las células vegetales tienen una pared celular permeable, rígida e inerte
compuesta por celulosa.
El citoesqueleto está compuesto por una membrana de microfilamentos, fibras
intermedias y microtúbulos. Este da su configuración a la célula, mantiene sus
estructuras interna y funciona en la movilidad.
Los microtúbulos, formados por tubulina proteínica, forman ásteres mitóticos,
husos y el centro de cilios y flagelos.
Los centriolos se relacionan con la división y el movimiento celular, se encuentran
en las células de los animales.
Los cilios y flagelos son extensiones semejantes a cabellos que le sirven a la célula
para moverse.
Las mitocondrias tienen una función importante en la producción de energía.
Los ribosomas son estructuras en las cuales se sintetizan proteínas.
El retículo endoplásmico (RE) es una estructura membranosa.
El RE rugoso está salpicado por ribosomas. El RE liso envuelve los productos del
retículo rugoso en pequeños sacos para su distribución dentro de la célula.
El complejo de Golgi consiste en una serie de sacos aplanados que pueden
modificar, almacenar y envolver materiales producidos en otra parte de la célula,
así como elaborar sus propios polisacáridos.

Los lisosomas son pequeños paquetes de enzimas digestivas que controlan el
proceso de la digestión dentro de la célula.
Las células vegetales contienen plástidos de tres tipos: cloroplastos, cromoplastos
y leucoplastos.
Las vacuolas son sacos llenos de líquido. Algunas participan en el metabolismo y
otras en el almacenamiento.
El núcleo es importante en la regulación de las actividades y la reproducción
celular. Contiene el material genético y presentan uno o más nucléolos que
contienen ADN, RNA y proteínas. El nucléolo sintetiza los ribosomas.
Consideramos tres tipos de transporte pasivo. La difusión, el movimiento de las
moléculas de un área de alta concentración a una baja concentración, ocurre
debido a que las moléculas se encuentran en constante movimiento. La difusión
facilitada es similar a la primera, excepto en que las sustancias son transportadas a
través de la membrana por proteínas transportadas. La ósmosis es la difusión a
través de una membrana semipermeable, de un área de baja concentración de
solutos a una de mayor concentración.
El transporte activo requiere gasto de energía. Un tipo de transporte activo
incluye una molécula transportadora. En la endocitosis, sustancias sólidas
(fagocitosis) o líquidos (pinocitosis), son transportados activamente al interior de la
célula. El proceso inverso, la exocitosis, transporta activamente sustancias fuera
de la célula.
COMPONENTES QUÍMICOS DE LA CÉLULA.
Se clasifican en orgánicos e inorgánicos.
Los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos corresponden al grupo de
componentes orgánicos.
Carbohidratos están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son los
compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza. Los seres vivos lo
emplean como fuente primaria de energía química para el funcionamiento celular.
Además, en algunos organismos como bacterias, hongos, plantas y ciertos

animales, sirven como materiales estructurales y de sostén. Algunos ejemplos de
carbohidratos comunes son la celulosa y los almidones.
Lípidos son compuestos orgánicos que tienden a ser insolubles en agua y otros
disolventes polares, pero solubles en disolventes orgánicos como el éter. Entre las
principales clases de lípidos funcionales de los organismos están las grasas neutras
(triglicéridos), los fosfolípidos y los esteroides. Los lípidos sirven como medios de
almacenamiento de energía, ciertos lípidos acojinan y protegen los órganos
internos del cuerpo, mientras que otros, forman una capa de grasa situada
inmediatamente por debajo de la piel en muchos mamíferos, brindan aislamiento
contra las bajas temperaturas ambientales.
Proteínas son largas cadenas de aminoácidos que contienen nitrógeno unidos por
enlaces peptídicos, todas sufren alteraciones morfológicas en sus cadenas
polipeptídicas. La importancia de las proteínas radica en que están presentes en
todas las estructuras celulares, otras participan en los procesos metabólicos en
forma de enzimas, desempeñan además el transporte de gases en la sangre y
participan en las reacciones inmunológicas, la regulación química, el soporte
estructural y la regeneración celular.
Componentes inorgánicos de la célula.
Dentro de estos se encuentra el agua, las sales minerales y los gases (O y CO 2).
El agua es el componente celular más abundante, sirve como solvente natural para
los iones minerales y otras sustancias presentes en el interior de la célula. Y
también como medio de dispersión para la estructura coloidal del citoplasma. El
agua es indispensable para la actividad metabólica.
Las sales minerales son importantes para mantener la presión osmótica y el
equilibrio ácido-base de la célula. La concentración de los diversos iones varía
dinámicamente dentro de la célula y en el líquido que la rodea, dentro de este
grupo se encuentran los siguientes: calcio, magnesio, fósforo, potasio, cloro, cobre
y otros.
CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
Los seres vivos presentan las siguientes características. Su estructura es compleja
y organizada, se mantienen en homeostasis, crecen, adquieren energía y

materiales a partir del medio, responden a estímulos, se reproducen y tienen la
capacidad de evolucionar.
DIVISIÓN CELULAR.
Cuando la célula ha alcanzado su máximo crecimiento y madurez, entra en un
período de división o reproducción. Existen dos tipos de división celular:
La mitosis o división de células somáticas, consta de 4 fases (profase, metafase,
anafase y telofase). Durante la profase, desaparece la membrana nuclear, se forma
el huso y se condesa la cromatina, haciendo visibles, los cromosomas. Cada
cromosoma está compuesto por dos cromátidas conectados por un centrómero.
Durante la metafase, los cromosomas se alinean en el centro del huso. Durante la
anafase, los centrómeros se dividen y los cromátidas (ahora llamado cromosomas)
se separan y se mueven a lo largo del huso hacia las extremidades opuestos de la
célula. Durante la telofase, los cromosomas se desenrollan y forman filamentos, y
se vuelve a formar la membrana nuclear. Entonces ocurre la citocinesis (división
del citoplasma). Las células animales se estrangulan, formando una membrana
entre dos grupos de cromosomas. En las células vegetales se forma una nueva
pared celular entre los grupos de cromosomas.
Meiosis división de las células germinativas consta de dos periodos (primera
división meiótica y segunda división meiótica). En este tipo de reproducción una
célula llamada madre, que contienen un número completo de cromosomas
(diploide, se representa como 2n), da origen a cuatro células hijas, con la mitad de
cromosomas que la progenitora (haploide, representadas como n).
REPRODUCCIÓN
Es el medio por el cual se perpetúan las especies y se lleva a cabo de diferentes
maneras, puede ser asexual o sexual.
En la asexual se lleva a cabo con un solo progenitor que no posee gametos, de tal
manera que todos los descendientes producidos asexualmente tienen la misma
dotación de genes del progenitor, por lo tanto, sus características son idénticas a
las de su progenitor.
En la reproducción sexual participan dos progenitores cada uno de los cuales
aporta una célula reproductora o gameto que al unirse ocurre la fecundación y
puede ser externa o interna.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN
Como reforzadores es conveniente que desarrolles los siguientes ejercicios que te
permiten analizar, aplicar y valorar el grado de aprendizaje alcanzado en la
unidad.
EJERCICIO 1
Célula procarionte
- Membrana
plasmática
- ADN circular
- Flagelo
- Pared celular
- Plásmido
- Polirribosomas
Ejercicio 1
Célula eucarionte
- Membrana
plasmática
- Núcleo
- Nucleolo
- Ribosomas
- Retículo
endoplásmico
liso y rugoso
- Centríolo
- Complejo de
Golgi
- Mitocondria
- Membrana
nuclear
- Vacuola
- Citoesqueleto
- Pared celular
- Cloroplasto
- Flagelo
- Lisosoma
¿Qué diferencias observaste en las células procariontes y eucariontes?
Instrucciones: dibuja un esquema que represente a una célula eucarionte y otro a
la célula procarionte y localiza las siguientes estructuras:

¿CUÁLES FUERON LOS ACONTECIMIENTOS IMPORTANTES
RELACIONADOS CON LA TEORÍA CELULAR?
Instrucciones: de la siguiente lista de investigadores menciona cual ha sido su
aportación.
EJERCICIO 2
Antón Van Leeuwenhoek
Jan Purkinje
Robert Brown
Schwann y Schleiden
Rudolf Virchow
Robert Hooke
Marcello Malpighi
ESCRIBE LOS POSTULADOS DE LA TEORÍA CELULAR.
203

¿Para qué le sirven a las células las diferentes estructuras que contienen?
Instrucciones: Organiza el siguiente conjunto de componentes y organelos
celulares de acuerdo a su función. Registra los resultados en el siguiente cuadro,
escribiendo en cada espacio el nombre que corresponde.
EJERCICIO 3 NUCLEOLO, MEMBRANA PLASMÁTICA,
LEUCOPLASTOS, RIBOSOMAS, PARED CELULAR, CROMOPLASTOS,
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO, LISOSOMAS, CROMOSOMAS,
CUERPOS DE GOLGI, CITOPLASMA, VACUOLAS, CENTRIOLOS,
MITOCONDRIAS, NÚCLEO, PEROXISOMAS, CLOROPLASTOS,
CITOESQUELETO, RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO.
Cubierta rígida de celulosa y otros polisacáridos que protege y mantiene la forma de la
célula.
Capa de composición lipoproteica que determina los materiales que la célula puede
intercambiar con su medio ambiental.
Medio semilíquido rodeado por una membrana en el cual se encuentran suspendidos
todos los organelos celulares.
Sistema intrincado de membranas que participa en las síntesis, secreción y
almacenamiento de carbohidratos, lípidos, esteroides u otros productos diferentes a las
proteínas.
Sistema de cavidades aplanadas y tubos interconectados que contienen ribosomas
adheridos y es en el que se completa la configuración de las cadenas polipeptídicas.
Sitios en los que se leva a cabo la síntesis de proteínas.
Sitios en los que se secretan glucoproteínas y glucolípidos.
Contienen el pigmento que capta la energía luminosa y las enzimas que la hacen utilizable
para la síntesis de compuestos orgánicos.
Contienen las enzimas que efectúan la oxidación de los compuestos orgánicos y la
utilización de su energía para sintetizar ATP.
Contienen diferentes clases de enzimas hidrolíticas que digieren polisacáridos, lípidos,
ácidos nucléicos y proteínas.
Almacenan almidón después de su síntesis a partir de la glucosa.
Contienen diferentes clases de pigmentos que dan coloración.
Son burbujas llenas de agua o líquido con materiales alimenticios, desechos o pigmentos.
Están relacionados con la reproducción celular y con la formación de cilios y flagelos.
Medio semilíquido rodeado por una membrana en el cual se encuentran suspendidos los
cromosomas.
Sitio en el que se sintetiza varias clases de moléculas de ARN.
Son cadenas de proteínas y el ADN con los genes que ejercen el control de todas las
actividades celulares.
Contienen la enzima catalasa que descompone el peróxido de hidrógeno en agua y
oxígeno, con lo que se protege a la célula.
Microfilamentos constituidos por proteínas que dan consistencia firme al citoplasma.
¿QUÉ SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS EXISTEN ENTRE LAS
ESTRUCTURAS DE LAS CÉLULAS VEGETALES Y LAS DE LAS CÉLULAS
ANIMALES?

Instrucciones: Clasifica el siguiente conjunto de organelos y estructuras de
acuerdo a si éstas se han observado en células vegetales, en células animales, o en
ambas. Registra los resultados en el siguiente cuadro, escribiendo en cada espacio
CÉLULAS VEGETALES, CÉLULAS ANIMALES, O, CÉLULAS
VEGETALES Y ANIMALES, según corresponde.
EJERCICIO 4
Pared celular gruesa
Membrana plasmática
Retículo endoplásmico liso
Retículo endoplásmico rugoso
Citoplasma
Ribosomas
Lisosomas
Complejo de Golgi
Vacuolas
Cloroplastos
Mitocondrias
Amiloplastos
Centríolos
Cromoplastos
Núcleo
Nucleolo
Cromosomas
¿CÓMO ESTA FORMADA LA MEMBRANA CELULAR?
Instrucciones: Busca un esquema de la membrana celular, y localiza las siguientes
estructuras.
¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE LOS MONOSACÁRIDOS,
DISACÁRIDOS Y POLISACÁRIDOS?
205

EJERCICIO 7
Instrucciones: de la lista de hidratos de carbono que se te presentan a
continuación identifica a que tipo corresponde de acuerdo al número de moléculas
de azúcar presentes en el compuesto.
EJERCICIO 5
BICAPA DE LÍPIDOS, FOSFOLÍPIDO,
REGIONES HIDROFÍLICAS, REGIÓN HIDROFÓBICA
PROTEÍNA INTEGRAL,
GLUCOPROTEÍNA CON CARBOHIDRATOS DE SUPERFICIE,
SUPERFICIE INTERNA DE LA MEMBRANA,
CADENAS DE CARBOHIDRATOS,
SUPERFICIE EXTERNA DE LA MEMBRANA.
EJERCICIO Monosacárido
6
Maltosa
Quitina
Sacarosa
Glucógeno
Celulosa
Fructuosa
Glucosa
Lactosa
Aldimón
Disacárido Polisacárido
¿QUÉ TIPO DE ESTRUCTURA PUEDEN PRESENTAR LAS PROTEINAS?
Instrucción: Representa a través de un dibujo la estructura primaria, secundaria,
terciaria y cuaternaria de la estructura proteica.

Estructura primaria Estructura secundaria
Estructura terciaria Estructura cuaternaria
¿QUÉ PAPEL DESEMPEÑAN LAS MOLÉCULAS Y LAS ESTRUCTURAS
CELULARES QUE PARTICIPAN EN PROCESOS DE CAPTACIÓN Y
TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA?
Instrucciones: Organiza el siguiente conjunto de moléculas y estructuras celulares
de acuerdo a su función. Registra los resultados en el siguiente cuadro,
escribiendo en cada espacio el nombre que corresponde.
EJERCICIO 8
207

ATP
GLUCOSA
CELULOSA
ENZIMA
ALMIDÓN
SACAROSA
CLOROPLASTOS
MITOCONDRIAS
CITOPLASMA
Proteína que cataliza alguna reacción anabólica o catabólica, de las muchas que
se llevan a cabo en las células.
Azúcar simple producto de la fotosíntesis que constituye la principal fuente de
energía para los organismos.
Disacárido formado por una subunidad de glucosa y una de fructosa, conocido
como azúcar de mesa.
Polisacárido compuesto por subunidades de glucosa que constituye una reserva
energética para las plantas.
Polisacárido estructural que forma una pared dura alrededor de cualquier célula
del cuerpo de una planta.
Es la “moneda” de las transacciones energéticas de las células, y cuando se
produce energía disponible por algún proceso celular, como la fotosíntesis o la
respiración, se almacena en esta molécula.
Contienen enzimas que efectúan la oxidación de la glucosa y otros compuestos
orgánicos, así como la utilización de su energía para sintetizar ATP.
En su superficie se encuentran suspendidos los organelos generadores de
energía y enzimas que llevan a cabo la glucólisis.
Contienen el pigmento que capta la energía luminosa y enzimas que la hacen
utilizable para la síntesis de glucosa y otros compuestos orgánicos.
¿QUÉ DIFERENCIAS EXISTEN ENTRE LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL
Y LA REPRODUCCIÓN SEXUAL DE LOS ORGANISMOS?
Instrucciones: Clasifica el siguiente conjunto de propiedades de acuerdo a si éstas
corresponden a la reproducción asexual o a la reproducción sexual. Registra los
resultados en el siguiente cuadro, escribiendo en cada espacio el nombre
REPRODUCCIÓN ASEXUAL o REPRODUCCIÓN SEXUAL, según
corresponde.

EJERCICIO 9.
Se caracteriza por la intervención de dos células especializadas, que se forman en
unos órganos llamados gónadas por medio de meiosis.
Un único organismo produce copias idénticas de sí mismo.
Los descendientes son el resultado de la combinación de dos juegos de información
genética.
Se unen dos gametos de distintos sexo para dar lugar a un nuevo individuo.
Es una fuente de variabilidad genética, que da como resultado individuos con distinta
adaptación al medio, sobre los que podrá actuar la selección natural.
Se caracteriza porque en ella no intervienen células especializadas.
Dos organismos aportan características a los descendientes.
Puede intervenir todo el organismo o puede ser una célula la que directamente da
lugar a la formación de un nuevo individuo.
Se lleva a cabo en organismos bisexuales pero también en los hermafroditas.
Los descendientes que se producen son genéticamente idénticos al progenitor.
Puede llevarse a cabo por: fisión, yemas, esporas, reproducción vegetativa,
fragmentación o clonación.
En ella participan células somáticas.
Es común en las, plantas y animales de organización sencilla.
¿QUÉ DIFERENCIAS EXISTEN ENTRE LA DIVISIÓN CELULAR POR
MITOSIS Y LA FORMACIÓN DE CÉLULAS POR MEIOSIS?
Instrucciones: Clasifica el siguiente conjunto de propiedades de acuerdo a si éstas
corresponden al proceso de la mitosis o al de la meiosis. Registra los resultados en
el siguiente cuadro, escribiendo en cada espacio el nombre MITOSIS o
MEIOSIS, según corresponde.
EJERCICIO 10
Sirve para formar gametos o células sexuales.

Una célula diploide da origen a dos células
diploides.
Sirve para crecimiento del organismo y
reposición de células somáticas de desgaste
continuo.
Se conserva el número cromosómico.
Consta de dos divisiones sucesivas.
Se reduce a la mitad el número de
cromosomas.
Se producen cuatro células.
Se producen dos células hijas.
La recombinación de genes produce
variaciones en la información que son
heredables.
Una célula diploide da origen a cuatro células
haploides.
REALIZA LAS SIGUIENTES ACTIVIDADES
EJERCICIO 11
1. Investiga cuáles son y en qué consiste los mecanismos por medio de los
cuales la célula permite el paso de sustancias a través e la membrana, sin
gastar energía. Resume la información.
2. ¿Qué sustancias son transportadas por la membrana mediante la difusión?
3. ¿Qué sustancias entran a la célula por difusión facilitada?
4. ¿De donde proviene la energía necesaria para realizar el transporte
activo?
5. Explica que son los ribosomas y cual es su función en la célula.

6. Selecciona un modelo de cloroplasto y señala las partes que lo forman.
7. ¿Qué son los plasmodesmos y para que le sirven a las células vegetales?
8. ¿De que forma se comunican entre sí las células animales?
9. Explica que es un lípido, de que está formado y cuales son sus
características.
10. Dibuja como está formado un triglicérido (glicerol más tres ácidos
grasos), y escribe debajo de cada fórmula el nombre de cada compuesto.
11. Investiga y escribe que es un fosfolípido.
12. Elabora un resumen de la composición y función de las proteínas en los
seres vivos.
13. Elabora un resumen de la estructura de los aminoácidos e ilustra con dos
ejemplos, señalando en cada uno de ellos los grupos funcionales amino y
carboxilo, así como el carbono central de la molécula y el radical que
presenten los ejemplos seleccionados.
14. Indica por escrito que es un polipéptido.
15. Explica de que manera se unen los aminoácidos entre si para formar las
cadenas de polipéptidos e ilustra con un ejemplo el enlace peptídico.
16. Indica la composición y funciones de los carbohidratos.
17. Investiga que es el homeostasis y elabora un resumen.
18. Explica qué es la fotosíntesis, en donde se realiza, qué organismos la
llevan a cabo y escribe la ecuación general de este proceso.
19. Indica cuales son las fases de la fotosíntesis e ilustra tu respuesta.
20. Elabora un resumen de la fase luminosa de la fotosíntesis e indica el
papel de la luz y la clorofila en la captación de energía desde el sol para la
síntesis de moléculas de ATP.
21. Indica cuáles son los productos de la fase luminosa de la fotosíntesis y
explica de donde provienen las moléculas de oxigeno que se desprenden
durante la fotosíntesis.
22. Elabora un resumen de la fase oscura de la fotosíntesis, indicando el
papel del ATP, de los aceptores NADH + (aceptores reducidos) y del CO 2
en la síntesis de los azúcares durante el Ciclo de Calvin.
23. Indica cuáles son los productos de la fase oscura de la fotosíntesis.
24. Explica cuál es la importancia de la fotosíntesis para los seres vivos.

U N I D A D 3
L A H E R E N C I A B I O L Ó G I C A
O B J E T I V O S D E A P R E N D I Z A J E

1.- Conocer y comprender la capacidad que tienen los organismos para
reproducirse a partir de determinadores hereditarios.
2.- Conocer, comprender y apreciar de manera cuantitativa el
comportamiento de los caracteres hereditarios a través de las generaciones.
3.- Comprender e identificar el impacto de las mutaciones en la salud y en
la vida social.
3.1 LA GENÉTICA MENDELIANA Y SUS APORTES.
Gregor Johann Mendel (1822- 1881) - Nació al norte de Moravia en la región de
Heinzerdorf en el antiguo imperio Austro-Húngaro hoy ciudad de Brno de la
antigua Checoslovaquia, el joven Mendel, creció en un medio que le permitió
realizar algunos estudios sobre la historia de la ciencia con Jean Louis Serré.
También se refiere que Mendel tuvo como guía intelectual al experto en botánica
y agronomía Thomas Makita; además de contar con la orientación del profesor J.
Schreiber quien le enseñó Agronomía y Ciencias Naturales, se menciona también
que tuvo como maestro al botánico Franz Unger, muy famoso por sus
planteamientos materialistas y un gran fanático en la aplicación del método
científico, Mendel tuvo la oportunidad de impartir clases de matemáticas a nivel
básico, durante su estancia en el monasterio Agustino; posteriormente ingresa a la
universidad de Viena a estudiar ciencias naturales. Donde adqurió conocimientos
que le ayudaron en los trabajos que habría de realizar al ingresar nuevamente al
monasterio Agustino después de la postguerra. Durante su estancia en el
monasterio tuvo el tiempo y espacio para realizar una investigación bibliográfica
sobre los factores que se transmitían de una generación a otra y al no encontrar
ninguna referencia, principio o ley sobre el tema decidió trabajar sobre éste. 1

Figura 3.1 a Gregorio Johann Mendel (1822-1881) a mediados del siglo XIX y El
monasterio donde realizó sus trabajos. Biggs p.286 y figura 3.1b Zoología
Hickman p.27.
Mendel inicia sus trabajos planteando primero un plan detallado para realizar sus
investigaciones de manera formal (aplicando del método científico). Para su
trabajo consideró, utilizar a las plantas de chíncharo (Pisum sativum), ya que de
ésta planta pudo recolectar diferentes variedades en las campiñas de la región.
Así Gregorio Mendel realizó sus trabajos en el período de 1856 a 1863, había
concluido que utilizaría a la planta de chícharo ya que pudo encontrar en esta
planta 32 variedades distintas; que tenían características que las diferenciaban
unas de otras; eran fáciles de observar; se reproducían con cierta facilidad y que
los costos que se necesitaban para el trabajo no fueran muy elevados. Sin embargo
lo más sobresaliente era la capacidad que tienen los chícharos de autopolinizarse
ya que cuando la flor abre sus pétalos se encuentra fecundada.Con el paso del
tiempo, detalló la forma en que realizaría sus experimentos, llevando a cabo
cultivos de las variedades adquiridas, de cada una fue descartando una a una, hasta
quedarse únicamente con siete variedades que denominó "razas puras", ya que al
cultivarlas, las plantas que se reproducían eran exactamente iguales a sus
progenitoras fig 3.3 . Esta fue otra característica sobresaliente para poder controlar
el comportamiento de los caracteres a través de generaciones.
Mendel también descubrió problemas, ya que la flor del chícharo tiene pistilo y
estambres, estructuras que le sirven a la planta para autofecundarse y vió la
manera de crear un procedimiento que le permitiera obtener sólo fecundaciones
deseadas y controladas por él mismo; de ahí que escribiera lo siguiente: 1 "Si
ocurriera durante los experimentos sin darnos cuenta la impregnación accidental
con polen extraño, esta conduciría a conclusiones totalmente erróneas". Y más
adelante señala: "Para realizar la fecundación artificial se abre el capullo antes

de que esté este plenamente desarrollado, se elimina la quilla y con unas
pinzas se quitan cuidadosamente los estambres después de ello se puede
espolvorear enseguida en el estigma con el polen ajeno para poder realizar la
polinización artificial”, figura 3.2
Fig. 3.2
Polinización cruzada en los trabajos de Mendel. Estructuras reproductoras
masculinas. Estructura de una flor de guisante. (Biggs)
Concepto de carácter
Un carácter es una característica o rasgo distintivo de un organismo; por ejemplo,
el tipo de pelo, los dientes, color de piel, la estatura, representan caracteres
propios de un individuo.
Cuando Mendel inició sus trabajos se dio cuenta que algunos caracteres que
tenían los descendientes no se reflejaban en los progenitores, por lo que decidió
purificarlos y crear “Razas o variedades puras”. Donde la característica deseada se
manifestara en todos los descendientes para de ahí realizar las combinaciones
deseadas. Así un carácter puede tener dos niveles de expresión dominante o
recesivo: lo dominante es determinado por el mayor número de apariciones en una
población. Por ejemplo si tenemos 100 individuos de pelo lacio y chino; el carácter
a estudiar será el tipo de pelo; 80 de ellos tienen pelo lacio y 20 pelo chino, se
deduce que el pelo lacio es el dominante mientras que el pelo chino es recesivo.
Lo dominante contrario, permanece alertagado y podrá aparecer de igual manera
en las siguientes generaciones, a menos que se junten dos recesivos y lo formen
dominante. Para escribir un carácter dominante lo hacemos con mayusculas
mientras que lo resecivo con minuscula, por ejemplo: pelo lacio dominante (LL),

pelo chino recesivo (ch ch). A partir de la planta de chicharo Mendel estudio los
caracteres durante dos años.
Los siete caracteres seleccionados por mendel
Ventajas de Mendel. A lo largo de la historia muchos científicos se interesaron por
dilucidar la forma como se transmitían los caracteres de una generación a otra, sin
embargo no lograron su objetivo. Mendel tuvo el cuidado en los siguientes puntos
que le permitieron el éxito no reconocido en su vida. 2
1.-Utilizó un solo carácter. Al combinar polen de plantas progenitoras podía
registrar con certeza como se transmitía ese carácter.
2.-Purificación de caracteres. Si una planta de chícharos se reproduce y
observamos la vaina encontraremos en ellas lisas y rugosas y hacemos que se
reproduzca la semilla lisa, encontramos de igual manera semillas lisas y rugosas, si
seleccionamos ambas semillas a lo largo de varias generaciones (unas cinco)
podemos purificar el carácter y así obtener puras semillas de una u otra expresión,
de esta manera se consigue una variedad pura. Si las entrecruzamos tendremos la
certeza de que este es el carácter que deseamos manejar y podemos apreciar su
comportamiento en las siguientes generaciones.
3.-Usó las matemáticas. Aunque en un plan básico le permitió traducir el
comportamiento a expresiones numéricas característica que no era común ya que
lo cualitativo era una forma sobresaliente de expresar un fenómeno.
4.-Usó la planta que le facilitó controlar el proceso de fecundación. Para controlar
la mezcla de caracteres y que no se contaminen por otras plantas que falseen los
datos.
Mendel seleccionó siete variedades denominadas “razas puras”.
1 Textura de las semillas (lisas y rugosas)
2 Color de los cotiledones (Amarillo-verde)
3 Color de la cubierta de las semillas (blanco-gris)
4 Forma de las vainas (lisas y rugosas)
5 Color de la vaina madura (verde-amarilla)
6 Posición de las flores (axial-teminal)

7 Longitud del tallo (largos y cortos)
Fig. 3.3. Las siete características de los chíncharos utilizadas por Gregorio
Mendel. (Biggs p.7)
Leyes de Mendel
Primera ley
Mendel realizó sus trabajos con plantas que presentaron un sólo carácter
por ejemplo: Longitud del tallo, formas de las vainas, etc. Realizó 37
fecundaciones cruzando 10 plantas, cinco de tallo largo (LL) y cinco de tallo corto
(cc), cuando las plantas se desarrollaron. Procedió a abrir cada una de las flores de
las plantas de tallo largo (LL) y utilizando un pincel les impregnó en el pistilo
polen de plantas de tallo corto (cc), de inmediato cubrió con papel cada una de las
flores, para evitar que insectos, aves o el viento produjeran una fecundación
indeseable. Después impregnaba el pistilo de plantas de tallo corto (cc) con el
polen de plantas de tallo largo (LL) y las cubría con papel, según sus escritos
Mendel decía: "para cada experimento se colocaron en un invernadero varias
plantas en macetas durante el período de floración, para que sirvieran de
"plantas testigo" del experimento principal, realizado a cielo abierto y controlar
posibles perturbaciones producidas por insectos". 3
Así las semillas obtenidas se cultivaron y cuando las plantas terminaron su
desarrollo sólo obtuvo plantas de tallo largo (Lc), autofecundó las plantas y
nuevamente las semillas se guardaron y se sembraron en el siguiente año. Cuando
3 F. Arana. Fundamentos de la Biología p.219

las plantas se desarrollaron, Mendel observó que había plantas de tallo largo (LL)
(Lc) (Lc) y algunas de tallo corto (cc).
“Al realizar el recuento obtuvo 787 plantas de tallo largo y 277 plantas de
tallo corto, eran 1064 en total. Lo primero que se le ocurrió fue sacar los
porcentajes de la siguiente manera:
1064
Tallo Largo
Tallo Corto
787 x 100 = 73.96 %
277 x 100 = 26.04%
1064
Porcentajes realizados por Mendel en base a sus trabajos
Después realizó operaciones para sacar las proporciones:
Tallo Largo 73.96 / 25 = 2.95
Tallo corto 26.04 / 25 = 1.04
Redondeando estas cifras las proporciones eran de 3:1, todos los trabajos
se realizaron con cada uno de los siete caracteres que había seleccionado.
Mendel llegó a la siguiente conclusión: " si cruzamos dos razas puras con un solo
carácter contrastante, es decir tallo largo (LL) y tallo corto (cc). En la primera
generación filial F-1 todos los individuos son híbridos de tallo largo (Lc) porque
presenta un carácter "dominante" que se expresa y un carácter "recesivo" que
queda oculto; al cruzar estos organismos híbridos entre sí. En la generación filial
F-2 se desarrollaron plantas de tallo largo y unas de tallo corto con una proporción
de 3:1 en el fenotipo o bien de 1:2:1 en el genotipo donde los caracteres se separan
obteniendo uno de tallo largo (LL), dos donde predomina el dominante largo
sobre el recesivo corto (Lc) (Lc) y un organismo recesivo de tallo corto (cc), a esto
se le denominó 20 años después de la muerte de Mendel la "primera ley de
Mendel o Ley de la segregación de caracteres”. Cuadro 3.1 y 3.2.

