MÓDULO - Universidad Nacional del Nordeste
MÓDULO - Universidad Nacional del Nordeste
MÓDULO - Universidad Nacional del Nordeste
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>MÓDULO</strong><br />
BIOLOGÍA<br />
Módulos de trabajo para<br />
los alumnos <strong>del</strong> último año<br />
<strong>del</strong> Nivel Medio/Polimodal.<br />
Dirección de Articulación de Niveles Educativos<br />
<strong>Universidad</strong> <strong>Nacional</strong> <strong>del</strong> <strong>Nordeste</strong>
Autoridades<br />
Ministerio de<br />
Educación, Ciencia y<br />
Tecnología<br />
<strong>Universidad</strong> <strong>Nacional</strong><br />
<strong>del</strong> <strong>Nordeste</strong><br />
Lic. Daniel Filmus - Ministro Arq. Oscar Vicente Valdés – Rector<br />
Dr. Juan Carlos Pugliese - Secretario de<br />
Políticas Universitarias<br />
Lic. Gustavo Crisafulli – Responsable<br />
Área de Articulación<br />
Gobierno de la<br />
Provincia de Corrientes<br />
Dr. Héctor J. Zimerman – Vicerrector<br />
Med. Vet. Oscar Maccio – Secretario<br />
General Académico<br />
Prof. Aldo F. Lineras – Director de<br />
Articulación de Niveles Educativos<br />
Gobierno de la<br />
Provincia <strong>del</strong> Chaco<br />
Dr. Horacio Colombi – Gobernador Sr. Roy A. Nikisch – Gobernador<br />
Dr. Eduardo Galantini – Vicegobernador Dr. Eduardo A. Moro - Vicegobenador<br />
Dr. Carlos J. Vignolo – Ministro de<br />
Educación y Cultura<br />
C.P. Rubén A. Ojeda – Subsecretario de<br />
Educación<br />
Prof. Alejandra S. de Panseri – Directora<br />
de Enseñanza Media y Superior<br />
Dr. Jaime L. Grabow – Ministro de<br />
Educación, Cultura, Ciencia y Tecnología<br />
Prof. Martha Fassano –Subsecretaria de<br />
Educación<br />
DIRECCIÓN DE ARTICULACIÓN DE NIVELES EDUCATIVOS<br />
Prof. Aldo F. Lineras – Director de Articulación de Niveles Educativos<br />
Prof. Mariana Ojeda – Equipo de Apoyo Técnico<br />
Plácido Martínez 1383, Corrientes, Capital. (CP 3400)<br />
Tel /Fax: 03783 – 425314 / 464483<br />
E –mail: unnearticulacion@unne.edu.ar<br />
2
ELABORACIÓN DEL <strong>MÓDULO</strong><br />
Coordinación Pedagógica<br />
María Paula Buontempo<br />
Coordinación <strong>del</strong> Módulo<br />
Aníbal Roque Bar<br />
Autores<br />
Edda Inés Hang<br />
Sonnia Gracia<br />
Yolanda Virgina Peris<br />
Corrección de estilo<br />
Olga Musimessi<br />
Diseño y diagramación<br />
Julieta Guidici<br />
Alberto Rolando Dahan<br />
Octubre 2005<br />
5
Prólogo<br />
El presente material es producto <strong>del</strong> Programa de Articulación <strong>Universidad</strong>-<br />
Nivel Medio II que llevan a<strong>del</strong>ante la Secretaría de Políticas Universitarias y la<br />
<strong>Universidad</strong> <strong>Nacional</strong> <strong>del</strong> <strong>Nordeste</strong> en convenio con los Ministerios de Educación<br />
de las Provincias de Chaco y de Corrientes.<br />
Se trata de una segunda serie de publicaciones que deben sumarse a las producidas<br />
durante 2003, como resultado de la primera etapa de nuestras acciones<br />
de articulación. En tal sentido, el presente nos encuentra firmes en el compromiso<br />
de trabajar cooperativamente con los demás actores educativos en un<br />
esfuerzo basado en la convicción de que la excelencia y calidad de la formación<br />
de los egresados se consigue pensando al sistema como tal. Por lo tanto, el<br />
tránsito desde los estudios medios hacia los superiores se constituye en espacio<br />
de especial referencia para las políticas que buscan asegurar la igualdad de<br />
oportunidades en educación, a la vez que son la base <strong>del</strong> mejoramiento en el<br />
ingreso y la retención en estudios superiores.<br />
Los equipos redactores han sido conformados con personal universitario y <strong>del</strong><br />
nivel medio pues se ha buscado en todo momento que los aportes teóricos disciplinares<br />
puedan ser pensados a la luz de las prácticas docentes que utilizarán<br />
el material.<br />
Desde la <strong>Universidad</strong> <strong>Nacional</strong> <strong>del</strong> <strong>Nordeste</strong> confiamos en que el camino que<br />
hemos iniciado profundiza la democratización de nuestro sistema educativo<br />
pues el éxito de estas acciones aumentará las posibilidades de los estudiantes<br />
de encarar satisfactoriamente sus estudios superiores.<br />
Arq. Oscar Vicente Valdés<br />
Rector - UNNE<br />
7
Biología. La ciencia de la vida<br />
EL PORQUÉ DE ESTE TEXTO<br />
En la cita que antecede Piaget expresa la complejidad <strong>del</strong> conocimiento<br />
biológico, cuestión que, lejos de dificultar la comprensión de la vida y sus manifestaciones,<br />
enriquece sobremanera el debate y aporta elementos para su<br />
discusión.<br />
La complejidad de la vida obedece a que, no obstante ser de naturaleza<br />
material pues se origina en procesos físico-químicos, parece estar dotada de<br />
atributos propios y exclusivos que la hacen diferente de otros modos de expresión<br />
de la materia.<br />
Los procesos biológicos acontecen en estructuras de variadas formas y funciones<br />
de complejidad creciente, entendiéndose ésta no como el tránsito de lo<br />
imperfecto a lo perfecto, o de lo único a lo diverso, sino como sucesos que entrañan<br />
la idea de sistemas dinámicos y en continua interacción con su medio.<br />
Así, el propósito central en la elaboración de este material es propender a la comprensión de los fundamentos básicos<br />
de las ciencias biológicas en alumnos ingresantes en la universidad. Para ello se propone desarrollar y organizar los<br />
contenidos en seis capítulos donde se abordarán los distintos aspectos que hacen a la Biología en general.<br />
El primer capítulo trata cuestiones básicas sobre la naturaleza de la vida, como asimismo,<br />
la historia <strong>del</strong> conocimiento sobre los fenómenos biológicos.<br />
El segundo capítulo aborda las nociones centrales sobre el concepto de evolución, a la vez que explica<br />
cómo incide ésta en la determinación de la biodiversidad.<br />
La parte tercera <strong>del</strong> texto se implica en los niveles de organización de la vida, a la vez que la cuarta<br />
lo hace sobre el concepto de célula y cuestiones elementales <strong>del</strong> metabolismo.<br />
La parte quinta introduce al lector en el mundo de la genética, en tanto que el último capítulo, lo<br />
hace en el ámbito de desarrollo sustentable.<br />
EL PARA QUÉ DE ESTE TEXTO<br />
Los contenidos antes señalados cumplen dos funciones,<br />
por una parte, aportar a la comprensión de los conceptos<br />
en juego en cada caso, nociones básicas necesarias para<br />
todo alumno ingresante en carreras donde la biología<br />
ocupa algún rol relevante. Otra función menos explícita<br />
es el uso de éstos en relación con el desarrollo de procedimientos<br />
y actitudes, cuestiones no menos importantes<br />
que los conceptos, y que no pueden ser aprendidas independientemente.<br />
El trabajo de los alumnos en el marco de las actividades<br />
que se proponen, aunque no desatiende los aspectos con-<br />
En cuanto a las ciencias biológicas,<br />
éstas parecen sufrir una especie<br />
de depresión epistemológica que<br />
las condena a fluctuar entre una<br />
humildad experimental a la que se<br />
tiene por la virtud misma y una<br />
pretensión “filosófica” que en ninguna<br />
otra ciencia presenta un tono tan<br />
polémico.<br />
J. Piaget (1979)<br />
ceptuales, persigue sobre todo el desarrollo de cuestiones<br />
procedimentales. Éstas se construyen sobre el supuesto<br />
<strong>del</strong> “cómo hacer”, es decir, orientados para que el alumno<br />
realice operaciones y adquiera la destreza necesaria.<br />
La meta en relación con los contenidos procedimentales<br />
es que los estudiantes lleguen a utilizarlos de forma<br />
autónoma y espontánea, para lo cual tenemos en cuenta:<br />
• Su utilidad, o sea, para qué sirven y cuándo se deben<br />
aplicar.<br />
• Los mo<strong>del</strong>os que aportan en la solución de problemas.<br />
• La reflexión que propician.<br />
9
QUÉ NOS PROPONEMOS<br />
En un sentido muy general, desde lo conceptual, nuestra<br />
propuesta se orienta a:<br />
• Explicar el origen de la vida desde las diferentes concepciones<br />
sostenidas en la historia de la Biología.<br />
• Reseñar los mecanismos evolutivos que conducen a la<br />
biodiversidad.<br />
• Diferenciar los niveles de organización de la materia<br />
viva.<br />
• Comprender los procesos implicados en el metabolismo<br />
celular.<br />
• Analizar los principales mecanismos de la herencia biológica.<br />
• Identificar los elementos propios <strong>del</strong> desarrollo sustentable.<br />
Desde lo procedimental:<br />
• Propender a la comprensión lectora.<br />
• Tender a la resolución de problemas cualitativos.<br />
• Orientar en el análisis de situaciones.<br />
• Conducir procesos de síntesis conceptual.<br />
• Inducir en la elaboración de ideas y conceptos propios.<br />
Desde lo actitudinal:<br />
• Comprender la carga ideológica subyacente en las representaciones<br />
históricas sobre el origen de la vida.<br />
• Discernir sobre las implicancias de los procesos evolutivos<br />
en relación con las concepciones vigentes en ámbitos<br />
extracientíficos.<br />
• Reflexionar sobre cuestiones vinculadas con el patrimonio<br />
ecológico.<br />
CÓMO PLANTEAMOS DESARROLLAR EL TRABAJO PRO-<br />
PUESTO<br />
La estructura de este texto está comprendida por los<br />
conceptos básicos de cada área <strong>del</strong> conocimiento biológico,<br />
precedidos por las preguntas centrales que guían su<br />
desarrollo. El cuerpo <strong>del</strong> texto incluye también secuencias<br />
de actividades, orientadas sobre todo a la comprensión<br />
lectora y a la resolución de problemas de índole cualitativa.<br />
Para la lectura <strong>del</strong> presente material se sugiere avanzar<br />
sobre los contenidos desarrollados sin dejar de lado<br />
las actividades anexas. La finalidad de éstas es retrabajar<br />
los contenidos, pero sobre todo partiendo de estrategias<br />
comprensivas, y no meramente reproductivas de la información<br />
obrante en el texto.<br />
Cada uno de los capítulos consta también de un listado<br />
bibliográfico, tanto básico como opcional, literatura cuya<br />
consulta se sugiere para ampliar los marcos de referencia<br />
necesarios para una mejor comprensión.<br />
Un elemento también presente es un glosario donde<br />
se incluyen todos los términos técnicos que aparecen por<br />
primera vez en el texto.
CAPÍTULO 1.<br />
ENTRE LA CIENCIA<br />
Y LA FILOSOFÍA.<br />
11
BIOLOGÍA. ENTRE LA CIENCIA Y LA FILOSOFÍA<br />
Bajo el título que antecede queremos introducir al lector en temáticas<br />
que hacen a las ciencias en general y a la biología como caso de ésta en<br />
particular. Para desarrollarlo proponemos responder una serie de interrogantes,<br />
a partir de los cuales se podrá ir reconstruyendo el proceso por<br />
cual se contesta a las preguntas qué es la vida, cuáles son las condiciones<br />
necesarias para su producción, y desde aquí a las cuestiones, qué es la<br />
biología, y cómo se concibe la vida desde la perspectiva sistémica.<br />
1. ¿Qué es la vida?<br />
Ésta es una pregunta nada fácil de responder, pues la vida es una entidad<br />
abstracta que sólo se concreta en los seres vivos. Dicho de otro modo,<br />
lo único observable y tangible son los organismos vivos, no la vida.<br />
Podemos reconocer un ser vivo, e inclusive, identificar en ellos una serie<br />
de propiedades, no obstante es ésta una tarea no siempre sencilla, toda<br />
vez que la frontera entre lo vivo y lo no vivo no está claramente demarcada.<br />
Por ejemplo, el metabolismo es una propiedad de la organización<br />
viva, al igual que la reproducción. Los virus se reproducen, aunque no<br />
disponen de un aparato enzimático para metabolizar. Nos preguntamos<br />
entonces sobre qué clase de entidad son los virus, ¿son o no seres vivos?<br />
Si no es posible responder en forma fehaciente sobre la vida, busquemos<br />
otras preguntas más precisas y menos complejas.<br />
2. ¿Bajo qué condiciones se genera la vida?<br />
Las primeras cuestiones sobre la naturaleza de la vida no nacieron en<br />
la ciencia sino en el campo <strong>del</strong> mito y de la religión, ni tampoco durante<br />
la modernidad sino mucho antes.<br />
Desde tiempos antiguos el hombre se pregunta sobre la vida, naciendo<br />
así las primeras explicaciones sobre ella. Todos los pueblos, independientemente<br />
de su desarrollo tecnológico, poseen mitos fundacionales que dan<br />
cuenta <strong>del</strong> origen <strong>del</strong> mundo y de la vida. La tradición judeo-cristiana,<br />
por su parte, lo hace a través <strong>del</strong> Génesis o Primer Libro <strong>del</strong> Pentateuco<br />
(primeros cinco libros <strong>del</strong> Antiguo Testamento).<br />
Los presocráticos (siglos VI y V a C.) o filósofos griegos anteriores a<br />
Sócrates suponían que la realidad material, entre ellas los organismos<br />
simples, provenían <strong>del</strong> libre juego de fuerzas interactuantes en el universo<br />
y que en este marco, la vida surgía espontáneamente (generación espontánea)<br />
sin correlato con las generaciones precedentes ni ulteriores. Así,<br />
los organismos más elementales constituían hechos únicos e irrepetibles<br />
sin relaciones entre sí.<br />
Después de Sócrates, otro filósofo notable fue Aristóteles (384-322<br />
a C.), quien incidió frecuente y profundamente sobre el pensamiento de<br />
Occidente. Aristóteles se preguntaba:<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
Un sistema biológico dado no es sólo<br />
una estructura actual de espacio tiempo,<br />
sino que además presenta una dimensión<br />
temporal que lo supera de una<br />
manera inimaginable: todas sus propiedades<br />
estructurales y funcionales sólo se<br />
explican como la conclusión actual de<br />
la historia íntegra de una descendencia<br />
hasta las primeras fases de las diferenciaciones<br />
que han jalonado la historia<br />
de la vida.<br />
J. Piaget<br />
13
“Por qué razón, pues ciertas cosas parecen producirse de esta manera,<br />
es decir, parecen generarse cíclicamente, por ejemplo, la lluvia y el viento<br />
– pues si había nubes- es necesario que llueva, y si ha de llover, es también<br />
necesario que haya nubes, y, en cambio, los hombres y los animales<br />
no vuelven a sí mismos, de tal manera que vuelva a nacer el mismo? Ya<br />
que, no porque tu padre exista, existirás tú; pero es necesario que él exista<br />
si existes tú. Esta generación parece verificarse en línea recta”.<br />
De Aristóteles. Obras Libro II, Cap. 11. Capítulo de la Generación y la<br />
Corrupción. Ed. Aguilar. 1973<br />
En la cita que antecede, Aristóteles alude a dos maneras de entender el<br />
tiempo, como cíclico o como lineal. En relación con ésta, te proponemos<br />
la actividad N° 1<br />
Aristóteles, si bien de formación netamente filosófica, no deja de preguntarse<br />
por aquellas cuestiones aparentemente cotidianas o más observables,<br />
cual es el mundo de la naturaleza.<br />
Respecto <strong>del</strong> desarrollo embrionario <strong>del</strong> pollo, Aristóteles describe:<br />
“La generación a partir <strong>del</strong> huevo se produce de idéntica manera en todas<br />
las aves, aunque difieren los períodos completos desde la concepción<br />
al nacimiento, como ya se ha dicho antes. En la gallina común, el primer<br />
indicio <strong>del</strong> embrión se tiene después de tres días y tres noches; con aves<br />
mayores, el intervalo es más largo, con las menores, más corto. Entretanto,<br />
la yema cobra ser, elevándose hacia el extremo más puntiagudo, donde<br />
está situado el extremo primordial <strong>del</strong> huevo, y por donde se produce la<br />
eclosión; y aparece el corazón, semejante a una mota de sangre, en la<br />
clara <strong>del</strong> huevo. Este punto late y se mueve como si estuviera dotado de<br />
vida, y desde él parten dos conductos venosos, que contienen sangre, y<br />
que tienden siguiendo un curso sinuoso (conforme la sustancia <strong>del</strong> huevo<br />
continúa creciendo, hacia cada uno de los tegumentos circunyacentes), y<br />
una membrana provista de fibras sanguinolientas envuelve ahora la yema,<br />
partiendo de los conductos venosos...”<br />
Harré R. Grandes Experimentos Científicos. Ed. Labor. 1986. Pág. 25.<br />
Sobre el texto precedente, te proponemos la segunda actividad.<br />
3. ¿Qué es la Biología?<br />
Durante el siglo XVII, la aparición de la biología como ciencia que estudia<br />
la vida, dio lugar a que la pregunta sobre las condiciones <strong>del</strong> inicio<br />
de ésta trascendieran el plano mítico o filosófico para incorporarse ahora<br />
a la discusión científica. No obstante esto, la biología naciente carecía<br />
todavía <strong>del</strong> cuerpo conceptual y metodológico actual, de manera que estas<br />
primeras aproximaciones a la noción de la vida fueran excesivamente<br />
básicas o rudimentarias.<br />
En 1667, un belga llamado Jan Van Helmont diseñó un experimento
para producir ratones y lo difundió a través de una publicación. El texto<br />
original rezaba así:<br />
“ ...Las criaturas tales como los piojos, garrapatas, pulgas y gusanos<br />
son nuestros miserables huéspedes y vecinos, pero nacen de nuestras entrañas<br />
y excrementos. Porque si colocamos ropa interior llena de sudor<br />
con trigo en un recipiente de boca ancha, al cabo de veintiún días el olor<br />
cambia, y el fermento, surgiendo de la ropa interior y penetrando a través<br />
de las cáscaras de trigo, cambia el trigo en ratones. Pero lo que es más notable<br />
aún es que se forman ratones de ambos sexos, y que éstos se pueden<br />
cruzar con ratones que hayan nacido de manera normal.... pero lo que es<br />
verdaderamente increíble es que los ratones que han surgido <strong>del</strong> trigo y la<br />
ropa íntima sudada no son pequeñitos, ni deformes ni defectuosos, sino<br />
que son adultos perfectos ...”<br />
Ortus Medicinae, 1667.<br />
Relacionado con la experiencia descrita, te presentamos la tercera<br />
actividad...<br />
A pesar de las deficiencias <strong>del</strong> dispositivo experimental, no puede<br />
negarse el intento de Van Helmont de dar elementos objetivos para la<br />
comprensión <strong>del</strong> origen de la vida. Esta concepción que nació en la antigüedad<br />
se mantuvo vigente hasta el siglo XIX, cuando la teoría de la<br />
generación espontánea fue finalmente derrotada en 1864.<br />
No obstante las dificultades para negar la generación espontánea en<br />
el marco histórico <strong>del</strong> siglo XVII, hubo quienes no-conforme con ella intentaron<br />
establecer modos de ponerla a prueba. Uno de ellos fue Franceso<br />
Redi, quien en 1668 publica un libro denominado “Experienze in torno<br />
de la generazione deg’ Insetti” donde cuenta la experiencia de introducir<br />
carne en tres clases de recipiente, uno de ellos cubierto con una tapa, otro,<br />
con una gasa, y un tercero, sin cobertura alguna. Observó que los gusanos<br />
sólo se desarrollaban en los frascos destapados, los únicos a los cuales<br />
habían tenido acceso las moscas. De esto Redi infiere que los gusanos no<br />
son otra cosa que larvas de mosca y que, por lo tanto, éstos no se generan<br />
espontáneamente de la carne en descomposición.<br />
La experiencia descrita, si bien básica y poco rigurosa en cuanto a la<br />
manipulación de las variables intervinientes, no fue menos meritoria en<br />
lo que respecta al aporte que produjo a los debates que se generaron en<br />
torno de la generación espontánea. Otro elemento adicional importante<br />
a la cuestión fue la elaboración de un diseño que incluye por primera vez<br />
el control a través de un caso testigo.<br />
3.1. Vitalismo versus mecanicismo<br />
A principios <strong>del</strong> siglo XVIII nacen dos modos de concebir los fenómenos<br />
biológicos, posturas conocidas con el nombre de vitalismo y mecanicismo.<br />
Los primeros, herederos de quienes sostuvieron la generación<br />
espontánea, los segundos, seguidores <strong>del</strong> cartesianismo y <strong>del</strong> movimiento<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
15
iluminista.<br />
El vitalismo suponía que la vida, no obstante tener parte de sus raíces<br />
en la materia, no estaba constituida sólo por ésta, sino que contenía en sí<br />
algo que la hacía esencialmente diferente de lo inanimado. La diferencia<br />
radicaba en un principio vital o entelequia que la gobernaba y era el motor<br />
de sus determinaciones. Cada organismo estaba destinado a cumplir<br />
funciones determinadas en el ámbito que le tocaba participar, o dicho<br />
de otro modo, obedecía a un plan preconcebido. Cada una de las partes<br />
constituyentes de un organismo o fenómeno no tenía sentido en sí mismo,<br />
sólo en la totalidad, o sea, cada parte contribuía al sostenimiento <strong>del</strong><br />
todo. Esto último no debe entenderse como un todo surgido de la mera<br />
agregación de partes, sino un todo donde las partes se integran entre sí.<br />
Por su parte, los mecanicistas abrevaban en la idea de que tanto la<br />
materia viva como la inanimada estaban determinadas por las mismas<br />
leyes, es decir, por aquellas de naturaleza fundamentalmente física y/o<br />
química, y que el desarrollo de las funciones biológicas dependía de factores<br />
fundamentalmente externos. Desde este modo de ver la cuestión, no<br />
existía finalidad alguna, sólo organismos pautados por procedimientos<br />
más o menos rígidos y en el marco de programas análogos con el que<br />
utilizan las máquinas simples. De manera similar a cómo se explica el<br />
funcionamiento de éstas, cada parte es independiente, y la suma de las<br />
acciones de cada una de ellas resulta en la acción conjunta <strong>del</strong> todo. Debe<br />
hacerse explícito que en este marco el todo es simple suma de partes.<br />
Si bien ninguna de ambas posturas pudo dar cuenta en forma absoluta<br />
sobre la vida y sus determinaciones, cada una de ellas por su parte contribuyó<br />
con algunas ideas a las perspectivas integradoras que aparecerán<br />
a mediados <strong>del</strong> siglo XX.<br />
No es hasta avanzado el siglo XIX que la generación espontánea cae<br />
definitivamente ante los experimentos de Pasteur:<br />
“...Entre los muchos experimentos que realizó Pasteur para desechar la<br />
generación espontánea, hay uno que merece especial énfasis por su gran<br />
simplicidad y su carácter decisivo. Pasteur usó matraces con cuello de<br />
cisne que permitían la entrada <strong>del</strong> oxígeno, elemento que se creía necesario<br />
para la vida, mientras que en sus cuellos largos y curvados quedaban<br />
atrapados bacterias, esporas de hongos y otros tipos de vida microbiana.<br />
De esta manera se impedía que el contenido de los matraces se contaminara.<br />
Pasteur mostró que si se hervía el líquido en el matraz, matando a<br />
los organismos ya presentes, y se dejaba intacto el cuello <strong>del</strong> frasco, no<br />
aparecería ningún microorganismo. Solamente si se rompía el cuello curvado<br />
<strong>del</strong> matraz, permitiendo que los contaminantes entraran en el frasco,<br />
aparecerían microorganismos....”<br />
Curtis H. et al. Biología. Historia y Epistemología: preguntas sobre la vida.<br />
Versión en CD. Ed. Panamericana. 6° edición en español. 2004.<br />
A partir <strong>del</strong> texto que antecede, responde a la cuarta actividad propuesta...