LL cc
L L c c
Raza pura dominante Raza pura recesiva
tallo largo tallo corto
L L c c
(gametos) (gametos)
LL
L L

cc
c Lc Lc
c L Lc
Cuadro 3.1 Utilizando la cuadricula de Punnett obtenemos la primera generación
Filial o F-1 100% híbridos donde predomina el carácter dominante tallo
Largo.Para la segunda generación filial F-2, al cruzar dos organismos híbridos
entre sí obtendremos la segregación del carácter en forma independiente.
Lc
Lc
L c
L LL Lc
c Lc cc
Cuadro 3-2 se presenta la segunda generación filial o F-2 donde se observa la
segregación de caracteres con una proporción de 3:1
Segunda Ley de Mendel
Continuando con sus trabajos, Mendel cruzó individuos homocigotos que tuvieron
dos caracteres contrastantes; por ejemplo: tallo largo y vaina amarilla (LLAA)
(dominantes) o tallo corto y vaina verde (ccvv) (recesivos).
Los caracteres para el tallo se encuentran en 1 par de cromosomas y el carácter
para el color de la vina se encuentra en otro par de cromosomas; por lo que en la
primera generación filial F-1 se obtendrá el 100% fr híbridos, al cruzar estos entre
sí; en al segunda generación filial F-2 se segregan los alelos de manera
independiente, de esta manera se obrendrán plantas de tallo largo y vaina amarilla,
plantas de tallo corto y vaina verde, pero también plantas de tallo corto y vaina
amarilla. La proporción de 3:1 está en que se obtuvieron 12 plantas de tallo largo y
4 de tallo corto; 12 plantas de semilla amarilla y cuatro de semilla verde. Entonces
la proporción será de 9.3.3.1. Ver cuadro 3.3 y 3.4. Con base en estos trabajos,
Mendel concluyó lo que hoy conocemos como "Segunda ley de Mendel o la ley de
la segregación de un par de caracteres independientes de la segregación de un
segundo par de caracteres". Estas conclusiones se logran apreciar en el siguiente
esquema (3.3

LLAA ccvv Raza pura
dominante Raza pura recesiva
(gametos) (gametos)
LLAA
LA LA
+ ccvv cv LAcv LAcv
cv LAcv LAcv
Cuadro 3-3 Primera generación filial o F-1 donde se obtiene 100% de híbridos con
los dos caracteres dominantes Tallo largo y Vaina Amarilla y los dos recesivos tallo
corto y Vaina verde.
Para la siguiente generación se toman organismo híbridos y de los
gametos obtenidos se cruzan entre sí, y obtenemos los siguientes resultados.
Gametos de híbridos L A c v
Gametos de híbridos L A c v
LA Lv cA cv
LA Lv cA cv
LA Lv cA cv
LA LLAA LLAv LcAv Lc vv

Lv LLAv LLvv LcAv Lcvv
cA LcAv LcAv ccAA cc AA
cv LcAv Lcvv ccAv cc VV
Cuadro 3.4 Segunda generación filial o F-2 donde se muestra la segregación de
los caracteres en forma independiente, dominantes y recesivos.
LA CUADRÍCULA DE PUNNETT
El método de Punnett, se utiliza para determinar la probabilidad de aparición de
los fenotipos y genotipos probables en los descendientes; el cuadro de Punnett, es
intuitivo no matemático. Debemos recordar que los números generados por el
cuadro de Punnett, no significa que cada apareamiento producirá exactamente
cuatros descendientes, Para obtener los resultados de Mendel y la probabilidad es
útil en el uso de la cruadrícula de Punnett.
La cuadrícula se llama así porque fue éste genetista Reginald C. Punnett, en
proponer su uso por primera vez en 1906, utilizando la cuadrícula de Punnett en
la primera ley de Mendel, obtenemos en la generación F-1 el 100% de híbridos.

3.2 BASES MOLECULARES DE LA HERENCIA
En base a sus resultados Mendel Postuló que en todo individuo, cada variedad de
características hereditarias está gobernada por dos “factores”, luego propuso que
durante la formación de gametos los factores se comportaban como partículas y se
separaban de manera que cada célula sexual contenía sólo un miembro de cada
par.
Los dos factores no se modifican durante la fecundación (uno no contamina al
otro), permitiendo de esta manera la reaparición de los caracteres recesivos en la
generación F-2.
Después de una amplia investigación que duró aproximadamente 100 años se
llegó a comprender las características e importancia de estas minúsculas
estructuras biológicas.
El aparato posterior conceptualizaremos al gen como un segmento de ADN; y en
su historia inicia con su descubrimiento en 1869, por Friedrich Miescher, en el
mismo período en que Darwin y Mendel hacían sus aportes, hasta culminar una
etapa en 1953, en que James Watson y Francis Crick describen su estructura y
proponen un mecanismo a través del cual del ADN, se replica o copia así mismo.
Al descubrir el ADN F. Miescher, lo denomina como nucleina por encontrarse en
el núcleo de la célula “era una sustancia blanca azucarada, ligeramente ácida y que
contiene fósforo”, mas adelante se transforma el término nucleina por ácido
nucleico y finalmente por ácido desoxirribonucleico (ADN), para distinguirlo de
un compuesto químico que también se encuentra en la célula el ácido ribonucleico
(ARN).
Los ácidos nucleicos están constituidos por sbunidades llamadas nucleótidos que
diferencian a cada ácido nucleico, tanto al ADN como ARN.

En el ADN y ARN los nucleótidos que los forman están compuestos por un grupo
fosfato, una Pentosa la desoxirribosa (ADN), la ribosa en el (ARN) y una base
nitrogenada.
Hay cinco tipos de bases nitrogenadas; dos púricas con estructura de doble anillo
adenina y guanina A-G y tres pirimídicas de estructuras químicas de un solo
anillo timina, citosina en el ADN y Uracilo en el ARN que sustituye a la timina
T-C y U. Figura 3.4 En el cuadro 3.5 se distinguen las diferencias entre el ADN y
el ARN.
El ácido nucleico primordial es el ácido Ácido (ADN) ya que es el encargado de la
transmisión de los caracteres hereditarios figura 3.4
Figura 3.4 Estructura química de las bases nitrogenadas del ADN purinas y
pirimidinas (Fried p.89)

Cuadro 3.5 Ácidos Nucleicos, que nos muestra la diferencia de los ácidos
nucleicos ADN y ARN así también su ubicación y su función dentro de la célula.
CUADRO
3.5
Bases purínicas
Bases pirimidínicas
ACIDOS NUCLEICOS
DNA RNA
Adenina
Guanina
Citosina
Timina
Adenina
Guanina
Citosina
Uracilo
Azúcar Desoxirribosa Ribosa
Fosfato Ácidos fosfórico Ácidos fosfórico
Localización Principalmente en el
núcleo (también en
mitocondrias y
cloroplastos)
Principalmente en el
citoplasma (también
en nucléolo y
cromosomas)
Papel en la célula Información genética Síntesis de proteínas
Tipo de cadena Doble Sencilla

Figura 3.5 Estructura de la doble cadena de una porción de la molécula de DNA.
Las cadenas se mantienen unidad por puentes de hidrógeno (representados aquí
por guiones), entre las bases. Nótese que la adenina y la timina pueden formar dos
puentes de hidrógeno, mientras que la guanina y la citosina pueden formar tres.
Dados estos requerimientos de enlace, la adenina puede aparearse sólo con la
timina y la guanina sólo con la citosina. Así el orden de las bases en una cadena
determina el orden de las bases en la otra. Las cadenas son antiparalélas. (Fried
p.90)
En el DNA, el esqueleto de la molécula está constituido por el ácido fosfórico y la
desoxirribosa; a este esqueleto se unen las bases nitrogenadas. Uno de los
descubrimientos más importantes e interesantes sobre los ácidos nucleicos es que
el DNA no es una cadena única de polinucleotidos, sino que consiste en dos
cadenas complementarias entrelazadas con precisión por enlaces de hidrógeno
específicos entre las bases púricas y pirimidínicas. El número de timinas es igual
al número de adeninas y el de guaninas igual al de citosinas. Este hecho surgió un
apareamiento de las bases: adenina con timina (A-T) y guanina con citosina (G-C).

Figura 3.6 La estructura de la
doble hélice del DNA, como fue
presentada en 1953 por Watson y
Crick. El armazón de la hélice está
compuesto por las unidades azúcarfosfato
de los nucleótidos. Cada
peldaño está constituido por dos
bases. El conocimiento de las
distancias entre los átomos fue
crucial para establecer la molécula
de DNA. (Audesirk p.185)
La segunda categoría de ácidos nucleicos es el ácido ácido
o ARN. La estructura de esta molécula es similar a la del
ADN, pero con varias excepciones importantes. Aunque
el ARN, también está constituido por nucleótidos unidos
en cadenas de polinucleótidos, el azúcar ribosa remplaza
El resultado es una estructura en escalera
(figura 3.6) Los pasamanos son los esqueletos
de azúcar y fosfato, los travesaños de conexión
son los pares de bases nitrogenadas, A-T y G-C.
Sin embargo la escalera está retorcida en una
doble hélice, con unos diez pares de bases por
cada giro completo de la hélice. Las dos
cadenas de DNA corren en direcciones
opuestas, es decir son antiparalelas y el
extremo 5´ de una cadena se corresponde con
el extremo 3´ de la otra. Las dos cadenas son
también de las complementarias; la secuencia
de bases a lo largo de una de ellas especifica la
secuencia de bases a lo largo otra.
La determinación de la estructura del DNA,
por si sola se ha considerado como el
descubrimiento biológico más importante del
siglo XX.
Mecánica de replicación propuesta por Watson
y Crick, es la forma simiconservadora Figura
3.7 El ADN se replica rápidamente con errores
y corrección de errores, la replicación del
ADN, se da en dos sentidos y de dos maneras
diferentes; continuos y discontinuos esto se
debe a que el ADN
polimeraza sólo tiene
un sentido de síntesis
de 5´ 3´.
Figura3.7 Replicación
semiconservadora propuesta por J.
Watson y F. Crick basados en su
modelo de la doble hélice. (Audesirk

a la desoxirribosa y la base nitrogenada. Uracilo reemplaza ala Timina, otra
diferencia importante es que, en general se considera que la mayoría del ARN es
de cadena sencilla. Sin embargo algunas veces, después de sintetizarse, las
moléculas de ARN, se dobla sobre sí misma para formar regiones de doble cadena.
Esta configuración se produce cuando hay regiones complementarias en
posiciones que permiten formar para de bases. Además algunos virus que tienen al
ARN como material genético, lo tienen en forma de hélices de doble cadena. De
este modo, hay varios ejemplos en los que el ARN, no es una molécula
estrictamente lineal y de cadena sencilla.
Existen tres clases principales de moléculas de ARN celular, que funcionan
durante la expresión de la información genética: ARN ribosómico (ARNr), ARN
mensajero (ARNm) y ARN de transferencia (ARNt). Todas estas moléculas se
originan como copias
complementarias de una de las dos
cadenas de ADN durante el
proceso de la trascripción. Es decir
su secuencia nucleotídica es
complementaria a la secuencia de
desoxirribonucleótidos del ADN,
que sirven de molde para su
síntesis. Como en el ARN el
Uracilo reemplaza a la timina, este
es el complementario de la adenina
durante la trascripción y durante el
emparejamiento de bases en el
ARN. Se pueden caracterizar cada
clase de ARN por su tamaño, su
comportamiento de sedimentación
en un campo centrífugo y por su
función genética.
El ARN se forma a partir de un
proceso llamado transcripción
donde una de las cadenas del ADN
sirve para formar una cadena lineal
con una secuencia distinta de bases
nitrogenada, donde el uracilo
sustituye a la timina. Figura 3.8

La función biológica del ARN es el intermediario para la síntesis de proteínas en
cada una de las células de un organismo de acuerdo a la información genética que
le envía en ADN.
El ARN mensajero lleva la información genética a los ribosomas en forma de
“clave”, llamado código genético, que se tiene que traducir para la síntesis de
proteínas. Figura 3.9
Figura. 3.8 Transcripción del DNA. Para
formar ARNm (Audesirk, p. 187)

Figura 3.9 Mecanismo de la traducción para la síntesis de proteínas. (Young M
Median p.55
Organismo Longitud de la Pares de Número de
molécula ADN Nucleótidos Genes
E. Coli 1 Milímetro 3 Millones 2,000
Crustáceo 10 cm. 300 Millones 200,000
Tiburón 25 cm. 750 Millones 500,000
Iguana 50 cm. 1.5 Millones de 1 Millón
Cabra Montes 100 cm.
Millón
3 Mil Millones de 2 Millones
Millón
Hombre 150 cm. 3.5 Millones de 2.5 Millones
Millón
Cuadro 3.6
GENES Y ALELOS
Los genes son las unidades básicas de la herencia, constituidas por segmentos de
ADN, no están formados por un número preciso de nucleótidos, ya que hay unos
más complejos y otros más simples. “Genes” nombre que fue establecido por
Johannsen en 1909 que significa origen. Es la unidad genética elemental
contenida en los cromosomas o citoplasma (plasmogénes). Unidad hereditaria que
se transmite por las células sexuales y que gobiernan un carácter. Su conjunto lo
contiene un individuo que se llama genotipo y se expresan en el fenotipo
(apariencia física), que es lo que vemos en un individuo ejemplo complexión, color
de piel, ojos, etc. El genoma humano son todos los genes que van a diseñar a un
organismo completo.
El genotipo también lo conceptualizamos como el conjunto de los factores
hereditario que regulan en conjunto la forma y el funcionamiento de un
organismo, ante el mundo exterior. Es la fórmula genética que hereda un
individuo.
El fenotipo es la apariencia externa de los caracteres que recibimos dentro del
medio en que nos desarrollamos; el fenotipo de un carácter es la resultante de la
interacción entre las condiciones del medio y del genotipo.

Los genes están ubicados en los cromosomas en un lugar muy preciso llamado
locus, cada gen ocupa el lugar específico que le corresponde en cada cromosoma y
cada organismo tiene un número determinado de cromosomas según la especie de
que se trate. Se ha podido determinar la posición de algunos genes, en diversas
especies de plantas y animales; incluso en los cromosomas humanos se han
identificado muchos genes logrando como resultado los mapas genéticos. En la
actualidad en genoma humano ya se a descifrado y se han ubicado todos los genes
que diseñan finalmente al ser humano.
Alelos, las células sexuales (óvulos y espermatozoides) están formados por 23
cromosomas cada una, cuando se da la fecundación se fusionan sus núcleos y da
como resultado el huevo o cigoto con 46 cromosomas ; es decir cada progenitor
aporta la mitad de la información genética 23 cromosomas que van a caracterizar al
nuevo organismo; así, en el padre está la información para determinar el color de
ojos que tendrá el hijo pero también en la mamá se encuentran los caracteres que
determinan el color de ojos, los ojos se parecen más al papá que a la mamá, quiere
decir, que es un gen dominante y el otro será recesivo. A los genes que van a
determinar el mismo carácter y se encuentran en el mismo locus (sitio o lugar) en
los cromosomas homólogos se le denomina alelo. Los genes alelos determinan la
misma característica y se encuentran en el mismo sitio en dos cromosomas iguales
(cromosomas homólogos); es decir, un cromosoma del par uno es proporcionado
por el padre y el otro por la mamá ya que cada uno provee la mitad de
cromosomas que contiene la progenie.
ALELOS MULTIPLIES
Hay caracteres que son determinados por varios genes como la estatura, el color
de la piel y el tipo de sangre. Estos genes ocupan Loci homólogos, estos están en
una posición idéntica en cromosomas homólogos.
Uno de los caracteres determinados por alelos múltiples y que han sido estudiados
ampliamente es el tipo de sangre humana.
Grupos sanguíneos:
A principios de siglo XX, los científicos descubrieron que había cuatro tipos
básicos de sangre y le llamaron tipos “A”, “B”, “AB” y “O”. El nombre se basa en
la clase de antígeno localizado en los glóbulos rojos. Un antígeno es una sustancia
que hace que se formen anticuerpos. La sangre humana se clasifica por la
presencia de moléculas de superficie de los glóbulos rojos ; el Gen I determina los

grupos sanguíneos , el gen I tiene tres alelos I A, I B, y i, con frecuencia
escritos como sistema A,B,O. El alelo I A produce la molécula de superficie A y
el alelo I B produce la molécula de superficie B, el alelo i no produce moléculas
de superficie, las combinaciones posibles para el tipo de sangre podrían ser las
siguientes; cuadro 3.7
Alelos que determinan los grupos sanguíneos en los Seres Humanos.
Cuadro 3.7
Cuadro 3.7
Alelos que determinan los grupos sanguíneos en los Seres Humanos.
Genotipos Moléculas de superficie Fenotipos
I A, I B, A i A “ A”
I B, I B, B i B “ B”
I A, I B A y B “ AB”
i, i Ninguna “ O”
Los alelos I A y I B se manifiestan siempre por que son dominantes, además
son dominantes sobre el alelo i (minúscula porque es recesivo). Por ejemplo si
una persona hereda el alelo IB del padre y el alelo IA de la madre el organismo
progenitor producirá ambos tipos de moléculas A y B y su tipo sanguíneo será
“AB”, una persona que tenga IB y i producirá moléculas de superficie B y su
tipo sanguíneo será “ B” así si un individuo tiene alelos IA, IA su tipos
sanguíneo será “A” y aquellos individuos que tengan alelos i y i no produce
moléculas de superficie su tipo sanguíneo es “O”. 3
3 Garder y otros principios de genética, p.38

Los alelos del factor Rh en los seres humanos se descubrió en 1940 por K.
Landsteiner y A.S. Wiener en conejos inmunizados con sangre del mono Macaca
rhesus .Los anticuerpos resultantes no sólo tenían la capacidad de aglutinar a los
glóbulos rojos del mono; sino también a un alto porcentaje de gente caucásica de
Nueva York. Los individuos que células sanguíneas capaces de reaccionar con el
anticuerpo Rh se denominan Rh+ (positivos), los que no reaccionan son Rh –
(negativos) el símbolo de Rh viene de las primeras dos letras del nombre del
mono rhesus. Cuando una mujer con factor Rh- (negativo) se embaraza y el padre
del
hijo
es
Rh+
(posit
ivo)
en el
ABO. (Espinoza, Aguilar, Arteaga y otros, p. 46).
Fig.
3.10
Tipos
sangu
ineos
del
siste
ma
momento del parto la sangre fetal puede ponerse en contacto con la sangre
materna al desprenderse la placenta del útero, la mamá desarrollará sensibilidad
formará anticueros contra el Rh del hijo. Por lo cualmujer se le tiene que aplicar la
vacuna anti Rh, para que no desarrolle anticuerpos. En los embarazos siguientes
sus hijos no desarrollan la izoinmunización materno fetal y cada vez que se atienda
de un parto tiene que aplicarse la vacuna anti Rh.
Cuando por alguna urgencia se necesita realizar una transfusión sanguínea a un
individuo enfermo o lesionado que haya perdido sangre , se determina el grupo
sanguíneo delreceptor y el grupo sanguíneo del donador, además se determina

el factor Rh que puede ser positivo(+) o negativo (-) para realizar la transfusión
sin riesgo; si la transfusión se realiza con sangres distintas, los antigenos de
superficie de los glóbulos rojos reaccionaran presentando aglutinación o bien
hemólisis ocasionando problemas severos en el paciente o incluso la muerte. En
estos tiempos modernos es estudio de la Sangre es mucho mas completo y
únicamente es manejado por las instituciones de Salud Publica en nuestro País
para tener Sangre Segura.
También es posible determinar el grupo sanguíneo en casos de disputa de la
Paternidad por ejemplo: Si un Niño tiene grupo sanguíneo “AB”, la madre tiene
grupo sanguíneo “A” y el supuesto padre tiene grupo sanguíneo “O” este
individuo por supuesto que no es el padre, ¿entonces quien es el verdadero
padre? Para determinar la paternidad con exactitud contamos ahora con estudios
más modernos; como la determinación del ADN, que permite identificar la
paternidad con mayor certeza.
Estructura del cromosoma
Cromosoma del griego “soma” que significa cuerpo y el prefijo “cromo” que
significa corpúsculo que se tiñe. El cromosoma es una estructura lineal de ADN
llamada cromatina que tiene forma característica y se encuentra en el núcleo de
las células. Los cromosomas son estructuras dobles (cada mitad se llama
cromátida), por lo tanto cada par de cromosomas está formada por cuatro
cromátidas, razón por la cual se le llama tétradas.
Las cromátidas se
encuentran unidas en una región
constreñida llamada
centrómero.
Los cromosomas contienen ADN,
pero también proteínas

llamadas histonas y protaminas. Las proteínas participan en la organización de la
estructura y función de los cromosomas, pero no llevan información hereditaria,
esta función está restringida al ADN.
El término cromosoma fue dado a conocer por Waldeyer en 1888. a partir del cual
se le asigna a estas estructuras “Cromosomas”. Un cromosoma es una estructura
que se encuentra en el núcleo de las células con una organización, individualidad
y funciones específicas, en cada organismo y en cada especie. 4
Cuadro 3.8
Fig. 3.11 Representación esquemática de un
Especie
cromosoma,
No.
se
de
observan
Cromosomas
las formaciones
basicas: centrómero, los cinetocoros las
Pollo 18
cromatidas y los telomeros; cada una de ellas
Lombriz de tiene tierra una finción 32 en la reproducción celular.
Cebolla (Lomeli Radillo, p.186)
60
Maíz 92
Humanos 46
Mosca drosophyla 8
Para poder obtener y observar a los Cromosomas se han estudiado diferentes
tejidos, glándulas salivales (Mosca drosophyla), meristemo de vegetales
(cebolla), célula madre del polen (plantas). En humanos se trabaja en Médula
ósea, cultivo de leucocitos, etc. fig. 3.5.
Tipos de Cromosomas según su forma y ubicación del centrómero.
Los cromosomas metacéntricos presentan los brazos iguales y la posición del
centrómero está en el centro.
Los cromosomas Submetracentricos tienen el centrómero desplazado hacia un
extremo por lo cual presentan brazos largos y brazos cortos.
Los cromosomas acrocéntricos tiene el centrómero muy desplazado hacia un
extremo presentando brazos más largos y otros brazos muy cortos.

Los cromosomas telocéntricos son parecidos a los acrocéntricos a excepción de
que presentan pequeños satélites unidos por un tallo y que a la vez están unidos
a los brazos cortos del cromosoma.
Tipos de cromosomas según su función:
Cromosomas homólogos: Juntos los dos cromosomas de cada par de una célula
diploide contribuyen a determinar como será un organismo, estos cromosomas en
parejas se conocen como cromosomas homólogos. Los cromosomas homólogos
tienen genes para las mismas características colocadas en el mismo orden; sin
embargo, dado que hay diferentes alelos posibles para el mismo gen los dos
cromosomas de un par homólogo no son idénticos. Los cromosomas del par 1 al
par 22 son cromosomas homólogos.
Cromosomas Heterólogos o heterocromosomas: Son los cromosomas X o Y que
definen el sexo de los individuos y que no tienen la misma información genética.
Ya que definen las características de macho y hembra.
Mapa cromosómico
Los cromosomas al presentar diferente tamaño y forma, fue necesario clasificarlos;
la determinación precisa del número de cromosomas se debe a Tjio y Leven ;que
posteriormente confirmaron Ford y Hamartón e hicieron posible la primera
clasificación de los cromosomas; gracias a los
adelantos técnicos como la utilización de la
colchicina, que detiene la mitosis
durante la metafase ocasionando
interferencia en la formación del uso
acromático, y de esta manera se
pudieron observar a los cromosomas. 5
Pronto se requirió el empleo de una
nomenclatura para diferenciarlos. En la
actualidad se utiliza la clasificación de
Denver, llamada así porque fue hecha en
Denver, Colorado, EE.UU. en el año de 1960
5 Puertas M.J.Fundamentos de Genética,p.347

en una reunión de expertos en genética donde postularon esta nomenclatura.
Esta consiste en dar un número progresivo a los cromosomas de acuerdo a su
longitud y al sitio donde se ubica el centrómero o de la unión de sus cromátidas.
Otra reunión llevada a cabo en
Londres Inglaterra en 1963 se acordó
clasificar a los cuatro cromosomas más
metacéntricos en el grupo del
cromosoma 6 al 12 como son el par 6,
7, 8, 11 y los tres submetacéntricos 9,10 y 12 que conforman al grupo C. Otra
clasificación es la de Patau quien utiliza grupos designados por letras, pero sin
precisar numéricamente un orden. 6
Siguiendo la clasificación de Denver y Patau a los cromosomas se les asigna un
número progresivo del 1 al 23 formando pares y también el tamaño del cromosoma
y la posición del centrómero, los cromosomas de los pares 1, 2, 3 forman el grupo
A. Los pares 3 y 4 forman el grupo B. todos ellos son cromosomas largos y
submetacéntricos. Los pares del 6 al 12 corresponden al grupo C son
cromosomas medianos metacéntricos muy semejantes entre si; en la mujer en este
grupo se encuentra otro par de cromosomas que es "XX", mientras que en el
hombre se encuentra solamente un cromosoma "X". Los pares del 13 al 15 forman
el grupo D son cromosomas pequeños y son de tipo acrocentrico. Los pares del 16
al 18 corresponden al grupo "E" son cromosomas pequeños y su centrómero
medial. Los pares 19 al 20 forman el grupo "F" son muy pequeños y acrocéntricos
.Los pares 21 al 22 conforman al grupo "G" son cromosomas muy pequeños y
acrocéntricos; frecuentemente se observa la presencia de pequeños satélites
denominados telocéntricos. Además a este grupo se agrega otro cromosoma
impar y muy pequeño que representa al cromosoma "Y".
6 Ibid p.7
Fig. 3.12 Tipos de cromosomas
según su tamaño y ubicación del
centrómero. Hoja de dibujo.

(a) (b)
Fig. 3. 13 Esquema de cromosomas de la especie humana Mujer y Hombre
ordenados por pares y grupos. (Cervantes Biología p.313).
En el cariotipo humano normal, se ordenan los cromosomas en pares del 1 al 22
denominados cromosomas somáticos y el par 23 XX en la mujer y XY en el
hombre son los cromosomas sexuales.
Finalmente en 1975 en París Francia durante la cuarta reunión Internacional, se
adoptó la nueva clasificación del cariotipo por el método de bandeo con el cual
facilita la identificación de los cromosomas al ordenarlos y enumerarlos en el
cariotipo.
Caracteres ligados a los cromosomas
La herencia autosómica dominante simple se heredan muchos carácteres, Cómo
enrollar la lengua!, que es una característica dominante ,la forma del lóbulo de la
oreja despegada de la cabeza, el pico de viuda que forma el pelo en la frente ; la
enfermedad de Huntington (un desorden genético letal) causado por un alelo
autosomico dominante; otros caracteres dominantes son el color negro del pelo, el
cabello lacio, vello abundante, la miopía, la presbicia, el astigmatismo, labios
gruesos o pestañas largas.

Fig. 3 .14a y 3.14 b. Micrografía de cromosomas humanos de: a) Mujer y b)
Hombre con preparación normal de patrón de bandas.
La herencia autosómica recesiva por ejemplo: cabello rubio, cabello rizado, vello
escaso, ojos azules, visión normal, labios finos, pestañas cortas, diabetes,
enfermedades como la fibrosis cística común en los americanos blancos, uno de
cada dos mil recién nacidos presenta este problema. La anemia falciforme también
se hereda con característica autosómica recesiva los glóbulos rojos tiene forma de
media luna. La enfermedad de Tay Sachs también es autosómica recesiva y afecta
al sistema nervioso central ocasionada por la carencia de una enzima. Por último
la Fenilcetonuria donde no se produce la enzima que metaboliza a la fenilanina, al
acumularse esta en la sangre produce alteraciones en el Sistema Nervioso Central.
De estos se deriva el principio de dominancia que puede expresarse de la
siguiente manera: “En un organismo híbrido un gene determina la expresión de
una característica particular y evita la expresión de la forma en contraste de esa
característica” 3 .
Cromosomas somáticos y sexuales.
A inicios del siglo XX Walter S. Sutton en la Universidad de Columbia EEUU al
estar estudiando el proceso de Meiosis en los espermatozoides de saltamontes
observó semejanzas en el comportamiento de los cromosomas y los factores de
Mendel, aun en aquella época se desconocía la función de los cromosomas, gracias
a esto formuló la hipótesis de que los cromosomas eran los portadores de los
factores o genes.
En 1906 Thomas Hunt Morgan realizó una serie de trabajos de investigación
utilizando a la mosca Drosophyla, la selección que hizo Morgan al utilizar a la
Drosophyla fue muy buena para un estudio de genética la hembra pone cientos de
huevecillos y en sólo 10 días se puede producir una nueva generación, además se
pueden criar muchos organismos en un medio de cultivo barato.y tiene un número
reducido de cromosomas; sólo posee 4 pares 7 Figura 3.15.
Morgan Al examinar los cromosomas del macho y la hembra observó que
la hembra tiene cuatro pares iguales y que el macho 3 pares iguales, uno de los
cromosomas que forma el cuarto par es cilíndrico y el otro parece un pequeño
7 P. Alexander. et. al. Biología. pp.102,150

anzuelo, este par de cromosomas que es diferente en los dos sexos son los
cromosomas que determinan el sexo. Los cromosomas sexuales, En la hembra son
iguales y se representan XX, en el macho no son iguales se representan XY.
El cromosoma cilíndrico representa al X que provee la hembra y el
cromosoma pequeño que parece anzuelo representa el Y, que provee el macho.
Los gametos tienen, los demás cromosomas que se muestran en el cariotipo se
denominan Autósomas o Cromosoma Somáticos.
La determinación del sexo en la Drosophyla y en muchas otras especies, es cosa
de suerte; porque depende del cromosoma sexual que lleve el espermatozoide que
va a fecundar al óvulo. Los espermatozoides que provee el macho el 50% tienen
cromosoma sexual X y el otro 50%, tienen cromosoma sexual Y, es decir el macho
es el que va a determinar el sexo, tener más varones o mujeres como hijos, es
responsabilidad de la genética del padre y el azar.
Esta hipótesis llevó a principios de este siglo a la formulación de la Teoría
Cromosómica de la Herencia. Donde se afirma que los cromosomas son
portadores de los genes y estos son los que finalmente determinan las
características hereditarias.
3.3 LOS TRABAJOS DE MORGAN Y LA HERENCIA LIGADA AL SEXO.
En los inicios del siglo XX en la Universidad de Columbia en New York en los
EE.UU. dió inicio un trabajo de investigación biológica muy importante, el

estudio de la Mosca Drosophyla la mosca de la fruta, Este tipo de mosca tiene
cromosomas grandes ( Gigantes ) en las glándulas salivales y además un reducido
numero de cromosomas 4 pares únicamente.
Fig 3. 15 Mosca Dosophyla utilizada en los trabajos de Morgan. (Alexander P.
105)
Thomas Hunt Morgan responsable del programa de investigación llamado el
“hombre de las moscas” (por los trabajos realizados en esta especie) junto con sus
colaboradores realizó experimentos que antes Mendel había realizado en la planta
de chíncharo, Morgan lo hacía ahora en animales.
Un hecho inusual llamó su atención, entre las moscas que tenía y que siempre
presentaban ojos rojos; encontró una mosquita de ojos blancos y era macho, con
cuidado lo separó y decidió realizar un experimento para saber que ocurría si lo
juntaba con una mosca de ojos rojos. Cruzó el macho de ojos blancos con una
hembra de ojos rojos y en la primera generación filial o F-1 obtuvo el 100% de
híbridos, moscas de ojos rojos, este resultado coincidía con los resultados de
Mendel pero resultaba evidente que el ojo rojo que presentaban las hembras era
el “carácter dominante” sobre el ojo blanco de macho que era el recesivo.
Más tarde al cruzar estos híbridos entre sí, aparecían un 75% de moscas hembras
de ojos rojos y un 25% de moscas de ojos blancos y que eran machos; ¿Por qué
sucedía esto? ¿Por qué no se repetía los resultados de Mendel?. El color blanco de
los ojos debería presentarse en hembras y machos pero sólo lo presentan los
machos.

Inquieto Morgan por los resultados propuso que los gametos de ambos sexos
presentaban diferencias importantes, algunas relacionadas con los patrones
hereditarios.
Morgan señaló que en los cromosomas del gameto femenino poseía el carácter que
determinaba el color de los ojos y por esto una hembra con carácter dominante
de “raza pura” tiene el gen que determina el color de los ojos rojos en el par de
cromosomas sexuales, este carácter sólo puede producir óvulos con ese rasgo.
Por otra parte el macho de ojos blancos, sólo formaría gametos que le faltarían ese
gen, es decir, en su cromosoma X tendría ese carácter que no se expresaría en el
fenotipo.
Como conclusión podemos decir que los óvulos producidos por la mosca hembra
posee tres autosomas y un cromosoma sexual X en tanto los espermatozoides del
macho están dotados de tres autosomas y el 50% de los cromosomas tienen
cromosoma sexual “X” y el otro 50’% tienen cromosoma sexual “Y” fig.3.16
Si todas las hembras producen óvulos con tres autosomas y un cromosoma sexual
“X” cuando son fecundados por un espermatozoide con tres autosomas y un
cromosoma sexual “X” resulta un cigoto con seis autosomas y un par de
cromosomas sexuales “XX” resultando un producto hembra. En cambio si el
espermatozoide que fecunda al óvulo tiene tres autosomas y un cromosoma sexual
“Y”.resulta un macho que tiene seis autosomas y un par de cromosomas sexuales
“XY”.
Fig 3.16 Representación de los cromosomas de la mosca drosophyla hembra y
macho, Autósomas y cromosomas sexuales. (Alexander p.105).

Con base en estos trabajos Morgan elaboró la hipótesis de que el gen que
determina el color rojo del ojo de la mosca se encuentra en el cromosoma sexual
“X” y la hembra al tener dos cromosomas sexuales “XX” son homólogos; es decir
son iguales, en el macho al tener cromosomas sexuales “XY” son diferentes; es
decir son heterólogos y al no ser iguales los genes que tiene el cromosoma “X” se
expresan. En la hembra al tener dos cromosomas sexuales iguales uno de ellos
queda inactivo, encubierto por el dominante.
En este trabajo Morgan encontró un nuevo elemento que interviene en
los patrones hereditarios “La herencia ligada al sexo”.
Después de estos estudios la Genética se desarrolló de manera rápida que
permite conocer todo acerca de la herencia y la forma en que se lleva a cabo la
transmisión y el control de los patrones hereditarios.
Herencia ligada al cromosoma X.
A la herencia ligada al sexo, se le conoce también como herencia ligada al
cromosoma X, ya que comparativamente el cromosoma X es de mayor tamaño que
el cromosoma Y, por lo que el número de genes es mayor y la posibilidad de
mutación es más evidente.
La mujer es esencialmente transmisora especialmente en las heterocigosis de
los genes que porta el cromosoma “X” al segregarlos en sus gametos se expresan
únicamente en la progenie masculina; ya que ambos cromosomas “X y Y” son
necesarios para la determinación del sexo en el hombre.
Muchas enfermedades están ligadas al cromosoma “X” de las cuales la
hemofilia es uno de los ejemplos más conocidos desde hace dos siglos.
“La hemofilia es originada por la deficiencia de una de las sustancias que no
permite que la sangre coagule. Esta
deficiencia es heredada mediante un
alelo recesivo ligado al cromosoma
“X” los hombres afectados pueden
sangrar hasta morir por un rasguño
Fig 3.17 Familia real de la reina Victoria
de Inglaterra portadora del gen de la
hemofilia .Su hija Beatriz transmitió el
alelo a la familia real Española, mientras
que su nieta Alix, transmitió el aleo
mutante a la familia real Rusa. Libro de
Genética de Marques Monter. p.35
o un golpe que produzca sangrado.
La mayoría de los hemofílicos
pueden controlar lesiones mínimas,
los varones con frecuencia

sobreviven y heredan su alelo a sus hijas que son las portadoras del gen anormal.
El estudio genético mas famoso en la transmisión de la hemofilia ligada al sexo a
partir de la Reina Victoria de Inglaterra (sentada en el centro de la fotografía con
la corona) a sus hijos y a casi toda la familia real .Debido a que todos los
antecesores de la Reina Victoria no presentaron hemofilia, el alelo para la
hemofilia debe haberse presentado por una mutación ya sea en la reina Victoria
cuando era embrión o en alguno de sus Padres”. (9) Fig.3.17 y 3.18.
Figura
3.18 a.
Árbol
genealó
gico de
la
familia
real de
la Reina
Victoria
de
Inglater
ra.

3.18 b forma en que se transmite el gen alelo del daltonismo. (Genética de
Marquez Monter. p.36).
En estudios posteriores los científicos han descubierto que varios carácteres como
el daltonismo ( La ceguera a los colores rojo y verde ), en los seres humanos es
causada por un alelo recesivo en el cromosoma “X”, por esto una mujer
homocigota no manifestara síntomas de ceguera al color. Sin embargo entre sus
hijos la mitad de ellos manifestará la ceguera al color y la mitad de sus hijas serán
portadoras de esa disfunción como ella. En sus hijos el gen recesivo del
cromosoma “X” no es anulado porque el cromosoma “Y” no lleva alelos para la
discriminación del color fig. 3.19.
La calvicie se relaciona con los cromosomas sexuales como es el cromosoma Y
ya que se comporta de la manera típica en los patrones hereditarios.
3.4 MUTACIONES

El botánico Hugo de Vries de origen Holandés fue primero en acuñar el término
mutación, éste lo asigno a las plantas “extrañas” que diferían de las plantas
silvestres con las cuales realizaba experimentos genéticos.
CONCEPTO: Mutación se considera como cualquier “cambio”a nivel del genotipo,
heredable en un individuo.
La mutación es la fuente básica de toda variación natural hereditaria en la
reproducción sexual, favoreciendo el intercambio genético y la selección natural
en los cambios evolutivos de los seres vivos, al adquirir nuevos tipos genéticos que
se adaptan a los cambios del ambiente.
CAUSAS NATURALES CAUSADAS DE MANERA
ARTIFICIAL
CAMBIO EN GENES
MUTACIONES
CAMBIOS CROMOSÓMICOS
Cuadro 3.9 Muestra la forma que desencadena una mutación y el tipo de
mutación que se puede presentar.
El origen de una mutación puede darse de manera accidental; la disposición
natural de las bases nitrogenadas en el ADN o ARNm resulta alterada, en
ocasiones puede ser alterada por la deficiencia del algún nucleótido por causas
externas como: Rx, luz ultravioleta, tóxicos, radiaciones nucleares y compuestos
químicos, también existen agentes biológicos como los virus que causan varias
enfermedades, ejemplo: la rubéola enfermedad que puede darle a una mujer
embarazada causando en el producto malformaciones.
Las mutaciones ocurren al azar, en forma espontánea. Algunos genes son más
susceptibles de mutación que otros. Entre mas evolucionado sea un organismo y
entre más genes tenga; más posibilidades tiene de sufrir una mutación
espontánea, pues será mayor la probabilidad de que se cometa un error en la
replicación o recombinación del ADN o bien en la transcripción del ARNm,
con esto el hombre tiene mayor incidencia de presentar una mutación que una

acteria ya que el ser humano esta mas evolucionado que una bacteria y la
cantidad de genes es mayor en el ser humano que en la bacteria.
Una mutación puede pasar inadvertida o bien ser muy aparatosa; ya que provoca
seria deficiencias morfológicas y estructurales o fisiológicas en el organismo que
las padece. También pueden presentarse mutaciones que dan origen a genes
letales que son incompatibles con la vida, no permiten el desarrollo o el
nacimiento de un organismo.
A nivel molecular las mutaciones pueden producir un cambio en un gen o bien
pueden alterar el número de cromosomas en las células de un organismo. Las
mutaciones cromosómicas que tiene lugar en los procesos anormales en la mitosis
o meiosis, provocando alteraciones muy importantes en el organismo que las
padece, además, estos organismos son estériles y por tanto incapaces de producir
descendencia.
La mutación mas frecuente, es en la cual se presentan errores en el apareamiento
de bases, durante el proceso de replicación, este cambio de orden en la secuencia
de bases puede transmitirse durante varias generaciones o bien después de una o
dos generaciones desaparecer.
Clasificación: Las mutaciones se clasifican de la siguiente manera:
Mutaciones
Génicas o puntuales Cromosomas númericas
Sexuales
Cromosómicas. Cromosomas
estructurales
numéricas

Mutaciones Génicas o Puntuales
Somáticos
estructurales
Las mutaciones génicas o puntuales, es el cambio en las bases del ADN fig 3.19
como puedes observar el cambio de una sola base trae como consecuencia que el
mensaje que se envía sea completamente diferente; este cambio permite que se
sintetiza una molécula diferente( proteína), a la que se tiene que fabricar de
manera normal y la función que va a desempeñar no se realiza de manera normal,
este tipo de mutaciones se presenta por:
a) Sustitución de un par de bases.
b) Adición de un par de bases.
c) Eliminación de un par de bases.
Este tipo de alteraciones se pueden manifestar en el fenotipo o bien pasar
inadvertidas, en algunas hay alteraciones en la función orgánica. Ejemplo: La
anemia de células falciformes donde se forma una hemoglobina diferente, esto da
como resultado una forma del glóbulos rojos en media luna o de hoz, en la
hemoglobina formada en este padecimiento el aminoácido valina es sustituido por
el ácido glutámico, se han descubierto cientos de enfermedades en el hombre en
las que intervienen deficiencias enzimáticos, que son producto de una mutación
génica; estas son llamadas “errores innatos del metabolismo” entre ellos destaca la
fenilcetonuria (PKU) los individuos homocigotos recesivos carecen de la enzima
que convierte al aminoácido fenilalanina en tirocina,estos individuos en lugar de
hacer la conversión normal de la fenilalaina , la convierten en productos tóxicos
que se acumulan en la sangre y ocasionan lesiones en el sistema nervioso central
produciendo retrazo mental grave. En los recién nacidos en la actualidad se
realiza el tamiz neonatal que sirve para detectar este tipo de enfermedades si es
positivo el resultado se le suministra dieta especial libre de este aminoácido
disminuyendo de manera considerable la sintomatología.

Fig. 3.19 Se muestra las diferentes formas de mutación puntual, adición o
eliminación. (Biggs p.325).
Mutaciones Cromosómicas
Las mutaciones Cromosómicas, los cambios que se dan en el ADN son a nivel
cromosómico, se presentan de diversas formas, por ejemplo; algunas partes del
cromosoma se rompen y se pierden durante la mitosis o meiosis; con frecuencia
estas partes que se rompen se acomodan en lugares incorrectos, algunas veces las
partes se juntan de manera invertida o bien lo hacen en cromosomas diferentes.
Las mutaciones cromosómicas ocurren en todos los organismo, pero lo hacen con
mas frecuencia en las plantas; este tipo de mutaciones afecta la distribución de los
cromosomas en los gametos durante la meiosis
Los gametos deben tener un juego completo de cromosomas, pero también puede
llegar a tener copias adicionales de algunos genes o bien la falta total de otros.
Muy pocas mutaciones cromosómicas se transmiten de una generación a otra, ya
que el cigoto no se desarrolla y muere. En algunos casos en que el cigoto se
desarrolla al madurar este organismo generalmente es estéril y por tanto no
produce descendencia.

Los tipos de mutaciones cromosómicas se dan en los autósomas o cromosomas
somáticos y en los cromosomas sexuales o heterocromosomas, pueden ser
numéricas o estructurales. Las numéricas son alteraciones en el numero de
cromosomas por aumento ( poliploidia) o disminución ( aneuploidia); las
estructurales son por deleciones ( perdida del fragmento de un cromosoma)
,duplicaciones ( por repetición del fragmento del cromosoma), Inversiones
(cuando cierto segmento del cromosoma se ubica en sentido inverso a su posición
normal en el cromosoma), Translocasiones (cuando fragmentos de cromosoma no
homólogos intercambian su posición en el cromosoma). Fig. 3.20
Fig, 3.20 Mecanismos que pueden presentarse en las mutaciones de tipo
cromosómico (Biggs p.326).

En las mutaciones autósomicas con mas frecuencia vemos las Translocasiones
ejemplo: La trisomía 21 o Síndrome de Down; su fórmula cromosómica es
45A+XX si es mujer o 45A+XY si es hombre. Estos individuos presentan
características mongoloides como epicanto (comisura interna de los ojos muy
separada) que le da el aspecto de la raza mongolica, macroglosia, inserción baja de
los pabellones auriculares, mano simiana y cierto retraso mental, además son
estériles. Esta alteración, se presenta con frecuencia en madres muy jóvenes o
madres añosas.
En estudios citogeneticos nos muestra que el origen del síndrome de
Down es la presencia de 47 cromosomas y en los cromosomas 21 hay 3
cromosomas, por lo cual se le designa trisomía 21. La presencia de material
genético sobreañadido provoca la presencia de anomalías físicas y mentales que
caracterizan al síndrome de Down.
Fig. 3.21a y 321 b. Características que se presentan en un niño con síndrome de
Down. (Genética de Marquez Monter. P.251).
La trisomía 18 o Síndrome de Edwards, estos individuos presentan falta de
desarrollo de la mandíbula o micrognatia aplanamiento del frontal e implantación

aja de los pabellones auriculares y con frecuencia labio y paladar hendidos y un
dato característico de este síndrome, al empuñar la mano el dedo pulgar queda
debajo de los demás dedos con sobreposición del índice sobre el tercero y cuarto
dedos. Estos individuos en estudios citogeneticos presentan anomalías en los
cromosomas 18. Se desconoce la etiología de esta mutación y se ha determinado
que la edad avanzada de la madre es el factor determinante en esta trisomía. La
trisomía 13 o Síndrome de Patau estos individuos presentan labio leporino
microftalmia bilateral, frente aplanada y microcefalia, se observa mano simiana,
polidactilia, pulgar con retroflexión y predomina en el sexo femenino. Una
mutación autosomica estructural por perdida parcial de los brazos cortos del
cromosoma 5 llamada síndrome de “cri- du- chat”, porque el llanto de los niños
afectados se asemeja al maullido de un gato ,estos niños presentan microcefalia,
hipertelorismo con epicanto ,pabellones auriculares normales pero de
implantación baja, micrognatia, crecimiento deficiente y retrazo mental profundo.
du chat. (Marquez Monter p.272).
Fig.3.
22
Carac
terísti
cas
que
se
prese
ntan
en un
niño
con
síndr
ome
de cri
Las mutaciones en los heterocromosomas o cromosomas sexuales son por
aumento o disminución en el numero de cromosomas Ejemplo: Síndrome de
Klinefelter los individuos con este síndrome tienen 47 cromosomas incluyendo
dos “X” y un “Y” con formula cromosómica 44 A+XXY. Tienen el aspecto de
varones casi normales, ésta es la evidencia de que el cromosoma. Y es el
principal determinante del sexo. El fenotipo masculino de estos individuos son

mas altos que el promedio, su vida es casi normal, el examen de células muestra la
presencia del cuerpo de Barr, con dicha prueba seria erróneo catalogarlo como
mujer. Otro ejemplo es el síndrome de Turner, es una monosomia es decir tiene
45 cromosomas, 44 autósomas y un cromosoma sexual “X”, su formula
cromosomica es 44 A+X0. Hay ausencia de un cromosoma sexual que se
representa con 0. Estos individuos se desarrollan esencialmente como mujeres de
talla baja hipodesarrollo de genitales, retrazo mental y estériles. Finalmente las
mutaciones genéticas se originan como cambios aleatorios en la secuencia del
ADN. La selección natural prueba nuevas secuencias en la competencia por la
sobrevivencia y la reproducción.
Agentes mutagénicos
Los agentes mutagénicos son capaces de producir cambios en la secuencia del
ADN. El primer agente mutagénico conocido fueron los rayos X y se comprobó
que la irradiación con rayos X aumentaba la frecuencia de aparición de
mutaciones en la mosca Drosophyla de diez a cien veces sobre la mutación
espontánea. Pronto se comprobó que todas las radiaciones ionizantes, como los
rayos X, gamma, alfa, beta. Todos ellos pueden ser, agentes físicos, químicos y
biológicos, mutagénicos sobre todos los organismos. 4
Agentes químicos con capacidad mutagénica como el gas mostaza y sus derivados,
sustancias terriblemente dañinas utilizadas como armas químicas en la primera
Guerra Mundial, estas sustancias no se usan en los laboratorios debido a su
peligrosidad. Existen numerosos agentes químicos que son mutagénicos,
causando cambios tautomericos o alteraciones intercaladas en el ADN Ejemplos:
peróxidos orgánicos, yoduro de potasio, acridina, sales de plomo, sulfato de cobre,
pesticidas y fertilizantes. Los agentes biológicos que causan con frecuencia
malformaciones congénitas son los virus, ejemplo: la rubeola, citomegalovirus, etc.
Sobre todo cuando una mujer embarazada, adquiere la infección en el primer
trimestre del embarazo ya que el producto esta en formación de sus estructuras
anatómicas, las cuales no se desarrollan de manera normal. El uso de algunos
medicamentos que son teratogénicos como la talidomida utilizada como
tranquilizante en pacientes , cuando una mujer embarazada lo utilizaba daba como
resultado malformaciones en el producto conocido como Amelia y focomelia,
también la exposición a tóxicos o productos químicos en la industria en
trabajadoras embarazadas se produce en el feto Anencefalia .
4 Gardner y otros Principios de Genética, p.38

Fig.3.23 a y Figura 3.23b. El contacto con mutágenos es peligroso, tanto por la
posibilidad de transmitir genes alterados a la descendencia, como por que el daño
en el ADN está relacionado con el desarrollo del cáncer .Actualmente está fuera
de duda que numerosos tipos de cáncer aparecen por la alteración del ADN al
estar expuesto un organismo a productos químicos tóxicos o a la contaminación
ambiental en la grandes ciudades. (Obstetricia de Williams pp.925 y 927).

RESUMEN
I.- LA HERENCIA BIOLÓGICA.
1 La genética es la rama de la Biología que se encarga de estudiar la herencia la
forma en que se transmiten los caracteres de padres a hijos.
2.- La genética mendeliana y sus aportes; los experimentos del Mendel dieron la
pauta para el inicio de la genética clásica al realizar sus experimentos con plantas
de chíncharo, en el cual encontró características que le permitieran controlar y
cuantificar los resultados obtenidos en sus cruzas, qué le permitieron presentar
sus postulados a la Sociedad de Historia Natural de Brno, que mostró poco interés
y desconcierto por sus trabajos.
3.-Una serie de experimentos en varias partes del mundo, Hugo de Vries, Erich
Tschermack von Seysenegg y Carl Correns quienes llegaron a las mismas
conclusiones que 20 años antes había llegado Mendel.
4.- Cada organismo tiene factores que hereda de sus padres, uno por cada
padre,cada uno de estos factores se trasmite como una unidad inmodificable,
cuando las células reproductoras o gametos se forman estos factores se separan y
distribuyen en los gametos en forma de unidades independientes; y que se van a
expresar en el fenotipo de diferentes maneras dominantes, recesivas .
II.-Bases moleculares de la herencia.
1.-Con el desarrollo de la ciencias biológicas se llego a conocer la molécula de la
herencia el ácido desoxirribonucleico y también el ácido ribonucleico.Que están
formados por nucleótidos ordenados de manera lineal en el ADN, que están
formados por dos cadenas antiparalelas una frente a otra. El ARN está formado
por una cadena única. En el ADN se aparean los nucleótidos con bases
nitrogenadas adenina – timina A-T y guanina con la citosina G-C. En el ARN el
uracilo se aparea con la adenina sustituyéndose de esta manera a la timina.
2.-El gen es una estructura formada por segmentos de ADN el cual se considera la
unidad básica de la herencia, y determina características únicas y específicas en las
especies biológicas.

3.- Genes Alelos existen diferentes formas del mismo gen llamados alelos que
controlan la misma característica en un organismo.
4.-También hay caracteres que se trasmiten en varios genes, los alelos múltiples y
la herencia poligénica. La genética moderna nos demostró que estos caracteres de
Mendel, son los GENES, estos genes están formados por ácido
desoxirribonucleico (ADN) y además están ubicados en una estructura llamada
cromosoma y en cada especie se caracteriza por tener un número determinado.
5.-Estos cromosomas se pueden observar mediante técnicas de laboratorio,
clasificar de acuerdo a las reglas de su nomenclatura, de esta manera poder
determinar con exactitud el número en las diferentes especies y también
determinar su mapa genético.
6.-Estos cromosomas, cada uno tiene características únicas, tanto los autosomas
como los cromosomas sexuales, lo que permitió conocer la teoría cromosómica de
la herencia
7.-Los cromosomas sexuales llevan información genética, que en acción anormal
permite la transmisión de algunas enfermedades como la hemofilia, el daltonismo ,
la calvicie, llamándose herencia ligada al sexo, en la actualidad se conoce mejor
como herencia ligada al cromosoma “X” o Ligada al cromosoma “Y.
III Mutaciones se considera como cualquier “cambio”, a nivel del genotipo,
heredable en un individuo.
1.-Sabemos también que este ADN. Puede sufrir “cambios” que permiten la
evolución y en ocasiones afectan las funciones de algunos organismos; estos
cambios se pueden dar de manera natural o por la exposición a ciertos productos
tóxicos que son mutagénicos. Estas mutaciones ocurren al azar y en forma
espontánea algunos genes son mas susceptibles de mutación que otros ,entre
más evolucionado sea un organismo mas probabilidad tendrá de sufrir una
mutación .Las mutaciones se clasifican en génicas y cromosómicas; las
cromosómicas se pueden clasificar en las que afectan a los cromosomas
autosómicos y los cromosomas sexuales, ambas pueden ser numéricas o
estructurales. Las mutaciones son la fuente básica de toda variación natural
hereditaria en la reproducción sexual, favoreciendo el intercambio genético la
selección natural en los cambios evolutivos de los seres vivos.

2.-Existen diversos agentes que pueden causar una mutación físicos, químicos y
biológicos, estos pueden causar alteraciones en el proceso de la meiosis o en el
intercambio genético. Además algunos medicamentos causan alteraciones
teratogénicas, si la mujer embarazada los utiliza durante la etapa de gestación, el
procto al nacer presenta alteraciones en su aspecto anatómico y trisiológico.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN
Como reforzador del aprendizaje, es conveniente que desarrolles los siguientes
ejercicios que te permitan analizar, aplicar y valorar el grado de aprendizaje
alcanzado en la unidad.

1.- Elabora un resumen de las primeras explicaciones sobre la herencia y de las
características en los seres vivos, anteriores a los trabajos de Mendel.
2.- Elabora un resumen de los trabajos de Mendel realizados en el jardín del
monasterio donde vivía, y de los resultados que obtuvo al explicarse la herencia de
las siete características que estudió por separado.
3.-Escribe el nombre de la especie de chícharo que Mendel seleccionó, de una
gran variedad de plantas, para realizar sus estudios sobre las características
observables en las planta.
4.- Anota e ilustra las siete características que Mendel estudió por separado en
busca de las explicaciones acerca de la manera como se transmitían a sus
descendientes.
5.- Responde por escrito, qué aspectos de la metodología que utilizó Mendel le
permitieron explicarse el mecanismo de la transmisión de las características en las
plantas de chícharo que cultivaba.
6.- Escribe el enunciado de la primera ley de Mendel.
7.- Ilustra un ejemplo para mostrar los resultados de la primera ley de Mendel.
8.- Escribe que resultados obtuvo Mendel al permitir la autofecundación en las
plantas híbridas de la primera generación filial.
9.- Resuelve el siguiente problema de herencia de un par de caracteres, con base a
la primera ley de Mendel y responde a las preguntas que se plantean:
En las ovejas el color de la lana negro es recesivo con respecto al color de la lana
blanca. Una oveja macho de color negro se cruza con una oveja hembra de color
negro. De este cruzamiento nace una oveja de color negro. Para resolver el
problema usa la siguiente simbología (B) lana blanca; (b) lana negra.
Anota el genotipo de la oveja de color negro.
Anota el genotipo de la cría de color negro

Deduce el genotipo del progenitor de color blanco e indica si es homocigoto o
heterocigoto para esa característica.
¿Cómo te explicas que siendo recesivo el color negro de la lana, la cría tenga lana
de color negro?
¿Qué probabilidad existe de que tengan una cría de color blanco?
10.- Ejemplifica la herencia de dos características en el cruzamiento entre plantas
de chícharo de variedades puras. Señala en el ejemplo los progenitores con una
(P), los gametos con una (G), la primera generación filial (F).
11.-Elabora un resumen de los resultados que obtuvo Mendel al llevar a cabo un
cruzamiento entre plantas híbridas para las dos características estudiadas a la vez.
12.- Resuelve el siguiente problema y contesta a las preguntas que se plantean:
En los caballos, el color del pelaje negro se debe a un gene dominante (B) y el
color café al recesivo (b); la manera de caminar trotando se debe a un gene
dominante (T) y el modo denominado “de paso” a su recesivo (t). Un caballo de
raza pura de color negro y trotador se cruza con una yegua de color café y modo
de caminar “de paso”.
Escribe los símbolos para las dos características del caballo y de la yegua,
encerrando en un círculo los genotipos de estos animales ara el color del pelaje y
el modo de caminar. Anota los símbolos que correspondan a los gametos
espermatozoides y óvulos) que corresponden para el caballo y la yegua.
¿Cómo pueden ser para el color del pelaje y el modo de caminar, los potrillos y/o
yeguas que resulten de esta cruza?
Escribe el genotipo para el color del pelaje y el modo de caminar del potrillo o
yegua que resulte de esta cruza.
Si se lleva a cabo una cruza entre el caballo negro y trotador de raza pura con una
yegua híbrida resultado de la cruza anterior, que probabilidad existe de que
tengan un potrillo de color café y trotador para el modo de caminar.
13.- Escribe a que llamó mutaciones Hugo De Vries.