Tanto el mecanicismo como el vitalismo tuvieron fortalezas y debilidades.<br />
El mecanicismo tuvo la virtud de sentar las bases <strong>del</strong> diseño experimental,<br />
sobre todo en lo que hace al papel de éste en la justificación de<br />
las hipótesis; aunque el concepto de vida quedó circunscrito a la materia<br />
y a la energía, sin diferenciar las dimensiones que éstas tomaban en la<br />
organización de lo viviente. Dicho de otro modo, el mecanicismo no pudo<br />
o no supo desprenderse <strong>del</strong> mo<strong>del</strong>o que le dio origen, la máquina <strong>del</strong> siglo<br />
XVII; ésta no es más que un dispositivo simple que difícilmente pueda dar<br />
cuenta de la complejidad de la vida.<br />
El vitalismo, por su parte, presentaba como aspecto favorable la idea<br />
de meta o finalidad relacionada con la función, noción tan característica<br />
de los procesos biológicos, pero no lograba explicar qué tipo de cosa era<br />
la fuerza vital presente en los organismos, ni cómo se instituía la finalidad,<br />
cuestiones ambas que conllevaron a concebir explícita o tácitamente,<br />
la imagen de Dios o alguna entidad de orden superior.<br />
La batalla ganada a los vitalistas en el marco de la biología <strong>del</strong> siglo<br />
XIX significó la victoria temporal de los mecanicistas. Decimos temporal,<br />
ya que pasarán más de ochenta años hasta el nacimiento de las teorías<br />
sistémicas como una nueva manera de comprender los fenómenos biológicos.<br />
3.2. Las teorías sobre el origen de la vida<br />
Aunque los vitalistas enunciaron y ensayaron procedimientos para generar<br />
vida, no es hasta el siglo XX que aparecen teorías verdaderamente<br />
científicas que postulan los modos en que ésta nace y evoluciona. Una<br />
de ellas es la teoría de Arrhenius (1909), la que postula que la vida en<br />
la Tierra habría surgido de esporas o bacterias provenientes <strong>del</strong> espacio<br />
exterior. Si bien este autor da cuenta de la vida en la Tierra, no hace más<br />
que trasladar las explicaciones sobre el origen a otros planetas, con lo<br />
cual no explica verdaderamente el proceso.<br />
Entre 1922 y 1929, Oparin y Haldane, independientemente uno <strong>del</strong><br />
otro, afirman que previo a la vida transcurrió un período de evolución<br />
química. Dicha fase se caracterizó por la ausencia de oxígeno y por la<br />
disponibilidad de los elementos que forman la materia viva, tanto en la<br />
atmósfera como en el agua de la Tierra primitiva.<br />
Según ambos autores, existía una importante carga de energía circulante.<br />
El calor incrementaba sobremanera los procesos de evaporación, a<br />
la vez que la energía eléctrica catalizaba reacciones entre las sustancias<br />
más simples. Simultáneamente, la radiación solar y los procesos radiactivos<br />
originados en el interior de la Tierra descargaban en la atmósfera,<br />
dando como resultado la constitución de moléculas orgánicas, que ante<br />
la ausencia de oxígeno no se oxidaban, permaneciendo al principio como<br />
tales, aunque integrándose entre sí más tarde.<br />
Algunos de estos agregados de materia orgánica lograron cierta estabilidad<br />
en el medio, se separaron de éste a través de membranas y dieron<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
17
inicio a un tipo de metabolismo muy básico. Estas primeras estructuras<br />
denominadas coacervados, derivaron en protoorganismos o protobiontes,<br />
los precursores de la vida organizada.<br />
La evolución que sigue a la denominada química, es la prebiótica, o<br />
sea, el período de tránsito entre lo puramente químico y lo netamente<br />
biológico.<br />
Si bien la teoría antes expuesta no puede ser comprobada fehacientemente<br />
dado que aborda hechos irrepetibles en las condiciones actuales,<br />
puede citarse el experimento de Miller (1953) como una manera de aportar<br />
elementos a la aceptación de las afirmaciones de Oparin y Haldane.<br />
Miller creó un dispositivo mediante el cual se simulaban las condiciones<br />
primitivas de la Tierra a través de un “océano” y una “atmósfera”<br />
artificial conteniendo hidrógeno, vapor de agua, metano y amoníaco, en<br />
presencia de descargas eléctricas. Por acción <strong>del</strong> calor, el agua <strong>del</strong> océano<br />
se evaporaba formando “nubes” que al condensarse volvían al agua<br />
arrastrando consigo las moléculas orgánicas constituidas. A las 24 hs. de<br />
iniciado el proceso, casi la mitad <strong>del</strong> carbono que se hallaba bajo la forma<br />
de metano, se había transformado en moléculas orgánicas, de las cuales<br />
una de ellas, los aminoácidos, son precursoras de las proteínas.<br />
Otro autor, Fox, propone una alternativa a la teoría de Oparin y<br />
Haldane, aceptando las condiciones ambientales de la Tierra primitiva,<br />
pero afirmando la presencia en ésta de otras estructuras diferentes de los<br />
coacervados, a las que denominó microsferas. Éstas derivarían de polímeros<br />
constituidos por monómeros de aminoácidos en presencia de soluciones<br />
salinas. Las microsferas crecen y se multiplican por gemación, de<br />
manera análoga a los organismos vivos más elementales. Si bien éstas no<br />
son células, su conformación y modo de actuar sugiere una organización<br />
básica, similar a la que podrían haber mostrado los primero organismos.<br />
Además de formas distintas, los coacervados y las microsferas poseen<br />
diferencias funcionales, los primeros son más diversos en lo que hace a<br />
reacciones implicadas en la degradación de sus compuestos; en tanto que<br />
los segundos, son más estables. No obstante, ambas estructuras muestran<br />
que las velocidades de las reacciones en su interior difieren de las que se<br />
verifican en el medio externo. Esto último da elementos a quienes ven en<br />
ello a un esbozo de metabolismo celular.<br />
Otras teorías postulan que la materia viva no se inicia con las proteínas,<br />
sino con sustancias más simples, pues se sabe que éstas no tienen<br />
la propiedad de copiar ni transmitir información de generación en<br />
generación. Una de ellas, la de Eigen, enuncia que ésta se origina en el<br />
ARN, constituyente <strong>del</strong> aparato genético más primitivo y precursor de las<br />
primeras células. Más recientemente, Cech y Altman comprobaron que<br />
algunos segmentos de ARN podían catalizar reacciones que implicaban<br />
cortes y reempalmes de su propia secuencia. Dicho de otro modo, el ARN<br />
podía comportarse a la manera de una enzima, motivo por el cual sus<br />
descubridores lo denominaron ribozima.<br />
Cairns-Smith, por su parte, aporta a la idea de que las primeras estructuras<br />
vivas derivarían de cristales componentes de arcillas. Dichos
cristales sintetizarían enzimas a las que absorberían en sus superficies<br />
para luego, en forma conjunta (cristales y enzimas) y de manera similar a<br />
como lo hace el ADN, producir membranas celulares.<br />
En función de lo reseñado precedentemente, te proponemos resolver<br />
la actividad N° 5.<br />
3.3. Las teorías sobre la diversidad celular<br />
Las teorías desarrolladas antes explican cómo se origina la vida, en<br />
tanto otras logran precisar cómo las primeras células se complejizan para<br />
dar lugar a la diversidad <strong>del</strong> mundo celular. Una de estas teorías es la de<br />
Schopf y Oehler, la que propone que las células procariotas (sin núcleo)<br />
habrían dado origen a las eucariotas (con núcleo) por procesos de evaginación<br />
de sus propias membranas celulares, las que además de formar el<br />
núcleo, constituirían el retículo endoplasmático que conecta éste con el<br />
citoplasma.<br />
Por su parte, Margulis, afirma que los flagelos, las mitocondrias (orgánulos<br />
de función respiratoria) y los cloroplastos (orgánulos de función<br />
fotosintética) fueron originariamente organismos procariotas, que por<br />
procesos endosimbióticos se incorporaron en otras células. Según esta<br />
autora, las fases implicadas son las siguientes:<br />
• Un procariota heterótrofo (los que se nutren de materia ya elaborada),<br />
de tipo anaerobio (los que no consumen oxígeno durante la respiración)<br />
y ameboide toma otro procariota heterótrofo aerobio (los que consumen<br />
oxígeno en la respiración) <strong>del</strong> medio sin digerirlo, convirtiéndose este<br />
último en las primeras mitocondrias y adquiriendo así la respiración aeróbica<br />
(primeras células aeróbicas).<br />
• Algunos de estos organismos se relacionan con otros <strong>del</strong> tipo de las<br />
espiroquetas actuales, adquiriendo así la capacidad de movimiento activo<br />
y de reproducirse mitóticamente (primeras células animales).<br />
• Ciertas células animales toman <strong>del</strong> medio organismos procariotas fotosintéticos,<br />
transformándose en células autótrofas (que elaboran su propia<br />
materia nutricia), antecesoras de algas eucariotas y plantas (primeras<br />
células vegetales).<br />
Cavalier Smith plantea que la diferenciación intracelular se vincula<br />
con procesos de endocitosis seguidos de compartimentación. Cada<br />
compartimiento se especializaría, dando lugar a orgánulos con funciones<br />
específicas.<br />
3.4. Otra manera de entender la vida. Las teorías sistémicas<br />
En los apartados anteriores vimos cómo se concibe el funcionamiento<br />
de los seres vivos, para luego incursionar en las teorías que explican<br />
cómo nace la vida en el planeta. A fines de la década <strong>del</strong> ’40 Ludwig von<br />
Bertalanffy publica su obra denominada “Teoría General de Sistemas”<br />
donde presenta una novedosa manera de concebir los fenómenos biológicos,<br />
esto es, como sistemas.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
19
4. ¿Qué es un sistema?<br />
Un sistema es un conjunto de partes interrelacionadas que presenta las<br />
siguientes propiedades:<br />
• Primacía <strong>del</strong> todo sobre la parte: En un sistema “el todo es más que<br />
la suma de las partes” por cuanto incluye tanto las partes como sus relaciones.<br />
Como resultante de esto, el todo tiene propiedades que no están<br />
presentes en las partes. Así, un tejido tiene atributos que están ausentes<br />
en las células que lo constituyen. Estas propiedades se denominan “emergentes”,<br />
y son características de cada nivel.<br />
• Organización: Un sistema para ser tal debe estar ordenado, es decir sus<br />
partes deben relacionarse obedeciendo a un cierto modo. La organización,<br />
independientemente de la forma que adopte, se halla dispuesta según una<br />
estructura jerárquica. Tomando nuevamente el ejemplo anterior, cada<br />
tipo de célula posee una ordenación de estructuras diferente de las que<br />
constituyen otros tejidos.<br />
• Jerarquía: Que la estructura sea jerárquica significa que adopta una<br />
organización en niveles de complejidad creciente. Las partes <strong>del</strong> mismo<br />
nivel se relacionan entre sí, constituyendo estructuras de mayor nivel. Por<br />
ejemplo, las células forman tejidos, y éstos a su vez, conforman órganos.<br />
• Mutua dependencia: Ninguna parte es independiente, pues todas contribuyen<br />
a la organización <strong>del</strong> todo, no obstante, cada parte conserva<br />
relativa autonomía, en tanto no “atente” contra la organización de la<br />
totalidad. Así, cada célula no es independiente <strong>del</strong> tejido que la sustenta,<br />
ni éste es autónomo respecto de ellas.<br />
• Comunicación entre partes: Una de las claves <strong>del</strong> éxito de la organización<br />
de una determinada estructura reside en los niveles de información<br />
de las partes entre sí, de éstas al todo, y <strong>del</strong> todo nuevamente a las partes.<br />
Volviendo al mismo ejemplo, no sólo las células intercambian información<br />
entre ellas, sino que también el flujo de información “se mueve”<br />
hacia el tejido total, y de éste a las células.<br />
• Acciones dirigidas a metas: Las acciones que cumple el sistema parecen<br />
estar orientadas al logro de objetivos, o lo que es lo mismo, a resolver<br />
situaciones, tanto en relación con el medio externo como interno. Estas<br />
acciones o funciones no están predeterminadas, salvo algunas pocas,<br />
sino que surgen por ensayo y error en los intercambios <strong>del</strong> sistema. Por<br />
ejemplo, en los animales sólo las conductas instintivas y reflejas tienen<br />
base genética, las demás se construyen por las interacciones que éstos<br />
realizan con el medio.<br />
• Historia: Todo sistema atraviesa una serie de fases durante las cuales<br />
se transforma, adquiriendo nuevas estructuras y conductas o, por el contrario,<br />
perdiéndolas. En el caso de los seres vivos, la historia de la especie<br />
recibe el nombre de evolución.<br />
• Flexibilidad de las condiciones operativas: Cada acto que realiza un<br />
sistema debe enmarcarse en parámetros poco rígidos, pues tal laxitud<br />
le permitirá no desequilibrarse en demasía ante cada contingencia <strong>del</strong><br />
ambiente. La plasticidad <strong>del</strong> sistema dependerá en estos casos de dos
mecanismos alternativos: la equifinalidad y la multifinalidad. La primera<br />
implica que una diversidad de estímulos puede provocar una misma<br />
respuesta. Por el contrario, la multifinalidad alude a la diversidad de respuesta<br />
para un mismo estímulo. Así, una célula que pueda desarrollarse<br />
con pocos requerimientos y con gran versatilidad de estrategias, tendrá<br />
mayores probabilidades de éxito.<br />
• Causalidad circular o en circuitos de retroalimentación: Las relaciones<br />
entre causa y efecto al interior de un sistema adoptan forma circular, lo<br />
que quiere decir que el efecto vuelve sobre la causa y la retroalimenta. Tal<br />
vez sea más apropiado hablar de verdaderas redes causales, ya que las<br />
relaciones entre causa y efectos superan más de las veces el mero círculo.<br />
Esto implica que cualquiera sea el estímulo que se aplique sobre alguna<br />
parte <strong>del</strong> circuito, éste incidirá en mayor o menor medida sobre las variables<br />
implicadas en él.<br />
• Autoregulable: Que el sistema puede autoregularse significa que evita<br />
el desequilibrio merced de sus propias estrategias y que, por lo tanto,<br />
aunque el ambiente ejerza influencia sobre él, no lo determina absolutamente.<br />
• Regido por principios de equilibrio dinámico: Si bien los seres vivos<br />
guardan equilibrio con su ambiente, no es menos cierto que éste lejos de<br />
ser estático, es fluctuante, o sea, no permanece inalterable sino que cambia<br />
cada vez que los factores ambientales se modifican.<br />
• Neguentrópicos: Según el Segundo Principio de la Termodinámica, lo<br />
único que se incrementa espontáneamente en un sistema cerrado es el<br />
desorden (entropía). Mantener ordenado un sistema implica tomar materia,<br />
energía e información <strong>del</strong> medio externo, proceso que lleva necesariamente<br />
a mantenerlo abierto. Los sistemas vivos logran no incrementar<br />
la entropía a costa <strong>del</strong> medio externo.<br />
Que los organismos vivos adopten forma sistémica significa que disponen<br />
de estrategias adaptativas y que éstas les permiten desarrollarse<br />
convenientemente en el medio. El organismo vivo es un sistema que se<br />
desenvuelve en otros sistemas mayores, cada uno con sus propios mecanismos<br />
y propiedades emergentes, y a los cuales les cabe todos los atributos<br />
enunciados antes.<br />
En función de lo desarrollado previamente, te proponemos la actividad<br />
N° 6<br />
La concepción sistémica no refiere sólo a los fenómenos biológicos,<br />
sino también a los de otra clase, cuales son los físicos, sociales o culturales;<br />
pero aún va más allá, pues incluye, además de las entidades de naturaleza<br />
concreta, a los entes abstractos como la ciencia. Así, un sistema es<br />
tanto un objeto o un proceso tangible, como aquello abstracto o inasible<br />
a los sentidos.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
21
4.1. La Biología es un sistema conceptual y los fenómenos biológicos<br />
son sistemas concretos<br />
Si intentamos identificar los sistemas en los cuales se inscribe la vida,<br />
nos encontraremos con que ésta adopta una diversidad de formas, que no<br />
obstante su variabilidad morfológica y funcional, se organiza básicamente<br />
de dos maneras, individual u organísmica, o supraindividual o ecológica.<br />
Cada una de estas formas básica se puede expresar <strong>del</strong> siguiente modo:<br />
4.1.1. Los niveles de sistema biológico<br />
•Nivel individual Individuo unicelular Organizado en una sola célula<br />
Individuo pluricelular Organizado en tejidos<br />
Organizado en órganos<br />
Organizado en sistema de órganos<br />
•Nivel ecológico Población Conformada por individuos de la misma especie<br />
Comunidad Conformada por poblaciones<br />
Ecosistema Conformado por comunidades/ambientes<br />
Biosfera Conformada por todos los seres vivos/espacio<br />
4.1.2. Los niveles de conocimiento de los sistemas biológicos<br />
• Biología (conocimiento de la organización individual de la vida)<br />
Biología de los organismos unicelulares<br />
Biología de los organismos estructurados en tejidos<br />
Biología de los organismos estructurados en órganos<br />
Biología de los organismos estructurados en sistemas de órganos<br />
• Ecología (conocimiento de la organización social de la vida)<br />
Tradicionalmente la vida bajo la forma individual ha sido el objeto de<br />
estudio de la Biología en pos de clasificar a los seres vivos. Dicha tarea<br />
estuvo a cargo de una rama de ésta, la Taxonomía, ciencia que ordena a<br />
los organismos en función de sus relaciones filéticas o caracteres afines.<br />
La Taxonomía es en sí un sistema de clasificación que categoriza las formas<br />
de vida en cinco grandes grupos o Reinos:<br />
• Monera: organización celular. Procariotas. Heterótrofos. Diferenciación<br />
celular incipiente. Ej. bacterias.<br />
• Protista: organización celular. Eucariotas. Autótrofos o heterótrofos.<br />
Clara diferenciación celular. Ej. protozoos y algas unicelulares.<br />
• Fungia: organización tisular. Eucariotas. Heterótrofos. Ej. hongos.<br />
• Plantae: organización tisular o en órganos. Eucariotas. Autótrofos. Ej<br />
plantas.<br />
• Animalia: organización tisular, en órganos o en sistema de órganos.
Eucariotas. Heterótrofos. Ej. animales.<br />
Los nombres de cada uno de estos Reinos tienen dos acepciones, una<br />
en relación con el conjunto de organismos que poseen esas características<br />
(sistema concreto), y otra, vinculada con los conceptos que definen a cada<br />
grupo real (sistema conceptual).<br />
Cada uno de los reinos incluye una gran diversidad de estructuras y<br />
funciones biológicas, las que se clasifican en categorías hasta el nivel más<br />
elemental que constituye la especie o unidad taxonómica.<br />
En los capítulos siguientes se podrá examinar cómo se halla conformado<br />
el sistema célula, como asimismo, las diferentes expresiones de la<br />
biodiversidad, hasta las propiedades <strong>del</strong> sistema mayor, la biosfera.<br />
LAS ACTIVIDADES QUE TE PROPONEMOS<br />
Actividad 1<br />
El tiempo cíclico y el tiempo lineal<br />
1)¿Cómo definirías los conceptos de tiempo cíclico y tiempo lineal?<br />
2)¿Se pueden dar ejemplos de ambos conceptos, diferentes de los enunciados<br />
por Aristóteles?<br />
3)¿Qué concepción de tiempo está implicada en los conceptos de evolución, circulación<br />
de la sangre, respiración y reproducción? Fundamenta.<br />
4)En lo que respecta a los procesos biológicos, ¿de qué depende que prime un<br />
tipo de concepción sobre otra? Para responder la cuestión revisa la respuesta a la<br />
pregunta 3, ya que ésta te dará elementos necesarios a dichos fines.<br />
Actividad 2<br />
Desarrollo embrionario <strong>del</strong> pollo<br />
1)En la descripción sobre el desarrollo embrionario <strong>del</strong> pollo, Aristóteles relata<br />
minuciosamente cada una de las fases <strong>del</strong> proceso. ¿Cuál se cree fue el procedimiento<br />
seguido para lograrlo?<br />
2)¿Era común en la Grecia antigua tal manera de proceder?<br />
3)¿En qué se asemeja o difiere la forma en que trabajó Aristóteles con el método<br />
especulativo propio de la filosofía?<br />
Actividad 3<br />
Los primeros experimentos<br />
Tanto en el desarrollo embrionario <strong>del</strong> pollo, como en el hecho descrito en esta<br />
página, se relatan situaciones acontecidas en momentos históricos determinados.<br />
El primero constituye una observación espontánea, el segundo, un experimento.<br />
Compara ambos procesos y responde:<br />
1)¿Pueden manipularse o manejarse a voluntad <strong>del</strong> investigador las variables o<br />
factores que intervienen en cada uno?<br />
2)¿Para qué se realizaron ambas observaciones?<br />
3)¿Qué críticas pueden hacerse?<br />
4)¿Cómo definirías observación sistemática y experimento?<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
23
Actividad 4<br />
La caída de la generación espontánea<br />
1)¿Por qué se dice que el experimento descrito produjo la caída de las concepciones<br />
sobre la generación espontánea?<br />
2)Compara el experimento de Pasteur con el de Redi (pág. 17) en lo que hace a<br />
objetivos <strong>del</strong> diseño experimental, materiales utilizados, variables o factores que<br />
intervienen en cada caso, resultados obtenidos, y concordancia o discordancia<br />
entre objetivos y resultados.<br />
Actividad 5<br />
¿Las teorías sobre el origen de la vida son mecanicistas o vitalistas?<br />
1)Indica cómo clasificarías a cada una de las teorías descritas, si como mecanicistas<br />
o como vitalistas.<br />
2)Supone que una nueva clasificación de las teorías las coloca en otra categoría,<br />
opuesta a la seleccionada en la respuesta anterior. ¿Cómo describirías cada proceso<br />
desde esa concepción?<br />
Actividad 6<br />
¿Concepción mecanicista, vitalista o sistémica de la vida?<br />
1)Elabora un cuadro sinóptico o mapa conceptual donde se pongan de manifiesto<br />
concordancias y divergencias entre las tres concepciones reseñadas.<br />
¿Cómo podría caracterizarse la evolución desde cada una de las tres perspectivas<br />
de análisis?