14.- Explica el término homocigoto para una característica, y anota un ejemplo.
15.- Explica el término heterocigoto para una característica, y anota un ejemplo.
¿QUÉ FENOTIPO CORRESPONDE A LAS DISTINTAS
FÓRMULAS CROMOSOMICAS DE LA ESPECIE
HUMANA?
Instrucciones: Organiza el siguiente conjunto de fenotipos de acuerdo a la fórmula
cromosómica que le corresponde a cada uno. Registra los resultados en el
siguiente cuadro, escribiendo en cada espacio el nombre que corresponde:
MUJER NORMAL
HOMBRE CON SÍNDROME DE DOWN
SÍNDROME DE TURNER
HOMBRE NORMAL
SÍNDROME DE KLINEFELTER
MUJER CON SÍNDROME DE DOWN.
44 AUTOSOMAS +XXY
45 AUTOSOMAS + XX
44 AUTOSOMAS + X
44 AUTOSOMAS + XX

AMPLIANDO LOS TÉRMINOS
1.-Investiga el termino carácter.
2.- Investiga y amplia el significado de raza pura.
3.- Define el término híbrido.
4.- Explica el significado de heterocigoto y homocigoto.
5.- Distingue entre los términos Genética y Herencia.
6.- ¿Qué son los alelos?
7.- Distingue entre dominante y recesivo.
45 AUTOSOMAS + XY
44 AUTOSOMAS + XY
8.- Define en que consiste la teoría cromosómica de la herencia.
9.- Escribe el concepto de la herencia ligada al sexo.
10.-Distinguir entre mutación génica, mutación autosómica y mutación de los
heterocromosomas.

CUESTIONARIO
Completa los siguientes enunciados:
1.- La ___________________estudia los mecanismos de transmisión hereditaria.
2.- Los patrones biológicos de la_____________ tiene dos funciones continuidad y
variación.
3.- En el citoplasma se localizan los ________________ donde se sintetizan las
proteínas.
4.- Los genes son las unidades físicas localizadas en ______________________.
5.- Las cadenas de ADN rigen la secuencia de los ___________________ que
forman las nuevas complementarias.
6.- Los errores en la codificación son la base biológica delas________________.
7.- El número de los___________________ produce la diferencia en las
____________________.
8.- La localización de los ________ a los largo del cromosoma han permitido la
elaboración del______________________________________.
9.-Las _____________________ son la estructura básica de los cromosomas.
10.- _____________________________________ propusieron el modelo del ADN.

En esta unidad revisaremos temas importantes como la evolución ¿Qué es?
¿Quiénes? y ¿Cómo contribuyeron a su desarrollo? ¿Cuál es su importancia en la
actualidad de los mecanismos evolutivos? Te has preguntado alguna vez si en la
actualidad ¿Hay evolución en el planeta?
Cabe mencionar que estos temas están relacionados con algunos otros temas de
unidades anteriores como son célula, genética, mutaciones entre otros.
Revisaremos como se forma una nueva especie y los mecanismos que participan
en esta formación así como los tipos de especie que existen y como influyen e
interactúan unas con otras formando la biodiversidad.
Así mismo veremos los diferentes tipos de clasificación de los seres vivos, árbol
filogenético y explicaremos cuales son los criterios que se usan para la clasificación
de los cinco reinos.
En la parte final de esta unidad veremos la dinámica ecológica que comprende el
flujo de energía a través de los niveles tróficos, a partir de las interacciones de los
organismos de los diferentes reinos.

4
UNIDAD
EVOLUCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Conocer las teorías evolutivas y comprender cuales son los mecanismos que
intervienen para lograr la transformación de los organismos.
Conocer y comprender las formas en que se clasifican los seres vivos, y apreciará
la importancia que tiene para el aprovechamiento racional de los recursos
naturales.
4.1CONCEPTO PRELIMINAR DE EVOLUCIÓN

Seguramente ya habrás oído hablar sobre evolución, Darwin y su viaje a las Islas
Galápagos o de las jirafas de Lamarck y lo relacionado con el planteamiento de
que el hombre
desciende del mono.
Pero ¿Qué es realmente
la evolución? ¿Qué
científicos participaron
y cómo contribuyeron a
determinar el qué,
cómo y cuándo de la
evolución?
Evolución, en un
sentido amplio,
significa «cambio».La
idea de cambio está
efectivamente
contenida en la
evolución. Pero no un
cambio de cualquier
modo, sino un cambio
que es «desarrollo».
Figura 4.1. Radiación adaptativa. (Ville p. 413)
Como podrás darte cuenta la palabra evolución implica mucho más que un simple
cambio en los seres vivos a través del tiempo, sino que representa en principio el
desarrollo de algo latente que permite a los organismos sobrevivir ante los
diferentes cambios del medio.
“La historia de la vida es una historia de cambio. La evolución es un proceso de
cambio mediante el cual se forman nuevas especies a partir de especies
preexistentes. La evolución explica cómo se han desarrollado las diferentes formas
de vida y por qué todo lo que vive muestra semejanzas y diferencias” 1
La evolución es científicamente aceptada sobre el origen de los organismos
actuales, a partir de ancestros, a través de un proceso de modificaciones
graduales.

Los aportes de lamarck, darwin y wallace.
Es importante mencionar que a lo largo de la historia han surgido diferentes
teorías y propuestas sobre la evolución de las especies. Dentro de las mas
significativas tenemos las propuestas hechas por Lamarck, Wallace y Darwin los
cuales hicieron contribuciones fundamentales que mencionaremos a continuación
resaltando sus aportaciones que en cada caso resultaron cruciales para obtener en
la actualidad respuestas claras en torno al tema de la evolución.
“El biólogo francés Jean Baptiste Lamarck fue uno de los primeros científicos que
propusieron una teoría para explicar la forma como ocurrió la evolución. Publicó
sus ideas en 1809, el año en que nació Charles Darwin. Lamarck propuso que el
medio tiene una función importante en el proceso evolutivo. Esta idea concuerda
con la teoría aceptada actualmente. Sin embargo, las ideas de Lamarck sobre cómo
los organismos cambiaron en respuesta al ambiente no son aceptadas hoy día.
La teoría de Lamarck está basada en la herencia de los caracteres adquiridos. Este
investigador creía que todos los organismos tenían una necesidad interna de
cambiar, de modo que pudieran ajustarse a su medio y desarrollarse en formas
más complejas de vida. Al adaptarse, un organismo usaría ciertas partes de su
cuerpo y no usaría otras. Las partes usadas se volverían más fuertes e importantes;
las no usadas se harían más débiles y desaparecerían. Por último, de acuerdo con
Lamarck, estos cambios, llamados rasgos adquiridos, podían pasar a los
descendientes, El ejemplo más famoso usado por Lamarck para explicar su teoría
de por qué las jirafas tienen cuellos largos. Lamarck decía que las jirafas en algún
tiempo tuvieron piernas y cuello cortos. Mientras hubo suficiente pasto para
comer, la jirafa no tuvo necesidad de cambiar. Al aumentar la competencia por el
pasto, la jirafa se adaptó alargando su cuello y piernas lo suficiente para poder
alcanzar las hojas de los árboles. Las generaciones posteriores heredaron el cuello
largo y lo alargaron aún más para alcanzar las hojas más altas. Finalmente resultó
la jirafa moderna. Por lo tanto, de acuerdo con Lamarck un rasgo adquirido por un
individuo a través de la adaptación puede transmitirse y provocar que ocurra la
evolución.
Un organismo puede adaptar su cuerpo a su medio durante su vida, pero estos
cambios adquiridos no pasarían a sus descendientes. Por ejemplo los hijos de los
grandes atletas no son automáticamente buenos en el deporte: los hijos de
concertistas no tocan automáticamente el piano. En ambas situaciones, los hijos no

heredan las características adquiridas por los padres. Tienen que adquirir o
aprender tales características ellos mismos.” 2
Alfred Russel Wallace (1823-1913) De origen muy modesto. Con grandes
sacrificios viajó al amazonas y por el archipiélago Malayo. Sus estudios sobre la
rica fauna y flora que observó en sus viajes le llevaron a formular por su cuenta, y
de modo totalmente independiente de Darwin,
la teoría de la evolución por la selección natural
y la lucha por la existencia de ahí que esta teoría
lleve el nombre de Darwin-Wallace. Wallace
publica un artículo afirmando el parentesco de
las especies actuales con las más antiguas ya
extinguidas. En 1858 Wallace envía a Darwin
un segundo artículo para que le dé su opinión.
Darwin se quedó asombrado al comprobar que
allí estaban resumidas, las ideas en las que venía
trabajando desde hacia veinte años. Si aquel
artículo salía antes que su libro, la prioridad
científica del descubrimiento correspondería a
Wallace.
Figura 4.2 Wallace. (Wallace. p. 27)
Wallace era, además de un gran científico, una excelente persona. Por buenas
componendas del geólogo Lyell, amigo de Darwin, se logró que se publicaran
juntos el artículo de Wallace y un resumen de las ideas de Darwin. De este modo
se hacia justicia a ambos autores y se evitaba una posible lucha por la prioridad
científica.
Cabe mencionar que, Wallace no intento nunca pisar el terreno a Darwin. Aunque
vivió treinta años más que este último, nunca procuró eclipsar su memoria ni
reclamó para sí los honores del descubrimiento, que, por lo menos, fue
simultáneo. Es un ejemplo de magnífico de honradez científica y de alta calidad
humana.
El viaje de darwin
2 J. H. Otto. A. Towle. Biología Moderna. p 143

“El reverendo John Henslow, le ofreció participar a bordo de un barco de
investigación llamado Beagle. Se requería la asesoría de un naturalista para el
viaje, que iba a durar cinco años. No habría paga y la persona elegida debería
dormir sobre una hamaca en un estrecho cuarto de cartografía, aunque se le
permitiría compartir la mesa del capitán. Armado con
la recomendación de Henslow, Darwin solicitó el
puesto, pero estuvo a punto de ser rechazado debido a
la forma de su nariz. El capitán Fitzroy, de sólo 23
años, creía que la nariz reflejaba el carácter de la
persona y la de Darwin no mostraba mucho
temperamento.
La familia de Charles necesitó ser persuadida para
aceptar este proyecto, el cual consideraban muy poco
apropiado para un prospecto de sacerdote.
Evidentemente, Charles tuvo sus propias dudas acerca
de aquella decisión.
Figura 4.3 Darwin. (Ville. p. 379)
Finalmente, se terminaron todos los preparativos y, en 1831, el Beagle zarpó de
Davenport. A medida que el pesado barco de madera se abría camino por el
Atlántico hacia Sudamérica, los temores de Darwin se convirtieron en realidad.
Para empezar, la vida a bordo era más difícil de lo que esperaba, pero lo peor fue
que él tendía a marearse. Sin embargo, hizo su mejor esfuerzo, pasando algunos
días en su litera a medida que el barco continuaba sin cesar capitaneado por el
capitan Fitzroy. Después de una larga travesía, el Beagle llegó a Sudamérica y
enfiló hacia las costas en la primera etapa de su viaje, navegando más allá del
litoral de Brasil y Argentina, hasta llegar a los terribles ventarrones del Cabo de
Hornos, finalmente para dar vuelta hacia el Norte a lo largo de las desoladas costas
de Chile y Perú.
Por fortuna había momentos de descanso cuando el Beagle tiraba anclas para subir
forraje a bordo. Darwin no perdía tiempo para bajar a tierra. Después de
descansar un momento y de recuperar la firmeza de sus piernas,
irremediablemente se internaba en aquellos lugares que albergaban todo tipo de
nuevas y fascinantes cosas. Darwin tomaba numerosas notas de todo lo que veía y
llevaba consigo al barco una gran variedad de objetos, muchos de los cuales

divertían y en ocasiones consternaban a la tripulación. Debido a que algunas veces
el barco permanecía anclado durante meses, Darwin se aventuraba tierra adentro,
hacia el terreno salvaje sudamericano.” 3
Figura 4.4 Mapa viaje. (Wallace. p. 19)
Las Islas Galápagos
“Cuando el Beagle abandonó por fin las costas de Sudamérica, el capitán Fitzroy,
interesado en completar la cartografía midiendo los puertos, y preparando un
camino para el comercio inglés, izó las velas de su robusta embarcación y enfilo en
camino recto hacia las Galápagos, una cadena de islas que se encuentra
aproximadamente a 700 kilómetros de la costa del Ecuador.
Cuando el ancla cayó en las aguas poco profundas de la Bahía de San Esteban, en
la isla que los ingleses llamaban chatham, Darwin bajó a tierra como de
costumbre, pero en cuanto observo a su alrededor, estuvo casi listo para partir.
Chatman era accidentada, inaccesible y árida por lo que causó su total desagrado.
Pero a medida que empezó a explorar el lugar, encontró una variedad muy extraña
y aun fascinante, de animales. “Un pequeño mundo en si mismo”, escribio, “con
habitantes que no se encuentran en ningun otro lado”. Había lagartos de casi un
metro de largo comiendo algas bajo en turbulento mar; en palabras de Darwin,
eran los “duendes de la oscuridad, negros como las rocas porosas sobre las que se
arrastraban”. Pudo admirar tambien la las tortugas gidantes de ahí el nombre de
Galápagos que, durante años, habian sido capturadas por los marineros para ser
puestas boca arriba sobre la cubierta de sus barcos, en donde estas resistentes
bestias de alguna manera podían sobrevivir durante meses, proporcionando así
carne fresca durante los largos viajes. Darwin se interesó más en las plantas que en

los animales, y pronto pasó la mayor parte de su tiempo “botanizando” sobre la isla
seca y desnuda. Lo impresionaron; sin embargo, los extraños animales de las islas,
y coleccinó no solo lagartijas marinas, sino tambien terrestre. Así mismo, recolectó
diversos tipos de aves, muchas de las cuales estaba convencido, eran especies no
descritas. Entre ellas encontró un grupo de pinzones, que no se parecían a loas
que había hallado sobre el continente sudamericano.
Tiempo después Darwin lamentaría haber almacenado todas las especies de aves
colleccionadas en las islas en un solo lugar del barco. Llegó a reconocer la
importancia de separarlas según el lugar en el cual habían sido capturadas, cierto
día en que examinaba algunos pinzones, observó que dos de ellos, capturados en
diferentes islas, diferían en el tamaño y forma de los picos.
Esto lo sorprendio como un hecho extraño y posiblemente significativo. La
importancia de
suobservación se
manifestó un día que
caminaba los seis
kilómetros que lo
separaban de los
políticos expulsados de
Ecuador, que habían sido
enviados a la isla
Chatman. Su
acompañante ese día era el
gobernador británico en
funciones de la isla, quien
informó a Darwin que
era capaz de decir de qué
isla provenía
cualquier tortuga. Le
explicó que diferían
por ejemplo, en el
Fig. 4.5 Pinzones. (Audesirk, p. 310)
tamaño y forma de su concha, y en el largo de sus extremidades. Darwin se
preguntó si de alguna manera cada isla producía sus propias criaturas, y a partir de
ese día, separó sus colecciones de cada territorio. De regreso en Inglaterra,
comprobaría la importancia de esta desición. Años después, Darwin sometio su
collección de pinzones al analisis de un specialista británico, quien concluyó la
existencia de 13 especies, que diferían principalmete en tamaño y forma de sus
picos. Darwin supuso que originalmente estas aves habían venido del continente

sudamericano, puesto que las islas volcánicas de las Galápagos se habían formado
después que el continente. Pero ¿ por qué eran estas aves tan diferentes de las del
continente, y por qué la variedad de cada isla difería tanto entre una y otra?
Pasarían años antes de que Darwin pudiese concluir que las aves provenían de
parvadas del continente que habían sido arrastradas a las islas, y que la diversidad
de condiciones había modificado las poblaciones a través del tiempo.
A medida que continuaba el viaje, Darwin siguió no sólo coleccionando, sino
también preguntándose cómo habían sucedido las cosas. Sus cartas y
observaciones llegaban ya a Inglaterra, y la comunidad científica esperaba
ansiosamente saber más acerca de sus descubrimientos. De hecho, sabía ya que a
su regreso, sería invitado a ingresar en el círculo científico británico. Las cartas
que le esperaban en diversos puertos de escala lo alentaban a seguir explorando y
realizando estudios de cada nueva tierra.
Cuando Darwin aceptó partir en la expedición, esperaba estar de regreso
aproximadamente dos años después, pero pasarían cinco antes de su retorno.
Cuando finalmente el Beagle llegó a Inglaterra, Darwin fue recibido con
entusiasmo tanto por su familia como por la comunidad científica. Su recepción
entre los científicos fue cálida y de inmediato se iniciaron las preguntas. ¿Qué
había visto? ¿Qué había traído consigo? Una nueva fase de trabajo se iniciaba.
(Debido al enfoque sobre Darwin y la ciencia británica, algunas veces parece que
el resto del mundo se mantenía expectante durante esta época.)” 4
Selección natural
“La respuesta de Darwin estuvo inspirada, en parte, por sus antecedentes
como hombre del campo. Estaba familiarizado con los principios de la selección
artificial; sabía que mediante una selección cuidadosa de los animales por su
apareamiento, los criadores eran capaces de acentuar las características deseadas
en las crías. De esta manera, se determinaba el éxito reproductivo de los
individuos. Por ejemplo, al aparear sólo las crías de los mejores productores de
leche, los criadores podían desarrollar un ganado lechero de alta producción. Y al
criar las de buenas gallinas ponedoras, a la larga podían producir animales que
fueran verdaderas máquinas ponedoras de huevos. Los resultados de dicha
4 Ibid., pp.15,16

selección artificial podían ser observados rápidamente, sólo algunas generaciones
después.
Darwin imaginó algún tipo de proceso de selección natural, en el que la naturaleza
determinaría el éxito reproductivo de los individuos; éste era análogo a la
selección artificial impuesta por los criadores. Recordó la variación que había
observado en las poblaciones de plantas y de animales durante su viaje a bordo del
Beagle. Razonó que algunas de estas variaciones darían al portador un margen
competitivo y se aumentaría la probabilidad que ese individuo tenía de sobrevivir
y reproducirse. Así, la naturaleza seleccionaría los mejores especimenes para el
apareamiento. La selección natural sería mucho menos eficaz que la artificial,
puesto que los individuos con características menos deseables serían capaces de
producir por lo menos algunas crías, y de esta manera sus rasgos tardarían más en
desaparecer de la población. Desde luego, los individuos cuyos rasgos estuvieron
totalmente fuera de contexto con su medio no tendrían crías; por consiguiente,
esos rasgos desaparecerían con mayor rapidez de la población. Por otro lado, era
de esperarse que los rasgos de los individuos con alguna ventaja reproductiva
aumentarían a lo largo de las generaciones.
Finalmente, Darwin expresaría su teoría de la selección natural en su libro, El
origen de las especies por medio dela selección natural publicado en 1859.
¿Cómo actuaría la lucha por la existencia... en relación a la variación? ¿Puede
aplicarse el principio de la selección, que hemos visto tan potente en las manos de
los seres humanos, a la naturaleza? Pienso que veremos que puede actuar en
forma más eficaz... si dichas variaciones ocurren, ¿Podemos dudar (recordando
que nacen muchos más individuos de los que pueden sobrevivir) que los
individuos que tienen cualquier ventaja sin importar qué tan ligera, sobre otros,
tendrán la mayor probabilidad de sobrevivir y de procrear su propia especie? Por
otro lado, podemos estar seguros que cualquier variación por poco dañina que sea
será rígidamente destruida. Esta preservación de las variaciones favorables y el
rechazo de los cambios dañinos, se llama selección natural...”
De esta manera, la selección natural puede describirse como el proceso mediante
el cual ciertos tipos de organismos tienen mayor éxito reproductivo que otros,
transmitiendo así en forma desproporcionada los rasgos que llevan a ese resultado.
La selección natural puede explicar muchas de las observaciones de Darwin, tales
como la variedad entre los pinzones de las islas Galápagos. Su similitud básica
sugirió que todos descendían del mismo grupo ancestral, si bien las especies

diferían entre ellas de manera crítica, como en el color, el tamaño del pico, la
conducta y la elección del alimento. Al aplicar los principios de la selección
natural, Darwin pudo ver cómo cada isla había ofrecido a sus colonizadores originales
su propio conjunto de oportunidades y amenazas, y de entre las diversas
crías de cualquier población, aquéllas con los rasgos mejor adaptados a un
ambiente específico crecerían mejor y se reproducirían. Con el tiempo, cada
ambiente moldea las aves con características tan distintas que cada una se volvió
una especie distinta de las otras.
Puesto que la teoría de la selección natural dependía de desigualdades entre los
miembros de una población, el origen de la variación, de las desigualdades, tenía
que ser tomado en consideración. ¿Por qué entonces, son diferentes los
individuos? ¿Qué provocó sus desigualdades? Darwin propuso que dichas
variaciones (desigualdades) aparecen al azar; que no se requiere una fuerza
impulsora, ni dirección, ni diseño. Decidió que si alguna nueva variación
proporcionaba una ventaja que aumentaba el rendimiento reproductivo de su
portador, se extendería a las poblaciones futuras. Esto significa que si el largo
cuello de la jirafa se hereda y es útil para adquirir alimento, entonces las jirafas
con cuellos más largos estarían mejor alimentadas, y así seria más probable que
tuvieran la energía de tener crías. Entre estas crías, sugirió, algunas tendrían
cuellos más largos que otras, y éstas, a su vez, tendrían más éxito que los de su
camada de cuello más corto. Puesto que las jirafas de cuello largo tendrían más
crías, el resultado sería una tendencia general a que cualquier generación
estuviese compuesta por animales con cuellos más largos que los de la generación
precedente.” 5 La diferencia entre las explicaciones de Lamarck y de Darwin
acerca de los largos cuellos de las jirafas se muestran en la siguiente figura. 4.6 a y
4.6 b.
Darwin desarrolló esta idea sin pruebas firmes. No tenía evidencias que pudiera
ofrecer, y desconocía prácticamente todo de lo relacionado con la genética. Si
hubiese sabido lo que sucedía con la genética, se habría evitado muchos
problemas. Debido a los mismos, fue renuente a presentar sus ideas, consideraba
que era su deber explicar el mecanismo mediante el cual aparecía la variación en
las especies.
5 Ibid., pp.25,26

Figura 4.6 a y 4.6 b. (Evolución. p. 35).
De esta manera podemos concluir que la selección natural es el factor más
importante en el cambio de los pools génicos. Cuando las condiciones del medio
ambiente son favorables para un rasgo en particular la frecuencia de los alelos que

producen ese rasgo aumentara en las siguientes generaciones y por el contrario si
las condiciones no son favorables sus alelos tenderán a disminuir su frecuencia. La
selección natural puede propiciar a la formación de nuevas especies y a la
desaparición de otras.
Postulados de Darwin
Durante su viaje de cinco años a bordo del Beagle, Darwin observó muchos
diferentes tipos de plantas y animales en América del Sur y las Islas Galápagos,
cercanas la costa de Ecuador. La teoría darwiniana del mecanismo de la
evolución explica cambios en los organismos de esta manera:
“En cada generación se producen más descendientes de los que realmente tienen
posibilidades de sobrevivir dadas las limitaciones de recursos del hábitat, la
presencia de depredadores, los peligros físicos del entorno, etc.
A consecuencia de lo anterior, dentro de cada especie se compite por la
supervivencia.
Los participantes en esa competencia no son exactamente iguales, sino que varían
en mayor o menor grado.
En esta contienda, los organismos mejor adaptados al medio tienden a sobrevivir,
en tanto que los menos aptos se extinguen. El ambiente natural es la fuerza
determinante en este proceso.
Las variaciones que sobreviven y se reproducen transmiten sus caracteres a la
siguiente generación.
Después de muchas generaciones, las especies tienden a conservar los caracteres
de los más aptos para sobrevivir, en tanto que las características de los menos
adaptados tienden a desaparecer” 6
La evolución no es un proceso simple. Por ejemplo, no sólo los “más adaptados”
sobreviven y se reproducen. Si las condiciones del ambiente son buenas, aún los
peor adaptados pueden vivir y reproducirse.
6 G.M.Freid, Biología p.7

EVOLUCIÓN ADAPTACIÓN
TIEMPO Períodos
tiempo
largos de
(miles de años)
NIVEL
Taxón Individuos
Período breve de tiempo
(horas, días, meses)
Puedes ver cómo la teoría de Darwin difiere de la de Lamarck, este último tenía
razón, acerca de la importancia del ambiente. Sin embargo, los organismos no
varían para poder sobrevivir en su medio. Más bien es el ambiente el que
determina a través de la selección natural qué organismos tienen la oportunidad
de sobrevivir. La evolución es un proceso que se da no a nivel individual sino de
grupos o taxón ya que es un proceso lento que puede durar miles de años; el ciclo
de vida de un individuo es un segundo en esta escala de tiempo que no le da
posibilidades cambiar su estructura.
4.2 ESPECIES
ESPECIE BIOLÓGICA
Puedes apreciar la diferencia entre un guajolote y un águila por que son especies
distintas, así una especie biológica es un grupo de organismos cuyos miembros
presentan semejanzas entre sí. En un sentido más amplio, es un grupo de
organismos capaz de reproducirse entre sí y dejar descendencia fértil, bajo esta
apreciación se establece la regla general que especies diferentes no se entrecruzan

y si fuera así, su descendencia es híbrida, como ejemplos tenemos al cerdo-jabalí,
yegua-burro y coyote-perro. Los miembros de una especie forman un grupo
aislado desde el punto de vista de la reproducción, cuyos genes no se combinan
con los de los extraños, pero son capaces de recombinarse continuamente por
reproducción sexual dentro del grupo. El resultado es que no se observan
diferencias notables en la composición genética ni en los caracteres gobernados
por los genes dentro de la especie.
Por lo tanto si los miembros de una especie intercambiaran libremente genes con
los miembros de otra, ya no podrían retener aquellas características únicas que los
identifican como tipos diferentes de organismos. Esta definición funciona bien
para especies animales y generalmente es aceptada por los zoólogos. Sin embargo,
muchas plantas pueden reproducirse asexualmente y también pueden formar
híbridos fértiles con otras especies.
“Las bacterias, con su variedad de formas de intercambio genético, no se ajustan
netamente a esta definición, ni tampoco lo hacen los numerosos eucariotas
unicelulares que se reproducen por división celular, formando clones de células
idénticas. Así, aunque los botánicos y los microbiólogos usan el vocablo “especie”,
es más probable que la consideren una categoría conveniente, que existe más en la
mente humana que en el mundo natural” 7
Especie tipologica
Especie en latín significa “tipo”, por lo tanto, las especies son tipos diferentes de
organismos.
Una de las definiciones de especie, más antigua, es la idea de la especie como un
tipo determinado de seres. Este concepto tiene su origen en el pensamiento y la
obra de Platón y Aristóteles. Esta definición se fundamenta tan sólo en la simple
observación ya que considera como especie al grupo de individuos que se
asemejan entre sí y que está separado de otros grupos por diferencias en su forma,
es decir, por cambios en la estructura. Estas ideas son adecuadas para clasificar
objetos y materia inanimada, como los minerales, en los que las semejanzas
particulares entre objetos se corresponden con semejanzas en los procesos físicos
que dan lugar a los mismos. Sin embargo, los organismos vivos están influidos
también por sus antecedentes genealógicos, es decir, por los caracteres que
heredan de sus generaciones que les precedieron. Es por esto que esta definición
7 H. Curtis, N. S. Barnes., Biología p. 426

esulta poco favorable para los organismos vivos ya que no engloba gran parte de
sus características.
Además de ser inadecuadas, las clasificaciones basadas en criterios tipológicos y
morfológicos resultan inservibles cuando se intentan aplicar en los diferentes
tiempos geológicos, o a regiones geográficas extensas. Un ejemplo claro tenemos
que cuando se aplica diferenciar dos o más especies en un lugar determinado
puede no ser válida en otro lugar. Esto es así, porque en las especies se presentan
cambios de morfología, de conducta, y de hábitat en el espacio y en el tiempo
geológico. El concepto biológico de especie tiene en cuenta lo anterior pero las
definiciones tipológicas y morfológicas consideran a los organismos sólo como
formas estáticas.
Especiación
A la formación de una nueva especie a partir de otra ya existente se llama
especiación. Y es quizá uno de los eventos más dramáticos en la naturaleza. Este
evento ha ocurrido repetidamente en el transcurso de más de 3.500 millones de
años, dando como resultado una gran diversidad de organismos incluyendo al
hombre así como de muchos otros que vivieron y que viven en la actualidad.
Una nueva especie se ha formado cuando ya no puede procrear con la especie
original, pero si con sus semejantes, por ejemplo si la yegua y el burro se
entrecruzan y tienen un descendiente, que es la mula y esta puede reproducirse
con otra mula y tienen descendencia, entonces hablamos de una nueva especie
que ni es burro; ni caballo.
Mecanismos de especiación
Las especies pueden desarrollarse en dos formas:
ALOPATRICA: Un pequeño grupo de organismos puede separase de un grupo
mayor. El pequeño grupo aislado puede formar una nueva especie. Esto puede
suceder cuando un cambio en el ambiente crea una barrera física y divide a la
población existente imponiendo así
un aislamiento reproductivo entre
los dos grupos. Algunas de las
barreras físicas más importantes
pueden ser desiertos, montañas y
océanos entre otros.

Fig. 4.7 Mula. (Ville, p. 412)
Simpatrica: Un grupo existente puede cambiar tanto, que degenere en una nueva
especie. La especificación no geográfica es el resultado de cambios de conducta, o
genéticos, de una parte de determinada población local.
Barreras de especiación
En la naturaleza existen mecanismos que impiden la formación de quimeras
biológicas (en alusión a mounstruos mitológicos como el minotauro, la medusa, el
centauro y otros que tienen partes orgánicas diferentes) que tengan dificultades
para desarrollarse en un medio particular. A estos mecanismos se les conoce como
barreras de especiación o mecanismos de aislamiento reproductivo. Las cuales las
podemos en una primera etapa dividir en:
Aislamientos precigóticos: Se presentan antes de la fecundación del cigoto y
consisten en la incapacidad de los individuos de una especie para reunirse con los
de otra, y si lo hacen, existen algunas imposibilidades para efectuar la fecundación.
Aislamiento poscigóticos: Son los que aparecen después de la fecundación del
cigoto y consisten en la imposibilidad de éste para desarrollarse; la disminución de
la viabilidad del organismo híbrido o su baja o nula fertilidad. Algunas de las más
importantes barreras de especiación son:
Geograficas: La constituyen los mares, montañas, desiertos, etc. que impiden que
los individuos de dos poblaciones entren en contacto unos con otros. Los
individuos de una misma especie que viven en valles separados por montañas o
que pertenecen a poblaciones que habitan en distintas vertientes de una serranía
permanecen aislados y acaban por desarrollar muchas diferencias en sus pools
génicos o poza génica que se vuelven reproductivamente incompatibles.
Biológicas: Aún en el mismo lugar, dos especies pueden permanecer aisladas
reproductivamente por diferencias:
Ecológicas. Por ejemplo, las distintas necesidades de humedad, luz, temperatura,
etc. los separan en diferentes estratos del mismo ecosistema.

Fisiológicas: Las diferencias de la actividad reproductiva en el tiempo también
separan a dos poblaciones, esto es dicho de otra manera en que tiempo y bajo que
condiciones ambientales se presentan los estros (calores) en las hembras y que de
otra manera podrían cruzarse entre sí dos poblaciones diferentes.
Etológicas: Las especies diurnas tienen muy poca probabilidad de interactuar
sexualmente con las especies nocturnas. Así como las características propias del
cortejo en la época de apareamiento pueden variar de una especie a otra.
Anatómicas: La incompatibilidad de los órganos reproductivos también funcionan
como barrera. Así como el tamaño de los organismos.
Genética: Podrá haber cópula entre dos organismos pero el óvulo es abortado por
diferencia cromosomica.
Biodiversidad
Si observas con detenimiento en tu entorno te darás cuenta de una gran variedad
de organismos los cuales están determinados e influenciados directamente por el
tipo de clima de la región en la que se ubica tu comunidad. A todos ellos en su
conjunto podemos llamarle biodiversidad.
La biodiversidad puede conceptualizarse también como riqueza biológica,
variedad de organismos o cantidad de especies en una región o zona determinada.
El término se acuñó en 1985 y se ha utilizado mucho en la década de los años
noventa. México es un país de megadiversidad, considerado el tercer país más rico
en el mundo, solo superado por Brasil y Colombia. De los casi 150 países en el
mundo solo 12 de ellos concentran el 70% de la biodiversidad planetaria.
“Se puede afirmar que la diversidad cultural del país está en relación directa con
la diversidad fisonómica, estructural y ecológica de sus espacios naturales, por lo
que resulta fácil comprender que no es posible separar la naturaleza de la cultura.
Son múltiples los procesos involucrados en la relación entre cultura y diversidad
biológica. Puede decirse que ha existido una coevolución entre plantas y culturas;
lo demuestra el hecho de que México es un centro importante de domesticación
de plantas. Por tal razón, nuestro país alberga y administra los recursos genéticos
silvestres de muchas especies y variedades de maíz, maguey, nopal, amaranto,
fríjol y chile; además, existen referencias de que 3, 352 plantas tienen uso

medicinal y casi una cuarta parte de la
flora vascular mexicana es utilizada de
alguna manera.” 8
A nivel nacional Oaxaca es uno de los
estados con mayor biodiversidad la cual
existe principalmente en la parte noreste
en la zona de los Chimalapas lo que
comprende parte de las regiones de la
sierra norte y Papaloapan. Oaxaca forma
parte del macizo biológico que abarca
desde Brasil y se detiene en nuestro
estado para de ahí abrirse en dos brazos
que se van hacia Veracruz y Colima. Esta
biodiversidad esta asociada a los 16
grupos étnicos de nuestro estado que
reflejan su colorido y uso de los recursos
naturales en sus trajes regionales,
actividades laborales, costumbres y
alimentación.
El entendimiento de la biodiversidad es
requisito indispensable para que las
personas comprendan que es posible la
obtención de los beneficios sin alterar lo
que la naturaleza ha logrado en millones
de años de evolución.
La biodiversidad comprende los niveles:
genético, especies y ecosistemas.
Figura 4.8 Biodiversidad. (Biggs. p. 107)
Diversidad genetica
8 . M. Cervantes, Margarita Hernández. Biología general. p. 254

La diversidad genética entre organismos se debe principalmente a las variaciones
que sufren los genes que pasan de generación en generación y las variaciones
determinadas por la influencia del medio ambiente al influir sobre cada individuo.
En otras palabras la influencia del medio ambiente influye en la secuencia de los
nucleótidos del ácido desoxirribonucleico.
Esta variación es el punto más fino en la evolución y en la selección natural lo que
la convierte en la base de toda diversidad. Ya que en organismos que se
reproducen sexualmente, estos cambios se difunden a la población por
recombinación del material genético durante la fecundación.
Diversidad de especies
Comprende la gran variedad de formas vivientes que se manifiestan por medio de
la abundancia relativa de especies distribuidas en diferentes comunidades. Los
cálculos sobre el número de especies es variado, los datos oscilan entre 30 y 100
millones de especies, de las cuales solo tenemos registrados escasamente el 1%, es
decir, nuestro conocimiento de la riqueza biológica, es incipiente.
El número de especies se puede contar en cualquier lugar determinando la
superficie en que se tomen muestras, en particular si la atención se concentra en
organismos conocidos también es posible estimar este número en una región o un
país (aunque el error aumenta con la extensión del territorio).
La diversidad de especies esta influida entre otras cosas por la altitud, latitud y el
clima que determina las condiciones atmosféricas de una región, habiendo una
diversidad mayor en aquellas regiones en donde estas condiciones no varían
demasiado en el transcurso del año como en el trópico, a diferencia de las regiones
con condiciones atmosféricas muy marcadas o extremas como los desiertos.
O como el caso de Chiapas con temperaturas promedio a los 20º C y
precipitaciones de 3000 mm comparado con la Mixteca donde la temperatura
oscila entre 0º C y 35º C y la precipitación escasamente alcanza los 700 mm.
Diversidad de ecosistemas
Esta determinado por los diferentes tipos de ecosistemas que se encuentran en los
continentes cuyas condiciones están influidas por los factores bióticos y abióticos
como son el clima, la vegetación, la biogeografía, la vegetación potencial o la
vegetación modificada por el hombre.

La diversidad de los ecosistemas se puede valorar en términos de cómo están
distribuidos en el planeta o por la diversidad de especies que forman, un lago, un
bosque, una selva, un río, etc. Pueden considerarse ecosistema, recuerda que todo
ecosistema esta integrado por productores, consumidores y desintegradores
(factores bióticos) así como clima, humedad, altitud, latitud, etc. (factores
abióticos). Así una plantación de maíz puede considerarse un agrosistema. Sin
embargo, para nuestro interés, los ecosistemas comprenden superficies físicas
considerables.
La explotación inadecuada de los ecosistemas que hasta el momento se ha hecho
ponen en riesgo las especies que en ellos existen.
Aproximadamente 6,000 especies de animales se encuentran en peligro de
extinción en el planeta, debido a la desforestación, contaminación, cambio de uso
del suelo(antes forestal, ahora para pastoreo y agrícola), cacería indiscriminada y el
combate de plagas. Es importante resaltar que no hay factor que afecte tanto una
especie como la eliminación de su hábitat (le quitamos su alimento y capacidad de
aparearse).
Los animales matan a otros para alimentarse de ellos y con esto cumplen una
función importante para mantener a las diferentes poblaciones en equilibrio. Pero
cuando el hombre mata animales de más para solo obtener una parte de ellos (piel,
plumaje, cornamenta, etc) para obtener dinero rompe con la dinámica que existe
en los ecosistemas y altera con ello las cadenas alimenticias modificando la
biodiversidad por consecuencia.
4.3 TEORÍA SINTETICA DE LA EVOLUCIÓN
La explicación del proceso de evolución ha sido tratado durante el curso
del tiempo de la humanidad de diferentes maneras. Algunas de las más conocidas
y aceptadas en su época son las siguientes:
El “esencialismo” desde la época de Platón propuesto por el filosofo Popper el
cual se refería a que el mundo consiste en un número limitado de “esencias”
invariables de las cuales las manifestaciones variables visibles son reflexiones
incompletas e imprecisas. Desde este punto de vista, cualquier cambio auténtico

podría originarse solamente a través del origen de una nueva esencia sea por
creación o por medio de una saltación espontánea, es decir, por mutación.
Esta manera de entender la evolución prevaleció por mucho tiempo siendo
reforzada en 1901 por el biólogo Hugo De Vries quien tras redescubrir las leyes
de Mendel en 1900 se opone al carácter lento y paulatino de la evolución y
propone que la modificación o alteración de las especies puede ser drástica
generándose así una evolución dinámica. A esta propuesta hecha por Vries se le
conoció como “saltacionismo”
En los años de 1920 a 1950 nace la principal corriente de los conceptos
evolucionistas actuales, la teoría sintética de la evolución. La combinación de la
teoría de la evolución de Charles Darwin con los principios de la genética
mendeliana se conoce como la síntesis neodarwiniana o la Teoría Sintética de la
evolución moderna.
Teoría plasmada alrededor de 1940, y actualmente dominante, acerca de los
procesos involucrados en el cambio evolutivo; vincula el modelo Darwiniano de
selección natural que se aplica sobre la variación con los principios de la genética
mendeliana y la genética de poblaciones.
La teoría sintética moderna fue esbozaba en el libro Genética y el origen de las
especies de Theodosius Dobzhansky.
“Esta nueva síntesis se caracteriza como un rechazo completo a la herencia de los
caracteres adquiridos y al énfasis en lo que se refiere a la evolución gradual, y el
darse cuenta que los fenómenos evolutivos son fenómenos poblacionales;
asimismo, es una reafirmación de la importancia de la selección natural.
El entendimiento de los procesos evolutivos por medio de la teoría sintética tuvo
un efecto profundo en la biología; esto condujo a darse cuenta de que cada
problema biológico posee una pregunta evolutiva y que se puede preguntar con
respecto a cualquier estructura biológica función o proceso, por ejemplo: ¿Por qué
esta allí? ¿Cuál es la ventaja selectiva y cuando se adquiere?” 9
“Los principales representantes de la teoría sintética fueron el genetista
Theodosius Dobzhansky (1900-1975), el zoólogo Ernst Mayr , el paleontólogo
George G. Simpson (1902-1984) y el botánico George Ledyard Stebbins (1906-),
9 R. N. Ondarza. Biología Moderna p.473

todos ellos de Estados Unidos, y el zoólogo Julian Huxley (1887-1975) de
Inglaterra.
Dobzhansky propuso que la evolución puede percibirse como un cambio de
frecuencias génicas en el seno de una población. Mayr propuso, en su libro
Sistemática y origen de las especies, dos nociones que permiten comprender cómo
se forman las nuevas especies: el concepto biológico de especie y el modelo de
especiación geográfica. Simpson aplicó a los fósiles las ideas de Dobzhansky sobre
la evolución. Para los defensores de la Teoría Sintética, la evolución de las
especies resulta de la interacción entre la variación genética que se origina en la
recombinación de alelos y las mutaciones, y la selección natural.
Durante los pasados 60 años, la Teoría Sintética ha dominado el pensamiento
científico acerca del proceso de evolución y ha sido enormemente productora de
nuevas ideas y nuevos experimentos, a medida que los biólogos trabajaban para
desentrañar los detalles del proceso evolutivo.” 10
La teoría sintética de la evolución la podemos resumir en los siguientes procesos
Variabilidad, como resultado de las mutaciones (génicas y cromosómicas) como
factor de cambio y de recombinaciones genéticas. Selección natural, que influye a
nivel de genes e individuos y Aislamiento reproductivo.
Esta teoría acepta también tres procesos accesorios que influyen sobre la acción
de los anteriores procesos. Como son migración de individuos a otras poblaciones,
hibridaciones entre razas o especies cercanas produciendo el flujo génico. Deriva
génica que representa el aumento o disminución en la frecuencia de un gen en
generaciones sucesivas por apareamiento al azar.
Todos ellos están influidos por la emigración, inmigración y el azar es decir los
organismos que salen o entran a una población lo hacen con su riqueza génica; y el
azar está vinculado a procesos no controlados. Es difícil asegurar en un joven de
10 años con quien va a procrear hijos a un teniendo un prototipo de pareja lo cual
dista del establecer una familia.
10 H. Curtis, N.S. Barnes. op. cit. p.473

CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
La gran riqueza biológica traducida en millones de especies, nos obliga a
clasificarlos, ordenarlos o jerarquizarlos.
La identificación, el agrupamiento y la denominación de los diferentes organismos
descubiertos es necesaria para tener un orden ante la gran diversidad y en
ocasiones similitudes de organismos con los que compartimos este planeta más
aun si estos organismos son objeto de estudio o en su utilización para satisfacer
necesidades mediante su uso en diferentes partes del mundo.
Sitemas de clasificación
Artificial.
“El sistema de clasificación artificial esta basado sobre niveles artificiales o
arbitrarios, en los que no hay un reconocimiento de las relaciones entre las
diferentes clases de organismos en el sentido de descendencia común o
relacionada. Por consiguiente, esta clasificación sirve meramente como un sistema
de archivo o registro.” 11
Este tipo de clasificación es utilizado principalmente por investigadores y
científicos para identificar determinados organismos con características en común
11 A. Nason. Biología p. 313

de organismos diferentes o semejantes. Por ejemplo podemos clasificar a los
organismos por su velocidad: veloces, rápidos y lentos; por su sabor: dulces,
amargos e insípidos, por su tamaño: altos, medianos y pequeños, este sistema de
clasificación es inexacto y solo tiene utilidad para el investigador que lo propone.
Natural
Este sistema de clasificación esta construido a partir de las relaciones que existen
de manera natural como la, consanguinidad y parentescos entre los organismos
manifestando la evolución de estos. El indicativo principal es que los grupos de
organismos que tienen el mayor número de características en común, son los más
relacionados.
Sistema binomial.
Este sistema es un ejemplo de clasificación natural, fue propuesto por el naturista
sueco Carl Von Linneo en 1758 fundador de la taxonomía. Linneo montó un
sistema de clasificación basado en la similitud estructural. Se creía que los que
más se parecían estaban más relacionados.
“Linneo dividía a todos los organismos en dos grupos principales, que llamó
reinos. Un reino es el nivel más alto en los sistemas de clasificación modernos.
Linneo decidió que todos los organismos pertenecían ya sea al reino vegetal o al
reino animal. Cada reino contenía un número de pequeño grupos, los cuales a su
vez se dividían en grupos aun más pequeños, y así sucesivamente, hasta que eran
nombrados tipos específicos de organismos. La siguiente división se conoce como
phylum (plural: phyla). Cada phylum se divide a su vez en clases. Una clase
contiene un número de órdenes relacionadas de organismos. Un orden se divide
en familias. Una familia está compuesta por géneros (singular: genus). Por último,
cada género tiene una o más especies.” 12
Por lo que las siete categorías taxonómicas quedarían de la siguiente
manera: Reino, Phylum, Clases, Órden, Familia, Género y Especie.
Linneo introdujo un sistema para nombrar a los organismos. Esto fue de gran
importancia. El número conocido de especies estaba aumentando rápidamente.
Los nombres comunes ya no eran suficientes. Por ejemplo el león de montaña
12 J. H. Otto. A. Towle. op. cit. p. 153

también se llama puma y pantera. El nombre común usado depende de la
costumbre de diferentes regiones del país.
Un ejemplo de lo anterior que podemos observar en nuestro Estado son los
diferentes nombres comunes que recibe el guajolote o pavo en diversas regiones
como son cholo, chompipe, pipis, cocono y muy seguramente algunos más que has
de conocer en tu localidad.
El sistema de linneo todavía se usa actualmente, y se denomina sistema binomial
también conocido como nomenclatura binaria (bi = dos; nomen = nombre), lo
que significa que es un sistema de asignación de nombres mediante el cual cada
individuo recibe un nombre formado por dos partes.
Linneo usó palabras latinas para nombrar a los organismos; las palabras latinas
todavía están en uso. Este científico tenía buenas razones para usar el latín. Era el
lenguaje que los científicos usaban en el siglo XVIII. Era entendido por todos los
científicos alrededor del mundo. Además, el latín es descriptivo y constituye la
raíz de muchos idiomas modernos.
En la nomenclatura binaria, la primera palabra nombra al género al cual pertenece
el organismo, la segunda palabra nombra a la especie.
Por ejemplo, la palabra latina para perro es Canis (Canis = perro). Linneo uso esta
palabra para representar al genero de los animales parecidos al perro, incluyendo
al perro domestico, al lobo y al coyote. Para distinguir cada tipo de animal
parecido al perro, se agrega una segunda palabra, que representa a la especie. Así
el perro domestico se llama Canis familiaris, el lobo Canis lupus (lupus = lobo) y
el coyote Canis latrans (latrare = ladrar).
Los nombres científicos de los organismos son necesarios para evitar confusión,
facilitan la comunicación y sistematización de la información, por ejemplo, si
estamos haciendo un trabajo de investigación sobre el venado y le pedimos al
centro de investigación que está en Sonora que nos mande sus avances sobre lo
que han trabajado, lo primero que nos preguntará es a qué venado nos referimos
(bura, temazate o cola blanca).
Así las características del sistema binomial podemos resumirla en los cinco puntos
siguientes:

1.- Primero va el género y luego la especie: Odocoileus virginianus (venado cola
blanca), Faseolus vulgarus (fríjol).
2.- Se escribe el género y luego el epíteto (características distintivas del
organismo), por ejemplo Drosophyla melanogaster, donde melano es oscuro y
gaster abdomen, la mosquita de la fruta tiene su abdomen oscuro, o virginianus de
virginidad, blancura, pureza, o en el caso del fríjol vulgarus de familiar, de común
o popular.
3.- Se escribe en latín.
4.- Se subraya o se escribe con letra cursiva o itálica.
5.- El nombre genérico siempre empieza con letra mayúscula; mientras que la
especie comienza con minúsculas.
Taxonomia
Es la rama de la biología que se avoca a clasificar y asignar nombres. ( viene del
griego taxis arreglo, poner en orden, mas nomos=ley). Es el estudio de la
clasificación de los organismos; es el ordenamiento de los organismos en una
jerarquía que refleja sus similitudes y diferencias esenciales
Todas las ramas de la biología contribuyen en la clasificación de los organismos
vivos, pero las ramas especializadas que intervienen directamente son la
Taxonomía y la Sistemática. Auque parecieran que realizan lo mismo y que se
superponen, la taxonomía está más enfocada en la nomenclatura (denominación) y
el establecimiento de los sistemas jerarquizados, y la Sistemática en las relaciones
evolutivas aún no establecidas.
La Taxonomía de los organismos es un sistema jerárquico, esto quiere decir que
consiste en grupos dentro de grupos, estando clasificado cada grupo en un nivel
particular. En este sistema, cada grupo particular se llama taxón y el nivel que se

le asigna se llama categoría. Actualmente contamos con 7 categorías taxonómicas
de las cuales ya se hicieron referencia en el tema de clasificación binomial.
Actualmente la Taxonomía se basa en otras ramas de la biología para lograr la
clasificación de los organismos tomando en cuenta otras características o
similitudes, tal es el caso de la Bioquímica y la Genética las cuales ayudan a
establecer comparación de ciertas proteínas del cuerpo y en la secuencia de
nucleótidos del ADN.
La similitud bioquímica es también benéfica en los niveles de clasificación de las
especies. Esto se debe a que algunas proteínas están presentes sólo en un pequeño
número de especies.
La similitud genética es una de las evidencias más fuertes de la relación entre los
organismos. Se ha visto que los miembros de una especie tienen el mismo número
y tipo de cromosomas. Esto significa que si dos organismos tienen el mismo
número de cromosomas y si estos cromosomas son similares en su forma, puede
asumirse que los organismos están muy relacionados. En la actualidad los biólogos
pueden medir de una manera efectiva la similitud genética total así como de
estudiar con gran detalle la estructura de los cromosomas.
Se han estudiado las relaciones entre seres humanos, gorilas, cerdos y caballos por
comparación de las secuencias de aminoácidos en su proteína de la sangre betahemoglobina.
Descubrieron que la beta-hemoglobina humana difiere de la del

gorila e un solo aminoácido, de la del cerdo en 17 y de la de los caballos en 26
aminoácidos.
¿Por qué es usted un homo sapiens?
1.- Hasta la fecha existen cinco reinos reconocidos y dos dominios para la
clasificación de todos los organismos. Puesto que las células humanas tienen
núcleos bien definidos y rodeados por membranas nucleares, usted pertenece al
dominio Eucariota. Las células de su cuerpo no tienen cloroplastos ni paredes
celulares y usted es un heterótrofo pluricelular con tejidos altamente diferenciados
y sistemas y aparatos orgánicos. Eso hace que usted, sea un miembro del reino
Animalia.
2.- ¿Qué clase de animal es usted? Su cuerpo posee una columna vertebral
integrada por vértebras óseas que han reemplazado en gran parte la varilla
cartilaginosa que usted, tuvo cuando era todavía un embrión, la notocorda. En ese
momento también estaban presentes algunas estructuras que, en caso de haberse
convertido en hendiduras branquiales habrían hecho de usted, un pez. También
posee usted, un cordón nervioso dorsal y un encéfalo en los que todavía se
aprecian los restos de sus cavidades embrionarias. Esos caracteres hacen de usted
un cordado vertebrado; es decir, usted, pertenece al phylum Chordata (puesto que
tiene o tuvo una notocorda fue sustituida por vértebras).
3.-Entre los vertebrados hay varias clases: peces cartilaginosos, peces óseos, peces
sin mandíbula, anfibios, reptiles, mamíferos y aves. Usted, es un animal
homeotermo (de sangre caliente), por lo que es un ave o mamífero. Debido a que
carece de plumaje, tiene dientes y (si usted, es del sexo femenino) el potencial de
amamantar a sus hijos, usted es el mamífero. Si usted, es un varón no se preocupe;
aunque no sea capaz de amamantar a sus hijos, basta con la presencia de pelo en el
cuerpo.
4.- Entre los mamiferos hay tres subclases: Prototheria, Metatheria y Eutheria.
Los prototerios están confinados a los zoológicos o al continente australiano y sus
alrededores. En la actualidad solo tienen dos representantes, el ornitorinco y el
auidna, los cuales, además de tener otras peculiaridades, ponen huevos. Los
metaterios, que también viven en su mayoría en Australia, suelen transportar a sus
crías en fase embrionaria dentro de un saco ventral y carecen de placenta (el
organo de intercambio de nutrientes entre la madre y el embrión en desarrollo). Si
usted, no surgio de un huevo ni pasó la infancia dentro de una bolsa en el vientre
de su madre, entonces puede estar seguro de que usted, es un euterio.

5.- Los Eutheria comprendn varios ordenes. Los insectivoros, por ejemplo, son
los tipos y musarañas, los querópteros son los murciélagos y los carnívoros
incluyen perros, gatos y hurones, ntre otras. La presencia de pulgares oponibles al
resto de los dedos, ojos dirigidos hacia la frente, uñasplanas y algunas otras
característica hacen de usted, un primate, mparentando con los monos, simios y
tarseos.
6.- Los primates tiene varias familias. Usted y los monos del Nuevo Mundo son
mucho muy diferentes, ya que estos poseen colas prénsiles, por ejemplo, que
usted y los monos del Viejo Mundo y los simios no presentan; de hecho, los simios
y usted, carecen por completo de cola. La postura de su cuerpo es recta y usted,
tiene piernas largas y brazos cortos, y no mucho pelo en el cuerpo. Por lo anterios,
usted, ha sido agraciado junto con la familia a la que pertenece, ya que ésta no
tiene ningun otro ocupante moderno: es la familia HominidaE.
7.- Esa familia, según los antropólogos, tiene varias especies, aunque todas las que
se conoce, excepto una, ya que se extinguieron. Australopithecus es una de ellas.
Si usted, está vivo, entonces no pertenece a ninguno de esos géneros extintos, sino
al género Homo.
8.- Una vez más, el género Homo sólo tiene una especie viva: sapiens. Puesto que
muchos taxónomos insisten en que el nombre de la especia siempre incluya el
nombre del género, haga usted el favor de considerarse un Homo sapiens.
Figura 4.9 Evolución. En relación al Anexo de Ville p.474 (Ma. de los Ángeles
Gama Fuertes p.238)
Sistemática
Es el estudio de la diversidad de los organismos y sus relaciones de parentesco
basados en su historia evolutiva, o filogenia. En un sentido amplio, filogenia es
sinónimo de historia evolutiva de un grupo taxonómico cualquiera. Las filogenias

habitualmente se representan como "árboles ramificados" llamado árbol
filogenético. Existen diferentes tipos de árbol filogenético: paralelo, reticulares,
convergentes y divergentes.
“Este tipo de diagrama representa una hipótesis de las relaciones de ancestralidad
y descendencia de las especies que contiene. Si se quiere clasificar a una nueva
especie, el taxónomo debe previamente construir un árbol filogenético, proponer
una ubicación coherente para la nueva especie y, posteriormente, derivar una
clasificación lógica. Para que la clasificación refleje con precisión las relaciones de
ancestralidad y descendencia, los taxones deben cumplir una única condición, ser
estrictamente monofiléticos. Esto significa que todos los miembros de un taxón,
cualquiera sea su categoría, deben ser descendientes de una única especie, la
especie ancestral más próxima a todas las que contiene ese taxón.” 13
Algunos taxones aceptados generalmente contienen organismos que
descendieron de más de una línea evolutiva y no incluyen un ancestro en común.
Estos reciben el nombre de polifíleticos. Por ejemplo, se piensa que los mamíferos
evolucionaron de por lo meno tres grupos de reptiles del triásico.
Estructuras homólogas
Casi todos los biólogos basan sus clasificaciones en las similitudes entre especies y
en el grado de relación entre los organismos y, en los datos del registro fosilífero,
cuando existen.
Una de las formas de
clasificar a los
organismos es tomar en cuenta
sus estructuras
homólogas (homo = igual, el
mismo) que junto con los
órganos vestigiales son
evidencias de la relación
de los organismos
adaptados a ambientes
diferentes a través del proceso
evolutivo. En las plantas
y los animales podemos
Figura 4.10 Estructuras homologas. (Ville. p. 383“)

encontrar estructuras homólogas las cuales implican evolución divergente de un
ancestro en común. Un ejemplo clásico es el miembro anterior de los vertebrados.
El ala de un ave, la aleta de una ballena, la pata delantera de un caballo, y el brazo
del hombre tienen funciones y características muy diferentes. Sin embargo, el
estudio detallado de los huesos que los forman revela la misma estructura básica.
Esta similitud no implica que realicen la misma función. Es decir aquellos
caracteres de organismos diferentes que se corresponden mutuamente en relación
a su herencia y ascendencia común y por consiguiente su desarrollo y forma
básicas, se dice que son homologas” 14
Estructuras análogas
Existen otras estructuras corporales similares, vistas desde el exterior, en
organismos no relacionados, las cuales son conocidas con el nombre de estructuras
análogas y con frecuencia son totalmente diferentes en su anatomía interna,
debido a que las partes no proceden de estructuras ancestrales en común y son
producto de la evolución convergente. En otras palabras los organismos que
poseen estructuras que tienen función similar, pero diferentes en origen y
estructura se dice que son análogos.
Algunos ejemplos de las estructuras análogas son las formas hidrodinámicas con
aislamiento de grasa de las focas (mamíferos) y los pingüinos (aves) o las alas de los
zancudos y las aves.
Los cinco reinos según whittaker
La riqueza biológica del planeta esta ordenada en 5 reinos (categoría taxonómica
de mayor complejidad) y 2 dominios el procariota y eucariota. La clasificación de
los organismos ha cambiado a medida que los instrumentos y conocimientos se van
haciendo más precisos;
tradicionalmente los organismos se
han dividido en vegetales y animales;
con el descubrimiento del microscopio
se descubre un tercer reino, el
microscopico; a partir de estas tres
grandes expresiones de vida se logra
14 Cfr. A. Nason. Biología. Estructuras homólogas.

precisar el surgimiento de los tres restantes, protistas, hongos y protozoarios.
Los diferentes grupos se han ido reorganizando, por ejemplo, los hongos
estuvieron mucho tiempo contemplados con las plantas dada la característica de
que ambos tienen pared celular, sin embargo se puede apreciar grandes
diferencias en su reproducción y particularmente en
Figura 4.11 Reinos. (Avers p. 20)
su alimentación, ya que en las plantas es fototrófico
mientras que los hongos son heterótrofos.
De igual manera los microscópicos lo podemos separar en sésiles y por
movimiento, los segundos comienzan a tener estructuras especializadas como los
flagelos, tricosistos (espina), ocelos (falsos ojos) los cuales tienen movimieto y sobre
todo comienzan a formar colonias, de los que surge; gonium, volvox y eudorina
que son formas de agrupación que sostienen la teoría sobre el seguimiento de los
pluricelulares.
Hasta el momento la clasificación de mayor aceptación es la de Whittaker
establecida en 1969.
Características generales de cada reino.
Monera
Está formado por todos los procariontes (arqueobacterias, cianobacterias y
bacterias tradicionales) son organismos unicelulares. Se nutren principalmente por
absorción, pero algunos son autótrofos fotosintéticos y otros son autótrofos
quimiosinteticos. No tienen membrana nuclear ni organelos celulares limitados
por membranas, típicos de las células eucarióticas. Su ADN es una molécula larga
y circular. Tienen ribosomas y pared celular que rodea a la membrana celular,
pero su estructura y composición difieren de la pared celular eucariótica. La
enorme resistencia de la pared celular bacteriana es atribuible a las propiedades
del peptidoglucano, una molécula que solo se observa entre los procariotes; por lo
general se reproducen en forma asexual por fisión o brote, algunas formas
intercambian material genético por conjugación, transformación, transducción e
intercambio de plásmidos. Las bacterias, algas verdiazules y algas herbiverdes son
representantes de este reino.(ver tabla 2.2)
Arqueobacterias: Estos organismos son muy diferentes de otras bacterias. Una de
sus características más extraordinaria es la ausencia de peptidoglucano en la pared
celular. Otras características importantes en la química proteínica y celular, que

separan a las arqueobacterias de otras bacterias. Algunas de estas diferencias
bioquímicas se le atribuyen a las condiciones extremas, como los manantiales
térmicos profundos cuya temperatura puede superar los 100º C. Las
aqueobacterias incluyen tres grupos:
1.- Halófilos extremos. Solo pueden vivir en condiciones de salinidad extrema,
como estanques salinos. A pesar de la salinidad del entorno, la presión osmótica
del citoplasma de los halófilos se encuentra en el rango normal para la mayoría de
las bacterias. Algunos de los halófilos son capaces de realizar fotosíntesis,
capturando la energía solar en un pigmento morado llamado bacteriorrodopsina
2.- Metanógenos. Estos anaerobios producen metano a partir del dióxido de
carbono e hidrógeno. Habitan en agua de drenaje y pantanos, y son comunes en el
conducto digestivo del hombre y de otros animales. En estos hábitats, el material
orgánico se descompone en condiciones anaerobias extremas. Esta son las más
conocidas de las arqueobacterias. Constituyen un recurso para la producción de
energía a través del manejo del biogas producido en digestores.
3.- Termoacidófilos. Estas bacterias normalmente crecen en condiciones ácidas, de
temperatura elevada. Algunas se encuentran en manantiales azufrosos.
Cianobacterias. (que se llamaron algas verde-azules) habitan en lagunas, lagos,
albercas y suelos húmedos, así como en troncos muertos y las cortezas de los
árboles. También existen en los océanos y pocas viven en manantiales de aguas
termales. Algunos tipos son unicelulares, todos microscópicos, pero la mayoría
existen en forma de grandes colonias globulares o largos filamentos unidos por
materiales extra celulares. Algunas especies presentan división del trabajo entre
los miembros de la colonia: unas células se especializan en la fijación de nitrógeno,
otras son de tipo reproductor y otras más fijan la colonia al sustrato.
Casi todas las cianobacterias son autótrofos fotosintéticos. Estos organismos
contienen clorofila la cual no se encuentra en plastos como sucede en las células
vegetales, sino esta dispersa a lo largo de las membranas, en la periferia de la
célula, o se encuentran en el citoplasma. Presentan además ciertas variedades de
pigmentos secundarios, entre los cuales se incluyen carotenoides, ficocianina, un
pigmento azul que sólo se observa en las cianobacterias y en las algas rojas;
algunas poseen un pigmento rojo, llamado ficoeritrina, que también esta presente
en las algas rojas (esto a servido para establecer una relación evolutiva entre ambos
grupos.