CAPÍTULO 2.<br />
LA VIDA EN LA<br />
TIERRA<br />
25
LA VIDA EN LA TIERRA<br />
1. ¿Cómo se explica la evolución?<br />
1.1.La primer teoría<br />
¿Qué se pensaba acerca de la presencia de la gran diversidad de formas<br />
vivientes en el mundo? ¿De dónde provenían? ¿Estaban emparentadas?<br />
Bernard Russell sintetiza la situación de la siguiente manera:<br />
La teoría de los biólogos, antes de Darwin, era que en el cielo estaba<br />
encerrado un gato ideal, y un perro ideal y así sucesivamente; y que los<br />
actuales gatos y perros son copias mas o menos imperfectas, de esos tipos<br />
celestiales.<br />
Cada especie corresponde a una idea diferente de la Mente Divina, y<br />
por eso no puede haber transición de una especie a otra, ya que cada especie<br />
procede de un acto separado de creación. 2<br />
Steno (físico danés 1638-1687), sugirió que los fósiles eran restos de<br />
plantas y animales que según el relato bíblico, habían sido arrastrados y<br />
enterrados como consecuencia <strong>del</strong> Diluvio Universal, lo que justificaba<br />
que se hallaran fósiles de organismos marinos en regiones montañosas.<br />
Pero el anatomista George n Cuvier (1769-1832) fue quien propuso que las<br />
diferentes partes de un organismo estaban correlacionadas, y lo explicaba<br />
diciendo que los mamíferos con cuernos y pezuñas son todos herbívoros<br />
y que a este tipo de animales les corresponde un tipo de dientes fuertes y<br />
aplanados. Esto posibilitó la reconstrucción de los organismos a partir de<br />
evidencias fragmentadas y permitía intuir las características externas, los<br />
hábitos y los ambientes en el que vivía el animal fósil encontrado.<br />
Cuvier consideraba que las especies habían sido creadas simultáneamente<br />
por un acto sobrenatural o divino, y que, una vez creadas se mantuvieron<br />
fijas o inmutables. Esta teoría se llamó Fijismo, y constituyó el<br />
pensamiento dominante en el siglo XVIII.<br />
Por el estudio de los fósiles Cuvier, reconoció que muchos pertenecían<br />
a formas ya no existentes, entonces propuso que esas especies habían sido<br />
exterminadas por sucesivas catástrofes.<br />
Era necesario dar una explicación frente a la evidencia de que la vida<br />
tuvo un origen y que los seres vivos fueron cambiando, complejizándose<br />
y diversificándose a través <strong>del</strong> tiempo. De esta idea de cambio era posible<br />
imaginar que nuevas especies se fueron originando de otras especies<br />
existentes, mediante mecanismos y procesos naturales.<br />
Fue Sir Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) quien, por primera vez<br />
propuso una teoría para explicar el cambio de los seres vivos a través <strong>del</strong><br />
tiempo. Los principales aspectos de su propuesta son: 3<br />
• Existe un sentimiento interior intrínseco de los organismos, que impulsa<br />
a todo ser vivo a transformarse hacia el perfeccionamiento y hacia una<br />
mayor complejidad.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
Dos infatigables naturalistas, Mr.<br />
Charles Darwin y Mr. Alfred Wallace,<br />
independientemente y desconociéndose<br />
el uno <strong>del</strong> otro, arribaron a la misma<br />
muy ingeniosa teoría que da cuenta<br />
de la aparición y la perpetuación de las<br />
variedades y de las formas específicas<br />
sobre nuestro planeta: por lo que ambos<br />
justamente reclaman el mérito de ser los<br />
autores originales de esta importante<br />
línea de investigación.....<br />
(Presentación realizada por Lyell y<br />
Hooker en el Foro de la Sociedad<br />
Linneana de Londres – 1858)<br />
27
• Las alteraciones <strong>del</strong> entorno producen nuevas necesidades en los organismos.<br />
• Los órganos o estructuras que se utilizan más frecuentemente se fortalecen.<br />
Mientras que aquellos que no se utilizan tienden a debilitarse hasta<br />
desaparecer.<br />
• Las características individuales que adquiere un organismo, dadas por<br />
los accidentes, enfermedades y ejercicios musculares que ha experimentado<br />
a través de su vida, pueden ser heredadas por su descendencia. Este<br />
mecanismo se conoce como herencia de los caracteres adquiridos.<br />
Otro aspecto significativo de la Teoría de Lamarck, es su consideración<br />
<strong>del</strong> problema <strong>del</strong> origen de la vida. Proponía que la vida se originaba<br />
mediante generación espontánea, por un proceso de organización de la<br />
materia orgánica. Lamarck decía:<br />
La eclosión de la vida a partir de lo inanimado representa un proceso<br />
de desarrollo progresivo de la materia. ....Entre los cuerpos orgánicos<br />
debieron aparecer formaciones semilíquidas extraordinariamente diminutas<br />
de consistencia muy fluida, posteriormente estos pequeños cuerpos<br />
semilíquidos se convertirían en formaciones celulares, provistas de receptáculos<br />
con fluido en su interior, adquiriendo de esa manera los primeros<br />
rasgos de organización”<br />
El proceso de transformación de Lamarck, claramente se parece a una<br />
escalera mecánica, en la que, los escalones ascienden constantemente a<br />
niveles superiores mientras en la base y en los peldaños inferiores, la generación<br />
espontánea repone nuevos organismos que son la materia prima<br />
para el cambio.<br />
1.2. Los aciertos y errores de Lamarck<br />
El concepto de “herencia de los caracteres adquiridos” es el planteo<br />
por el cual más se critica a Lamarck. Pero resulta que analizando su teoría<br />
de forma global, no es el aspecto más destacado de su argumentación.<br />
Lo destacable de su teoría es haber puesto el concepto de mecanismo de<br />
herencia en el contexto de una explicación para el cambio evolutivo, lo<br />
cual justifica que en la actualidad se mencione este tipo de herencia como<br />
“herencia lamarckiana”<br />
¿Te acuerdas <strong>del</strong> ejemplo <strong>del</strong> cuello de jirafa como mo<strong>del</strong>o de herencia<br />
de los caracteres adquiridos?<br />
Lamarck, ilustraba su Teoría, en relación con las costumbres y la talla<br />
de las jirafas (Camelo pardalis): sabemos que este animal, el más grande<br />
de los mamíferos, habita el interior de África, y que vive en lugares en que<br />
la tierra, casi siempre árida y sin hierbas, lo obliga a pacer el follaje de los<br />
árboles, y a esforzarse continuamente para alcanzarlos. De esta costumbre<br />
resulta, después de largo tiempo, en todos los individuos de su raza, que<br />
sus piernas de a<strong>del</strong>ante se han vuelto más largas que las de atrás, y que<br />
su cuello se ha alargado de tal forma que la jirafa, sin levantarse sobre
sus patas traseras, eleva su cabeza y alcanza seis metros de altura.<br />
La teoría de Lamarck se menciona en muchos textos como “transformismo”.<br />
Es la primera propuesta teórica organizada que intenta explicar las<br />
transformaciones de las especies a través <strong>del</strong> tiempo.<br />
1.3. Darwin, una mirada superadora<br />
Después <strong>del</strong> eclipse de las ideas de Lamarck se produjo un largo letargo<br />
<strong>del</strong> pensamiento evolucionista iniciado con él.<br />
En 1858 la Sociedad Linneana de Londres tuvo el privilegio de ser el<br />
foro donde se expusieron ensayos pertenecientes a los naturalistas ingleses<br />
con vidas extrañamente paralelas: Alfred Russell Wallace (1823-1913)<br />
y Charles Robert Darwin (1809-188). Ambos estuvieron en Sudamérica<br />
y estaban familiarizados por las conclusiones de Robert Malthus, sobre<br />
la población (1798), donde llama la atención sobre la inexorable lucha<br />
entre las criaturas debido a que, mientras los recursos <strong>del</strong> medio crecen en<br />
forma aritmética, las poblaciones lo hacen geométricamente.<br />
¿Cuál fue la propuesta de Darwin?<br />
Darwin, logró unir en la Teoría de la Evolución Biológica tres conceptos<br />
fundamentales:<br />
a. El concepto de especie, según las creencias predominantes cada<br />
una había sido creada especialmente y se mantenían inmutables hasta<br />
el presente por la capacidad de reproducción; Darwin introdujo en “El<br />
Origen de las Especies” un fuerte cuestionamiento al enfoque dualista<br />
tradicional: creación y reproducción y lo sustituyó por un único principio<br />
formador: la reproducción.<br />
b. El concepto de adaptación, la teología natural impulsaba un ideal<br />
optimista, una creencia en la bondad <strong>del</strong> Creador. Darwin y Wallace,<br />
tomaron la generalización empírica de Malthus. Darwin la quitó <strong>del</strong> contexto<br />
teológico original y generó la idea de la lucha por la existencia, que<br />
constituye uno de los pilares de la teoría de la evolución.<br />
c. El concepto mismo de evolución, llegó a través de la geología evolucionista<br />
de Lyell, es allí donde se desprende <strong>del</strong> carácter especulativo<br />
y entra en el dominio de la ciencia, por medio <strong>del</strong> reconocimiento de los<br />
efectos de los procesos geológicos específicos en la determinación de los<br />
procesos de la naturaleza. Darwin, observó el paisaje geológico de Sudamérica<br />
y puso a prueba el “uniformismo” de Lyell. La distinción planteada<br />
por Darwin entre el evolucionismo de los predecesores y el propio se<br />
centraba en el mecanismo <strong>del</strong> cambio evolutivo. La solución planteada por<br />
Darwin, la selección natural, constituía un silogismo elemental deducible<br />
de las hipótesis aceptadas por todos.<br />
1.4. La selección natural, mecanismo <strong>del</strong> cambio evolutivo<br />
Aunque la selección natural no puede ser directamente observada<br />
como se pueden observar algunos de los cambios geológicos, Darwin la<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
29
infirió teóricamente a partir de otros tipos de observaciones, como:<br />
a. La variación hereditaria, cualquier característica, tanto estructural,<br />
funcional o conductual de una especie, presenta variaciones.<br />
b. La multiplicación, esas variaciones individuales son hereditarias en<br />
alguna medida, y se transmiten de generación a generación.<br />
c. La lucha por la supervivencia, los organismos se multiplican siguiendo<br />
tasas que siempre exceden la capacidad <strong>del</strong> medio para mantenerlos,<br />
por lo que el excedente poblacional debe sucumbir.<br />
¿Cómo operan, la selección natural y la adaptación para el cambio<br />
evolutivo?<br />
Ambas están ligadas, un organismo está adaptado a sus condiciones<br />
de vida si elude la barrera entre las generaciones sucesivas. “Adaptación”,<br />
es capacidad de reproducción en un medio dado.<br />
Así este concepto desde la perspectiva de la selección natural se halla<br />
subordinado a las presiones ambientales a las que están sometidos los<br />
organismos.<br />
Darwin en la sexta edición de El Origen de las Especies, introdujo los<br />
términos de Herbert Spencer “la supervivencia <strong>del</strong> más apto”. Esto indica<br />
que:<br />
Aquellos que sobreviven se reproducen, y a posteriori son denominados<br />
“los más aptos” que aquellos que no lo consiguen: la selección natural es<br />
la pérdida diferencial de sujetos constituidos de distinta manera. La eliminación<br />
de sujetos de cada generación debe ocurrir varíen o no, a causa de<br />
la lucha por la vida. En cada generación la capacidad de reproducirse es<br />
retenida necesariamente sólo por los supervivientes últimos, de modo que<br />
lo importante en la evolución es no ser seleccionado negativamente.<br />
2. ¿Qué es la evolución?<br />
2.1. El proceso evolutivo<br />
Cuando en biología hablamos de evolución, nos referimos a dos procesos<br />
diferentes de cambio en el tiempo:<br />
• Los que ocurren a lo largo de la vida <strong>del</strong> individuo, desde la concepción<br />
hasta la muerte.<br />
• Los que involucran a las poblaciones, especies, comunidades y ecosistemas.<br />
Además de diferenciar los procesos de cambios que operan a nivel<br />
individual de aquellos que explican los cambios a través de las generaciones,<br />
se hace aquí necesario introducir una nueva reflexión acerca de la<br />
naturaleza de la evolución biológica.<br />
Existen dos diferentes significados a los que se refiere el término evolución:<br />
• Un proceso objetivo de la naturaleza.<br />
• Las hipótesis y teorías que la ciencia propone para explicar los mecanismos<br />
que operan durante ese proceso, en particular la teoría de la
evolución mediante la selección natural.<br />
Según Darwin, los dos procesos deben analizarse por separado, a pesar<br />
de estar relacionados.<br />
En cuanto al primero, es necesario definir, sobre la base de las evidencias,<br />
si el proceso ocurrió o no; es decir, si la evolución es un hecho<br />
natural, y por lo tanto susceptible de ser estudiado.<br />
En cuanto al segundo, la pregunta se refiere a cómo ocurrió ese proceso,<br />
incorporando el análisis crítico de las hipótesis propuestas por Darwin<br />
para explicar el comportamiento y los resultados <strong>del</strong> proceso evolutivo.<br />
Hoy la ciencia no discute que los cambios evolutivos son objetivos, y<br />
se admite que la evolución es un hecho, como lo es la existencia de la reproducción<br />
sexual, o el movimiento de los planetas en el sistema solar.<br />
2.2. La Evolución como teoría científica<br />
Como sabemos, la tarea de la ciencia es describir la realidad y descubrir<br />
las conexiones que se presentan entre ciertos fenómenos. De manera<br />
que construye teorías generales que explican los fenómenos por medio de<br />
leyes particulares.<br />
En síntesis, las teorías son hipótesis de explicación cuya verdad puede<br />
ser puesta a prueba. Pueden ser corroboradas, aunque provisoriamente, o<br />
refutadas y reemplazadas por nuevas hipótesis que las superen.<br />
Ha dicho Ernst Mayr, la revolución darwiniana, es la más fundamental<br />
de todas las revoluciones intelectuales de la historia de la humanidad.<br />
Mientras que las revoluciones a las que dieron origen Copérnico, Newton,<br />
Lavoisier o Einsten afectaron solamente una rama particular de la ciencia<br />
o a la metodología de la ciencia en algunos casos, la revolución darwiniana<br />
ha afectado todo el pensamiento humano. La concepción <strong>del</strong> mundo<br />
predominante antes de 1859 fue necesariamente diferente por completo<br />
de cualquier visión <strong>del</strong> mundo concebida después de 1859.<br />
¿Cómo se valida la teoría evolutiva?<br />
De la evolución histórica de la vida surgen varias evidencias, pero tres<br />
son las fundamentales:<br />
a. La observación directa: Los cambios evolutivos no pueden ser<br />
determinados antes de que ocurran. La evolución produce cambios apreciables<br />
después de operar durante largos períodos. En general la teoría<br />
evolutiva constituye una buena herramienta para interpretar los procesos<br />
que han ocurrido en el pasado.<br />
• Es posible observar cómo una población natural cambia a través <strong>del</strong><br />
tiempo. Ej. Biston betularia (polilla <strong>del</strong> abedul). Referir a Actividad Nº 3<br />
de este libro.<br />
• La evolución puede ser producida experimentalmente, es una selección<br />
artificial, en la que una nueva generación es producida a partir de unos<br />
pocos miembros de la generación anterior, portadores de características<br />
que se requieren incrementar en esa población. Se utiliza en zootecnia, y<br />
agricultura.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
31
• Muchas especies naturales muestran gran variación, cuando una especie<br />
ocupa una gran dispersión territorial, puede que en los extremos se<br />
encuentren diferencias que les impida el cruzamiento, así nace una nueva<br />
especie.<br />
• Es posible crear nuevas especies artificialmente, generalmente estas experiencias<br />
se realizan en la agricultura, un caso de ellas son las especies<br />
poliploides.<br />
b. La homología: Constituye un cuerpo de evidencias que permiten<br />
efectuar retrodicciones de los datos <strong>del</strong> pasado y sustentar la idea de<br />
ancestralidad común para todos los seres vivos. Se representa por las<br />
similitudes entre especies actuales, por un lado, y entre éstas y las que se<br />
encuentran en el registro fósil, por otro.<br />
Las similitudes son de dos tipos:<br />
• las analogías, son similitudes que pueden ser explicadas en términos de<br />
un modo de vida común, como adaptaciones a un requerimiento funcional<br />
ambiental. Por ej: la forma hidrodinámica de los tiburones, <strong>del</strong>fines y<br />
ballenas, o las alas de los murciélagos, aves e insectos.<br />
• las homologías, son similitudes que expresan parentesco de los grupos.<br />
Los caracteres homólogos son aquellos que aportan mayor información<br />
acerca <strong>del</strong> proceso evolutivo.<br />
Las homologías pueden ser anatómicas, los miembros de los tetrápodos;<br />
<strong>del</strong> código genético; de los órganos vestigiales por ej: los miembros vestigiales<br />
de las serpientes, que no son funcionales, o los huesos de la cintura<br />
pélvica de las ballenas, que no articulan con el miembro y la cadera, estos<br />
órganos son evidencias de evolución.<br />
c. El registro fósil: Es el conjunto de los fósiles que se han encontrado<br />
hasta el presente. Los fósiles son los restos de los organismos que han<br />
vivido en el pasado o la evidencia de su presencia, que se ha conservado<br />
de diferentes maneras. Muestran una parte de la historia de la tierra. Es<br />
una fuerte evidencia de evolución porque si peces, anfibios, reptiles y<br />
mamíferos hubieran sido creados simultáneamente no esperaríamos que<br />
aparecieran temporalmente en el registro fósil en el orden exacto de su<br />
aparente evolución. Este tipo de análisis produce el mismo tipo de evidencias<br />
cuando se analizan otros grandes grupos de los que se dispone de<br />
un buen registro fósil.<br />
La síntesis Neodarwiniana. La variabilidad genética<br />
La teoría darwiniana se sustenta en la idea de variabilidad, que remite<br />
a la diversidad entre los organismos de una misma especie y al efecto <strong>del</strong><br />
ambiente como factor de selección. La ausencia de conocimientos sobre<br />
los mecanismos de la herencia y <strong>del</strong> rol <strong>del</strong> ADN, resultó un inconveniente<br />
para la interpretación de los procesos de cambio que se observaban en<br />
las poblaciones. Nuevos conocimientos trataron de resolver las críticas<br />
hechas a la teoría darwiniana.<br />
Mientras Darwin escribía El Origen de las Especies, Gregor Men<strong>del</strong><br />
(1822-1884), realizaba sus investigaciones en plantas de arveja, que le<br />
permitieron, luego, dar respuesta a cuestiones relacionadas con el proceso
<strong>del</strong> cambio evolutivo, proceso a través <strong>del</strong> cual se produce la transmisión<br />
de caracteres. Estos resultados abordados en 1865 no fueron conocidos<br />
por Darwin, pues, se ponen a la luz recién en comienzos <strong>del</strong> siglo XX.<br />
Durante el siglo XX se producen nuevas explicaciones para el proceso<br />
evolutivo que tienen como base la Teoría Evolutiva y los principios de<br />
la Genética men<strong>del</strong>iana, a estas explicaciones se las conoce con el nombre<br />
de “Teoría Neodarwiniana” o “Teoría Sintética de la Evolución”. Es el<br />
producto de la síntesis de conocimientos sobre los mecanismos de la evolución<br />
adquiridos durante la primer mitad <strong>del</strong> siglo XX en tres disciplinas<br />
distintas: la Genética, la Sistemática y la Paleontología. Esta teoría es<br />
fundada entre 1937 y 1948, por Theododius Dobzhansky, genetista ruso,<br />
Ernst Mayr, sistemático alemán, -ambos emigrados a EEUU-, y Georges<br />
Simpson, paleontólogo norteamericano.<br />
La generación de este nuevo conocimiento se debe a que entre los años<br />
1930 y 1950 estas disciplinas adoptan una mirada hacia las poblaciones.<br />
Desde esta perspectiva se sostiene que es la población la que tiene la capacidad<br />
de la variabilidad necesaria para que se produzca el cambio evolutivo<br />
en el espacio y en el tiempo, son las poblaciones las que evolucionan<br />
y no los individuos. La variabilidad es la materia prima o combustible <strong>del</strong><br />
cambio evolutivo.<br />
La población como unidad evolutiva.<br />
Previamente al enfoque de la genética de poblaciones, se consideraba,<br />
que la unidad de los procesos evolutivos eran los organismos individuales.<br />
Esto se relacionaba con la idea de que los únicos que tienen existencia<br />
real son los individuos, de modo que las entidades supraindividuales,<br />
como las poblaciones o las especies eran construcciones conceptuales.<br />
Sin embargo los individuos no pueden ser considerados porque su genotipo<br />
no experimenta cambio evolutivo sino que permanece inalterado<br />
durante toda la vida. En cambio las poblaciones constituyen un sistema<br />
con continuidad biológica, espacial y temporal, a partir de poseer un conjunto<br />
de genes o “reservorio genético” que es transmitido de generación a<br />
generación. Por ej: Las tasas de crecimiento, de nacimiento, mortalidad,<br />
los niveles de variabilidad genética, la densidad y las relaciones ecológicas<br />
son algunos de los atributos de la población como entidad que no resultan<br />
de la suma de propiedades de los individuos sino que son un atributo<br />
<strong>del</strong> sistema como un todo que influye decisivamente en su destino evolutivo.<br />
2.3. El cambio evolutivo<br />
Existe la variabilidad genética en todas las especies, es reordenada<br />
de múltiples maneras en cada generación por el proceso de reproducción<br />
sexual. Esta reorganización de los genes de generación en generación<br />
no produce por sí misma cambio evolutivo. Este principio se enuncia en<br />
la Ley <strong>del</strong> Equilibrio Genético de Hardy-Weimberg, que plantea, que “en<br />
una población ideal, las frecuencias genéticas se mantendrán constantes<br />
a través de sucesivas generaciones”. Para demostrar esto se basaron en<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
33
una población ideal que debería cumplir con las siguientes condiciones<br />
restrictivas:<br />
No se producen mutaciones. No hay emigración de individuos. La población<br />
es muy grande, de modo que se aplican las leyes de la probabilidad.<br />
Se produce apareamiento al azar. Todos los alelos son viables, no hay<br />
diferencias en el éxito reproductivo.<br />
Con esta ley se puede cuantificar las frecuencias génicas. Según la<br />
genética de poblaciones, la evolución puede definirse como el cambio en<br />
las frecuencias génicas de las poblaciones a través <strong>del</strong> tiempo. Los procesos<br />
básicos de la evolución, responsables <strong>del</strong> cambio en las frecuencias<br />
génicas son: la mutación, la migración, la deriva genética y la selección<br />
natural. A continuación analizaremos cómo opera cada uno de ellos.<br />
a. La mutación<br />
Las tasas de mutación son relativamente bajas, de modo que el cambio<br />
de frecuencia alélica de un gen introducido por mutación es extremadamente<br />
lento.<br />
Por ejemplo, consideramos un alelo A, que por mutación se convierte<br />
en B, a una tasa de 1 por 100.000 individuos por generación. Si la<br />
frecuencia de A es 0.10, en la generación siguiente se habrá reducido a<br />
0.099999, lo cual representa un cambio pequeñísimo. Se requieren 10.000<br />
generaciones para que la frecuencia A se reduzca de 0.1 a 0.09. Además<br />
algunos mutantes pueden revertir, es decir B puede mutar y transformarse<br />
nuevamente en A.<br />
Esto nos demuestra que los cambios en las frecuencias génicas por<br />
mutación son casi imperceptibles. Con cambios tan lentos, la evolución<br />
procedería de forma sumamente lenta. Las frecuencias alélicas no están<br />
determinadas usualmente por la tasa de mutación, sino por el hecho de<br />