Eubacterias. (Eu=verdadera). Casi todas las bacterias pertenecen a este grupo.
La presencia de bacterias es universal, puesto que abundan en el aire, agua,
plantas y animales vivos y muertos. Pocos lugares en el mundo se encuentran
libres de bacterias. Cuando las condiciones son desfavorables algunas bacterias
forman esporas resistentes y permanecen en estado de vida latente (en ocasiones
hasta por años), hasta que las condiciones ambientales vuelven a ser favorables.
Casi todas las bacterias existen en forma unicelular, aunque algunas se encuentran
en formas de colonias o como filamentos de células unidas entre sí. La membrana
celular regula el paso de sustancias hacia el interior y el exterior de la célula. En
ella se encuentran las enzimas necesarias para el funcionamiento del sistema de
transporte.
La pared que rodea a la membrana celular proporciona una estructura fuerte,
rígida que da soporte a la célula y mantiene su forma.
Figura 4.12 Reino Monera. (Guadalupe Lomeli Radillo p. 284)
Protista
Esta compuesto por organismos eucarióticos “simples”. Se nutren por absorción,
ingestión o fotosíntesis. Casi todos los protistas realizan respiración aeróbica,
utilizando las mitocondrias para metabolizar su alimento. La reproducción se
realiza en forma asexual y sexual, sin embargo no desarrollan órganos sexuales ni
forman embriones, como ocurre en los organismos superiores. Varían en tamaño,
desde organismos microscópicos unicelulares hasta organismos multicelulares de

60 m de longitud (algas). Los protistas poseen varios medios de locomoción,
incluyendo flagelos, seudópodos y cilios. Se piensa que los flagelados dieron
origen a los animales. Algunos no son móviles. Las algas rojas, pardas, verdes, las
diatomeas, oomicetos y los protozoarios se clasifican en este reino.
Cabe mencionar que es un reino mezclado. Es decir, los organismos se
han colocado allí por que no llenan las descripciones asignadas a otros reinos.
Hasta ahora se a hecho una interpretación amplia del reino protista, incluyendo a
los protistas heterotrofos (protozoarios o protistas que parecen animales),
autotrofos (algas o protistas que parecen plantas) y fungoides (mohos deslizantes y
acuáticos o protistas que parecen hongos)
Protozoarios. (protista que parecen animales) Son organismos heterótrofos y de
respiración aerobia. En general se reproducen asexualmente Se han dividido
tradicionalmente en flagelados, ciliados, amibas y esporulados. Se dividen en
cuatro phylum:
Sarcodina. Se mueven por medio de prolongaciones de su citoplasma llamadas
seudópodos, como las amibas. Las cuales se desplazan empujando estas
prolongaciones del citoplasma. Estos seudópodos les sirven también para capturar
alimento.
Mastigophora. Poseen flagelos que les permiten desplazarse. Algunos viven en
forma parasitaria y otros en forma simbiótica, los que viven de forma parasitaria
pueden producir enfermedades.
Ciliophora. Poseen cilios los cuales son ocupados para desplazarse. Muestran una
forma definida, aunque flexible debido a la presencia de una película externa
flexible. Muchos ciliados poseen cerca de la superficie, múltiples tricocistos los
cuales dispersan un filamento que les ayuda a capturar e inmovilizar a sus presas.
Casi todos ingieren su alimento. Aunque ninguno es fotosintético, los hay que
tienen algas simbióticas que viven dentro de sus células.
Difieren de otros protozoarios porque tienen por lo menos dos núcleos por célula,
uno o más micronúcleos que funcionan en la reproducción, y un macronúcleo que
controla el metabolismo y crecimiento.

Apicoplexa. Los sporozoa del phylum apicoplexa son un grupo grande de
protozoarios parásitos algunos que causan enfermedades como el paludismo. Se
reproducen por esporulación
Algas. (Protistas que parecen plantas).Son un grupo de organismos fotosintéticos
en su mayoría. Su tamaño varía desde las formas unicelulares microscópicas hasta
las algas marinas. Se diferencian de las plantas porque carecen de cutícula
(cubierta serosa) por lo que durante el crecimiento deben estar en un medio
húmedo. Existen alrededor de 20, 000 especies de algas. Su reproducción es
sexual y asexual. Existen varios phylum
Dinoflagelattia. Es uno de los grupos más raros de protistas. Casi todos son
unicelulares, aunque existen algunas colonias. Son marinos, contienen pigmentos
fotosintéticos como la clorofila. Almacenan almidones y aceites. Poseen uno o dos
flagelos que les dan movimiento. Algunos producen toxinas.
Bacillariophyta. Casi todos los miembros de este phylum (diatomeas) son
unicelulares. Sus paredes celulares están compuestas por dos mitades que se
superponen como una caja de petri. Existen aproximadamente 10,000 especies. La
gran mayoría son fotosintéticas por lo que contienen clorofila y ficoxantina, que
les da un tono dorado. Se caracterizan por tener paredes celulares (valvas) silicosas
y ornamentadas. Su reproducción es principalmente asexual.
Abundan principalmente en aguas marinas frías. Son productoras de los
ecosistemas acuáticos, por su gran cantidad.
Chlorophyta. Este phylum comprende a las algas verdes. Existen terrestres y
acuáticas. Este grupo de algas contiene especies unicelulares, colonias y
filamentos. Aunque en su estructura son muy diversas bioquímicamente son muy
parecidas. Contienen clorofila y carotenos en los cloroplastos. . Su reproducción es
sexual y asexual. El almidón es la reserva principal de alimento. Casi todos poseen
paredes celulares con celulosa.
Las algas verdes comparten muchas características con las plantas por lo cual se
acepta que las plantas evolucionaron a partir de las algas
Rhodophyla. Este phylum incluye a las algas rojas, que constan aproximadamente
de 4,000 especies. Son multicelulares aunque hay algunas unicelulares. Los
plastos contienen ficoeritrina y carotenos. La reproducción sexual es común. Se

encuentran principalmente en océanos tropicales y templados, aunque puede
haberlas en aguas frescas y tierra.
Phaeophyta. O algas pardas. Todas son multicelulares, sus tamaños varían desde
varios centímetros hasta 60 metros de longitud. El phylum consta de
aproximadamente 1, 500 especies. Las caracteriza el pigmento que tienen
ficoxantina que les da el color pardo que oculta a la clorofila. Almacenan
almidones y aceites como reserva.
Euglenophyta. Algas unicelulares principalmente autótrofas, pero ocasionalmente
heterótrofas. Poseen dos flagelos, uno largo y otro corto que no llega a salir de la
célula. Las euglenas tienen un estigma o mancha ocular. Su reproducción es
asexual mediante fisión. Algunas de las formas fotosintéticas pierden su clorofila
cuando crecen en la oscuridad y obtienen sus nutrientes en forma heterotrófica,
ingiriendo materia orgánica. Son acuáticas más abundantes en aguas dulces.
Protistas fungoides. (Protistas que parecen hongos)Algunos se parecen a los
hongos por que no son fotosintéticos y la forma corporal regularmente es de hifa
en forma de red. Muchos producen células flageladas, que no se presentan en los
hongos. Otras diferencias con los hongos es que poseen centríolos y producen
celulosa como componente de su pared celular.
Myxomycota. Durante su etapa de alimentación crean una masa citoplasmática
multinucleada (plasmodio). El citoplasma fluye en troncos húmedos y
deteriorados, y en basura de hojas, formando una red de canales para cubrir una
gran área. Conforme se arrastra, ingiere bacterias, levaduras y material orgánico
en descomposición es por eso que también son conocidos como hongos gelatinosos
o mohos deslizantes. Forman esporangios en su etapa reproductiva. Parece una
amiba gigante que puede presentar distintos colores.

Acrasiomycota. Organismos unicelulares llamados mixamibas, que pueden unirse
en grupos de células (pseudoplasmodio). Pueden producir esporas. Grupo de
hongos gelatinosos que se desarrollan en los suelos de los bosques que contienen
abundancia de materia vegetal en descomposición.
Oomycota. Los oomicetos de este phylum tienen una gran semejanza morfológica
superficial con los hongos. Ambos poseen un cuerpo llamado micelio, que crece
sobre un sustrato. Las hifas que conforman el micelio vegetativo son cenocíticas.
La pared celular puede estar formada por celulosa, quitina o por ambas. Se
reproducen asexualmente mediante células móviles llamadas zoosporas, que
originan largos filamentos; aunque también se pueden reproducir sexualmente
cuando el alimento es suficiente y las condiciones ambientales son suficientes. En
este grupo se incluyen los mohos de agua, mohos blancos y la roya felpuda.

Figura 4.13 Reino Protista (Guadalupe Lomeli Radillo p. 286)
Fungi
Incluye organismos eucarióticos con cuerpo continuo y filamentoso llamados hifas
que contienen citoplasma y núcleos; son la unidad estructural de la mayoría de los
hongos, estas presentan tabicaciones perforadas y quedan incompletamente
divididas por dentro o pueden ser cenocíticas, es decir, contienen sólo el
citoplasma y el núcleo.
Las hifas crecen solo por sus puntas y ramifican mucho, lo que forma una maraña o
red de hifas llamada micelio. Las paredes de los fungi están hechas de quitina
(polisacarido).
Los hongos son eucariontes con paredes celulares, carecen de clorofila y por lo
tanto, son heterótrofos, absorben sus alimentos a través de la pared y membrana
celulares; típicamente, el hongo secretará enzimas digestivas en la fuente
alimenticia y luego absorberá las moléculas más pequeñas, que son liberadas. Se

eproducen por medio de esporas, las cuales se pueden reproducir sexual o
asexualmente. Cuando una espora micótica entra en contacto con el sustrato
apropiado, ésta germina y comienza a crecer.
Los hongos funcionan ecológicamente como desintegradoresdegradandolos
compuestos orgánicos. Particularmente los celulósicos. Entre algunos organismos
del reino fungi tenemos a la levadura, los mohos y hongos. Se clasifican en cuatro
phylums:
Zygomycota. Estos producen esporas sexuales llamadas zygosporas. Las hifas son
cenocíticas (carecen de tabique). Algunas hifas, llamadas espolones, crecen
horizontalmente a una gran velocidad; otras llamadas rizoides, anclan los
espolones. Ciertas hifas crecen hacia arriba y se desarrollan esporangios (sacos de
espora) Un miembro común de los zigomicetos es el moho negro del pan
(Rhizopus nigricans) el pan se pone mohoso cuando una espora del hongo cae
sobre él y germina para convertirse en masa de filamentos, el micelio.
La reproducción sexual ocurre cuando las hifas de dos tipos de apareamiento
distinto entran en contacto. El moho del pan es heterotálico, es decir, que un
hongo individual se aparea con otro de tipo de apareamiento diferente.
Los zigospora forman una gruesa cubierta protectora negra y tiene la capacidad de
entrar en latencia durante varios meses.
Ascomycota. Son organismos unicelulares y pluricelulares. Viven sobre madera,
estiércol, agua, el suelo, etc. Se cuentan con 30,000 especies descritas. También se
conocen como hongos tipo saco por que sus esporas se forman dentro de
estructuras en forma de pequeños sacos llamados ascas. Las hifas presentan
tabiques.
Entre los ascomicetos encontramos algunas levaduras, mohos pulvurulentos, casi
todos los mohos verdeazules, rojos y pardos que descomponen los alimentos.
La mayoría de reproducción asexual implica la formación de esporas llamadas
conidios.
Basidiomycota. La mayoría son macroscópicos. Viven sobre troncos podridos,
hojas muertas o como parasitos. Existen aproximadamente 25, 000 especies.
Incluyen algunos hongos más conocidos como setas, hongos venenosos y
alucinógenos. Los basidiomicetos deben su nombre al hecho que forman un

asidio, estructura cuya función es comparable a la del asca entre los ascomicetos.
Cada basidio es una célula hifal engrosada, en forma de clava, en cuya punta
aparecen cuatro basidiospora. Estas se desarrollan por fuera del basidio, mientras
que las ascosporsas lo hacen por dentro del asca.
Deuteromycota. Grupo heterogéneo formado por los hongos que no se conoce su
ciclo sexual. Existen unas 25 000 especies asignada a un grupo conocido como
deuteromicetos. También reciben el nombre de hongos imperfectos debido a que
sus ciclos de vida no se han observado la fase sexual.
Figura 4.14 Reino Fungi (Guadalupe Lomeli Radillo, Fungi p. 286).
Plantae.
Incluye plantas verdes pluricelulares, eucarióticas que tienen diferenciación
avanzada de tejidos y órganos, pueden realizar la fotosíntesis proceso mediante el
cual generan azucares a partir de energía solar, agua, bióxido de carbono y sales
minerales en presencia de la clorofila por lo tanto son autótrofas (ver tema 2.6).
Además de tener clorofila, las plantas poseen xantofilas (pigmentos amarillos) y
carotenos (pigmentos naranjas).
Sus paredes celulares están compuestas principalmente por celulosa.
Poseen una cutícula para prevenir la perdida de agua de los tejidos; un sistema
vascular para conducir agua y sales minerales; el desarrollo de un tejido
3

especializado como las hojas que absorben la luz y efectúan la fotosíntesis; las
raíces que se ramifican en el suelo para fijar a la planta y absorber agua y sales
minerales; los tallos que comunican con las raíces en ambas direcciones por medio
de los tejidos xilema, por donde circula la savia bruta y floema, que conduce la
savia elaborada; el tallo también sostiene a las hojas, a las flores y frutos. El reino
esta conformado aproximadamente por 35, 000 especies que habitan la superficie
terrestre y algunas son acuáticas, de tamaño tan variados que van desde unos
milímetros como es el caso de los musgos, hasta los árboles que miden varios
metros de altura. La respiración de las plantas es aerobia. Su nutrición es
autótrofa, son organismos pluricelulares, siendo sus tejidos más importantes el
meristematico, vascular, de protección y fundamental.
El tejido meristematico cuya función está relacionada con la división al hacer
crecer la planta en longitud y en grosor. El tejido vascular cuya función es
conducir las sustancias, esta constituido por el xilema y el floema presente en la
raíz, tallo y en las hojas. El tejido de protección y fundamental se localiza en la
superficie de las raíces, tallos y hojas; son paredes celulares gruesas,
impermeables al agua y capaces de almacenar alimento, por ejemplo el tejido
parenquimatoso cuyas células contienen plastos, unos realizan la fotosíntesis y
otros almacenan nutrientes.
La reproducción de las plantas puede ser de dos tipos asexual y sexual. (Ver tema
2.8)

Las plantas terrestres desarrollaron una cutícula cerosa, para protegerse de la
pérdida de agua así como también desarrollaron estomas para utilizarlos en el
intercambio de gas, necesario para la fotosíntesis.
Los miembros de este reino son principalmente terrestres y en menor cantidad
acuáticos.
Bryophyta. Que se dividen en musgos y hepáticas. Estas ultimas (hepatopsida)que
son plantas primitivas características de sitios muy húmedos. Tienen poco tallo
que contribuyen a la formación de suelos. Algunas son acuáticas. Forman yemas.
La morfología de algunas hepáticas es diferente de los musgos. Su cuerpo con
frecuencia es el de un talo plano, en forma de hoja, lobulado. Se les llamo
hepáticas porque los lóbulos de su tallo semejan de manera superficial a los
lóbulos del hígado humano. Las hepáticas se reproducen de manera sexual y
asexual. Su reproducción sexual implica la producción de arquegonios. Los
musgos (briopsida) son plantas pequeñas habituales de lugares muy húmedos.
Forman estructuras parecidas (cauloide) y apéndices foliares. Generalmente viven
en colonias densas llamadas también lechos.
Figura 4.15. Reino Plantae (Guadalupe Lomeli Radillo p.287)
3

Cada planta individual
tiene pequeñas
estructuras, radiculares,
o rizoides que anclan la
planta al suelo y
también un “tallo” recto
que sostiene a las
“hojas”. Como los
musgos carecen de
tejidos vasculares
especializados, no
puede decirse que
posean raíz, tallo u
hojas reales. Sin
embargo algunas
especies contienen
células conductoras de
agua, y otras
trasportadoras de
alimento, aunque no
son tan especializadas
como la de las plantas
vasculares. Existen
también las
anthoceropsida
(ceratófilos) pueden o
estar relacionadas con
tipo de briofitas. Se
Figura 4.16 a y 4.16 b Reino Plantae.
(Lomeli Radillo pp. 287 Y 288)
no
otro
caracterizan por tener un gran cloroplasto único en cada célula Se reproducen
sexual y asexualmente.
Tracheophyta. Se divide en dos grandes grupos que son las plantas con
semilla y sin semilla
Que son plantas vasculares sin semilla las cuales se dividen en psilophyta que
tienen un sistema vascular primitivo, aparecen hace aproximadamente 350
millones de años. Lycopodophyta poseen raíces y hojas, viven en lugares
tropicales. Sphenophyta desarrfollan pequeños gametófitos que viven
independientes del esporofito, un ejemplo es la “cola de caballo”. Pterophyta
viven aproximadamente 12, 000 especies, son comunes en lugares tropicales. Son

pequeños o arbóreos. Se reproducen sexual y asexualmente. Un ejemplo de ellos
son los helechos.
Las Tracheophyta con semilla se dividen en Gimnospermas que se caracterizan
por que sus semillas están desnudas. Tienen verdaderos tejidos y órganos. Se
dividen en cuatro grupos: coniferophytas (coníferas), cycadophyta (cícadas),
ginkgophyta (ginkgo) y gnetophyta (gnetofitas).
El segundo grupo son las angiospermas o plantas con flor. Estas plantas se han
adaptado a cualquier hábitat y son las dominantes en la tierra con más de 250, 000
especies. Sus órganos reproductores están en las flores, sus semillas se forman
dentro del ovario. Se dividen en monocotiledóneas y dicotiledóneas dependiendo
del número de cotiledones de sus semillas. Un ejemplo de ellos son maíz, fríjol,
mango.
Animalia.
Esta formado por organismos pluricelulares eucarióticos heterótrofos. Sus células
no tienen paredes celulares. Se nutren por ingestión. Algunos pocos pueden
reproducirse asexualmente, la mayoría lo hace por medio sexual. Tienen tejidos
especializados y pueden tener sistemas de órganos complejos. La mayor parte de
los animales tienen sistema nervioso y sensoriales muy bien desarrollado y
reaccionan los estímulos externos. Casi todos los animales son capaces de moverse
de un lado a otro durante alguna fase de su ciclo de vida por lo menos. Sin
embargo, existen algunos animales como las esponjas que son sésiles (están
firmemente adheridas al sustrato) cuando llegan a la fase adulta
Los animales son consumidores que habitan los mares, las aguas dulces y la tierra.
Este reino incluye organismos como insectos, anfibios, peces, reptiles, aves y
mamíferos. Se clasifica en los siguientes phylums.
Animales sin celoma:
Porifera. Se han identificado unas 5 000 especies de esponjas. Siempre habitan en
los medios marinos, son de cuerpos sésiles de doble pared, tapizado de poros y el
interior hueco. Poseen “esqueleto” formado por espículas de sílice o carbonato de
3

calcio. No poseen verdaderos tejidos ni órganos. Se sugiere que surgieron por
evolución a partir de ciertos protozoarios flagelados.
Cnidaria. La mayoría de las 10 000 especies son marinas sésiles, pólipos o libres
(medusas). Cuerpo con doble pared con sistema radial. Poseen estructuras de
defensa y ataque llamados nematocitos. Son mucho más organizados que las
esponjas.
Platyhelminthes. Los gusanos planos, que son los miembros de este phylum son
animales planos, largos y carentes de patas. Algunos presentan órganos de los
sentidos en la región cefalica y dos cordones nerviosos longitudinales así como una
cavidad gastrovascular. Muchos son parásitos.
Nemertinea. Es un grupo relativamente pequeño con unas 550 especies. Son los
animales más simples que poseen sistemas orgánicos definidos. Casi todos son
marinos aunque unos cuantos habitan en aguas dulces o los suelos húmedos. Sus
cuerpos son largos y delgados, con forma cilíndrica o plana, y su longitud va de 5
cm a 20 m. Su órgano más notable es la probóscide o proboscis, del cual les viene
el nombre común, gusanos de trompa. Dicha proboscis secreta una mucosidad, la
cual es útil para la captura y sujeción de las presas. El sistema nervioso esta más
desarrollado que los platelmintos; existe un “encéfalo”.
Nematoda. Son gusanos de cuerpo cilíndrico, delgado y filiforme aguzado en
ambos extremos y se encuentra cubierto por una cutícula resistente. Presentan
dimorfismo sexual. Su aparato digestivo ya tiene dos orificios. Algunos son de vida
libre y otros parásitos. Tienen una gran importancia ecológica, debido a su papel
de consumidores de materia orgánica. Son los organismos más primitivos con
cavidad corporal.
Rotifera. Son de los invertebrados menos conocidos. Estos gusanos
microscópicos, acuáticos, auque no son más grandes que muchos protozoarios,
tienen cuerpo pluricelular. Tienen una corona ciliar característica en el extremo
anterior, la cual le da la apariencia de una rueda en movimiento. Poseen tracto
digestivo, completo, incluyendo un maxtax, que es un órgano muscular para moler
los alimentos; un pseudoceloma; un sistema excretor, formado por células flama y
una vejiga; un sistema nervioso con “cerebro” y órganos de los sentidos. Los
rotíferos son animales que poseen un número constante de células: cada miembro
de una especie dada está integrado por exactamente el mismo número de células
que sus cogeneres; de hecho, cada parte del cuerpo está compuesta por un
número exacto de células dispuestas de una manera característica. La división

celular se suspende al terminar el desarrollo embrionario y ya no es posible
inducir la mitosis en estos animales después de ese momento; por esa razón, el
crecimiento y las reparaciones son imposibles.
Animales celomados y protostomados:
Mollusca. Los moluscos se encuentran entre los invertebrados mejor conocidos
por el hombre. Incluyen más de 50 000 especies. A este grupo pertenecen las
almejas, ostras, pulpos, caracoles, babosas y el más grande de todos es el calamar
gigante, que llega a alcanzar un peso de varias toneladas.
Aunque los moluscos presentan grandes variaciones en lo que se refiere a su
aspecto externo, la mayor parte de ellos comparten ciertas características como son
un cuerpo blando, usualmente cubierto por una concha. Un pie muscular ancho,
plano, situado en posición ventral que entre otras funciones tiene la de
locomoción; una masa visceral, localizada por enzima del pie, que contiene casi
todos los organelos; un manto que es un pliegue grueso que cubre la masa visceral
y que tiene glándulas que secretan la concha. El manto suele colgar por encima y
alrededor de la masa visceral formando una cavidad en la que se encuentran en
muchos casos las branquias. Los moluscos presentan todos los sistemas y aparatos
orgánicos típicos de los animales complejos.
Annelida. Phylum integrado por los gusanos segmentados, incluye lombrices de
tierra, sanguijuelas y muchos vermes marinos y de agua dulce. Existen
aproximadamente 10 000 especies. El termino annelida significa “anillado” y se
refiere a la serie de anillos que poseen en su estructura. Tanto la pared del cuerpo
como los órganos internos están segmentados. El cuerpo es tubular y
bilateralmente simétrico, puede estar formado hasta por 100 segmentos. Algunas
estructuras, como el aparato digestivo y ciertos nervios, corren a todo lo largo del
cuerpo, pasando a través de los segmentos sucesivos; otras estructuras se repiten
en cada segmento. La segmentación es una ventaja no sólo porque el celoma está
dividido en compartimentos, sino porque cada segmento tiene sus propios
músculos, lo que permite al animal alargar una parte del cuerpo mientras otra se
acortan.
Ciertas estructuras en formas de cerdas, a las que se denominan setas, ayudan al
animal durante la locomoción. La respiración se verifica a través de la piel o por
medio de branquias.
3

Onychopora. Sólo se conocen 70 especies, pero este grupo se considera
importante como un probable eslabón entre los anélidos y los artrópodos. Estos
animales habitan en áreas tropicales húmedos, como los bosques tropicales
lluviosos. Los onicóforos son criaturas que presentan una mezcla de características
de los anélidos y los artrópodos.
Arthropoda. Son los animales más numerosos, hay unas 800 000 especies
descritas, viven en una mayor variedad de hábitat y consumen una diversidad más
amplia de alimentos que los miembros de cualquier phylum. Entre sus
características más importantes están: apéndices articulares pares, de los cuales se
derivó el nombre del grupo (artrópodo significa “con patas articuladas”),
exosqueleto duro, que cubre el cuerpo por completo y está formado por quitina.
El exosqueleto brinda protección contra las perdidas excesivas de humedad y los
depredadores, a la vez que sostiene los órganos y tejidos blandos subyacentes. En
la superficie interna del exoesqueleto se fijan muchos haces musculares bien
definidos, los cuales, al contraerse, actúan sobre las partes duras como si fueran un
sistemas de palancas, lo que permite la extensión y contracción de las partes en los
puntos de articulación. Tienen cuerpos parecidos a los anélidos. En algunas clases
de los artrópodos, no obstante, los segmentos se han fusionado o perdido en el
transcurso de la evolución. Los segmentos pueden fusionarse en grupos, conocidos
como tagmatas, las cuales realizan funciones específicas. Tienen un sistema
circulatorio abierto con corazón dorsal. La mayor parte de la cavidad del cuerpo
está ocupada por un hemoceloma (cavidad sanguínea), de manera que el celoma es
muy pequeño y esta formado principalmente por las cavidades del aparato
reproductor.
Este phylum se divide en subphylums con sus clases correspondientes.
Trilobitomorpha. Clase Trilobita. (Trilobites fósiles) Artropodos marinos extintos.
Chelicerata. Clases: Merostomata (cacerolitas de mar), Arachnida (arañas,
escorpiones, garrapatas, ácaros)
Crustacea. Clase crustacea (langostas, cangrejos, camarones, balanos).
Unirramia. Clases: insecta (saltamontes, cucarachas), Chilopoda (centípedos),
Diplopoda (milípedos).
Animales deuterostomasdos

Echinodermata. Todos los organismos de este phylum estan en el mar. Existen
unas 6000 especies vivientes y otras 20 000 extintas. Una de las características
únicas es el edosqueleto, el cual consiste en pequeñas placas calcáreas, y que
típicamente presentan espinas punzantes que se proyectan hacia fuera; el nombre
Echinodermata, que significa piel espinosa, refleja esta característica. El
endosqueleto esta cubierto por una delgada epidermis ciliada.
Una característica única es el sistema vascular acuífero, que es una red de
conductos a través de los cuales circula agua. Las ramificaciones del sistema
acuífero se extienden hasta numerosos pies ambulacrales diminutos, los cuales se
alargan al ser llenados por el agua. Los pies ambulacrales sirven como locomoción
y para obtener alimento. Este sistema funciona también como esqueleto
hidrostático que sostiene los pies ambulacrales.
Los equinodermos poseen un celoma bien desarrollado, en el cual se localizan
varios órganos internos. El sistema digestivo completo es el sistema corporal más
destacado. El sistema nervioso es simple y por lo general, consta de anillos
nerviosos situados alrededor de la boca, desde los cuales parten nervios radiales.
Carecen de cerebro. Los sexos generalmente están separados. Huevos y espermas
son liberados al agua donde ocurre la fertilización, en forma externa.
Chordata. A este phylum pertenece el hombre, se divide en tres subphylums que
son: urochordata que consta de animales marinos llamados tunicados;
cephalochordata que comprende a los anfioxos; y vertebrata, los animales con
columna vertebral, tambien llamados craniatos.
Las características que tienen estos animales son: todos los cordados presentan
una notocorda durante algún momento de su ciclo de vida. La notocorda es una
varilla dorsal longitudinal firme pero flexible, que sostiene el cuerpo. Todos los
cordados tienen un cordón nervioso tubular dorsal. El cordón nervioso se
diferencia de los invertebrados no sólo por su posición sino porque es único y
hueco. Algunos poseen hendiduras branquiales. Los animales cordados son los
más complejos que existen en la actualidad.
3

Figura 4.17 Relaciones evolutivas entre los principales grupos de animales.
(Curtis p.536)
Clasificación según alton biggs

Biggs propone una clasificación de seis reinos para lo cual divide al reino monera
en dos a los cuales llama reino eubacteria y archaebacteria. Los reinos restantes
permanecen sin división. Los seis reinos propuestos por Biggs son: Eubacteria,
Archaebacteria, protista, fungi, plantae y animalia.
“Los reinos eubacteria y archaebacteria contienen todos los procariotes, células sin
núcleo envuelto en membranas. Se han identificado más de 5000 especies, y la
mayoría pertenece al reino eubacteria, las bacterias verdaderas. Algunas pocas, las
archeobacterias las bacterias antiguas, se encuentran en ambientes extremos,
como lagos salados, pantanos y en grietas hidrotérmicas del fondo del océano. Hay
muchos procariontes aún por descubrir, nombrar y describir.” 15
FLUJO DE ENERGÍA
15 A. Biggs. Biología p. 465
3

Las interacciones de los organismos pertenecientes a diferentes reinos que
forman parte de los ecosistemas contribuyen a la formación y al movimiento del
flujo de energía.
El flujo de energía en la biosfera se efectúa en forma de moléculas de alto poder
energético; estas moléculas elaboradas y almacenadas por los productores
(autótrofos) a través de el proceso de la fotosíntesis captan la energía solar y la
transforman en energía química que posteriormente servirá de alimento a los
organismos consumidores (heterótrofos) con lo cual la energía se transfiere y se va
moviendo hacia los diferentes niveles tróficos. En tanto se da este movimiento,
una parte de la energía sufre otras transformaciones y transferencias; otra parte se
disipa parcialmente y como etapa final, el resto de la energía es liberada por los
organismos descomponedores (desintegradores, reductores o putrefactores) que
biodegradan los vegetales y animales muertos en el ecosistema.
RESUMEN
I.- La evolución es un proceso de cambio mediante el cual se forman nuevas
especies a partir de especies preexistentes. La evolución explica cómo se han
desarrollado las diferentes formas de vida.