que algunos alelos son favorecidos sobre otros por la selección natural.<br />
Así, el cambio de la frecuencia resulta de la interacción entre mutación y<br />
selección natural, siendo la selección la más importante..<br />
b. Migraciones<br />
La migración implica que los organismos que pertenecen a una población<br />
se desplazan, llegan a una población diferente , y se cruzan con<br />
los individuos que la forman, aportando sus genes. A la migración se la<br />
denomina flujo génetico, porque implica la mezcla de los genes de poblaciones<br />
diferentes.<br />
Si se toma la especie como un todo, el flujo genético no cambia sus<br />
frecuencias génicas, sino la frecuencia génica de la población de la que se<br />
están introduciendo las especies migrantes.<br />
c. La deriva genética<br />
Las frecuencias génicas pueden cambiar por razones puramente aleatorias<br />
y esto ocurre porque toda población tiene un número finito de<br />
individuos. Así, el equilibrio de las frecuencias génicas de la población,
entre otros factores depende <strong>del</strong> azar. Estas leyes se aplican tanto a la<br />
tirada de monedas, como al juego de los dados, o al destino de los genes<br />
en las poblaciones.<br />
La magnitud de estos cambios es inversamente proporcional al tamaño<br />
de la población, es decir, cuanto menor sea la población, mayor será el<br />
efecto de la deriva genética.<br />
d. La selección natural<br />
La selección natural, tal cual fuera propuesta por Darwin, es el proceso<br />
por el cual los individuos portadores de características hereditarias que<br />
resultan ventajosas dejan en promedio más descendientes que los que<br />
carecen de ellas, de modo que las variantes ventajosas van aumentando<br />
su frecuencia en la población.<br />
El concepto moderno es prácticamente el mismo, pero se define en<br />
términos genéticos, como la reproducción diferencial de los genotipo que<br />
favorecen la adaptación al ambiente de sus portadores.<br />
Hoy, se puede a través de un mo<strong>del</strong>o matemático, medir la selección y<br />
predecir sus resultados bajo ciertas condiciones.<br />
Para tener efectos evolutivos la selección natural debe cambiar las<br />
frecuencias génicas implicadas en la eficacia biológica, para lo que debe<br />
existir variabilidad genética. Las líneas puras homocigotas no permiten<br />
que la selección produzca cambios evolutivos perceptibles.<br />
La variabilidad genética puede mantenerse por selección natural, si el<br />
genotipo es heterocigota confiere mayor eficacia biológica que cualquiera<br />
de los homocigotas.<br />
Tipos de selección:<br />
Si se la considera en función de su efecto en la población a lo largo<br />
<strong>del</strong> tiempo, hay tres tipos:<br />
Selección direccional. Favorece a los individuos que poseen uno de los<br />
valores extremos de una característica, p.ej. “los más altos”; y selecciona<br />
desfavorablemente a los promedios, o que se encuentran al otro extremo<br />
de la característica, p.ej. “los más bajos o con estatura promedio”. Por<br />
consecuencia, se produce un reemplazo gradual de un alelo por otro en el<br />
acervo genético de una población. La evolución <strong>del</strong> cuello de la jirafa es<br />
un ejemplo de la selección direccional. Es probable que las jirafas ancestrales<br />
con cuellos más largos obtuvieran más alimento y, que por lo tanto,<br />
se reprodujeron más que las jirafas contemporáneas de cuellos cortos, lo<br />
que habría aumentado el carácter “cuello largo” en la población.<br />
Selección estabilizadora. Favorece a los individuos que poseen un<br />
valor promedio para sus características y genera una selección en contra<br />
de los individuos que poseen valores extremos. Una vez que la especie<br />
está bien adaptada a un ambiente, y si este no cambia, es posible que las<br />
variaciones que aparezcan sean dañinas. Como consecuencia estas especies<br />
pasarán por un período de selección estabilizadora que favorece la<br />
supervivencia y la reproducción de los individuos promedios. Si bien la<br />
longitud de las patas y cuellos de las jirafas se hayan originado por selección<br />
direccional, es probable que actualmente se encuentren bajo una<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
35
selección estabilizadora que equilibra la demanda de alimento y bebida.<br />
Ambos tipos de selección sólo pueden efectuarse en un ambiente en<br />
equilibrio y uniforme.<br />
Si una región proporciona diferentes recursos, puede ocurrir una selección<br />
disociadora, que produce diferencias genéticas en una población<br />
que pueden dar como resultado la formación de dos especies diferentes,<br />
incrementa los tipos extremos a expensas de las formas intermedias.<br />
Selección sexual. Generalmente en aves, mamíferos y algunos peces<br />
es la hembra la que selecciona a la pareja. Existen muchas evidencias<br />
de la competencia intrasexual en las especies polígamas, en las que un<br />
macho se aparea con varias hembras. Además también existe la selección<br />
intersexual, en la cual los miembros de cada sexo ejercen presiones selectivas<br />
sobre las características <strong>del</strong> sexo opuesto mediante la elección de<br />
parejas.<br />
Darwin, tomó en cuenta estas estructuras y comportamiento, y utilizó<br />
la expresión selección sexual para distinguir el proceso de evolución<br />
por selección de pareja. Decía:.. “La selección sexual depende <strong>del</strong> éxito de<br />
ciertos individuos sobre otros <strong>del</strong> mismo sexo, en relación con la propagación<br />
de la especie; mientras que la selección natural depende <strong>del</strong> éxito<br />
de ambos sexos...”<br />
e. Las adaptaciones<br />
La selección natural actúa eliminando a los individuos que no tienen<br />
las características necesarias para sobrevivir y reproducirse en un determinado<br />
ambiente. Los atributos que permiten a un organismo sobrevivir<br />
y reproducirse en un ambiente específico se llaman adaptación. Muchas<br />
veces estas adaptaciones pueden relacionarse con factores físicos <strong>del</strong> ambiente<br />
de un organismo o con las fuerzas selectivas ejercidas por otros<br />
organismos que forman parte <strong>del</strong> ambiente biótico.<br />
Adaptaciones al ambiente físico. Una especie que ocupa diversos<br />
ambientes puede presentar algunas características distintas según las<br />
variaciones ambientales. Cada grupo de fenotipos distintos es conocido<br />
como un “ecotipo”. Los cambios en la frecuencia génica en algunas<br />
poblaciones son las respuestas a las fuerzas selectivas que operan en un<br />
ambiente particular. Los gorriones p.ej., que son aves homeotermas y que<br />
habitan varios climas, tendrán diferentes tamaños corporales según la<br />
temperatura ambiental media. Los de clima frío tendrán una estructura<br />
corporal mayor, pues, cuanto mayor es el volumen de un cuerpo, menor<br />
es la proporción <strong>del</strong> área expuesta en relación con el. Así mismo las partes<br />
prominentes <strong>del</strong> cuerpo de los organismos de una especie, como la cola<br />
y las orejas, son generalmente más cortas en los climas más fríos que en<br />
los cálidos.<br />
Adaptaciones al ambiente biológico. Cuando las poblaciones de dos especies<br />
actúan en gran medida, cada una ejerce fuertes presiones selectivas<br />
sobre la otra. Así, sí una desarrolla una nueva característica o modifica<br />
una antigua, con frecuencia la otra desarrolla nuevas adaptaciones como<br />
respuesta. Esta retroalimentación constante y mutua de dos especies se
llama “ coevolución”, la ejemplificación más pertinente es la de los parásitos,<br />
hospedadores y patógenos.<br />
f. Los cambios a gran escala<br />
Darwin, concibió el proceso evolutivo como una serie de transformaciones<br />
graduales, lentas como para ser observadas en el tiempo presente.<br />
El proceso de la evolución tiene dos caras:<br />
• La anagénesis, representada por los cambios que sufren las poblaciones<br />
en su adaptación lenta y gradual a los requerimientos <strong>del</strong> ambiente, como<br />
consecuencia <strong>del</strong> proceso de la selección natural.<br />
• La cladogénesis, representada por el registro fósil que nos revela la<br />
existencia de cambios bastante rápidos, tales como la aparición de nuevas<br />
especies. También:<br />
• La aparición de características novedosas que están presentes en grandes<br />
grupos de organismos y que han permitido la utilización de nuevos<br />
ambientes. Por ejemplo, el vuelo de las aves, la respiración pulmonar de<br />
los vertebrados terrestres, la capacidad de amamantar de los mamíferos.<br />
• La existencia de épocas de grandes extinciones, conocidas como “extinciones<br />
en masa”, en la que desaparecieron, en corto intervalo de tiempo<br />
geológico, un gran número de taxa de nivel superior, clases, órdenes y o<br />
familias.<br />
• La existencia de grandes eventos de especiación conocidas como “radiaciones<br />
adaptativas”, es decir el gran número de especies a partir de<br />
las especies sobrevivientes de las extinciones masivas o la diversificación<br />
de un nuevo grupo de organismos que ha adquirido una novedad evolutiva.<br />
g. La historia no vuelve atrás<br />
La evolución es contingente. La contingencia es una característica<br />
de los procesos históricos y se refiere a que, debido a la multiplicidad<br />
de patrones que intervienen en su devenir, resulta imposible anticipar<br />
qué rumbo ha de tomar, aunque el conocimiento de los procesos que<br />
intervienen permite interpretar los sucesos <strong>del</strong> pasado. Es un marco de<br />
interpretación que se encuentra a mitad de camino entre el azar y los<br />
procesos determinísticos. La evolución sigue una dirección única y, como<br />
todo proceso histórico, es imposible que pueda retroceder hacia el pasado.<br />
La evolución es, entonces, un proceso irreversible e irrepetible, ya que se<br />
trata de un “experimento natural” que lleva millones de años.<br />
3. ¿Cómo se diversifica el árbol de la vida?<br />
Ordenando la diversidad: La clasificación y la Sistemática.<br />
Aristóteles, se ocupó de estudiar la apariencia y costumbres de los<br />
seres vivos y registró alrededor de 500 clases de animales agrupándolos<br />
por sus semejanzas.<br />
Luego de Aristóteles, muchos naturalistas se ocuparon de clasificar las<br />
plantas y los animales según diversos criterios, pero fue el médico sueco<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
37
Carl von Linné (Linneo) quien, en el siglo XVIII, desarrolló el sistema<br />
binomial para designar las especies de los organismos y estableció las<br />
categorías que aún se utilizan en el sistema jerárquico de la clasificación<br />
biológica.<br />
Para Linneo y los naturalistas de su época, la taxonomía revelaba el<br />
invariable diseño de la creación.<br />
A partir de la consideración de que las especies no son entidades<br />
estáticas sino que cambian en el tiempo, de modo que toda especie desciende<br />
de otra previamente existente, el objeto de la clasificación cambia.<br />
La tarea fundamental pasó a ser, entonces, la de establecer un sistema de<br />
clasificación natural, que fuera capaz de reflejar las relaciones de parentesco<br />
existentes entre los organismos.<br />
Para el estudio de la clasificación de los seres vivos surgió una auténtica<br />
ciencia llamada “Taxonomía” (de la raíz griega taxis que significa<br />
ordenación). La organización que establece la taxonomía tiene una estructura<br />
arbórea en la que las ramas a su vez se dividen en otras y estas<br />
a su vez en otras menores. A cada una de las ramas ya sean grandes o<br />
pequeñas, desde donde nacen hasta su final, incluyendo todas sus ramificaciones<br />
se les denomina “Taxón”.<br />
La Taxonomía tiene por objeto agrupar a los seres vivos que presenten<br />
semejanzas entre sí y que muestren diferencias con otros seres, estas unidades<br />
se clasifican principalmente en siete categorías jerárquicas de más<br />
grande a más pequeña que son:<br />
Reino - Phylum (Tipo) - Clase - Orden - Familia - Género - Especie<br />
Estos siete niveles a veces no suelen ser suficientes para clasificar de<br />
forma clara a todos los seres vivos, y es necesario en algunos casos crear<br />
subdivisiones intermedias, como Superorden que agrupa varios Órdenes,<br />
suborden, superfamilia, que agrupan varias familias, etc.<br />
Lo expresamos en un ejemplo:<br />
Mo<strong>del</strong>o simplificado de clasificación Taxonómica de los Homínidos<br />
hasta el hombre actual Homo sapiens. Algunos autores opinan que el<br />
Hombre de Neardental es una especie (Homo neardenthalensis), derivada<br />
de Homo ergaster, y otros lo consideran una subespecie (Homo sapiens<br />
neardenthalensis) de Homo sapiens.
La unidad fundamental de la que parte toda la clasificación es la Especie.<br />
Para la designación de las especies se utiliza un nombre compuesto<br />
por dos palabras, escritas en minúsculas y cursiva, la primera de ellas<br />
corresponde al Género que comienza con mayúscula a la que le sigue un<br />
adjetivo escrito con minúscula (Ej. Homo sapiens). A veces es necesario<br />
definir una subespecie, entonces se le añade una tercera palabra, también<br />
en minúscula (Homo sapiens neardenthalensis). Los biólogos y paleontólogos<br />
suelen incluir detrás <strong>del</strong> nombre completo de la especie el nombre<br />
de la persona que la describió, así como el año de publicación.<br />
Hagamos un ejemplo simplificado de recapitulación de lo visto:<br />
El perro doméstico, a pesar de las diferencias de aspecto entre las razas<br />
existentes es una especie única Canis familiaris, ya que es posible el<br />
apareamiento entre un chihuahua y un mastín, (aunque es casi imposible<br />
materialmente) y las crías obtenidas siguen siendo fértiles.<br />
Los perros pertenecen junto con los lobos y chacales al género Canis,<br />
que entre sí no pueden cruzarse y dar crías viables y fértiles. Este género<br />
junto con los zorros (<strong>del</strong> género Vulpes) forma la familia de los Cánidos<br />
(Canidae).<br />
Los Cánidos, junto con los Úrsidos, Félidos y otras familias de comedores<br />
de carne se unen formando el Orden de los Carnívoros, que<br />
junto con otros Órdenes forman la Clase de los Mamíferos (tienen pelo,<br />
y producen leche), que a su vez se sitúan dentro <strong>del</strong> Subtipo Vertebrados<br />
(soportados por huesos), dentro <strong>del</strong> Tipo Cordados (con notocorda sistema<br />
nervioso central), que pertenece al Reino Animal (con capacidad para<br />
moverse) y por último al Superreino Eucariotas que son aquellos cuyas<br />
células poseen núcleo.<br />
Superreino Eucariotas - Reino Animal – Tipo Cordados-<br />
Subtipo Vertebrados - Clase Mamíferos - Orden Carnívoros<br />
Familia Cánidos - Género Canis - Especie Canis familiaris<br />
Este mo<strong>del</strong>o de organización sigue también una lógica en el tiempo,<br />
es decir una especie surgió hace un determinado número de años, como<br />
consecuencia el género surgió anteriormente, y el orden, clase, y reino<br />
al que pertenece son sucesivamente anteriores según retrocedemos en el<br />
árbol.<br />
En 1950 el entomólogo alemán Willi Henning, basándose en esto sugirió<br />
un sistema de agrupación basado en la historia evolutiva de los seres<br />
vivos (filogénesis), en el que tras estudiar todas las características de un<br />
grupo y excluir aquellas que no marcan su desarrollo nos deja una nueva<br />
agrupación, llamada Clado (es necesario advertir que los rasgos más obvios<br />
y acusados no necesariamente marcan el desarrollo evolutivo de un<br />
linaje). Esta agrupación en Clados presta más atención a los puntos en el<br />
que los diversos clados se bifurcan o separan entre sí, que a la agrupación<br />
por características morfológicas que en algunos casos podrían ser secundarias<br />
y desvirtuar la lógica en el tiempo <strong>del</strong> esquema arbóreo.<br />
Como ejemplo de esto: Los Osos panda gigantes, taxonómicamente se<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
39
han clasificado generalmente dentro de los Úrsidos (osos) al considerar<br />
determinadas características morfológicas. Sin embargo, considerando<br />
su historia evolutiva (Cladísticamente) se encuentran dentro <strong>del</strong> clado al<br />
que corresponden los mapaches, lo cual obliga a revisar su asignación<br />
taxonómica.<br />
El mo<strong>del</strong>o simplificado de cladograma de los Homínidos hasta el hombre<br />
actual Homo sapiens..<br />
3.1. Las grandes transiciones de la historia de la vida<br />
Sabemos que la vida se originó hacen aproximadamente 3.800 millones<br />
de años y que, durante más de 2.200 millones de años, fueron<br />
las células procariotas las que dominaron la escena. Estas dataciones se<br />
sustentan en el hallazgo de evidencias de metabolismo primitivo y de<br />
esferas fósiles microscópicas semejantes a bacterias, encontradas en rocas<br />
de distintas partes de la Tierra. Esas células primitivas cuya organización<br />
corresponde a las bacterias actuales, se han diversificado y han colonizado<br />
la mayoría de los ambientes de la Tierra.<br />
El origen de las Células Eucariotas: habrían aparecido hacen unos<br />
1.400 millones de años. Se originan a partir de células procariontes. Las<br />
células eucariotas primitivas dieron origen a una serie de grupos de organismos:<br />
los protistas, entre los que se incluyen los protozoos, las algas,<br />
y los hongos unicelulares; las plantas, los hongos y los animales. Estos<br />
organismos primitivos no han dejado su registro en las rocas, debido a la<br />
naturaleza blanda de las estructuras que las componían.<br />
El origen de los pluricelulares: Se tienen pocas evidencias de los primeros<br />
organismos pluricelulares. Se supone que aparecieron hace aproximadamente<br />
unos 2.100 millones de años, y que las algas verdes, rojas y<br />
pardas habrían aparecido hace 1.000 millones de años. En este momento<br />
la atmósfera estaba cambiando debido a la acumulación de una gran cantidad<br />
de oxígeno, entre otros factores, esto habría permitido la eclosión<br />
de la vida posterior. Posiblemente la especialización de una estructura<br />
de empaquetamiento de la información, los cromosomas, así como la incorporación<br />
de un proceso eficaz de reproducción, la mitosis, fueron las
innovaciones que permitieron la multicelularidad. El sistema aumentó en<br />
eficiencia favoreciendo la diferenciación y especialización celular. En<br />
esa especialización algunas células adquirieron capacidad reproductora,<br />
otras se especializan en la movilidad, las que también pudieron desempeñar<br />
otras funciones al formar parte de los microtúbulos que intervienen<br />
en la reproducción celular.<br />
La evolución de la reproducción sexual aceleró el surgimiento de formas<br />
complejas y permitió la diversificación.<br />
Dentro de estos ensayos naturales hubo tres tipos de organismos que<br />
alcanzaron, desde el punto de vista actual, un gran éxito en el número y<br />
variación: los hongos, plantas y animales.<br />
3.2. La historia que cambia. Nuevos escenarios<br />
Con la separación <strong>del</strong> continente se establecieron nuevos grupos de organismos<br />
que fueron dando lugar a una biota con características propias,<br />
producto <strong>del</strong> aislamiento geográfico. Como se sabe, ciertos organismos<br />
pueden encontrarse en diferentes regiones mientras que otros constituyen<br />
especies endémicas.<br />
A fines <strong>del</strong> Cretásico se mantienen conexiones continentales, como la<br />
conexión entre la región cuyana de América <strong>del</strong> Sur y América <strong>del</strong> Norte,<br />
que permitieron la migración desde el Norte de ciertos lagartos que colonizaron<br />
la zona de Brasil. También desde el Norte vinieron dinosaurios<br />
y algunos mamíferos primitivos, mientras que migraron hacia el Norte<br />
algunas especies de tortugas.<br />
En el Paleoceno Australia, Antártida y Sudamérica estaban unidas<br />
permitiendo que marsupiales sudamericanos pudieran acceder a Australia<br />
a través de la Antártida. Posteriormente la separación de los continentes<br />
pudo favorecer la diferenciación entre euterios y marsupiales.<br />
Entre el final <strong>del</strong> Eoceno y comienzos <strong>del</strong> Oligoceno, irrumpieron en<br />
América <strong>del</strong> Sur, roedores y monos platirrinos. Las modificaciones climáticas<br />
favorecieron la gran radiación.<br />
En el Mioceno, aparecen grandes cambios paleogeográficos, elevación de<br />
la cordillera patagónica, se produjo una intensa glaciación, de esta manera<br />
se cambió el ambiente.<br />
Actividad 1<br />
El cambio evolutivo<br />
1)Elabora una línea <strong>del</strong> tiempo y representa en ella los principales acontecimientos<br />
relacionados con la historia <strong>del</strong> pensamiento acerca de la evolución.<br />
2)El investigador inglés H. B. D. Kettlewell, que estudió el fenómeno (1955 y<br />
1956), partió de la hipótesis de que ya antes <strong>del</strong> proceso de industrialización<br />
existían formas melánicas, como atestiguan antiguas colecciones de mariposas.<br />
¿Por qué era precisamente en ese momento cuando comenzaban a predominar?<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
41
Cañón <strong>del</strong> Colorado<br />
1.<br />
2.<br />
1. megaterio, mastodonte, toxodonte,<br />
gliptodonte, dientes de caballo<br />
2. macrauquenia<br />
Los ejemplares de color negro que existían antes de la revolución industrial destacaban<br />
tanto sobre el fondo claro de los abedules, que rápidamente eran devorados<br />
por los pájaros. El aumento de la contaminación en los centros industriales<br />
ingleses provocó un cambio: el oscurecimiento de la corteza de los abedules, por<br />
la destrucción de los líquenes blanquecinos que las cubrían; ahora eran las mariposas<br />
normales, las claras, las que destacaban sobre el fondo y eran devoradas<br />
por los pájaros.<br />
¿Cómo se explicaría a la luz de Lamarck, el cambio de color de las polillas?<br />
3)En el caso anterior a)¿Cómo interpretarías según la Teoría Evolutiva de Darwin<br />
la evolución de la jirafa?<br />
b)¿Qué tipo de selección natural es? ¿Es direccional, estabilizadora o disociadora?<br />
Actividad 2<br />
Las observaciones de Darwin<br />
Hallazgos y preguntas a bordo <strong>del</strong> Beagle<br />
Completa las apreciaciones de Darwin<br />
Observación 1:<br />
El río ha desgastado las rocas que representan 200 millones de años de<br />
depósitos sedimentarios: las rocas de la parte superior datan <strong>del</strong> período<br />
Pérmico y las de la base son <strong>del</strong> Precámbrico. Si la Tierra había sufrido<br />
cambios tan importantes como proponía Lyell. Para Darwin los seres se habrían..........................................................................................................................................................<br />
.....................................................................................................................................................................<br />
.....................................................................................................................................................................<br />
.....................................................................................................................................................................<br />
Observación 2:<br />
En Argentina Darwin encontró fósiles de grandes mamíferos<br />
extintos, de características similares a otros organismos<br />
que conforman la fauna actual.<br />
Restos fosilizados<br />
de Gliptodon,<br />
animal relacionado<br />
con los armadillos<br />
de nuestros días.<br />
¿Cómo puede explicarse el parecido entre los organismos fósiles y algunas especies<br />
actuales?
Observación 3<br />
Darwin observó la fauna de las islas Galápagos. Cuando llegó a la Isla de San<br />
Cristóbal se fijó especialmente en las tortugas y los pinzones. Estas aves, constan<br />
de catorce especies en las islas, todas semejantes a las <strong>del</strong> continente, pero con<br />
fisonomías y hábitos diferentes.<br />
Así pues, las catorce especies de pinzones de las Galápagos se han transformado<br />
a partir de una especie llegada <strong>del</strong> continente, que se había difundido por las<br />
islas. En cada isla, las aves habrían experimentado transformaciones propias en<br />
función de los problemas particulares hallados. A Darwin le intrigaban mucho las<br />
singularidades de la distribución geográfica. Se preguntaba:<br />
a)¿Por qué lo que vivía al este de los Andes era tan diferente que los que vivía al<br />
otro lado?<br />
b)¿Por qué los animales sudamericanos diferían tanto de los norteamericanos?<br />
c)¿Por qué los animales <strong>del</strong> extremo norte eran tan similares en todos los continentes?<br />
d)¿Por qué no había mamíferos en las Galápagos, salvo una pequeña especie de<br />
ratita?<br />
e)¿Por qué en aquel archipiélago todas las especies resultaban tan peregrinas,<br />
incluidas las plantas?<br />
f)¿Por qué albergaba una sola especie de halcón, de paloma, de pájaro nocturno<br />
y de serpiente?<br />
g)¿Cuál fue la respuesta de Darwin a cada una de estas cuestiones?<br />
Actividad 3<br />
Población y mecanismo evolutivo<br />
1)Te presentamos aquí varias definiciones de población, analízalas críticamente<br />
y decide si alguna se ajusta al concepto de población propuesto por la Teoría<br />
Sintética. Justifica tu respuesta.<br />
a)Grassé, 1952,<br />
“Una población es un conjunto de animales que viven en una determinada<br />
área”.<br />
b)Preal, 1930,<br />
“Una población puede ser definida como un agregado de organismos de la misma<br />
especie que viven en un universo limitado y definido”.<br />
c)Weber, 1949,<br />
“Las poblaciones son asociaciones reproductivas de una misma especie que se<br />
encuentran en un espacio determinado, <strong>del</strong>imitado ecológica o topográficamente”.<br />
d)Reig, 1985,<br />
“Una población men<strong>del</strong>iana es un biosistema de organismos individuales que<br />
constituyen una unidad <strong>del</strong>imitada en el tiempo y en el espacio, cuyos componentes<br />
guardan entre sí ciertas relaciones espaciales, presentan una conducta<br />
social particular, desempeñan un papel ecológico determinando en la comunidad<br />
a la que pertenecen , y poseen reservorio genético común, mantenido por la exis-<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
43
I. Elige la característica:<br />
forma de nacer<br />
tencia virtual de relaciones de intercambio reproducido entre ellos”<br />
2)<br />
Nothofagus pumillo, (lenga) es una especie típica de las laderas de los Andes<br />
Patagónicos. A medida que la altitud de los montes es mayor, la altura de estos<br />
árboles disminuye y adquiere un aspecto achaparrado parecido a un arbusto por<br />
encima de los 2000 metros.<br />
¿Cómo explicarías esta adaptación? ¿Qué nombre reciben los diferentes grupos<br />
de fenotipos?<br />
3)A ambos lados <strong>del</strong> Istmo de Panamá existen muchas especies de invertebrados<br />
marinos<br />
a)¿Cuáles debieron haber sido los mecanismos que dieron origen a esas especies<br />
diferentes?<br />
b)¿Cómo se explica la aparición de los numerosos grupos de mamíferos al final<br />
<strong>del</strong> período Cretácico?<br />
Actividad 4<br />
La Clasificación<br />
Supongamos que debes clasificar los siguientes mamíferos a través de un esquema<br />
de clasificación dicotómica como el que se presenta aquí:<br />
Ovíparo<br />
MONOTREMAS<br />
II. Elige la característica<br />
Presencia de marsupio<br />
MONOTREMAS MARSUPIALES QUIRÓPTEROS PINÍPEDOS CETÁCEOS<br />
Vivíparos<br />
MARSUPIALES QUIRÓPTEROS PINÍPEDOS CETÁCEOS<br />
Con marsupio<br />
MARSUPIALES<br />
III. Por el tipo de hábitat Aéreo<br />
QUIRÓPTEROS<br />
Sin marsupio<br />
QUIRÓPTEROS PINÍPEDOS CETÁCEOS<br />
IV. Por el número de aletas 4 aletas<br />
PINÍPEDOS<br />
Acuático<br />
PINÍPEDOS CETÁCEOS<br />
2 aletas<br />
CETÁCEOS
Esta clasificación se llama dicotómica. Tiene 4 niveles (I,II,III,IV). A cada uno de<br />
ellos le corresponde una característica de dos alternativas. Construye una clasificación<br />
dicotómica con algún otro ejemplar <strong>del</strong> organismo vivo.<br />
Actividad 5<br />
Las transiciones fundamentales de la evolución<br />
El biólogo evolutivo británico John Maynard Smith distingue y analiza las “transiciones<br />
fundamentales de la evolución” desde las primeras moléculas capaces de<br />
replicarse hasta el lenguaje <strong>del</strong> hombre:<br />
a)De las moléculas replicantes a una población de moléculas en un compartimento.<br />
b)De los replicantes independientes a los cromosomas.<br />
c)Del ARN como gen y enzima al ADN y la proteína (Código Genético).<br />
d)De la célula procariota a la célula eucariota.<br />
e)De los clones asexuados a las poblaciones sexuadas.<br />
f)De los protistas a los animales, las plantas, y los hongos (diferenciación celular).<br />
g)De los individuos solitarios a las colonias (castas no reproductoras).<br />
h)De las sociedades de primates a las sociedades humanas (lenguaje).<br />
En tu criterio, analizando la historia de la vida en su conjunto, ¿cuál de estas transiciones<br />
representa el cambio significativo?. Justifica tu respuesta.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
45
CAPÍTULO 3.<br />
LA ORGANIZACIÓN<br />
DE LA VIDA<br />
47
LA ORGANIZACIÓN DE LA VIDA<br />
1. ¿Qué es organización?<br />
L.V.Bertalanffy (1950), refiriéndose a la organización, expresa: “También<br />
ella era ajena al mundo mecanicista. El problema no se presentó en<br />
la física clásica, en mecánica, en electrodinámica, etc. Más aún, el segundo<br />
principio de la termodinámica apuntaba a la destrucción <strong>del</strong> orden<br />
como dirección general de los acontecimientos. Verdad es, que las cosas<br />
son distintas en la física moderna. Un átomo, un cristal, una molécula,<br />
son organizaciones, como Whitehead no se cansaba de subrayar. En biología,<br />
los organismos, son por definición, cosas organizadas. Pero aunque<br />
dispongamos de un montón de datos sobre La organización biológica, de<br />
la bioquímica y la citología a la histología y la anatomía; carecemos de<br />
una teoría de la organización biológica, de un modo conceptual que permita<br />
explicar los hechos empíricos. La Teoría General de Sistemas está en<br />
plenas condiciones de vérselas con estos asuntos”.<br />
2. ¿Qué de único y diverso poseen los seres vivos?<br />
La gran diversidad de seres vivos que se conocen presenta una enorme<br />
uniformidad. Esto es una unidad, y es una de las evidencias que sustenta<br />
la Teoría de la Evolución, según la cual todos los seres vivos tienen un<br />
origen común a partir de un ancestro que surgió parecería hace unos<br />
3.800 millones de años. Cada rincón de la Tierra alberga una gran diversidad<br />
de formas, tamaños y colores.<br />
Independientemente de las diferencias que manifiestan los seres vivos,<br />
algunas de sus características como la presencia de células, y la obtención<br />
de materia y energía, son comunes, es decir existe una asombrosa uniformidad<br />
en la biodiversidad. Cada organismo tiene características particulares<br />
que lo hacen un ser único y diferente de todos los demás, pero<br />
comparte con el resto de los organismos algunas propiedades básicas que<br />
permiten agruparlo bajo el rótulo de ser vivo y diferenciarlo claramente<br />
de aquello que no tiene vida.<br />
La primera organización en Reinos se debe a Aristóteles, que diferencia<br />
todas las entidades de la naturaleza en los conocidos reinos animal,<br />
y vegetal.<br />
Ernst Haeckel (S. XIX) creó el tercer reino Protista, para incluir aquellos<br />
organismos unicelulares con aspectos intermedios entre plantas y<br />
animales.<br />
R. H. Whittaker en 1969 separó a todos los hongos de las plantas en el<br />
quinto reino: Fungi, poseen células eucarióticas, tienen núcleos y paredes<br />
celulares pero carecen de pigmentos fotosintéticos.<br />
En 1978 Whittaker y Margulis conservaron estos mismos 5 reinos pero<br />
incluyeron a las algas en los Protistas.<br />
En la biología actual se reconocen estos cinco reinos: Moneras, Protistas,<br />
Hongos, Plantas y Animales, que se basan en la organización celular,<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
“Es la teoría la que decide sobre lo que<br />
podemos observar”<br />
Albert Einstein<br />
49
complejidad estructural y modo de nutrición.<br />
En 1977 Carl Woese propuso una categoría superior a reino: DOMINIO,<br />
reconociendo tres linajes evolutivos; ARCHEA, BACTERIA y EUKARYA.<br />
Vemos que a través de la historia de la biología esa clasificación ha<br />
cambiado, resultando en la siguiente comparación de los sistemas de<br />
clasificación, notables diferencias en la determinación de los reinos biológicos,<br />
que se pueden esquematizar de la siguiente manera:<br />
Haeckel (1894)<br />
Tres reinos<br />
Whittaker (1959)<br />
Cinco reinos<br />
Woese (1977)<br />
Seis reinos<br />
Woese (1990)<br />
Tres dominios<br />
Protista<br />
Monera<br />
Eubacteria<br />
Archaebacteria<br />
Bacteria<br />
Archaea<br />
Protista Protista<br />
Plantae<br />
Fungi<br />
Plantae<br />
Fungi<br />
Plantae<br />
Eukarya<br />
Animalia Animalia Animalia<br />
Dominio es cada una de las tres principales subdivisiones en que se<br />
consideran clasificados los seres vivos: Archaea, Bacteria y Eukarya. Los<br />
criterios de esta clasificación de los seres vivos dependen de:<br />
1) Cantidad de células:<br />
unicelulares formados por una sola célula y<br />
pluricelulares formados por muchas células.<br />
2) Tipo de células:<br />
eucariotas células que tienen su material hereditario (su información<br />
genética) encerrado dentro de una doble membrana, la envoltura nuclear,<br />
que <strong>del</strong>imita un núcleo celular.<br />
procariotas (Pros = Antes, Karion = Núcleo) es una célula sin núcleo<br />
celular diferenciado, es decir, su ADN no está confinado en el interior de<br />
un núcleo, sino libremente en el citoplasma.<br />
3) Alimentación<br />
autótrofos fabrican en su organismo las sustancias nutritivas,<br />
heterótrofos las incorporan <strong>del</strong> medio exterior.
MONERAS:<br />
Las Archaebacterias, son tan diferentes<br />
que deben separarse en otro reino<br />
PROTISTA:. Quizá una buena definición<br />
sea que son eucariotas que NO SON<br />
hongos, animales ni plantas<br />
HONGOS<br />
Eucariotas, pluricelulares, heterótrofos,<br />
con células multinucleadas<br />
con pared celular (quitina).<br />
Absorben su alimento.<br />
Unicelulares<br />
Entre sus grupos se incluyen las:<br />
• cianobacterias autótrofas<br />
• eubacterias heterótrofas<br />
Unicelulares, colonias, pluricelulares<br />
incluyen una variedad de<br />
tipos de eucariotas y variedades<br />
nutricionales:<br />
• heterotrofos,<br />
• autótrofos<br />
• o combinación de ambos<br />
PLANTAS<br />
Eucariotas, pluricelulares, autórotrofos,<br />
con células con pared celular<br />
(celulosa).<br />
Son inmóviles.<br />
Producen sus alimentos por fotosíntesis.<br />
2.1. Características de los seres vivos<br />
Los seres vivos son el objeto de estudio de la biología, pero hasta el<br />
momento no se ha podido establecer un concepto unificador que logre<br />
una definición apropiada de un Ser Vivo. Por lo tanto, en lugar de definirlos,<br />
intentaremos comprender qué características poseen y, a través de<br />
ellas, poder diferenciarlos de la materia inanimada.<br />
Todos los seres vivos<br />
a. Están formados por células. Las células constituyen las unidades<br />
estructurales y funcionales.<br />
b. Presentan una homogeneidad en cuanto a los elementos que los<br />
componen. Estos son: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y<br />
azufre. Estos elementos se organizan en moléculas orgánicas que forman<br />
los hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, sólo presentes<br />
en seres vivos, y que dirigen, controlan y regulan todas las reacciones<br />
Procariotas, tienen pared celular<br />
no celulósica (es un peptidoglicano)<br />
y no poseen organellas rodeadas<br />
de membranas ni formas<br />
multicelulares<br />
Eucariótico<br />
más antiguo<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
ANIMALES<br />
Eucariotas, pluricelulares, heterótrofos,<br />
con células sin pared<br />
celular.<br />
Son móviles en muchos estadíos<br />
de su vida.<br />
Ingieren su alimento.<br />
51
químicas que permiten el desarrollo de la vida.<br />
c. Son sistemas complejos. Funcionan como tales para poder cumplir<br />
con las funciones vitales. Aún los seres vivos más simples, como las bacterias,<br />
que están formadas por una sola célula, poseen una gran organización<br />
interna de sus funciones, que les permite aprovechar al máximo la<br />
materia y energía que intercambian con su entorno.<br />
d. Mantienen su homeostasis. Esta es la capacidad de mantener constante<br />
las condiciones físicas y químicas de su medio interno. Para ello<br />
desarrollan complejos sistemas de control y regulación.<br />
e. Poseen un código genético que es el mismo en todos los seres vivos,<br />
lo que constituye un ejemplo de la unidad de la vida, pero cada especie de<br />
organismos posee un ADN que le es característico. Los genes transmiten<br />
la información de una generación a la siguiente, pero también regulan el<br />
desarrollo y funcionamiento de cada organismo.<br />
f. Crecen y se desarrollan. El crecimiento implica un aumento <strong>del</strong> tamaño.<br />
Los individuos pluricelulares crecen por aumento en la cantidad<br />
de células que los componen (si bien en los organismos unicelulares se<br />
registra un crecimiento por aumento <strong>del</strong> tamaño de su célula, esto es<br />
hasta un límite definido, en el cual la célula detiene su crecimiento y se<br />
divide para formar dos organismos). El desarrollo está relacionado con las<br />
transformaciones que sufre un individuo a lo largo de su vida.<br />
g. Se reproducen, son capaces de dejar descendencia. Esto significa que<br />
pueden producir otros organismos similares a ellos. Hay muchas maneras<br />
de reproducción, pero pueden ser agrupadas en dos tipos: Reproducción<br />
asexual y Reproducción sexual. En la reproducción sexual intervienen células<br />
especializadas que poseen un núcleo con la mitad de la información<br />
genética que la célula original. En este tipo de reproducción, primero las<br />
células se dividen por meiosis (un tipo de división celular reduccional) y<br />
luego ocurre la fusión de una célula femenina con una célula masculina<br />
(proceso conocido como fecundación). En este caso, el individuo resultante<br />
posee características de ambos progenitores.<br />
h. Son capaces de realizar procesos químicos. El metabolismo es el<br />
conjunto de reacciones químicas que ocurren en el interior de las células.<br />
Estas reacciones son muy específicas y acontecen de manera ordenada,<br />
de acuerdo con la demanda específica de la célula. A través de las reacciones<br />
metabólicas un organismo es capaz, tanto de elaborar moléculas y<br />
estructuras indispensables para la vida, como de eliminar aquellas que no<br />
utiliza. Es un permanente intercambio de materia y energía.<br />
i. Tienen capacidad de adaptarse a su ambiente. Es la característica<br />
que les permite sobrevivir en un mundo en constante cambio. Las adaptaciones<br />
son rasgos que incrementan la capacidad de sobrevivir en un<br />
ambiente determinado.<br />
j. Son capaces de modificar el ambiente en el que viven. Son sistemas<br />
abiertos, en los que se intercambia permanentemente materia y energía<br />
con el entorno. Esta acción modifica el medio en el que viven, transformándolo<br />
de manera perceptible o no, rápida o lentamente.<br />
k. Poseen irritabilidad. Es la capacidad de reaccionar ante las señales
o estímulos que perciben de su entorno. A través de la irritabilidad los<br />
organismos pueden ubicar su alimento, su pareja, el peligro, etc. La respuesta<br />
ante los estímulos depende de las especies, por lo tanto es muy<br />
variada. Esta característica les permite aprovechar mejor las posibilidades<br />
que ofrece el medio ambiente o reaccionar ante situaciones de riesgo.<br />
La materia inerte puede presentar alguna de las características enunciadas<br />
anteriormente. Por ejemplo, los cristales “crecen” por adición de<br />
materia, los autos funcionan degradando combustible (alimento?),y se<br />
mueven, Los combustibles orgánicos, como el petróleo, están formados<br />
por largas y complejas cadenas de carbono.<br />
Resumiendo: Toda la materia viva está compuesta por:<br />
• Agua (hasta 70-80% <strong>del</strong> peso celular).<br />
• Bioelementos primarios como C, O, N, H, P y S, imprescindibles para<br />
formar los principales tipos de moléculas biológicas (glúcidos, lípidos,<br />
proteínas y ácidos nucléicos).<br />
• Bioelementos secundarios: todos los restantes; algunos son imprescindibles<br />
como el Ca, Na, Cl, K, Mg, Fe, etc., otros sólo son fundamentales<br />
para especies determinadas.<br />
Sin duda, el rasgo más distintivo de los seres vivos es el grado de organización<br />
que presentan. En esta organización está implícito el carácter<br />
de los seres vivos de producir sus propios componentes, es decir, de producirse<br />
a sí mismos. A este tipo de organización se la denomina “organización<br />
autopoiética”. En las moléculas de ADN que poseen los seres vivos<br />
se encuentra la información necesaria para producir todas las proteínas<br />
necesarias para garantizar su funcionamiento, organizar su estructura,<br />
reparar y reemplazar sus componentes y originar nuevos seres vivos.<br />
2.2. Los seres vivos como sistemas complejos, abiertos y coordinados<br />
Los sistemas abiertos son los que intercambian masa y energía con su<br />
ambiente, es decir, son los que en su dinámica, en su actividad de transformación,<br />
reciben entradas <strong>del</strong> ambiente y vuelcan hacia él sus salidas.<br />
Es decir, están en constante “comunicación” con su entorno.<br />
Estos sistemas abiertos son capaces o tienen la capacidad de evitar<br />
la ENTROPÍA, es decir la pérdida irreversible de “energía”, que ocurre<br />
inexorablemente en todo sistema. Los sistemas abiertos pueden compensar<br />
esa pérdida irreversible de “energía” y organización en la medida en<br />
que son capaces de adquirir <strong>del</strong> ambiente, primeramente información y en<br />
segundo término energía. Están así en comunicación con su hábitat.<br />
La energía integra las partículas elementales, éstas forman el átomo,<br />
los átomos se agrupan en moléculas, las moléculas forman los diferentes<br />
elementos, estos a su vez constituyen los seres vivos, de tal manera que<br />
los sistemas menores constituyen sistemas más complejos, siendo los primeros<br />
subsistemas de los sistemas más complejos.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
53
2.3.Niveles de organización<br />
Una de las características más sorprendentes de la vida es la organización.<br />
Ya se mencionó el nivel de organización celular, pero dentro<br />
de cada organismo específico pueden identificarse algunos otros niveles:<br />
nivel químico, nivel celular, nivel orgánico y nivel ecológico.<br />
El nivel químico es el nivel de organización más simple. Este nivel<br />
abarca las partículas básicas de toda la materia, los átomos, y sus combinaciones,<br />
llamadas moléculas. Un átomo es la unidad más pequeña de<br />
un elemento químico que aún conserva las propiedades características de<br />
dicho elemento. Los átomos se combinan por medios químicos (enlaces<br />
químicos), y dan lugar a moléculas. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno<br />
se combinan con uno de oxígeno y forman una molécula de agua<br />
(H 2 O). La asociación de moléculas pequeñas en estructuras más grandes<br />
da lugar a las macromoléculas (proteínas, formadas por la asociación de<br />
aminoácidos; polisacáridos, que resultan de la unión de muchas moléculas<br />
de monosacáridos; ácidos nucleicos, que se forman por condensación<br />
de nucleótidos, que a su vez están constituidos por una base nitrogenada,<br />
un azúcar y ácido fosfórico). En algunos casos macromoléculas iguales o<br />
distintas se asocian en estructuras denominadas supramacromoleculares,<br />
como ocurre en la pared celular de los vegetales, con predominio de celulosa,<br />
pero con hemicelulosas y pectinas.<br />
Al nivel celular se observa que hay muchas moléculas diversas que<br />
pueden asociarse entre sí hasta obtenerse estructuras complejas, y altamente<br />
especializadas, a las que se denomina organelos u orgánulos.<br />
El nivel orgánico, se evidencia en los organismos pluricelulares complejos,<br />
donde las células de igual o distinto tipo se agrupan para formar<br />
tejidos, como el tejido muscular y el nervioso en los animales, o el tejido<br />
de transporte o de secreción en las plantas. Los tejidos, a su vez, están organizados<br />
en estructuras funcionales llamadas órganos, como el corazón<br />
y el estómago en los animales, o la hoja, el tallo o la raíz, en las plantas.<br />
En los animales, cada grupo de funciones biológicas es realizado por<br />
un conjunto coordinado de tejidos y órganos llamado aparato o sistema<br />
orgánico. El conjunto de individuos semejantes entre sí, definen a una<br />
especie.<br />
Finalmente, los organismos interactúan entre sí y originan niveles de<br />
organización biológica aún más complejos, como el nivel ecológico. Todos<br />
los miembros de una especie que ocupan la misma área geográfica al<br />
mismo tiempo forman una población.<br />
Las poblaciones viven como parte de una comunidad, es decir un<br />
conjunto de organismos distintos que habitan un ambiente común y que<br />
están en interacción recíproca. Las interacciones que tienen lugar dentro<br />
de las comunidades gobiernan el flujo de energía y el reciclado de los<br />
elementos dentro <strong>del</strong> ecosistema.