1.- Lamarck propuso que el medio tiene una función importante en el proceso
evolutivo. Esta idea concuerda con la teoría aceptada actualmente. La teoría de
Lamarck está basada en la herencia de los caracteres adquiridos.
2.- Alfred R. Wallace realizó estudios sobre la fauna y flora que observó en sus
viajes, los cuales lo condujeron a formular por su cuenta, y de modo totalmente
independiente de Darwin, la teoría de la evolución por la selección natural y la
lucha por la existencia, de ahí que esta teoría lleve el nombre de Darwin-Wallace.
3.- El viaje de Darwin inicio en 1831, abordo del Beagle zarpó de Davenport por
el Atlántico hacia Sudamérica. Después de una larga travesía, el Beagle llegó a
Sudamérica y enfiló hacia las costas en la primera etapa de su viaje, navegando
más allá del litoral de Brasil y Argentina, hasta llegar a Cabo de Hornos, finalmente
para dar vuelta hacia el Norte a lo largo de las desoladas costas de Chile y
Perú.
4.- La selección natural puede describirse como el proceso mediante el cual
ciertos tipos de organismos tienen mayor éxito reproductivo que otros, transmitiendo
así en forma desproporcionada los rasgos que llevan a ese resultado.
5.- La teoría Darwiniana del mecanismo de la evolución explica cambios en los
organismos de esta manera:
“En cada generación se producen más descendientes de los que realmente tienen
posibilidades de sobrevivir dadas las limitaciones de recursos del hábitat, la
presencia de depredadores o los peligros físicos del entorno.
A consecuencia de lo anterior, dentro de cada especie se compite por la
supervivencia. Desarrollando con ello la teoría del mas apto. Los participantes en
esa competencia no son exactamente iguales, sino que varían en mayor o menor
grado.
En esta contienda, los organismos mejor adaptados al medio tienden a sobrevivir,
en tanto que los menos aptos se extinguen. El ambiente natural es la fuerza
determinante en este proceso.
Las variaciones que sobreviven y se reproducen transmiten sus caracteres a la
siguiente generación.
3

II.- Especie en latín significa “tipo”, por lo tanto, las especies son tipos diferentes
de organismos.
1.- Una especie biológica es un grupo de organismos cuyos miembros presentan
semejanzas entre sí. Y son capaz de reproducirse entre sí y dejar descendencia
fértil. Los miembros de una especie forman un grupo aislado desde el punto de
vista de la reproducción, cuyos genes no se combinan con los de los extraños, pero
son capaces de recombinarse continuamente por reproducción sexual dentro del
grupo.
2.- Una apreciación de especie es la idea de percibir a la especie como un tipo
determinado de seres. Esta definición se fundamenta tan sólo en la simple
observación ya que considera como especie al grupo de individuos que se
asemejan entre sí y que está separado de otros grupos por diferencias en su forma,
es decir, por cambios en la estructura y en la forma.
3.- A la formación de una nueva especie a partir de otra ya existente se llama
especiación. Una nueva especie se ha formado cuando ya no puede procrear con la
especie original, pero si con sus semejantes.
4.- Existen dos tipos de especiación:
Alopatrica: Un pequeño grupo de organismos puede separase de un grupo mayor.
El pequeño grupo aislado puede formar una nueva especie.
Simpatrica: Un grupo existente puede cambiar tanto, que degenere en una nueva
especie.
5.- La especiación esta delimitada por barreras que impiden una dispersión
genética de las poblaciones.
Geográficas: La constituyen los mares, montañas, desiertos, etc. que impiden que
los individuos de dos poblaciones entren en contacto unos con otros.
Biológicas: Aún en el mismo lugar, dos especies pueden permanecer aisladas
reproductivamente por diferencias:
Ecológicas. Por ejemplo, las distintas necesidades de humedad, luz o temperatura,
los separan en diferentes estratos del mismo ecosistema.

Fisiológicas: Las diferencias de la actividad reproductiva en el tiempo también
separan a dos poblaciones, esto es dicho de otra manera, en que tiempo y bajo que
condiciones ambientales se presentan los estros (calores) en las hembras y que de
otra manera podrían cruzarse entre sí dos poblaciones diferentes.
Etológicas: Las especies diurnas tienen muy poca probabilidad de interactuar
sexualmente con las especies nocturnas. Así como las características propias del
cortejo en la época de apareamiento pueden variar de una especie a otra.
Anatómicas: La incompatibilidad de los órganos reproductivos también funcionan
como barrera, así como el tamaño de los organismos.
Genética: Podrá haber cópula entre dos organismos pero el óvulo es abortado por
diferencia cromosomica
III.- La biodiversidad puede conceptualizarse también como riqueza biológica,
variedad de organismos o cantidad de especies en una región o zona
determinada.El término se acuñó en 1985. México es un país de megadiversidad,
considerado el tercer país más rico en el mundo. A nivel nacional Oaxaca es uno
de los estados con mayor biodiversidad. La biodiversidad comprende los niveles:
genético, especies y ecosistemas.
IV.- Teoría sintética de la evolución fue plasmada alrededor de 1940, y
actualmente dominante, acerca de los procesos involucrados en el cambio
evolutivo; vincula el modelo darwiniano de selección natural que se aplica sobre la
variación con los principios de la genética mendeliana y la genética de
poblaciones.
V.- La identificación, el agrupamiento y la denominación de los diferentes
organismos descubiertos es necesaria para tener un orden ante la gran diversidad.
1.- El sistema de clasificación artificial esta basado en niveles arbitrarios, en los
que no hay un reconocimiento de las relaciones entre las diferentes clases de
organismos en el sentido de descendencia común o relacionada. Por consiguiente,
esta clasificación sirve únicamente como un sistema de archivo o registro.
2.- El sistema natural de clasificación esta construido a partir de las relaciones que
existen de manera natural como la consanguinidad y parentescos entre los
organismos, manifestando la evolución de estos. El indicativo principal es que los
3

grupos de organismos que tienen el mayor número de características en común,
son los más relacionados.
3.-El sistema binomial es un ejemplo de clasificación natural, fue propuesto por el
naturista sueco Carl Von Linneo en 1758 fundador de la taxonomía. Linneo montó
un sistema de clasificación basado en la similitud estructural. En la nomenclatura
binaria, la primera palabra nombra al género al cual pertenece el organismo, la
segunda palabra nombra a la especie.
4.- La Taxonomía es la rama de la biología que se avoca al estudio de la
clasificación de los organismos; es el ordenamiento de los organismos en una
jerarquía que refleja sus similitudes y diferencias esenciales. Existen siete
categorías taxonómicas: Reino, Phylum, Clases, Órden, Familia, Género y
Especie.
5.- La Sistemática es el estudio de la diversidad de los organismos y sus relaciones
de parentesco basados en su historia evolutiva o filogenia. En un sentido amplio,
filogenia es sinónimo de historia
6.- La homología es una herramienta que facilita la clasificación y se basa en las
características o estructuras de organismos diferentes que se corresponden
mutuamente en relación a su herencia y ascendencia común y por consiguiente su
desarrollo y forma básicas, se dice que son homologas.
7.- De igual manera la analogía facilita clasificar los organismos que poseen
estructuras que tienen función similar, pero diferentes en origen y estructura se
dice que son análogos.
8.- Hasta el momento la clasificación de mayor aceptación es la de Whittaker
establecida en 1969, propone los reinos: monera, protista, fungi, plantae y
animalia. La riqueza biológica del planeta esta ordenada en 5 reinos (categoría
taxonómica de mayor complejidad) y 2 dominios el procariota y eucariota.
9.- Alton Biggs propone una clasificación de seis reinos para lo cual divide al reino
monera en dos a los cuales llama reino eubacteria y archaebacteria. Los reinos
restantes permanecen sin división. Los seis reinos propuestos por Biggs son:
Eubacteria, Archaebacteria, protista, fungi, plantae y animalia.
VI.- Las interacciones de los organismos pertenecientes a diferentes reinos que
forman parte de los ecosistemas contribuyen a la formación y al movimiento del

flujo de energía a través de las cadenas alimenticias donde se conforman
diferentes niveles troficos dentro de los cuales tenemos a los productores,
consumidores y descomponedores.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN
Como reforzador del aprendizaje es conveniente que desarrolles los siguientes
ejercicios que te permitan analizar, aplicar y valorar el grado de aprendizaje
alcanzado en la unidad.
I.- Identifica y determina lo siguiente.
Identifica las aportaciones de Lamarck al conocimiento de la evolución.
Identifica las aportaciones de Wallace al conocimiento de la evolución.
Determina los factores en los que Darwin fundamento su teoría.
Describe la selección natural.
Determina la diferencia entre especie biológica y tipologica.
Identifica las barreras de especificación entre un organismo que selecciones y
otro de diferente Estado o País.
II.- Utilizando palabras claves, escribe una frase en cada una de ellas que muestre
que fueron entendidas:
Biodiversidad
Binomial
3

Taxonomía
Especie
Sistemática
Homología
Analogía
III.- Cuestionario en el espacio señalado complementa la frase con las palabras
que consideres conveniente:
__________es un organismo representativo del reino monera.
______________es la característica mas sobresaliente del reino plantae.
Los ________________________ pertenecen al reino protista.
_____________ y ____________ son organismos representativos del reino fungi.
Los ________________________ pertenecen al reino animal.
Biggs menciona que los reinos se clasifican en ___________, ____________,
_____________, _______________, _________________ y ________________.
Los dominios celulares en que se dividen los 5 reinos son: _______________ y
______________.
La teoría sintética vincula la teoría ______________________ con la teoría
______________________.
3

GLOSARIO
Abiogénesis. Generación espontánea de la vida; origen de los seres vivientes a
partir de objetos inanimados.
Aborto. Expulsión del embrión o feto antes de que ocurra viabilidad, hasta la
semana 20 o 400 gr. de peso (pueda sobrevivir por si mismo).
Aceptor de electrones: Sustancia que acepta o recibe electrones en una reacción
de oxidorreducción, de modo que se reduce en el proceso.
Ácido: Sustancias que en solución tiene una concentración mayor de iones
hidrógeno que de iones hidroxilo.
Ácido graso: Molécula compleja que contiene un grupo carboxilo; parte de una
molécula de grasa.
Actina: Proteína que forma parte de los filamentos en el músculo estriado.
Adaptación. 1).- Capacidad del organismo para ajustarse al medio; 2).- declinación
en la respuesta de un receptor sometido a estímulos repetitivos o prolongados.
Adenoides. Recuerda el aspecto de una glándula o ganglio. Hipertrofia del tejido
linfático retronasal que se presenta en los niños.
Aerobio. Organismo que sólo crece o metaboliza en presencia de oxígeno
molecular.
Aislamiento ecológico. Mecanismo de aislamiento precigótico en el cual no puede
haber intercambio de gametos entre dos grupos que habitan en la misma región
geográfica porque viven y se reproducen en hábitat ecológico distinto.
Aislamiento etológico o conductal. Mecanismo de aislamiento precigótico que
impide el intercambio de gametos entre dos grupos de animales gracias a que
tienen distintas conductas de cortejo.

Aislamiento mecánico. Mecanismo de aislamiento precigótico en el cual se
impide el intercambio gamético entre dos grupos debido a diferencias
morfológicas o anatómicas entre ellos.
Aislamiento reproductivo Barreras reproductivas que impiden que una especie se
cruce con otra. Como resultado, la poza genética de cada especie queda aislada de
la otra.
Aislamiento temporal. Mecanismo de aislamiento precigótico en el cual se impide
el intercambio genético entre dos grupos gracias a que se reproducen en
diferentes horas del día, estaciones o años.
Albinismo. Incapacidad hereditaria para formar pigmento llamado melanina, lo
que da por resultado una coloración anormalmente clara de la piel y pelo.
Aldehído: Compuesto orgánico que contiene un grupo químico del tipo H – C =
O.
Alelos. Genes que regulan las variaciones de la misma característica y que ocupan
posiciones correspondientes en cromosomas homólogos; formas alternativas de un
mismo gen.
Alelos dominantes Gen alélico que siempre se expresa cuando está presente,
independientemente de que sea homocigótico o heterocigótico.
Alternancia de generaciones: Ciclo sexual en el cual una fase haploide (n) alterna
con una fase diploide (2n). El gametofito (n) produce gametos (n) mediante mitosis
y la fecundación de los gametos produce cigotos (2n). Cada cigoto origina un
esporofito (2n) que forma esporas haploide (n) mediante meiosis. Cada espora
haploide forma un nuevo gametocito, complementando el ciclo.
Aminoácidos. Compuesto orgánico que contiene un radical amino (-NH 2) y un
radical carboxilo (-COOH), Los aminoácidos se unen entre sí para formar las
cadenas peptídicas de las moléculas proteínicas.
Anaerobio. Organismo que sólo crece o metaboliza en ausencia de oxígeno
molecular.
3

Análogo. De función o aspecto similares a los de otra estructura, pero de diferente
origen o desarrollo.
Anemia de células en hoz: Enfermedad hereditaria en la que es anormal la
hemoglobina y los eritrocitos adquieren la forma de hoz.
Angiosperma: Plantas que florecen.
Anteridio: Órgano masculino de las briofitas y algunas plantas vasculares, que
produce los espermatozoides.
Arqueobacterias. Bacterias bioquímicamente peculiares que, según se piensa, son
semejantes a los ancestros de todas las bacterias. Es frecuente encontrarlas en los
cráteres de los volcanes submarinos.
Asca: Saco reproductivo especializado presente en los hongos de la división
Ascomycota.
Átomo. La cantidad más pequeña de un elemento que todavía conserva las
propiedades químicas de éste, consta de un núcleo atómico integrado por protones
y neutrones, junto con electrones que circulan en torno a él siguiendo órbitas.
Autosoma: Todo cromosoma que no sea un cromosoma sexual. El ser humano
tiene 22 pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales.
Auxina. Hormona vegetal relacionada con diversos aspectos del crecimiento y
desarrollo de los vegetales.
Bacterias. Microorganismos procarióticos unicelulares pertenecientes al reino
Monera. Casi todos son desintegradores, aunque algunos son parásitos o
autótrofos.
Bacteriófagos. Virus que atacan a las bacterias (la palabra significa literalmente
“devorador de bacterias”)
Base: Sustancia que en una solución tiene una concentración mayor de iones
hidroxilo que iones hidrógeno; una solución alcalina.

Basidio: Órgano reproductivo especializado de los hongos de la división basidio
micota, en forma de maza, en él ocurren fusión nuclear y meiosis, es homólogo del
asca.
Biodegradable. Sustancia que puede ser eliminada del ambiente por acción de
organismos purtrefactores o detrito fagos; p. Eje., madera.
Biogénesis. Generalización que establece que todos los seres vivos provienen de
seres vivos preexistentes.
Bioma. Comunidad unitaria de grandes dimensiones, fácilmente discernible, que
surge como resultado de complejas interacciones de factores climáticos, físicos y
bióticos.
Biomasa. Peso total de los organismos que ocupan un hábitat determinado.
Biosfera. Zona global de aire, tierra y agua en la corteza terrestre que está
habitada por seres vivos.
Bronquio. Cada una de las ramificaciones primarias o secundarias de la tráquea
dentro del pulmón.
Cadena trófica. Secuencia de organismos a través de la cual se transfiere la
energía originalmente almacenada por una planta: cada tipo de organismos devora
al tipo anterior y es devorado por el siguiente en la secuencia.
Caloría. Unidad de calor. La caloría que se emplea para estudiar el metabolismo
es la caloría grande o kilocaloría, que se define como la cantidad de calor necesaria
para elevar en un grado centígrado la temperatura de un kilogramo de agua.
Capacidad de carga. Límite de la capacidad de un hábitat para sostener una
población de organismos.
Capilaridad: Acción por la cual el agua o cualquier líquido se desplaza a lo largo
de una superficie, se debe al efecto combinado de la cohesión y adhesión.
Carácter. Rasgo, cualidad, propiedad o función que distingue a un individuo,
pueden intervenir en él uno o más genes.
3

Caracteres ligados al sexo. Características genéticas presentes en el cromosoma
sexual, como la hemofilia en el ser humano.
Carbohidratos. Compuesto que contiene carbono, hidrógeno y oxígeno en
proporción C: 2H: O, como los azúcares, almidones y celulosa.
Cariocinesis. División del núcleo en cuatro fases, durante la cual el contenido
nuclear se distribuye en forma equitativa durante la mitosis y la meiosis.
Cariotipo. Constitución cromosómica de un individuo. Por lo común, el cariotipo
se realiza fotografiando los cromosomas y ordenando los pares homólogos por
tamaño y posición del centrómero.
Carnívoro. Animal que se alimenta principalmente de carne.
Carotenos. Pigmentos que van del amarillo al anaranjado rojizo y que se
encentran en las zanahorias, camotes, verduras del follaje, etc; dentro del cuerpo
de los animales pueden ser conservados en vitamina A.
Catalizador. Sustancia que regula la velocidad de una reacción química sin alterar
el punto final de ésta y sin ser consumido durante ella.
Célula. Unidad estructural, funcional y de origen de los seres vivos, integrada por
un conjunto de organelos envueltos por una membrana, generalmente de
dimensiones microscópicas.
Célula somática. Célula del cuerpo que no participa en la reproducción sexual.
Celulosa. Polisacárido complejo que forma las paredes celulares de las plantas.
Centríolo. Uno de dos pequeños organelos que se tiñen de color oscuro y que
yacen cerca del núcleo en el citoplasma de células animales.
Centrómero. Región constreñida especializada de la cromátida que sirve como
sitio de fijación al huso mitótico durante la división celular, las cromátidas
hermanas se unen entre sí en la vecindad de sus centrómeros.

Cerebro. Subdivisión principal del encéfalo, funciona como centro de
procesamiento de aprendizaje, movimiento voluntario e interpretación de las
sensaciones.
Cianobacterias Microorganismos fotosintéticos procarióticos que poseen clorofila
y producen oxígeno por fotólisis de agua. Antes se conocían como algas
verdeazules.
Ciclo celular. Serie cíclica de fenómenos en la vida de una célula eucariótica en
división y en que consta de M (mitosis), citocinesis y las etapas de la interfase, que
son la G1 (primer intervalo), S (síntesis de DNA) Y G2 (segundo intervalo).
Ciclo circadiano. Ciclos biológicos internos cuya duración se aproxima a un día.
Se observan ciclos circadianos en plantas, animales y otros organismos.
Ciclo de Calvin. Serie cíclica de reacciones que ocurren en la fase oscura de la
fotosíntesis y cuyo resultado es la fijación de dióxido de carbono y la producción
de glucosa.
Ciclo de Krebs: La tercera fase de la respiración aerobia; fase en la que se libera
16 átomos de hidrógeno y 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa que
entra en la glucólisis.
Ciencia. Tipo de conocimiento lógicamente estructurado sobre un conjunto.
Amplio de fenómenos que, enfocados bajo un determinado punto de vista,
aparecen íntimamente relacionados. Engloba definiciones, postulados y leyes
enmarcadas en una teoría con que se intenta describir la estructura de una parte
de la realidad a la que remite e último extremo su objetividad a través de la
verificación, la predicción y, en algunos casos, la técnica.
Cigoto. Célula diploide (2n) resultantes de la unión de dos gametos haploide,
óvulo fecundado, sinónimo de zigoto.
Cilio. Una de muchas estructuras filiformes cortas que asoman en la superficie de
algunas células que sirven para la locomoción o para desplazar materiales por la
superficie celular; por su estructura se parece a los flagelos, ya que está formado
por un cilindro de membrana plasmática que envuelve nueve microtúbulos dobles
y dos microtúbulos centrales individuales.
3

Cinesis Actividad de un organismo en respuesta a un estímulo, la dirección de la
respuesta no es controlada por la dirección del estímulo (por el contrario de una
taxia).
Citocinesis. Etapa de la división celular en la que se parte el citoplasma para
formar dos células hijas.
Citocromo: Molécula característica de las porfirinas y de la hemoglobina.
Participa en la cadena respiratoria oxidándose y reduciéndose con facilidad, y
liberando energía en esos procesos.
Citoesqueleto. Estructura interna de micro filamentos, filamentos intermedios y
microtúbulos que dan forma y resistencia mecánica alas células animales.
Citoplasma. Contenido celular general excepto el núcleo.
Citosol: Medio líquido del citoplasma, sin considerar los organelos y estructuras
celulares.
Clorofila. Uno de los diversos pigmentos verdes que absorben luz
(fotorreceptores) presentes en casi todos los organismos fotosintéticos.
Cloroplasto. Organelo intracelular que contiene la clorofila de las células
vegetales; ahí ocurre la fotosíntesis.
Coacervado. Protobionte formado a partir de mezclas relativamente complejas de
polipéptidos, ácidos nucleicos y polisacáridos.
Código genético. Código basado en grupos de tres bases de mRNA y que
especifica la inserción de aminoácidos determinados o el inicio o terminación de la
síntesis de las proteínas.
Codominancia. Condición en la cual ambos alelos de un locus se expresan en el
individuo heterocigótico.
Codón. Trío de bases del mRNA que dosifica un aminoácido o una señal de
terminación del polipéptido.

Coenzima: Molécula muy estable, orgánica, que suele contener fósforo y alguna
vitamina.
Colágena Proteína de las fibras del tejido conectivo que se convierten en gelatina
al hervirla.
Comensal. Organismo que vive en relación íntima con otra especie sin dañarla ni
beneficiarla.
Complejo de Golgi. También aparato o corpúsculo de Golgi. Uno de varios
organelos presentes en el citoplasma de las células eucarióticas. Sus membranas
modifican y separan los productos del retículo endoplásmico.
Comunidad clímax. Comunidad final, estable y madura de una serie de sucesión.
Comunidad. Conjunto de poblaciones que viven en una región o hábitat
definidos, el cual puede ser extenso o muy limitado. Los organismos que integran
la comunidad interactúan entre sí de varias formas.
Conductas innatas Formas de comportamiento hereditarias típicas de cada
especie.
Coníferas. Gimnospermas con hojas en forma de aguja perfectamente adaptadas
para soportar el calor y el frío.
Conjugación. Fenómeno sexual de ciertos protistas consistente en el intercambio
o fusión de una célula con otra. Este término también se usa para referirse al
intercambio de DNA entre bacterias.
Cópula. Unión sexual, acto de acoplamiento físico de dos animales durante el cual
se intercambian gametos.
Cotiledón Hoja rudimentaria del embrión vegetal en la que se almacenan los
nutrientes necesarios para germinación.
Cromátida: Cada una de las cadenas que resultan de la duplicación de los
cromosomas, y que permanecen unidad por el centrómero.
3

Cromatina. Complejo de DNA, proteínas y RNA que integra los cromosomas
eucarióticos.
Cromosomas homólogos. Cromosomas similares por su morfología y su
constitución genética. En los humanos existen 23 pares de cromosomas
homólogos, cada uno de los cuales contiene un cromosoma proveniente de la
madre y otro proveniente del padre.
Cromosomas. Estructuras filamentosas o baciliformes del interior del núcleo que
contienen las unidades hereditarias, los genes.
Cutícula. Cera que cubre la epidermis de la porción superior de las plantas
terrestres y que reduce la pérdida superficial de agua.
Desintegradores. Microorganismos encargados de la putrefacción.
Desoxirribosa Pentosa (ribosa) que carece de un grupo _OH en el carbono dos.
Detrito fagos. Organismos, excepto microbios, que se alimentan de organismos
muertos, putrefactos o sus fragmentos.
Diapausa. Estado de inactividad de los insectos durante la fase pupal.
Dicotiledónea. Planta con flores cuyos embriones tienen dos hojas o cotiledones.
Difusión: Movimiento al azar de partículas que da por resultado el paso de las
mismas desde un sitio de mayor concentración a otro de menor concentración.
Movimiento al azar de partículas que da por resultado el paso de las mismas desde
un sitio de mayor concentración a otro de menor concentración.
Dimorfismo sexual. Diferencia en proporciones corporales, coloración u otra
característica entre los dos sexos de una especie.
Dinoflagelados. Algas unicelulares rodeadas por una concha de gruesas placas de
células trabadas entre sí.
DNA. Ácido desoxirribonucleico; presente en los cromosomas; contiene
información genética codificada en forma de secuencias específicas de sus
nucleótidos constituyentes.

Dominancia. Expresividad genotípica de un gen en heterocigotos y homocigotos
que poseen dicho gen.
Ecología. Estudio de las interrelaciones entre los seres vivos y su medio físico y
biológico.
Ecosistema. Unidad natural de componentes vivos e inanimados que interactúan
para constituir un sistema estable dentro del cual se recicla el intercambio de
materiales entre lo vivo y lo no vivo.
Ecotono. Zona de transición bastante extensa entre biomas adyacentes; contiene
algunos organismos de cada uno de los dos biomas, a los cuales se suman ciertas
especies características y quizá exclusivas del propio ecotono.
Efecto de invernadero. Calentamiento del planeta como consecuencia de la
retención del calor atmosférico debido al efecto de ciertos gases, en especial el
dióxido de carbono.
Electrón: Partícula del átomo cargada negativamente.
Embrión. Organismo juvenil antes de que emerja del huevo, semilla o cuerpo de
su madre; ser humano en desarrollo hasta el fin del segundo mes de embarazo,
después del cual se llama feto.
Endergónica: Reacción química que produce un aumento de la energía total en
los productos formados, por lo que requiere de energía externa para llevarse a
cabo. La fotosíntesis puede ser un buen ejemplo de este tipo de reacciones.
Enlace covalente: Comportamiento de electrones entre los átomos.
Enlace iónico: Atracción entre iones de carga opuesta.
Entrecruzamiento: Cambio de segmentos de material cromosómico entre dos
bandas de una tétrada: ocurre durante la profase de la meiosis I.
Enzima: Molécula proteica globular que acelera una reacción química específica.
Epicanto. Ojos separados más de lo normal, provocado por el ensanchamiento del
puente de la Nariz, que da el aspecto mongoloide en el síndrome de Down.
3

Epíteto. Adjetivo que resalta las cualidades inherentes de un sustantivo.
Especie. Grupo de organismos con características estructurales y funcionales
similares, que en la naturaleza sólo se cruzan entre sí y tienen en común sus
orígenes ancestrales; grupo de organismo que comparten la misma poza génica.
Espermátidas: Cuatro células monoploides, durante la meiosis II, que maduran
como células espermáticas.
Espermatocito primario: Célula que se divide en la meiosis I para producir dos
espermatocitos secundarios.
Espermatocito secundario: Dos células producidas por meiosis I que atraviesan
por la meiosis II para producir espermátidas.
Espermatogénesis. Formación de espermatozoides por meiosis.
Espermatozoide. Gameto masculino móvil de los animales y de algunas plantas y
protistas.
Espora. Célula reproductiva que da origen a un nuevo individuo en las plantas, las
algas, los hongos y ciertos protozoarios.
Esporangio: Estuche en el que se forman y almacenan las esporas.
Estambres: Órgano reproductor masculino de una flor.
Estolón. Tallo horizontal aéreo con internudos largos, los estolones tienen yemas
que se convierten en plantas nuevas.
Estoma: Poro pequeñísimo de una hoja.
Estro. Periodo recurrente de “color” o receptividad sexual que se presenta cerca
del momento de ovulación en las hembras de los mamíferos.
Estrógeno. Hormonas sexuales femeninas producidas por el folículo ovárico;
promueven el desarrollo y mantenimiento de las estructuras reproductoras y las
características sexuales secundarias femeninas.

Estrógenos: Hormonas sexuales femeninas.
Etología. Estudio de la variabilidad total de la conducta animal en condiciones
naturales.
Eubacterias. Todas las bacterias excepto las arqueobacterias.
Eutanasia. Muerte sin padecimiento físico; se refiere a la muerte provocada
Evolución Cambio genético en una población.
Exoesqueleto: Cubierta externa de sostén del cuerpo; es común en los artrópodos.
Esqueleto externo, como la concha de los moluscos o la cubierta externa de los
artrópodos, brinda protección y sitios de inserción para los músculos.
Extinción. Muerte de una especie. La extinción ocurre al morir el último
individuo de la especie.
Familia. En taxonomía, la categoría que agrupa géneros emparentados.
Fecundación. Unión de los gametos masculino y femenino.
Fenotipo. Expresión física o química de los genes de un organismo.
Fermentación. Respiración anaerobia que utiliza compuestos orgánicos como
donadores y aceptores de electrones.
Filogenia. Historia evolutiva compuesta de un grupo de organismos.
Floema. Tejido vascular que conduce los nutrientes de las plantas.
Fosforilación oxidativa: Proceso por el cual la energía liberada como electrones
que recorre la cadena mitocondrial de transporte de electrones en la etapa final de
la respiración celular, se utiliza para fosforilar (agregar un grupo fosfato) a las
moléculas de ATP.
Fósil. Restos dejados por formas primitivas de vida o partes de organismos
antiquísimos.
3

Fotólisis: Proceso de descomposición de moléculas por acción de la luz visible o la
ultravioleta.
Fotosíntesis. Producción de compuestos orgánicos, sobre todo glucosa, a partir de
dióxido de carbono y agua gracias a la energía de la luz. Hay fotosíntesis en las
plantas verdes, algunos protistas y ciertos tipos de bacterias.
Fototrofico. Que realiza la fotosíntesis.
Fototropismo. Respuesta de crecimiento de un organismo en dirección de la luz.
Gameto. Célula que interviene en la reproducción sexual; óvulo o
espermatozoide, la unión de los cuales durante la reproducción sexual da
comienzo al desarrollo del nuevo individuo.
Gametofito. Fase haploide productora de gametos en el ciclo de la vida de las
plantas.
Gemación. Reproducción asexual en la que una pequeña parte del cuerpo del
progenitor se separa del resto, desarrollándose para formar un nuevo individuo
que, en última instancia, adopta una vida independiente se convierte en un nuevo
miembro más o menos independiente de la colonia o célula.
Gen. Unidad indivisible de información hereditaria que por lo regular codifica una
proteína. Está formado por DNA y se localiza en los cromosomas.
Genes recesivos. Genes que no se expresan cuando están en condiciones
heterocigóticas.
Genoma. Conjunto completo de factores hereditarios encerrados en un juego
haploide de cromosomas.
Genotipo. Construcción genética completa de un organismo.
Gimnospermas. Plantas cuyas semillas no están encerradas por el ovario;
producen sus semillas en conos. Clase de plantas productoras de semillas; plantas
en las que se desarrollan semillas sin protección en las escamas de los conos; filum
Gymnospermas.

Glucógeno. Polisacárido formado a partir de glucosa y almacenado principalmente
en el hígado y (en menor abundancia) en el tejido muscular, es el principal
carbohidratos de almacén de las células animales.
Gónada. Glándula productora de gametos; ovario o testículo.
Haploide. Número cromosómico característico de los gametos o las esporas;
mitad del número diploide. En las plantas, el número cromosómico de las células
somáticas del gametofito.
Hemofilia. Enfermedad hemorrágica hereditaria en la que las personas afectadas
no tienen coagulación sanguínea normal; se debe a una deficiencia globulínica que
afecta la producción de tromboplastina.
Hemoglobina. Pigmento proteínico rojo que contiene hierro y sirve para
transportar oxígeno y dióxido de carbono, ayuda a regular el pH, forma parte de
glóbulo rojo de la sangre.
Hermafrodita. Organismo que forma por igual gametos masculinos y femeninos.
Heterocigoto. Individuo constituido por gametos con genes homólogos diferentes
(paternos y maternos).
Heterótrofos. Organismos que no pueden sintetizar su propio alimento a partir de
sustancias inorgánicas y que, por consiguiente, deben vivir a expensas de
autótrofos o de materia en descomposición.
Híbrido. Individuo resultante del cruzamiento de dos individuos de la misma
especie, que difieren en alguno o algunos de sus genes. También se designa así al
producto del cruzamiento de dos especies diferentes, por ejemplo, la mula.
Hidrófobo: Que carece de grupos polares, y en consecuencia, es poco soluble en
agua.
Hidrólisis: Cambio químico de un compuesto, para el que se requiere la ruptura
de la molécula de agua con el agua.
Hifa. Uno de los filamentos que integran el micelio de los hongos.

Histonas. Pequeñas proteínas nucleares con carga positiva (básicas) que se fijan al
DNA negativamente cargado para formar los nucleosomas.
Histona: Proteína simple que contiene muchos grupos básicos. Soluble en agua.
Combinada con el ADN forma una nucleohistona, la cual interviene en la
constitución de los nucleosomas.
Homeostasis. Ambiente corporal interno en equilibrio; tendencia automática de
un organismo a mantener una condición estable.
Homocigótico Que posee un par de alelos idénticos.
Homología. Semejanza en organización estructural básica y desarrollo que, según
se piensa, refleja un origen ancestral común.
Hongo. Eucarionte parecido a las plantas pero no fotosintético. Casi todos los
hongos son desintegradores; unos cuantos son parásitos.
Hormona. Mensajero químico producido por una glándula endocrina o por ciertas
células. En los animales las hormonas suelen ser transportadas por la sangre y
regulan cierto aspecto del metabolismo.
Humus. Materia orgánica en diversos estados de descomposición en el suelo;
moho oscuro de tejido vegetal podrido que da al suelo un color entre café oscuro y
negro.
Huso: Estructura de forma oval compuesta de fibras entre los polos opuestos de la
célula; estructura a la que se adhieren los cromosomas en la mitosis y meiosis.
Huso mitótico Estructura formada principalmente por microtúbulos y que sirve
como guía para el movimiento de los cromosomas durante la división celular.
Insulina. Pequeña hormona proteínica secretada por el páncreas y que abate la
concentración de glucosa en la sangre.
Interfase. Periodo en el ciclo de vida de una célula durante el cual no hay división
mitótica visible; periodo entre divisiones mitóticas.
3

Invaginación. Plegamiento de una parte dentro de otra; se refiere específicamente
a un proceso de gastrulación en el que una región se pliega para formar un cáliz de
doble capa.
Ion: Todo átomo o molécula pequeña que contiene una cantidad desigual de
electrones y protones, de modo que posee una carga neta positiva o negativa.
Labio leporino. Deficiencia en la unión del labio superior presentando una
abertura.
Larva. Forma inmadura de vida libre en el ciclo de vida de algunos animales, la
cual puede ser muy diferente del adulto.
Ley de Hardy-Weinberg Principio según el cual, independientemente de la
dominancia o la recesividad, las frecuencias relativas de los genes alélicos no
cambian de una generación a otra.
Lípido Cualquier grupo de compuestos orgánicos insolubles en agua pero solubles
en disolventes apolares; los lípidos sirven como una forma de almacenamiento de
combustible y son un importante componente de las membranas celulares.
Lisis: Destrucción de bacterias u otras células por ruptura de la membrana.
Lisosoma. Organelo intracelular presente en muchas células animales; contiene
una variedad de enzimas hidrolítica que actúan cuando el lisosoma se rompe o se
fusiona con otra vesícula. Los lisosomas participan en el desarrollo y la fagocitosis.
Locus. Punto particular del cromosoma en el que se encuentra el gen de un rasgo
determinado.
Macroevolución. Cambio evolutivo en gran escala; cambio evolutivo que afecta
taxones superiores, por ejemplo géneros y órdenes, es decir, por encima del nivel
de especie.
Macroglosia. Lengua más grande de lo normal, provoca que los individuos
mantengan la boca semiabierta, rasgo distintivo en el síndrome de Down.
Meiosis. División del núcleo celular que produce células haploides; da por
resultado gametos en los animales y esporas en las plantas.

Menopausia. Periodo (generalmente entre los 45 y los 55 anos de edad) durante el
cual se suspende el ciclo menstrual recurrente en las mujeres.
Menstruación. Eliminación mensual de sangre y recubrimiento uterino
degenerado que ocurre en la mujer; marca el inicio de cada ciclo menstrual.
Mesófilo. Células fotosintéticas del interior de la hoja.
Metabolismo. Suma de todos los procesos físicos y químicos mediante los cuales
se produce y mantiene la sustancia viva organizada; transformaciones mediante las
cuales el organismo pone a su disposición energía y materia.
Metafase. Fase intermedia de la mitosis y la meiosis, durante la cual los
cromosomas se alinean en la placa ecuatorial.
Metamorfosis. Transición abrupta de un estadio del desarrollo a otro, por
ejemplo, de la larva al adulto.
Micelio. Cuerpo de los hongos y ciertos protistas (oomicetos); consta de una
maraña de ramificada de hifas.
Micorrizas. Asociaciones mutualistas de hongos y raíces de plantas que facilitan la
absorción de nutrientes.
Microcefalia. Cráneo pequeño hipodesarrollado por alteraciones genéticas.
Microftalmia. Fisuras palpebrales pequeñas y opacidad de la cornea
Micrognatia. Maxilar inferior pequeño por hipodesarrollo.
Mimetismo. Adaptación de supervivencia en la que un organismo adopta la forma
de otro ser vivo u objeto inanimado.
Miosina. Proteína que, junto con la actina, se encarga de la contracción muscular.
Miosina: Proteína constituyente de partes de los filamentos del músculo estriado.
Mitocondrias Organelos intracelulares esféricos o alargados que contienen el
sistema de transporte de electrones y ciertas enzimas; es el sitio donde ocurre la
3

fosforilación oxidativa. En ocasiones se dice que son las plantas de energía de la
célula.
Mitosis. División del núcleo celular que tiene por resultado la distribución de un
juego completo de cromosomas o cada célula hija; la citocinesis (divisón real de la
célula) ocurre por lo general durante la telofase mitótica. La mitosis tiene cuatro
etapas: profase, metafase, anafase y telofase.
Molécula. Partícula más pequeña de un compuesto o elemento poli atómico que
mantiene la composición y las propiedades de una fracción mas grande de la
sustancia.
Monera. Los microorganismos procarióticos más sencillos, las bacterias y
cianobacterias; formas que carecen de núcleos o plastidios verdaderos y en las que
la reproducción sexual es raro o nula.
Monómero. Molécula simple de un compuesto, de peso molecular relativamente
bajo, y que puede ligarse a otras para integrar un polímero.
Monosacárido. Sacárido que no puede ser degradado por hidrólisis a un azúcar
más sencillo.
Monosomia. Existencia de un solo cromosoma homologo o perdida de un
segmento de un cromosoma homologo.
Mutación. Cambio en los pares de nucleótidos de un gen, o reordenamiento de los
genes dentro del cromosoma de modo que sus interacciones producen diferentes
efectos; cambio en los cromosomas.
Mutación de punto. Mutación que consiste en el cambio de un solo nucleótido del
DNA
Mutación del corrimiento del marco. Mutación resultante de la inserción o
eliminación de nucleótidos del DNA en números diferentes de tres o sus
múltiplos, lo que traduce en una alteración por corrimiento del marco de lectura,
de modo que cambian todos los codones subsecuentes.

Mutación sin sentido. Mutación que tiene por resultado la sustitución de un
Codón codificador normal por otro de terminación. Cuando se traduce el mRNA
anormal, la proteína resultante queda trunca y carece de función.
Mutágeno. Cualquier agente que provoque mutación en un gen.
Mutualismo. Asociación en la que dos organismos de diferentes especies se
benefician mutuamente hasta el punto en que en algunos casos no pueden
sobrevivir por separado.
NADP: Fosfato del dinucleótido de nicotinamida y adenina, coenzima que
transporta hidrógeno y, por tanto, electrones durante las reacciones luminosas de
la fotosíntesis.
Nivel trófico. Posición de un organismo en la cadena trófica respecto a los
productores primarios de la comunidad.
No disyunción. Segregación anormal de los cromosomas homólogos o las
cromátidas hermanas como resultado de su incapacidad para desligarse (separarse)
adecuadamente durante la división celular.
Núcleo. 1).- Porción del átomo que contiene los protones y los neutrones, 2).-
Organelo que contiene DNA y funciona como centro de control de la célula, 3).-
Masa de somas neuronales en el sistema nervioso central.
Nucleoplasma: Líquido nuclear formado por proteínas, enzimas y ARN en
solución.
Nucleosoma. Unidad repetitiva de cromatina formada por un segmento de DNA
enrollado en torno a un complejo de ocho moléculas histónicas (un par de cada
uno de cuatro tipos) más una región de enlace asociado con una quinta proteína
histónica.
Nucleótido. Molécula formada por un grupo fosfato, una pentosa (ribosa o
desoxirribosa) y una base nitrogenada (purina o pirimidina); una de las
subunidades resultantes del rompimiento de los ácidos nucleicos por acción de
nucleasas.
3

Nutrientes. Sustancias químicas alimenticias que el cuerpo utiliza como
combustible y como materia prima para la síntesis de sus propias sustancias.
Oocito primario: Células que se dividen en la meiosis I para producir el oocito
secundario y el primer cuerpo polar.
Oocito secundario: Célula que atraviesa por la meiosis II para producir el ovótide
y un segundo cuerpo polar.
Organelo. Estructura especializada del interior de la célula, como las
mitocondrias, ribosomas o las vacuolas contráctiles.
Órgano. Parte diferenciada del cuerpo que consta de tejidos y está adaptada para
realizar una función o grupo de funciones determinadas, por ejemplo, el hígado o
corazón.
Ósmosis. Difusión de agua (el principal disolvente en los sistemas biológicos), a
través de una membrana selectivamente permeable, desde una región de
concentración alta hacia otra de concentración baja de agua.
Ovario. 1).- En los animales, cada una de las gónadas femeninas pares; se encarga
de producir óvulos y hormonas sexuales; 2).- En las fanerógamas, base del carpelo,
que contiene los óvulos. Los ovarios se convierten en frutos después de la
fecundación.
Ovogamia. Fecundación de un gameto femenino voluminoso e inmóvil por un
pequeño gameto masculino móvil.
Ovogénesis. Producción de gametos femeninos. (óvulos)
Ovogonia. Célula primordial de la que surge el óvulo; crece para convertirse en el
ovocito primario.
Ovovivíparo. Animal cuyas crías, a pesar de madurar dentro de huevos, eclosionan
mientras los huevos pasan a través de las vías uterinas de la madre, de modo que
son paridas vivas.
Oxidación: Reacción química de donde se extraen electrones de un elemento.

Parasitismo. Relación íntima entre dos organismos de diferentes especies en la
cual uno se beneficia y el otro sufre daño.
Partenogénesis. Desarrollo de un organismo adulto a partir de un óvulo no
fecundado; común entre las abejas, las avispas y otros artrópodos.
Peptidoglicano. Proteína o péptido modificado por fijación de un carbohidrato.
Phylum Grupo taxonómico de clases similares y emparentadas; categoría
inmediata por debajo del reino y por arriba de la clase. Para la clasificación de
animales se usan Pila; para las plantas se usan divisiones.
Pinzones. Ave pequeña de pico y plumaje muy variado.
Placa celular. Pared celular en formación, que separa las dos células hijas
resultantes de la mitosis en los vegetales.
Plancton. Organismos acuáticos flotantes, sobre todo microscópicos, presentes en
las capas superiores del agua; consta del fitoplancton, formados por organismos
fotosintéticos, y del zooplancton, que son organismos heterótrofos.
Polen. Masa de microsporas de la planta con semilla, las cuales producen núcleos
haploides capaces de realizar la fecundación.
Polirribosoma: Dos o más ribosomas juntos con una molécula de ARNm a la cual
traducen simultáneamente; polisoma.
Pool génico. También conocido como poza génica.
Poza génica. Todos los genes presentes en una población.
Procarionte. Organismo que carece de núcleo y de otros organelos rodeados por
membranas; bacterias y cianobacterias.
Productores. Organismo, como las plantas, que producen sustancias alimenticias
inorgánicas simples.
Profase. Primera etapa de la mitosis, durante la cual se condensan los filamentos
de cromatina, se vuelven visibles los cromosomas y se forma el huso mitótico.

Proteína que forma parte de los filamentos en el músculo estriado.
Pseudópodo: Extensión móvil del protoplasma que proporciona movimiento o
medios para atrapar alimento en organismos unicelulares.
Queratina. Proteína córnea, insoluble en agua, presente en la epidermis, uñas,
plumas, pelo y cuernos de los vertebrados.
Quimera. Organismo individual cuyo cuerpo está formado por una mezcla de
células provenientes de diferentes cigotos.
Quimioautótrofos. Organismos autótrofos que dependen de la energía de
compuestos químicos pre-existentes en su medio en vez de utilizar la energía del
sol.
Quitina. Polisacárido proteínico córneo, insoluble, que integra el exoesqueleto de
los artrópodos y las paredes celulares de muchos hongos.
Radiación adaptativa. Evolución de varias o muchas especies a partir de un
ancestro no especializado.
Radícula. Raíz embrionaria de una planta con semilla.
Rádula. Estructura en forma de lima presente en el aparato bucal de quitones,
caracoles, calamares y otros moluscos.
Raíz principal. Sistema radicular de las plantas que tienen una raíz pricipal, de la
cual se desprenden pequeñas raicillas.
Reación inmune. Producción de anticuerpos o linfocitos T en respuesta a
antígenos.
Receptáculo. En botánica, el extremo del pedúnculo de la flor, en el cual se fijan
las partes florales.
Recesividad. Estado de latencia de genes cuando existen genes dominantes en
heterocigotos, estos genes quedan ocultos y no se expresan en el fenotipo.

Red trófica. Relaciones tróficas completas que ocurren en una comunidad de
organismos.
Reinos. Categoría taxonómica más amplia en uso común.
Resistencia ambiental. Suma de factores físicos y biológicos que impiden que una
especie se reproduzca a su máxima velocidad.
Respiración. 1).- R. Celular, es el proceso mediante el cual las células utilizan
oxígeno, producen dióxido de carbono y convierten la energía de las moléculas
alimenticias en formas biológicamente útiles como el ATP; 2).- respiración
organísmica, es el acto o la función de intercambio gaseoso.
Retículo. Red de fibras o filamentos, sea dentro de una célula o en la matriz
intercelular.
Retrovirus. RNA virus que produce un DNA intermediario en su célula
hospedera.
Rodófitas. División de las algas rojas que en su inmensa mayoría habitan en los
océanos.
Saco embrionario. Generación gametofítica femenina de las angiospermas.
Selección artificial. Selección de caracteres deseables de plantas y animales,
efectuada por el ser humano cruzando solo los individuos que poseen dichos
caracteres.
Semilla. Estructura reproductiva de las plantas formada por un embrión
pluricelular y sus tejidos nutritivos (alimento).
Sépalos. Partes mas externas de una flor, generalmente de aspecto foliáceo, que la
protegen cuando es botón.
Sésiles. Dícese de cualquier órgano o parte orgánica que carece de pie o soporte.
Organismo que carece de movilidad.
Seudoplasmodio. Conjunto de células destinado a la reproducción en los
mixomicetos.

Seudópodo. Extensión temporal de una célula ameboide que le sirve para
alimentarse y desplazarse de un lado a otro.
Simbiosis: Asociación de organismos en la cual dos o más de ellos viven juntos y
dependen mutuamente.
Síndrome. Conjunto de signos y síntomas que se presentan juntos y representan
una enfermedad en particular.
Sistemática. Rama de la ciencia dedicada a nombrar, describir y clasificar los
organismos.
Soluto. Sustancia disuelta en un disolvente.
Sostén. Estructura de fijación a superficies sólidas presente en las algas
pluricelulares.
Suero. Líquido amarillo transparente que se separa al coagular la sangre.
Sustrato. Sustancia sobre la cual actua una enzima; reactivo de una reacción
catalizada por enzimas.
Talo. Cuerpo de los hongos o las plantas no vasculares que carece de raíces, tallos
u hojas; por ejemplo, los talos de hepáticas y musgos.
Tétrada: Estructura que forman las cuatro cromátidas resultantes de la división de
los dos cromosomas homólogos.
Tetrápodos. Vertebrados con cuatro extremidades; anfibios, reptiles, aves y
mamíferos.
Tilacoides. Pilas de sacos membranosos aplanados que se aprecian en el interior
del cloroplasto y dentro de los cauales la energía lumínica se convierte en el ATP y
NADPH usados para la síntesis de carbohidratos.
Traducción. Conversión de la información del RNAm en una secuencia específica
de aminoácidos durante la síntesis de una cadena polipetídica; la información
contenida en el RNAm es traducida en cierto tipo de proteína.

Transcripción. Síntesis de RNA a partir de un molde de DNA.
Transducción. Transferencia de un fragmento genético de una célula a otra; por
ejemplo de una bacteria a otra mediante un virus.
Transductores. Mecanismos que reciben energía en cierta forma y la emiten en
otra diferente; por ejemplo la conversión de energía lumínica en energía química.
Los órganos de los sentidos son transductores.
Transformación. 1).- Incorporación de material genético en una célula, lo que
cambia su fenotipo; 2).- Conversión de una célula normal a una maligna.
Traqueidas. Celulas conductoras de agua del xilema de las plantas.
Traqueofíta. Planta vascular dotada de xilema y floema.
Traslocación. 1).- movimiento de materiales (agua, minerales o alimentos
disueltos) a través de los tejidos vasculares de las plantas; 2).- anormalidad
cromosómica en la que parte de un cromosoma se unió a otro cromosoma.
Tricocisto. Organelo celular presente en ciertos protozoarios ciliados, como
Paramecium, el cual dispersa un filamento que les ayuda a capturar e inmovilizar
sus presas.
Tricomona. Vellosidad u otro apéndice filiforme de la epidermis de las plantas.
Triplete. Secuencia de tres nucleótidos que funciona como unidad básica de
información genética; generalmente codifica la identidad y posición de cierto
residuo de aminoácido en un polipéptido.
Trisomía. Condición anormal en la que un cromosoma está presente por triplicado
en vez de por duplicado.
Tropismo. Respuesta de crecimiento de las plantas evocada por un estímulo
externo.
Tubérculos. Tallos subterráneos voluminosos adaptados para almacenar alimentos;
se observa en plantas como la papa.

Tubulina. Dímeros proteínicos que integran los microtúbulos de las células.
Túbulo de Malpighi. Órgano excretorio de muchos artrópodos.
Trófico. Relacionado con procesos alimenticios.
Turgencia: Presión ejercida sobre el interior de la pared celular de una planta por
el contenido líquido de la célula; el interior de la célula es hipertónico en relación
con los líquidos que la rodean y entonces recibe más agua por ósmosis.
Vacuna. Antígeno comercial contra una enfermedad, cuya fuerza basta para
estimular la síntesis de anticuerpos en el organismo, pero no es suficiente para
ocasionar los efectos de la enfermedad.
Vasos de xilema. Célula conductora de agua del xilema de las plantas.
Vertebrados. Cordados que poseen columna vertebral ósea o cartilaginosa; peces,
anfibios, reptiles, aves y mamíferos.
Verticilio. Disposición de varias partes idénticas en las plantas, por ejemplo,
pétalos, entorno a un centro común.
Vesícula. Saco pequeño, sobretodo un pequeño compartimiento citoplasmático
delimitado por una membrana.
Vestigial. Rudimentario; resto evolutivo de una estructura antes funcional.
Xantofila. Pigmento amarillo a café en las plantas.
Xilema. Tejido vascular que conduce agua y minerales disueltos en ciertas plantas.
Yema. Brote no desarrollado que puede convertirse en flores, tallos u hojas. Las
yemas pueden ser terminales (punta de un tallo) o laterales (costados del tallo).
Zarcillo. Hoja o tallo modificado para afianzarse a objetos.
Zooplancton. Organismos no fotosintéticos presentes en el plancton.
Zoospora. Espora flagelada móvil que se forma de modo asexual.

BIBLIOGRAFÍA
Alexander, P. et. al. Biología. New Jersey: Prentice Hall, 1992.
Audesirk, T. y G. Audesirk.. Biología. La vida en la tierra. México: Prentice Hall
Hispanoamericana, 1996.
Biggs, A. et. al. Biología. México: Mc Graw – Hill, 1999.
Cervantes, M. Hernández. M. Biología General. México: Ed. Publicaciones
Cultural, 1999.
Curtis, Helena. Biología. Médica Panamericana. México. 1999.
Chamorro, M. Biología I. Nueva Imagen. México. 1996.
Espinosa, M. G. Aguilar. G. Arteaga A. Espino F. Morales M. L. Rivas. E. L.
Vizcarra. M. G. Biología 2 Ed.. Mc Graw -Hill / Interamericana. México. 1999.
Freíd, George H. Biología, Mc. Graw – Hill. México. 1994.
Funes, Luis Ignacio. Geografía general para bachillerato. México: Limusa, 1994.
Gama, Fuertes. M. de los Ángeles. Biología I y II..México: Ed. Prentice Hall,
1998.

Gideon, E. Principios de biología enfoque humano. México: Limusa. Noriega.
Editores, 1997.
Griffiths, A, et. al. Genética, Interamericana. Mc Graw – Hill. España, 1995.
Gutiérrez, Saenz Raúl. Introducción al Método Científico. México: Ed. Esfinge,
1993
Hickman, C. et. al. Zoología. Mc Graw–Hill. España:Interamericana, 1999.
J.Avers. Charlotte. Biologìa Celular. Belmont California EE.UU: Grupo
Editorial Iberoamericano, 1991.
Junqueira. C. Biología celular y molecular. Chile: Mc Graw-Hill. Interamericana,
1997.
Klug,, W. y M. R.. Cummings. Genética. España: Prentice Hall, 1998.
Kruif, Paul.. Los cazadores de microbios. México: Ed. Diana, 1961.
Lazcano,Araujo. A.. El origen de la vida. México: Trillas, 1994.
Lomeli, Radillo. G. Biología I. México: Ed. Mc Graw Hill / Interamericana,
1998.
M. Savage J. Evolución Ed. Continental: México 1987.
Marques, Monter H. Principios de Genética Humana. México: Ed. La Prensa
Medica Mexicana, 1992.
Nasson, A. Biología. México: Ed. Limusa, 1994.
Ondarza, N. Raúl Biología Moderna, México: Ed. Trillas, 1996.
Otto, J.H. Towle A.. Biología Moderna, Ed. México 1989.
Paniagua, R.. Citología e histología vegetal y animal, España: Mc Graw–Hill.
Interamericana, 1998.

Puertas, M. J. Fundamentos de Genética. España: Ed… Mc Graw-Hill.
Quer, P. Front. Diccionario de Botánica. España: Ed. Labor S.A. Barcelona,
1979.
Robertis, E. D. de Robertis. E. M. Biología celular y molecular. Argentina: El
Ateneo, 1998.
Smallwood, W. Edna G. Biología, México: Publicaciones culturales, 1980.
Smith, C.A. Wood E.J., Biología celular, Addison – Wesley. Estados Unidos:
Iberoamericana, 1997.
Vázques, Conde. Rosalino. Biología I y II, México: publicaciones culturales,
1998.
Ville, Claude A. Biología, México: Mc Graw-Hill, 1997.
Wallace, A. Roberts. Biología.El mundo de la vida. México: Ed. Harla, 1992.
Williams, Obstetricia. México: Editorial Salvat, 1976
Young, Medina M.A. Biología II. Compañía Editorial Nueva Imagen.
Brauer, Dieter. Revista D+C Desarrollo y Cooperación. No. 4. Fundación
Alemana para el Desarrollo Internacional. 1984.
Garay, Andrés. La alimentación en los tiempos de crisis. Revista. Cuadernos de
Nutrición No.1. Vol. 14. México. 1991.
La bomba y sus hombres. Revista ICYT No. 143. Vol. 10. CONACYT. Ángel L.
J. Agosto. México. 1998.
Olea, Franco A. Oparin y el Origen de la Vida. Revista Ciencia y Desarrollo
No.78. Año III Enero-Febrero. México. 1998.
Pérez, G. Marck E. Nuestro futuro común. Revista de la Fundación Friedrich
Ebert. México.

UNAM.. Guía de estudios de Biología, Colegio de Ciencias y Humanidades
“Plantel Naucalpan” Área de ciencias experimentales. México. 1997.
Universidad Autónoma del Estado de México. Biología. México. 2000.