2.3.1. Las biomoléculas<br />
2.3.1.1. Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por<br />
carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre<br />
y en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre entre<br />
otros elementos.<br />
Son las sustancias que componen las estructuras celulares y las herramientas<br />
que hacen posible las reacciones químicas <strong>del</strong> metabolismo celular.<br />
En la mayoría de los seres vivos (a excepción de las plantas que tienen más<br />
celulosa) representan más de un 50% de su peso en seco. Una bacteria puede<br />
tener cerca de 1000 proteínas diferentes, en una célula humana puede<br />
haber 10.000 clases de proteínas distintas.<br />
2.3.1.2.Los Hidratos de Carbono<br />
Los carbohidratos son los compuestos<br />
orgánicos más abundantes<br />
de la biosfera y a su vez los más<br />
diversos. Normalmente se los encuentra<br />
en las partes estructurales<br />
de los vegetales y también en los<br />
tejidos animales, como glucosa o<br />
glucógeno.<br />
Sirven como fuente de energía<br />
para todas las actividades celures<br />
vitales.<br />
Las plantas verdes y las bacterias fotosintetizadoras los producen durante<br />
la fotosíntesis.<br />
Los principales puntos a recordar y comprender respecto a los Hidratos<br />
de Carbono son:<br />
• Son importantes metabólicamente.<br />
• Son la mayor fuente de energía almacenada de los seres vivos.<br />
• Sus anillos de carbono contienen grandes cantidades de energía. Por<br />
ejemplo, la glucosa completamente metabolizada: libera 686 kcal/mol.<br />
C 6 H 12 O 6 6 CO 2 + 6 H 2 O<br />
1.3.1.3.Los Lípidos:<br />
Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono<br />
(C) e hidrógeno (H) y oxígeno (O). Además pueden contener también<br />
fósforo (P), nitrógeno (N) y azufre (S). Es un grupo de sustancias muy<br />
heterogéneas que sólo tienen en común estas características:<br />
• Son insolubles en agua.<br />
• Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno,<br />
etc.<br />
• Constituyentes importantes fuentes de la alimentación (aceites, manteca,<br />
yema de huevo), representan una importante fuente de energía y<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
55
de almacenamiento, funcionan como aislantes térmicos, componentes<br />
estructurales de membranas biológicas, son precursores de hormonas<br />
(sexuales, corticales), ácidos biliares, vitaminas etc.<br />
Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:<br />
Función de reserva. Son la principal reserva energética <strong>del</strong> organismo.<br />
Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas.<br />
Recubren órganos y les dan consistencia, o protegen mecánicamente<br />
como el tejido adiposo de piés y manos.<br />
Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan<br />
las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta<br />
función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las Prostaglandinas.<br />
Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino<br />
hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los<br />
ácidos biliares.<br />
2.3.1.4.Los Ácidos Nucleicos: en el capítulo de genética encuentras su<br />
descripción.<br />
2.3.2. Agua y minerales<br />
El agua es el nutriente más esencial y el primer<br />
líquido para la vida humana.<br />
Dos terceras partes de nuestro cuerpo está compuesto<br />
de agua.<br />
El agua es la base de la sangre y la linfa, regula la<br />
temperatura corporal, mantiene la piel joven y elástica, los músculos<br />
fuertes y lubrica todas la articulaciones y órganos manteniéndolos en<br />
perfectas condiciones de uso.<br />
El agua en el cuerpo funciona principalmente como un fuerte disolvente.<br />
El agua contiene muchos ingredientes invisibles: minerales, oxígeno,<br />
nutrientes, productos de deshecho y contaminantes. La sangre (90%<br />
agua) circula por el cuerpo distribuyendo nutrientes y , mientras recopila<br />
desechos y dióxido de carbono. El agua juega una función crucial en la<br />
digestión, transportando estos nutrientes y energía a nuestros tejidos y<br />
células, y eliminando los productos tóxicos <strong>del</strong> metabolismo a través de<br />
los riñones y vejiga en forma de orina, y a través de las glándulas con el<br />
sudor.<br />
En el ser humano, la absorción de agua esta regulada por el mecanismo<br />
de la sed. Las membranas celulares son permeables, por lo que es<br />
importante que las concentraciones de sustancias disueltas permanezcan<br />
en equilibrio estable a ambos lados de las mismas. Esto se consigue mediante<br />
la regulación <strong>del</strong> aporte y la eliminación de agua por el cuerpo.<br />
El mecanismo fisiológico de la sed regula el suministro, por medio <strong>del</strong><br />
liquido ingerido, que es eliminado por el riñón.<br />
Cuando el nivel de agua celular disminuye, los receptores cerebrales
detectan el cambio y ordenan por medio de impulsos nerviosos la baja de<br />
la eliminación de agua por los riñones y de la secresión de saliva, que a<br />
su vez provoca sequedad bucal y deseos de beber.<br />
Los minerales son sustancias inorgánicas, que el cuerpo necesita para<br />
formar los huesos, dientes, y glóbulos rojos, para posibilitar las reacciones<br />
químicas celulares y para regular los líquidos corporales. Los minerales<br />
esenciales (o indispensables para la vida <strong>del</strong> organismo) se clasifican en<br />
dos grupos: los microminerales: calcio, cloro, magnesio, fósforo, potasio,<br />
sodio y azufre, de los cuales se necesitan mas de 100 mg diarios y los macrominerales:<br />
cobalto, cobre, flúor, yodo, hierro, manganeso, molibdeno,<br />
selenio y cinc, entre otros, de los que se necesitan cantidades diarias muy<br />
pequeñas.<br />
3. ¿Cómo opera la energía en los procesos biológicos?<br />
3.1. Ciclo de la materia y flujo de la energía - Procesos Metabólicos<br />
2.1.1.La energía y la transformación. Energía y ATP<br />
En muchas ocasiones de tu vida<br />
cotidiana usas el termino energía<br />
para significar fuerza, vigor o actividad.<br />
Sin embargo, desde el punto<br />
de vista científico, el concepto de<br />
energía es distinto.<br />
La energía es lo que hace que todo funcione. Sin energía no podrían<br />
funcionar las máquinas, ni siquiera podrían producirse los procesos vitales,<br />
por lo que no sería posible la vida. En resumen, puede decirse que la<br />
energía es todo aquello que hace posible cualquier actividad, tanto física<br />
como biológica.<br />
El concepto de energía no es fácil de comprender, ya que la energía<br />
sólo se pone de manifiesto cuando pasa de unos cuerpos a otros. Es decir,<br />
cuando se transforma. Continuamente se producen transformaciones de<br />
energía en la Naturaleza: la energía que recibimos <strong>del</strong> Sol transforma en<br />
agua la nieve de las montañas, eleva la temperatura de los ambientes,<br />
hace crecer las plantas que alimentan a diferentes animales, etc. Es decir,<br />
muchas de estas transformaciones tienen lugar sin que intervenga el<br />
hombre.<br />
Según lo expuesto, se puede definir la energía en los siguientes términos:<br />
La energía es una propiedad de los cuerpos que produce transformaciones<br />
en ellos mismos o en otros cuerpos.<br />
No es lo mismo energía que fuerza: las fuerzas se ejercen sobre los cuerpos,<br />
mientras que la energía la poseen los cuerpos, pasando de unos a otros.<br />
La energía necesaria para los trabajos que realiza la célula proviene<br />
de los productos que la célula incorpora y que degrada en los procesos<br />
metabólicos.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
57
El ATP: la “moneda universal de E°” en los sistemas biológicos<br />
El ATP (Adenosina Tri Fosfato, o Trifosfato de Adenosina) pertenece al<br />
grupo de los nucleótidos, por lo tanto está compuesto por una base nitrogenada<br />
(adenina), una pentosa (ribosa) y un grupo fosfato (tres radicales<br />
fosfato con enlaces de alta energía).<br />
El ATP es una molécula que almacena energía, la misma se almacena<br />
en los enlaces fosfato que son dos para cada molécula de ATP.Cada uno<br />
de ellos equivale a 8000 kcal/mol. Otro aspecto importante es que estos<br />
enlaces fosfato se rompen fácilmente, por lo cual su energía almacenada<br />
está disponible para los procesos bioquímicos.<br />
Liberación de energía <strong>del</strong> ATP:<br />
La energía almacenada en los enlaces de fosfato se libera a través de<br />
un proceso catabólico. Recuerda que catabolismo es un tipo de metabolismo<br />
que consiste en la transformación de una molécula compleja en otras<br />
más sencillas con liberación de energía.<br />
Pues este es el caso <strong>del</strong> ATP, el cual tiende a liberar su grupo fosfato<br />
para transformarse en Adenosina Di Fosfato o ADP.<br />
De esta forma es que el ATP, libera energía transformándose en ADP<br />
+ P + E°.<br />
Esta reacción es reversible, o sea el ATP <strong>del</strong> organismo se reconstituye<br />
a partir de ADP para almacenar la energía presente en los alimentos que<br />
consumimos.<br />
Usualmente el ATP se transforma en ADP para liberar energía, y el<br />
ADP en ATP para almacenar energía. Sin embargo bajo ciertas condiciones<br />
el ADP se transforma en AMP (Adenosina Mono Fosfato), liberando<br />
así un excedente de energía al romper el segundo enlace fosfato, pero esta<br />
condición no es muy usual.<br />
El sistema ATP / ADP sirve como un sistema de intercambio de energía.<br />
Es importante recalcar que esta “transacción” energética (almacenamiento<br />
y liberación) utilizando ATP, es común en todos los sistemas<br />
biológicos, desde los procariotes hasta los organismos más complejos <strong>del</strong><br />
grupo pluricelular.<br />
¿Para qué se usa el ATP?. Para:<br />
Transporte activo en las membranas celulares, para el movimiento de
solutos en contra <strong>del</strong> gradiente de concentración. De toda la utilización<br />
de ATP por las células, se le atribuye a este proceso un 30% de participación.<br />
Síntesis de compuestos químicos (anabolismo), recuerda que muchos<br />
de los procesos bioquímicos requieren energía para ejecutarse o sea son<br />
procesos endergónicos. El ATP provee la energía para la ejecución de<br />
dichas reacciones.<br />
Trabajo mecánico, específicamente movimiento muscular, de cilios<br />
- flagelos y movimientos ameboides.<br />
Lugar de síntesis: El lugar donde se sintetiza el ATP radica en las<br />
crestas mitocondriales. En los procariotes, este trabajo se realiza en la<br />
membrana celular.<br />
En el citoplasma también se produce ATP, pero en proporciones considerablemente<br />
menores o muy poco significativas.<br />
La energía de los alimentos y su transformación en ATP: Todos los<br />
grupos alimenticios (carbohidratos, lípidos y proteínas) pueden transformarse<br />
en ATP. Sin embargo los procesos que atraviesan son diferentes.<br />
2.1.2. Reacciones REDOX<br />
Ahora, repasemos los conceptos de reducción y oxidación.<br />
Se dice que un compuesto se oxida cuando libera electrones y que se<br />
reduce cuando los captura. Analiza el siguiente esquema:<br />
3.2.Procesos catabólicos<br />
3.2.1.Enzimas<br />
Las enzimas son proteínas altamente especializadas que tienen como<br />
función la catálisis o regulación de la velocidad de las reacciones químicas<br />
que se llevan a cabo en los seres vivos. Casi todas las reacciones quí-<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
59
micas de las células son catalizadas por enzimas, con la particularidad de<br />
que cada enzima solo cataliza una reacción, por lo que existirían tantas<br />
enzimas como reacciones, y no se consumen en el proceso.<br />
En una reacción catalizada por enzima (E), los reactivos se denominan<br />
sustratos (S), es decir la sustancia sobre la que actúa la enzima. El sustrato<br />
es modificado químicamente y se convierte en uno o más productos (P).<br />
Como esta reacción es reversible se expresa de la siguiente manera:<br />
3.2.2. Respiración celular: Es el conjunto de reacciones que en las células<br />
eucariotas la respiración se realiza en la mitocondria.<br />
3.2.3.Glucólisis: Es “la conversión metabólica de los azúcares en compuestos<br />
más sencillos”.<br />
3.2.4.Respiración Anaeróbica: Se realiza por: la fermentación alcohólica<br />
producida por levaduras y la fermentación acidoláctica que ocurre en<br />
los músculos.<br />
3.2.5. El ciclo de Krebs: una cadena de oxidaciones. El producto final de<br />
estos procesos, que ocurren en el citoplasma de cada célula bajo condiciones<br />
aeróbicas, es la acetil CoA. El ciclo de Krebs consiste en una serie<br />
de reacciones en la cual confluyen todas las reacciones catabólicas de la<br />
respiración aeróbica.<br />
3.2.6.Cadena Respiratoria: En este conjunto de reacciones, toda la energía<br />
que hemos rescatado de la molécula de glucosa y que inicialmente<br />
entró al metabolismo energético es utilizada para reducir el oxígeno en<br />
agua.<br />
4. ¿Cuál es el comportamiento de los organismos como sistemas<br />
complejos, abiertos y coordinados?<br />
4.1.Funciones: El organismo vivo por ser un sistema abierto, intercambia<br />
materia e información con el medio circundante. Desde el medio<br />
llegan al organismo:<br />
• Alimentos, que se convierten en sustancia nutritiva, que se utilizan para<br />
construir estructuras corporales y para realizar los procesos biológicos.<br />
• Oxígeno, tomado <strong>del</strong> aire atmosférico, es indispensable para la realización<br />
de los procesos que liberan energía contenida en las sustancias<br />
nutritivas.<br />
• Estímulos externos, luz, calor, captados por los receptores sensoriales y<br />
procesados como información acerca de los cambios ambientales.
Desde el punto de vista biológico todo esto se puede resumir en las<br />
funciones vitales que han de realizar todos los seres vivos:<br />
Funciones de nutrición: son aquellas que hacen posible la obtención y<br />
transformación de materia y energía. Son: la incorporación, transformación<br />
de alimentos, el intercambio de gases que intervienen en la respiración<br />
celular, el transporte de sustancias, la eliminación de desechos.<br />
En toda la escala <strong>del</strong> reino animal, se han desarrollado diferentes sistemas<br />
para conseguir el alimento, estos sistemas han ido evolucionando<br />
y haciéndose más complejos.<br />
Así tenemos desde animales en los que los alimentos<br />
llegan directamente a todas las células, no<br />
han desarrollado un aparato especializado en la<br />
nutrición, como los Poríferos y los Cnidarios:<br />
Hasta los que han desarrollado un verdadero<br />
sistema digestivo, cuyo ejemplo más desarrollado<br />
es el aparato digestivo de la especie humana.<br />
En los invertebrados, a partir de los anélidos, se desarrolla un aparato<br />
digestivo que recorre todo el animal y que comienza en un orificio de entrada,<br />
la boca, y termina en un orificio de salida, el ano. En los vertebrados,<br />
todos los grupos presentan un aparato digestivo que se va haciendo<br />
más complejo y con órganos y tejidos semejantes al de la especie humana.<br />
¿Sabrías enumerar los diferentes órganos y estructuras que forman el<br />
aparato digestivo de los humanos?<br />
Funciones de relación y coordinación: permiten mantener la estabilidad<br />
<strong>del</strong> medio interno <strong>del</strong> organismo respecto <strong>del</strong> medio externo, que<br />
cambia continuamente. Estas funciones son: la transmisión de estímulos,<br />
la transmisión de señales, la elaboración de respuestas, y la defensa <strong>del</strong><br />
organismo contra agentes extraños.<br />
Todos los animales necesitan relacionarse con el entorno en el que<br />
viven y con otros seres vivos. Para ello, todos los animales, desde los más<br />
simples hasta los más complejos, desarrollan sistemas que les permiten<br />
realizar estas funciones.<br />
En los Cnidarios encontramos, por ejemplo, que en los tentáculos tienen<br />
unas células que contienen un líquido urticante y venenoso, que les<br />
sirve para paralizar a sus presas o asustar y repeler a otros animales.<br />
Más a<strong>del</strong>ante, en la escala evolutiva,<br />
se desarrollan los órganos de los<br />
sentidos que permiten a los animales<br />
relacionarse con su entorno. Por ejemplo,<br />
los insectos desarrollan un sentido<br />
de la vista rudimentario, no son ojos<br />
como los tuyos, pero cumplen la misma<br />
función.<br />
El proceso evolutivo culmina con el complejo aparato que se encarga<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
61
de ponernos en comunicación con nuestro entorno, nos referimos al Sistema<br />
Nervioso Humano.<br />
Función de reproducción: Mediante la reproducción, los seres vivos se<br />
perpetúan, es decir, todos los seres vivos provienen de otros seres vivos.<br />
En el Reino Animal se dan los dos tipos de reproducción que existen en<br />
todos los seres vivos:<br />
Reproducción asexual: a partir de un organismo se obtiene la descendencia<br />
directamente, por bipartición o por formación de esporas. Todos<br />
los organismos son idénticos genéticamente, como si fueran clonados.<br />
Este tipo de reproducción en el reino animal se da exclusivamente en los<br />
más primitivos y menos evolucionados, los Poríferos y los Cnidarios. En<br />
este tipo de organismos no existen sexos.<br />
Reproducción sexual: aparecen células diferenciadas<br />
que se encargan de producir los<br />
gametos masculino y femenino, que al unirse<br />
darán lugar al nuevo ser. Los descendientes no<br />
son idénticos a los progenitores y aparece la variabilidad<br />
genética. Se da en todos los grupos <strong>del</strong><br />
reino animal.<br />
Con la reproducción sexual, aparecen los sexos, pero en el reino animal<br />
podemos encontrarnos con dos situaciones. Especies con los dos<br />
sexos en el mismo individuo: especies hermafroditas, en estas especies<br />
existen células que producen el gameto femenino y otras que producen<br />
el gameto masculino. Aunque luego la fecundación puede ser cruzada, es<br />
decir un individuo de una especie hermafrodita no se fecunda a sí mismo.<br />
En los anélidos podemos encontrar ejemplos de especies hermafroditas.<br />
Especies con diferencias anatómicas y funcionales entre los dos sexos:<br />
existe un sexo femenino que produce óvulos y un sexo masculino que<br />
produce espermatozoides.<br />
La fecundación, puede ser:<br />
Fecundación externa, como en muchos grupos de peces: la hembra<br />
expulsa los huevos sin fecundar al exterior y el macho los cubre con su<br />
esperma.<br />
Fecundación interna: la fecundación se produce dentro <strong>del</strong> cuerpo de<br />
la hembra, para ellos se desarrollan órganos copuladores, se da, por ejemplo,<br />
en mamíferos.<br />
En cuanto al tipo de desarrollo, este puede ser:<br />
Ovíparo: el nuevo animal se desarrolla<br />
dentro de un huevo. Se da en toda la escala<br />
animal excepto en mamíferos.<br />
Vivíparo: el nuevo animal se desarrolla<br />
dentro <strong>del</strong> cuerpo de la madre. Se da en los<br />
mamíferos.
4.2. Equilibrio: Homeostasis<br />
En Biología la homeostasis es el estado de equilibrio dinámico o el<br />
conjunto de mecanismos por los que todos los seres vivos tienden a<br />
alcanzar una estabilidad en las propiedades de su medio interno y por<br />
tanto de la composición bioquímica de los líquidos, células y tejidos,<br />
para mantener la vida, siendo la base de la fisiología. Por lo tanto toda<br />
la organización estructural y funcional de los seres vivos tiende hacia un<br />
equilibrio dinámico.<br />
Los organismos mantienen dentro de un equilibrio homeostático la<br />
concentración de oxígeno y dióxido de carbono, el pH, la concentración de<br />
nutrientes y productos de desecho, la concentración de sales, el volumen y<br />
presión de los fluidos extracelulares y, en el caso de animales homeotermos,<br />
la temperatura. Para ello, los organismos pluricelulares complejos<br />
tienen sistemas de control, con censores especializados en detectar los<br />
más mínimos cambios. Cuando ocurre un cambio en el cuerpo, este responde<br />
tratando de invertirlo, regresando a la condición anterior (a esto se<br />
lo llama feed back negativo).<br />
Las propiedades que rigen un sistema homeostático son:<br />
Estabilidad: Sólo se permiten pocos cambios en el tiempo.<br />
Equilibrio: Los sistemas homeostáticos requieren una completa organización<br />
interna, estructural y funcional para mantener el equilibrio.<br />
Actividad 1<br />
Características de los seres vivos<br />
Para pensar, relacionar, asociar, y reflexionar<br />
Antes de comenzar puedes leer el texto completo las veces que consideres necesario.<br />
A continuación rellena todos los espacios en blanco utilizando los siguientes<br />
términos:<br />
adenosín trifosfato - asexual - constancia - células - diferenciación - energía<br />
estímulos - multicelulares - organelas - organogénesis - sexual - tejidos<br />
- ácido desoxirribonucleico – células.<br />
Adquisición y liberación de energía: la adquisición de (luz solar,<br />
productos químicos inorgánicos o de otros organismos), el almacenamiento de la<br />
misma en moléculas como el ATP ( ) y su posterior utilización en<br />
procesos de síntesis.<br />
Reproducción y herencia. Dado que toda célula proviene de otra célula, debe<br />
existir alguna forma de reproducción, ya sea (sin recombinación de<br />
material genético) o (con recombinación de material genético). La<br />
mayor parte de los seres vivos usan un producto químico:<br />
el ADN ( ) como el soporte físico de la información que contienen.<br />
Homeostasis, es el mantenimiento de la <strong>del</strong> medio interno en tér-<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
63
minos de temperatura, pH, contenido de agua, concentración de electrolitos, etc.<br />
Gran parte de la energía de un ser vivo se destina a mantener el medio interno<br />
dentro de límites homeostáticos.<br />
Crecimiento y desarrollo. Aún los organismos unicelulares crecen. Cuando están<br />
recién formados luego de una división tienen un tamaño y deben crecer hasta<br />
convertirse en maduras. Los organismos pasan por<br />
un proceso más complicado: y<br />
Organización. Los seres vivos muestran un alto grado de organización como, organismos<br />
multicelulares subdivididos en, tejidos subdivididos en<br />
, células en , etc.<br />
Detección y respuesta a los (tanto internos como externos).<br />
Actividad 2<br />
Lee el texto y luego responde a las consignas al final <strong>del</strong> mismo.<br />
LOS SERES VIVOS COMO SISTEMAS ABIERTOS, COMPLEJOS Y COORDINADOS<br />
Los sistemas abiertos intercambian materia, energía e información con el medio<br />
circundante. Desde una célula a los organismos pluricelulares, existe una organización<br />
compleja que resulta necesaria para asegurar el buen funcionamiento<br />
<strong>del</strong> organismo, y en consecuencia, su supervivencia. Esta organización implica<br />
diversas partes, cada una de las cuales a su vez se comporta como un sistema,<br />
con una función determinada, específica, que actúa de manera integrada y coordinada<br />
con el resto.<br />
En las células se agrupan diferentes tipos de sustancias que se ordenan en compartimentos<br />
separados, cada uno de los cuales cumple una función específica, y<br />
se interrelaciona con los demás. Del mismo modo en los organismos pluricelulares,<br />
las células se organizan en tejidos, éstos en órganos, que aunque se reparten<br />
las diversas tareas <strong>del</strong> organismo, dependen unos de otros. Luego, por esto los<br />
seres vivos pueden considerarse también sistemas complejos constituidos por<br />
subsistemas o partes que actúan en función de un objetivo: la conservación, y la<br />
continuidad de la vida.<br />
La materia se organiza de lo más simple a lo más complejo en los siguientes<br />
niveles: partícula subatómica, átomo, molécula, célula, tejido, órgano, sistema de<br />
órganos, organismo complejo. Las partículas subatómicas (electrones, protones y<br />
neutrones) se combinan de diferentes maneras y forman los átomos que corresponden<br />
a los distintos elementos. Los átomos se unen y forman moléculas que<br />
constituyen los diferentes tipos de sustancias. Cada nuevo nivel de organización<br />
no constituye la agrupación de los componentes <strong>del</strong> nivel anterior, sino que<br />
presenta propiedades nuevas, variadas y diferentes de cada uno de sus componentes.<br />
La cantidad, la proporción y el modo de combinarse los componentes determinan<br />
las propiedades <strong>del</strong> nuevo nivel de organización.<br />
Las moléculas no tienen vida, al organizarse pueden dar origen a una célula, en
la que aparece la vida con una característica nueva y distinta. Pero cualquier<br />
agrupación de moléculas no dará lugar a la formación de una célula, y además<br />
no todas las células son iguales, a pesar de que todas se forman a partir de moléculas.<br />
En una célula se pueden encontrar miles de clases de moléculas y, a pesar de que<br />
muchas de ellas se forman a partir de los mismos elementos (carbono, hidrógeno<br />
y oxígeno), su modo de organización les confiere características particulares y<br />
funciones específicas dentro <strong>del</strong> organismo. Las moléculas que constituyen las<br />
principales sustancias de los seres vivos son: agua, minerales, carbohidratos,<br />
lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas.<br />
Cada célula puede considerarse una “fabrica molecular”. Los materiales entran<br />
a través de la membrana plasmática, los aminoácidos se unen con utilización<br />
de energía, para formar sustancias más complejas, las proteínas. Estas son reacciones<br />
de síntesis que proveen a la célula de los materiales necesarios para el<br />
crecimiento, la reparación y la multiplicación. En sus uniones químicas, guardan<br />
energía que puede ser utilizada por la célula en caso de necesidad.<br />
Otros materiales son sometidos a procesos de degradación, sus moléculas se<br />
rompen y en esa ruptura liberan energía, por ejemplo a partir de la glucosa en<br />
presencia de oxígeno se obtiene dióxido de carbono y agua. Estas reacciones de<br />
degradación proveen a la célula de la energía necesaria para realizar sus trabajos.<br />
Las reacciones que sintetizan sustancias a partir de otras sustancias más sencillas<br />
con consumo de energía se denominan procesos metabólicos constructivos o<br />
anabolismo.<br />
Las reacciones en las que se degradan moléculas de mayor tamaño, con liberación<br />
de energía, se denominan procesos metabólicos degradativos o catabolismo.<br />
En conjunto ambas reacciones constituyen el metabolismo a través de procesos<br />
catabólicos (respiración celular: Glucólisis, Ciclo de Krebs, Cadena respiratoria) y<br />
anabólicos (Interrelación entre los procesos de fotosíntesis y respiración).<br />
“METABOLISMO CELULAR” DEL LIBRO: “El Organismo Humano”, Biología_Polimodal<br />
de Hilda Suárez-Logseller (2003): 56-57 y 62-64<br />
1) Contesta las siguientes preguntas luego de la lectura detenida de este capítulo.<br />
a)¿Con qué contenidos se relaciona este texto? ¿Por qué?<br />
b)¿De qué manera la célula obtiene energía a partir de la glucosa?<br />
c)¿Cómo logra obtener energía la célula, si no dispone de glucosa en su interior?<br />
d)Argumenta una explicación para interpretar lo siguiente: “Las sustancias que<br />
se forman durante el metabolismo celular, constituyen desechos que deben ser<br />
eliminados <strong>del</strong> organismo”.<br />
e)¿Cuál es el destino de las diferentes sustancias que salen de la célula?<br />
f)¿Cuáles son los sistemas de órganos involucrados en el metabolismo celular?<br />
g)Busca en el texto un ejemplo de funcionamiento simultáneo de sistemas que<br />
participen en la nutrición celular.<br />
h)¿Cuál es la importancia de este funcionamiento simultáneo?<br />
i)¿Cuáles son las consecuencias para las células <strong>del</strong> organismo, de respirar aire<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
65
contaminado con CO 2 y en lugares de grandes alturas?<br />
2) En el siguiente esquema es posible reconocer los diferentes niveles de organización<br />
<strong>del</strong> organismo de un vertebrado (el hombre). Con esta lectura y con la<br />
observación detallada <strong>del</strong> gráfico, puedes completar.
CAPÍTULO 4.<br />
LA CÉLULA COMO<br />
UNIDAD ESTRUCTU-<br />
RAL Y FUNCIONAL<br />
67
LA CÉLULA COMO UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL<br />
1. ¿Cómo nace la Teoría Celular? Un poco de historia…<br />
La naturaleza celular de la vida se fue descubriendo muy lentamente.<br />
En 1665, el científico inglés Robert Hooke identificó una gran cantidad<br />
de pequeñas “celdillas” en un pedazo de corcho puesto en un microscopio.<br />
Las llamó “células” porque le recordaban a las pequeñas habitaciones<br />
o celdas ocupadas por los monjes.<br />
En 1673, el inventor holandés, Antón Van Leeuwenhoek dio a conocer<br />
a la Sociedad Real Británica sus observaciones acerca de eritrocitos, de<br />
espermatozoides y de una gran cantidad de “animáculos microscópicos”<br />
contenidos en el agua de los charcos.<br />
La presencia de la pared celular como estructura que las hace más<br />
fácilmente observables y diferenciables en el microscopio hizo que los<br />
microscopistas fueran los primeros en darse cuenta de que las plantas<br />
estaban formadas completamente por células.<br />
El estudio científico de las células recién se inicia en el siglo XIX, con<br />
el mejoramiento de los microscopios debido a la eliminación de las aberraciones<br />
cromáticas y al perfeccionamiento <strong>del</strong> pulido de las lentes.<br />
En 1830, el zoólogo y fisiólogo alemán Theodor Schwann vio que el<br />
cartílago contiene células que semejan a las de las plantas.<br />
En 1838 Matías Schleiden, botánico alemán, describía a los vegetales<br />
como “agregados de seres completamente individualizados, independientes<br />
y distintos”.<br />
En 1839 Theodor Schwann publicó un artículo titulado “Investigaciones<br />
microscópicas sobre la concordancia de estructura y de desarrollo<br />
de los animales y plantas”. En esta obra presenta la idea central de que<br />
“hay un principio general de construcción para todas las producciones<br />
orgánicas y este principio de construcción es la formación de las células”.<br />
Cuentan que Schleiden y Schwann habían tenido un encuentro en Berlín<br />
donde habían intercambiado sus observaciones <strong>del</strong> mundo vegetal y animal.<br />
Ambos concibieron a la célula como la unidad básica.<br />
Finalmente, recién en 1855, dos investigadores alemanes, Remarck<br />
(1815 – 1865) y Rudolf Virchow (1821- 1902) establecen que toda célula<br />
procede de otra célula.<br />
Un cuarto de siglo más tarde, se descubrieron los procesos de división<br />
celular y se postuló un nuevo axioma: todo núcleo procede de otro núcleo.<br />
Finalmente los tres principios de la teoría celular moderna evolucionaron<br />
directamente de los enunciados de Virchow.<br />
Sintetizando: podemos decir que la teoría celular planteó la importante<br />
generalización de que “todos los seres vivos están formados por células”.<br />
El aporte de otras investigaciones llevó a la inclusión de nuevas interpretaciones<br />
y, en la actualidad, la teoría celular postula las siguientes ideas:<br />
• Todos los seres vivos están formados por una o más células.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
“Quizás no sepamos nunca el hecho histórico,<br />
ocurrido hace tres mil millones<br />
de años o más, que determinó, de una<br />
vez para siempre, el predominio <strong>del</strong> los<br />
organismos L, pero el problema no da<br />
lugar a nuevas cuestiones de fundamento.<br />
La evolución de la especificidad óptica<br />
fue sólo una parte <strong>del</strong> proceso más<br />
general <strong>del</strong> establecimiento <strong>del</strong> orden<br />
biológico”.<br />
L. Orgel<br />
69
• La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.<br />
• Las células se originan a partir de otras células.<br />
• Las células contienen material genético que permite la transmisión de<br />
caracteres hereditarios a la descendencia.<br />
Si bien las células observadas por Hooke estaban vacías porque eran<br />
de tejido muerto, el término “célula” fue adoptado para designar a la menor<br />
porción de materia que cumple con las funciones vitales (por ejemplo<br />
se mantiene en homeostasis, crece, adquiere energía y materiales a partir<br />
<strong>del</strong> medio, responde a estímulos, entre otros), es decir, es la unidad estructural<br />
y funcional fundamental de todos los seres vivos (así como el átomo<br />
es la unidad fundamental de las estructuras químicas). Si por algún medio<br />
se destruye la organización celular, la función celular también se altera.<br />
Características poseen los seres vivos que los diferencian de la<br />
materia inanimada<br />
Los estudios bioquímicos demostraron que la materia viviente está<br />
compuesta por los mismos elementos que constituyen el mundo inorgánico,<br />
aunque con diferencias en su organización. En el mundo inanimado<br />
existe una tendencia continua hacia el equilibrio termodinámico, en el<br />
cual se producen transformaciones entre la materia y la energía. En cambio<br />
en los organismos vivos existe un manifiesto ordenamiento en las<br />
transformaciones químicas, de modo que las estructuras y las funciones<br />
biológicas no se alteran.<br />
Las principales características que distinguen a los seres vivos de la<br />
materia inanimada son la autoduplicación y la autoorganización, además<br />
de la capacidad de evolucionar. A pesar de que algunos sistemas inertes<br />
puedan mostrar cierta capacidad de autoorganización, no es posible encontrar<br />
ninguno que alcance el grado de complejidad de un ser vivo. Por<br />
otra parte, no comparten con estos últimos el resto de las propiedades que<br />
los caracterizan.<br />
La propiedad de autoorganización está íntimamente ligada al concepto<br />
de célula puesto que esta última es, a la vez, resultado y garantía de la<br />
primera. La muerte implica la pérdida de todas las funciones vitales y, por<br />
lo tanto, la célula queda expuesta a la desorganización a que está sometido<br />
cualquier sistema inerte.<br />
El tamaño celular<br />
Dado que las células deben desempeñar múltiples papeles en la enorme<br />
gama de seres vivos diferentes, existe una gran diversidad celular.<br />
Por un lado, hay una amplísima variedad de tamaños celulares: se<br />
encuentran células sólo visibles al microscopio electrónico, por ejemplo<br />
los micoplasmas (bacterias de 0.1 micrón de diámetro), como la yema <strong>del</strong><br />
huevo de avestruz (de 75 mm de diámetro).<br />
Además se puede observar una diversidad de formas celulares, que<br />
incluso pueden modificarse a lo largo de la vida de una misma célula.
La arquitectura particular o la presencia de estructuras singulares es<br />
consecuencia <strong>del</strong> proceso de diferenciación, que permite a una célula o a<br />
un grupo de células cumplir con alguna función específica. Hay formas<br />
esféricas (por ej. cocos que son bacterias); alargadas o forma de bastón<br />
(por ej. bacilos que son bacterias); espiraladas (por ej. espirilos que son<br />
bacterias), cilíndricas (fibra muscular esquelética); forma de disco bicóncavo<br />
(glóbulos rojos) estrelladas (neuronas), etc.<br />
Si bien todas tienen una composición química y estructura similar,<br />
algunas permanecen indiferenciadas y otras se especializan para cumplir<br />
funciones determinadas. Por ejemplo las neuronas son las células especializadas<br />
en la transmisión <strong>del</strong> impulso nervioso, los glóbulos rojos en el<br />
transporte de oxígeno, etc.<br />
Las células están limitadas en su tamaño por dos restricciones, primero:<br />
si una célula fuera demasiado grande, la velocidad de difusión de los<br />
materiales esenciales desde la superficie externa de la célula al centro de<br />
la misma sería demasiado lenta para mantener la vida y segundo: conforme<br />
una célula crece, su volumen aumenta más rápidamente que el área de<br />
su superficie. Por lo tanto, el área de superficie de una célula muy grande<br />
sería demasiado pequeña para cumplir con las necesidades metabólicas<br />
<strong>del</strong> citoplasma de las células.<br />
Sintetizando:<br />
• Del variado espectro de formas y tamaños, la organización fundamental<br />
de las células es relativamente uniforme.<br />
• De las múltiples diferencias y de la existencia de organismos celulares y<br />
pluricelulares, todos los seres vivos están formados por células.<br />
Todas las células tienen:<br />
• una membrana plasmática que las limita y que está compuesta por una<br />
doble capa de fosfolípidos;<br />
• una matriz coloidal consistente en un gel casi líquido compuesto por<br />
agua, en el que están inmersos estructuras intracelulares y biomoléculas<br />
como glúcidos, lípidos, aminoácidos y proteínas;<br />
• un material genético o hereditario, constituido por ADN, que dirige las<br />
funciones de la célula y le da capacidad de reproducirse.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
71
1.Nucleolo. 2.Núcleo celular. 3.Ribosoma<br />
4.Vesículas. 5.Retículo endoplasmático<br />
Rugoso. 6.Aparato de Golgi. 7.Microtúbulos.<br />
8.Retículo endoplasmático liso. 9.Mitocondria.<br />
10.Vacuola. 11.Citoplasma. 12.Lisosoma.<br />
13.Centríolo.<br />
2. ¿Cuáles son los mo<strong>del</strong>os básicos de organización celular?<br />
a)La célula procariota<br />
b)La célula eucariota<br />
Como se ha visto en las pág. 52 y 53, las células procariotas:<br />
• Carecen de núcleo, organelas encerradas por membranas y citoesqueletos.<br />
Sus cromosomas son circulares. Frecuentemente contienen plásmidos.<br />
Algunos contienen sistemas de membranas internas.<br />
• Son los organismos más numerosos sobre la Tierra y ocupan una enorme<br />
variedad de hábitat.<br />
• Muchos son cocos, bacilos o formas espiraladas. Algunos se unen formando<br />
asociaciones, pero muy poco son verdaderamente multicelulares.<br />
Los cocos, tienen formas esféricas. Pueden formar pares, ramilletes o<br />
cadenas. Ejemplos: Streptococcus pneumoniae causante de la neumonía<br />
bacteriana; Streptococcus lactis, que se usa en la producción comercial<br />
de queso.<br />
Los bacilos tienen formas de bastones rectos. Incluyen a los organismos<br />
que causan tétano (Clostridium tetani), difteria (Corynebacterium<br />
diphteriae) y tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis) así como la Escherichia<br />
coli habitante común <strong>del</strong> tracto digestivo humano.<br />
Las formas espiraladas (son como bastones largos helicoidales) son las<br />
menos comunes, por ejemplo el Aquaspirillum sinosum, bacteria de agua<br />
dulce, que se mueve por medio de penachos de flagelos en cada polo<br />
• Se mueven por medio de flagelos, vesículas de gas o mecanismos de<br />
deslizamiento. Los flagelos rotan en lugar de batir.<br />
• Las paredes difieren de las de los eucariontes. Generalmente contienen<br />
peptidoglucanos (polímeros de aminoazúcares). Archaea carece en sus paredes<br />
de peptidoglucanos; sus lípidos de membrana difieren de los de las<br />
bacterias y los eucariontes, además contienen hidrocarburos ramificados
de cadena larga.<br />
• Se reproducen asexualmente por fisión, pero también intercambian<br />
información genética<br />
• Tienen diversas vías metabólicas y modos de nutrición.<br />
• Algunos desempeñan funciones en los ciclos de nitrógeno y de azufre.<br />
En la célula eucariota en interfase se observa que:<br />
• El núcleo constituye un compartimiento separado, limitado por la membrana<br />
nuclear. Con jugo nuclear, cromatina/cromosomas y nucleolo.<br />
• El citoplasma constituye otro compartimiento que está rodeado por la<br />
membrana plasmática<br />
• Posee pared celular (células vegetales, algas y hongos), ausentes en células<br />
de protozoos y animales.<br />
• Con: mitocondrias, cloroplastos y otros plástidos<br />
• Con retículo endoplasmático liso y rugoso<br />
• Con aparato de Golgi<br />
• Con lisosomas, peroxisomas, vacuolas, ribosomas y polirribosomas.<br />
• Con citoesqueleto<br />
• Con centríolo y derivados centriolares: cuerpos basales, cilios y flagelos<br />
Célula vegetal y Célula animal<br />
Es conveniente recalcar las principales diferencias entre células vegetales<br />
y células animales.<br />
Las células animales carecen de pared celular y de plástidos, presentan<br />
centríolo y derivados centriolares; cuando presentan vacuolas éstas<br />
son pequeñas. En cambio en las células vegetales siempre se encuentra<br />
una pared celular por fuera de la membrana plasmática; además presentan<br />
plástidos y una vacuola grande que puede constituir un importante<br />
volumen celular. Las células vegetales superiores carecen de centríolos y<br />
derivados centriolares.<br />
3. ¿Qué encontramos dentro de una célula?<br />
Se suele denominar protoplasma a todo el contenido celular, limitado<br />
por la membrana plasmática. En cambio se llama citoplasma al contenido<br />
celular que se encuentra por fuera <strong>del</strong> núcleo y que contiene a las organelas.<br />
Matriz citoplasmática: es el compartimento celular donde se encuentran<br />
organelas y que contiene una compleja red de elementos como:<br />
microtúbulos, microfilamentos, y filamentos intermedios, que le brindan<br />
rigidez, sostén y soporte a los demás constituyentes celulares, llamado<br />
Citoesqueleto. Tiene las siguientes funciones:<br />
• Da forma a la célula: la red de filamentos intermedios intervienen en<br />
aquellas células que carecen de pared celular para darles forma.<br />
• Movimiento celular: el ensamblado y deslizamiento de microtúbulos y<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
73
microfilamentos, determina los movimientos celulares.<br />
• Movimientos de organelas: microtúbulos y microfilamentos mueven las<br />
organelas de un lado a otro.<br />
• División celular: mueven los cromosomas hacia las células hijas.<br />
CITOESQUELETO<br />
Reciben el nombre de organelas (u organoides, organelos, orgánulos)<br />
aquellas estructuras celulares de presencia constante (durante toda o la<br />
mayor parte de la vida de la célula), de morfología y composición química<br />
definidas, y que llevan a cabo funciones características y particulares.<br />
Hay organelas que carecen de membrana limitante: ribosomas, nucleolos,<br />
centríolo; otras en cambio poseen una o dos membranas que<br />
estructuralmente las definen como compartimientos separados: mitocondrias,<br />
lisosomas, plástidos, núcleo. Otras constituyen compartimentos<br />
membranosos interconectados: retículo endoplasmático, liso y rugoso,<br />
aparato de Golgi.<br />
Organelas que poseen una o dos membranas:<br />
• Núcleo: contiene el material genético – cromatina/cromosoma- que permite<br />
la transmisión de las características de la célula a su descendencia<br />
y controla funciones. La cromatina está compuesta por ADN y proteínas<br />
asociadas llamadas histonas.<br />
Su contenido está separado <strong>del</strong> citoplasma por una doble membrana<br />
con poros llamada membrana nuclear: permite el intercambio selectivo<br />
de materiales. Agua, iones y moléculas pequeñas como el ATP pueden<br />
pasar libremente, pero regula el paso de moléculas mayores en especial<br />
de proteínas y de ARN.<br />
Es un orgánulo característico de las células eucariotas. El material<br />
genético de la célula se encuentra dentro <strong>del</strong> núcleo en forma de cromatina.
• Mitocondrias: estructuras formadas por una doble capa de membrana<br />
– la interna muy plegada- forma crestas y limita el espacio interior, la<br />
externa es lisa. Tienen su propio ADN. En ella se produce una de las principales<br />
funciones celulares: la respiración y como resultado de este proceso,<br />
la mitocondria obtiene la energía necesaria para su funcionamiento.<br />
Convierten la energía de la luz en ATP para su uso en la célula.<br />
Mitocondria. 1. Membrana interna.<br />
2. Membrana externa. 3. Cresta. 4.<br />
Matriz<br />
• Plástidos: estructuras limitadas por una membrana, que almacena sustancias<br />
en su interior. Algunos se denominan leucoplastos, son incoloros<br />
y contienen almidón, una sustancia fabricada por los vegetales que les<br />
sirve como reserva de alimento. Otros plástidos, llamados cromoplastos,<br />
tienen pigmentos. Estos son sustancias que les dan color a las diferentes<br />
partes vegetales, como hojas, flores y frutos.<br />
• Los cloroplastos, son un tipo de cromoplastos con forma de disco aplanado.<br />
Tienen una doble membrana. En su interior, también tienen ADN<br />
propio como en la mitocondria, además contiene el pigmento llamado<br />
clorofila, de color verde, que permite a los vegetales utilizar la energía<br />
luminosa para producir alimento (la energía que captan de la luz solar la<br />
almacenan en un azúcar) a través <strong>del</strong> proceso de fotosíntesis.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
75
Organelas que carecen de membrana limitante:<br />
• Ribosomas: estructura formada por ARN. Pueden estar sueltos en el<br />
citoplasma o unidos a la superficie <strong>del</strong> retículo endoplasmático rugoso.<br />
En ellos a partir de algunas sustancias que ingresaron en la célula, se fabrican<br />
las proteínas, que son sustancias que la célula utiliza para formar<br />
parte de sus estructuras y controlar funciones.<br />
• Nucleolo: es el sitio de ensamblado de los ribosomas. Se encuentra dentro<br />
<strong>del</strong> núcleo.<br />
Otros componentes:<br />
• Vacuolas: vesículas que almacenan sustancias, por ejemplo agua.<br />
• Citoesqueleto: pequeños tubos y filamentos de proteínas, que forman<br />
una trama y que mantienen la forma de la célula.<br />
Compartimentos membranosos interconectados: Sistemas de endomembranas<br />
de la célula: comprende la membrana plasmática, retículo<br />
endoplasmático, aparato de Golgi y lisosomas.<br />
• Retículo endoplasmático liso: conjunto de tubos y cavidades, aplanados<br />
e interconectados, formados por una membrana. En él, a partir de algunas<br />
sustancias que entran en la célula, se fabrican los lípidos (aceites y grasas)<br />
incluyendo a los fosofolípidos. En otras células el R.E.L también sintetiza<br />
otros lípidos, hormonas esteroides, testosterona y estrógeno producidos<br />
en los órganos reproductores de los mamíferos. Luego se transportan a<br />
través <strong>del</strong> interior celular.<br />
• Retículo endoplasmático rugoso: similar al liso. Su superficie posee ribosomas.<br />
En él se elaboran proteínas incluyendo proteínas de membrana.<br />
• Aparato de Golgi: conjunto de vesículas aplanadas y apiladas unas sobre<br />
otras. Cada una es como un pequeño globito, con su pared formada<br />
por una membrana. Recibe sustancias producidas por otros componentes<br />
celulares, las clasifica, modifica o altera químicamente (por ejemplo<br />
agregando azúcares a algunas proteínas para hacer glucoproteínas) y las<br />
almacena o empaca en vesículas especiales.
1) Núcleo. (2)Poro Nuclear.<br />
(3) Retículo endoplásmico<br />
rugoso (RER). (4)Retículo<br />
endoplásmico liso (SER).<br />
(5) Ribosoma en el RER.<br />
(6) Proteínas que son<br />
trasportadas. (7) Vesícula<br />
trasportadora. (8) Aparato<br />
de Golgi (AG). (9) Cisterna<br />
<strong>del</strong> AG. (10) Transmembrana<br />
de AG. (11) Cisterna de<br />
AG (12) Vesícula secretora.<br />
(13)Membrana plasmática.<br />
(14) Proteína secretada.<br />
(15) Citoplasma. (16) Espacio<br />
extracelular.<br />
• Lisosoma: tipo de vesículas producidas por el aparato de Golgi. Contienen<br />
sustancias llamadas enzimas, que permiten la transformación de los<br />
alimentos que ingresan a la célula. Funcionan como el sistema digestivo<br />
de la célula. Desbaratan proteínas, grasas y carbohidratos en sus subunidades<br />
componentes.<br />
• Peroxisomas: otro tipo de vesícula relativamente grande que contiene<br />
enzimas líticas que degradan purinas (bases nitrogenadas) y otros compuestos.<br />
En las plantas escinden el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada),<br />
compuesto extremadamente tóxico para la célula, en agua e<br />
hidrógeno, evitando daños celulares.<br />
La importancia funcional de la membrana plasmática<br />
Una de las características asociada con la vida es la homeostasis, es<br />
decir la capacidad de mantener estable el medio a pesar de los cambios<br />
que puede darse en el exterior. Como sabemos, la célula es la mínima<br />
unidad constituyente de la vida y ella se diferencia y se relaciona con<br />
el medio circundante a través de la membrana celular, también llamada<br />
membrana plasmática.<br />
Tanto las bacterias como cualquiera de las células que componen a los<br />
animales, hongos y plantas, presentan membranas que las limitan y que<br />
les permite regular el intercambio de materia con su medio externo. Por<br />
lo tanto la membrana celular es de presencia universal, y es selectiva en<br />
cuanto a que controla qué sustancias la atraviesan, cómo y cuánto lo harán,<br />
en función a su vez, de las necesidades de la célula. A través de ella<br />
la célula interacciona con otras y recibe señales <strong>del</strong> exterior.<br />
Todas las células por lo tanto, poseen membranas pero muchas cuentan<br />
además con otras envolturas llamadas pared y vaina. La primera es una<br />
estructura rígida, típica de de células de hongos, vegetales y procariontes<br />
(bacterias) con diferente composición química en cada caso. La segunda<br />
es exclusiva de algunos procariontes (conocidos como Gram negativos).<br />
La pared celular rodea la membrana plasmática y establece límite rígido,<br />
aunque permeable, sin presentar selectividad. La vaina se ubica por<br />
fuera de la pared celular, rodeándola.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
77
El mo<strong>del</strong>o general para describir la membrana plasmática es a través<br />
<strong>del</strong> Mo<strong>del</strong>o de Mosaico Fluido o de Singer y Nicholson. Este mo<strong>del</strong>o establece<br />
que la membrana celular está compuesta básicamente por una<br />
doble capa de fosofolípidos, cuya orientación responde a su naturaleza<br />
anfipática, y a las interacciones hidrofóbicas con el agua. Esta estructura<br />
determina su comportamiento en solución acuosa. Tanto el medio extracelular<br />
como el interior de la célula son soluciones acuosas, por lo tanto<br />
los fosofolípidos ubican sus cabezas hidrofílicas hacia ambas soluciones,<br />
dejando sus colas hidrofóbicas agrupadas hacia el interior de la membrana,<br />
repeliendo el agua.<br />
También encontramos, otros componentes de las membranas, por<br />
ejemplo:<br />
• Proteínas integrales: son de naturaleza anfipática. Se ubican atravesando<br />
por completo la bicapa lipídica.<br />
• Proteínas canales, proteínas bomba y proteínas carriers: son proteínas<br />
integrales que cuentan con un canal o un lugar interno tapizado con aminoácidos<br />
con radicales hidrofílicos pero que no altera la interacción de su<br />
exterior hidrofóbico con la bicapa.<br />
Otras proteínas integrales actúan como receptores de membrana, reconocen<br />
específicamente moléculas <strong>del</strong> medio extracelular y median su<br />
incorporación a la célula.<br />
• Proteínas periféricas: son hidrofílicas. Son proteínas globulares pequeñas<br />
que se encuentran asociadas con algunas proteínas integrales en la<br />
cara citoplasmática, pero fuera de la bicapa.<br />
También hay hidratos de carbono asociados proteínas o a lípidos. Los<br />
hidratos de carbono sólo se ubican <strong>del</strong> lado extracelular, mientras que las<br />
proteínas periféricas sólo en la cara citoplasmática. Además la composición<br />
de lípidos es diferente en ambas monocapas.
La variada composición de la bicapa establece que “vista desde arriba” se<br />
observe una superficie heterogénea formada por cabezas de fosfolípidos<br />
y glucolípidos, entre las cuales asoman partes de proteínas integrales con<br />
la existencia de un “césped” de hidratos de carbono y glucoproteínas.<br />
La membrana plasmática no es una estructura rígida, sus componentes<br />
no están unidos, lo “único” que los mantiene agrupados es la mutua repulsión<br />
entre ellos y el agua <strong>del</strong> medio externo y <strong>del</strong> citoplasma; por lo<br />
tanto los componentes de la membrana cuentan con cierta movilidad. Los<br />
fosfolípidos se pueden desplazar lateralmente en la bicapa, incluso rotar y<br />
con menor frecuencia saltar de una monocapa a la otra (flip-flop), además<br />
está comprobado que también las proteínas pueden desplazarse lateralmente.<br />
Esta movilidad determina que la membrana no sea una estructura<br />
rígida sino fluida.<br />
Sintetizando: todas las membranas celulares están compuestas por<br />
lípidos y proteínas. Éstas se sintetizan en el retículo endoplasmático. Los<br />
componentes de la membrana se almacenan y modifican en el Aparato de<br />
Golgi y son enviados al exterior para su destino apropiado dentro de la<br />
célula como pequeños sacos membranosos llamados vesículas.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
79
4. ¿Cuáles son las funciones de la membrana celular?<br />
a)Límite celular y homeostasis:<br />
La célula es una unidad funcional debido a la presencia de una membrana<br />
que <strong>del</strong>imita los elementos subcelulares y permite mantener el medio<br />
celular aislado <strong>del</strong> medio externo, haciendo que la célula mantenga<br />
su homeostasis.<br />
b)Interacción celular:<br />
Los hidratos de carbono intervienen en procesos de reconocimiento y<br />
adhesión (unión celular), y también muchas proteínas integrales y glicoproteínas<br />
intervienen en el reconocimiento entre células y anticuerpos;<br />
entre células y hormonas, muchas son reconocidas por proteínas virales<br />
posibilitando la infección.<br />
En los distintos tejidos, las células suelen estar estrechamente relacionadas<br />
unas con otras, favoreciendo la función en común y facilitando la<br />
comunicación química entre ellas.<br />
c) Permeabilidad selectiva: Transporte por las membranas<br />
Como ya lo dijimos anteriormente, la membrana es capaz de regular el<br />
pasaje de sustancias a través de ella.<br />
Algunas sustancias son transportadas con gasto de energía mientras<br />
que otras, la membrana simplemente las deja pasar. Para poder comprender<br />
estas diferencias aclaremos algunos conceptos básicos:<br />
Un fluido: es cualquier sustancia que puede moverse o cambiar de<br />
forma en respuesta a las fuerzas externas, sin romperse, se encuentre en<br />
estado líquido o gaseoso.<br />
Concentración: de moléculas en un fluido es el número de moléculas<br />
en una unidad de volumen determinada.<br />
Se utiliza el término soluto en general para cualquier sustancia disuelta<br />
en otra, a esta última se la denomina solvente.<br />
Una sustancia es hipertónica respecto de otra, cuando posee mayor<br />
concentración de partículas de soluto; entonces el agua se mueve a través<br />
de una membrana, selectivamente permeable, hacia la solución hipertónica.<br />
Una sustancia es hipotónica respecto de otra cuando posee menor concentración<br />
de partículas de soluto; entonces el agua se mueve a través de<br />
una membrana, selectivamente permeable, desde la solución hipotónica.<br />
Ósmosis: tipo especial de difusión. Consiste en el pasaje de agua a través<br />
de una membrana semipermeable a favor de su propio gradiente de<br />
concentración hasta anularlo, o sea, hasta alcanzar el equilibrio dinámico<br />
de las concentraciones.<br />
Se entiende por potencial osmótico a la tendencia de una solución a<br />
recibir agua por ósmosis. Cuanto mayor es la concentración de soluto de<br />
una solución, más bajo es su potencial hídrico, por lo tanto mayor será<br />
su tendencia a recibir agua y, en consecuencia mayor será su potencial<br />
osmótico.<br />
Cuando una sustancia pasa a través de la membrana a favor de gradiente,<br />
se está tendiendo al equilibrio dinámico, lo que se da de modo
espontáneo. Pero cuando se requiere transportar sustancias en contra de<br />
gradiente de concentración, o sea, ir en contra de la tendencia espontánea<br />
al equilibrio, es necesario gastar energía.<br />
La célula regula dicho transporte respondiendo a sus necesidades.<br />
“Ruta libre” para poder pasar<br />
Transporte pasivo: movimiento de sustancias por una membrana, que<br />
va hacia un gradiente de concentración, presión o carga eléctrica. No<br />
requiere gasto de energía.<br />
Difusión simple: es el movimiento espontáneo de moléculas o partículas<br />
desde el lugar donde se encuentran en mayor concentración hacia<br />
el de menor concentración hasta que las concentraciones se igualen. Este<br />
proceso ocurre: espontáneamente, a favor de gradiente de concentración<br />
y sin gasto de energía.<br />
Hay otras formas de transporte que tampoco requieren energía:<br />
Difusión a través de proteínas de canal: cuando iones muy pequeños<br />
(con carga eléctrica) hidrofílicos difunden a través de la bicapa de la<br />
membrana a través <strong>del</strong> canal hidrofílico que poseen el interior de las<br />
proteínas integrales.<br />
Difusión facilitada: difusión de moléculas, generalmente solubles en<br />
agua, a través de la membrana, con participación de proteínas de membrana<br />
llamadas carrier.<br />
Pagar peaje para pasar<br />
Transporte Activo:<br />
Pasaje de sustancias a través de membrana, generalmente en contra<br />
<strong>del</strong> gradiente de concentración, utilizando energía celular, o sea con gasto<br />
de energía. Son pequeñas moléculas individuales o iones que se mueven<br />
a través de proteínas de membrana, utilizando energía celular, generalmente<br />
ATP.<br />
• Pueden mover un único soluto en una dirección: por ejemplo proteína<br />
fijadora de Calcio presente en la membrana plasmática y membrana <strong>del</strong><br />
retículo endoplasmático.<br />
• Pueden mover dos solutos en una misma dirección: por ejemplo la captación<br />
de aminoácidos desde el intestino hacia las células que lo revisten,<br />
requieren de la fijación simultánea de sodio y <strong>del</strong> aminoácido a la misma<br />
proteína transportadora.<br />
• Pueden mover dos solutos en dirección opuesta. Este es el caso de la<br />
Bomba de sodio – potasio, que permite mantener baja la concentración<br />
intracelular de sodio y más alta la de potasio, por ejemplo para permitir<br />
la generación <strong>del</strong> impulso nervioso en las neuronas, lo que requiere de un<br />
gradiente de concentración iónica.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
81
Exceso de equipaje: ¿Paga doble?<br />
Transporte en masa<br />
El gasto de energía que la célula invierte en transportes, además de ser<br />
para oponerse a un gradiente, puede ser para movilizar la membrana. A<br />
todos los tipos de pasajes de sustancias que involucran movilización de la<br />
membrana, y por lo tanto un gran gasto de energía, se los agrupa bajo el<br />
nombre de transporte en masa.<br />
Según el sentido <strong>del</strong> transporte en masa puede hablarse de:<br />
Endocitosis: cuando la célula incorpora sustancias englobándolas en<br />
vesículas formadas a partir de la membrana. Existen distintos tipos:<br />
a)Pinocitosis: incorporación de líquido extracelular para aprovechar<br />
las moléculas disueltas allí. Ejemplo: se ha observado en organismos unicelulares,<br />
ameba, paramecio y también en pluricelulares, cuando el ovocito<br />
recibe por pinocitosis los nutrientes necesarios para su desarrollo.<br />
b)Fagocitosis: es la incorporación de grandes partículas en vesículas<br />
que, posteriormente, se dirigen al lisosoma de modo tal que su contenido<br />
es degradado por las enzimas hidrolíticas lisosomales. El material<br />
resultante de la degradación, en parte difunde al citoplasma y los restos<br />
no degradados completamente son eliminados mediante vesículas que se<br />
fusionan con la membrana plasmática. Los organismos unicelulares eucariotas<br />
utilizan este tipo de transporte para alimentarse. En organismos<br />
pluricelulares superiores, células <strong>del</strong> sistema inmune llamados macrófagos<br />
lo utilizan sobre virus y bacterias.<br />
c)Endocitosis mediada por receptor: consiste en la incorporación de<br />
determinadas moléculas que son reconocidas específicamente por receptores<br />
que, en general, son proteínas integrales de membrana. Se forma<br />
un complejo molécula- receptor, éste se invagina en cierta zona de la<br />
superficie celular, formándose una vesícula endocítica. En el interior de<br />
ella el complejo formado se disocia y la molécula transportadora se libera.<br />
Las moléculas ingresadas por este tipo de endocitosis, pueden tener varios<br />
destinos:<br />
• Atravesar la membrana de la vesícula y quedar disponibles para su uso<br />
en el citoplasma (caso de iones).<br />
• Ser sometidas a una digestión intracelular, en cuyo caso la vesícula se<br />
fusiona con un lisosoma.<br />
• Pueden salir de la célula contenidas en vacuolas mediante un mecanismo<br />
inverso al de fagocitosis.: exocitosis<br />
Exocitosis:<br />
Hay dos procesos que se dan de esta manera:<br />
a)Excreción: es la eliminación de desechos de la digestión lisosomal,<br />
que no fueron hidrolizados por los lisosomas y que no cumplen ninguna<br />
función en particular.<br />
b)La secreción, por el contrario, consiste en la liberación hacia el espacio<br />
extracelular de moléculas especialmente sintetizadas por la célula y
que cumplen alguna función fuera de ella. Esto ocurre con una gran variedad<br />
de proteínas, por ejemplo las hormonas proteicas que son liberadas<br />
al torrente sanguíneo, como la insulina y el glucagón.<br />
Otras células secretan moléculas no proteicas, por ejemplo neurotransmisores,<br />
para la interacción neuronal, como la acetilcolina y la noradrenalina,<br />
adrenalina, entre otras.<br />
¿Auto o heterótrofos? ¿Por qué?<br />
La fuente original de energía para toda la vida <strong>del</strong> planeta es la energía<br />
solar. Esta energía no puede ser aprovechada como tal por los seres vivos,<br />
y los organismos fotosintetizadores son los encargados de transformarla<br />
en energía química mediante la síntesis de la materia orgánica. La degradación<br />
de la materia orgánica es el mecanismo casi universal, por medio<br />
<strong>del</strong> cual los organismos obtienen energía para mantener y perpetuar su<br />
organización.<br />
Las células y los organismos pluricelulares pueden agruparse en dos<br />
clases principales según el mecanismo que utilizan para extraer energía<br />
para su propio metabolismo. Los que se llaman autótrofos (por ejemplo<br />
vegetales verdes) utilizan el proceso de fotosíntesis para transformar<br />
dióxido de carbono y agua en hidratos de carbono simples, a partir de<br />
los cuales pueden producir moléculas más complejas. Los denominados<br />
heterótrofos (por ejemplo los animales) obtienen energía de los hidratos<br />
de carbono, las grasas y las proteínas sintetizados por los organismos<br />
autótrofos.<br />
La fotosíntesis es el proceso por el cual los vegetales y otros organismos<br />
utilizan la energía solar para transformar sustancias simples en<br />
sustancias más complejas (materia orgánica). Estas sustancias complejas,<br />
ricas en energía son las que al ser degradas –por vegetales, animales,<br />
microorganismos –liberan su energía que será aprovechada para la organización<br />
y sostenimiento de los sistemas vivientes.<br />
Uno de los mecanismos para la degradación de la materia orgánica es<br />
la respiración celular, en la cual interviene el oxígeno.<br />
Desde el punto de vista químico la fotosíntesis y la respiración son<br />
procesos inversos tanto si se analizan los sustratos y los productos, como<br />
los intercambios energéticos.<br />
Actividad 1<br />
La vida y sus propiedades.<br />
1)Analiza el desarrollo de la teoría celular y haz una valoración de su importancia<br />
como teoría básica de la biología.<br />
2)<br />
a)¿Cuáles son las características de los seres vivos que los hacen “diferentes”<br />
respecto <strong>del</strong> resto de la materia?<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
83
)Identifica ¿cuál de las características de los seres vivos estudiadas podría llevar<br />
a considerar a los cristales de sal como formas vivientes? ¿Qué otra propiedad<br />
contribuye a distinguirlos?<br />
Actividad 2<br />
La química de los procesos biológicos.<br />
1)¿En qué nivel de organización podría comenzar la vida?, ¿por qué?<br />
2)¿Por qué los fosfolípidos se organizan espontáneamente en bicapa?<br />
3)¿Qué entiendes por mo<strong>del</strong>o de mosaico fluido?<br />
4)¿Por qué se dice que la membrana celular es asimétrica?<br />
5)A partir de la idea de que cada estructura celular está relacionada con alguna<br />
función ¿cómo explicas que ambas células, tanto animal como vegetal, realicen el<br />
proceso de respiración y qué solo las células vegetales elaboren su alimento?<br />
6)De acuerdo con las funciones de cada una de las siguientes estructuras: ribosomas,<br />
retículo endoplasmático, vesículas y complejo de Golgi ¿cómo será la interacción<br />
en la síntesis y envío <strong>del</strong> nuevo material de membrana y en la exportación<br />
de proteínas por la célula? Puedes consultar otra bibliografía adicional, figura al<br />
final <strong>del</strong> capítulo.<br />
7)Si tenemos una disolución de sulfato de cobre al 10% (o sea contiene 10<br />
gramos de esa sal) y la llamamos disolución A, separada por una membrana<br />
semipermeable de otra disolución de sulfato de cobre al 5% (contiene 5 gramos<br />
de esa sal) que la llamamos disolución B. ¿Cómo difundirá el agua a través de la<br />
membrana? ¿Cómo se llama ese fenómeno? Inicialmente: ¿la disolución A es:<br />
isotónica, hipotónica o hipertónica respecto de la B? y ¿cómo es la disolución B<br />
respecto de la A? ¿Por qué?<br />
8)¿Qué características de una molécula determinan su capacidad de atravesar<br />
una bicapa fosfolipídica?<br />
9)¿Qué relación existe entre los mecanismos de difusión facilitada y transporte<br />
activo y la dirección <strong>del</strong> gradiente de concentración de la molécula a transportar?<br />
10)¿Existe diferencia entre el mecanismo de difusión simple y el de ósmosis?<br />
¿Por qué?<br />
11)¿Qué tipos de sustancias pueden atravesar las membranas por difusión simple?<br />
¿Se trata de un transporte activo o pasivo? Justifica tu respuesta.<br />
12)Enumera las principales finalidades que tiene la formación de vesículas en la<br />
membrana plasmática, en relación con la incorporación y eliminación de sustan<br />
13)¿Por cuál mecanismo puede un glóbulo blanco incorporar una bacteria?<br />
14)¿Qué organela es capaz de utilizar la energía lumínica para la síntesis de<br />
moléculas orgánicas? Indica en qué tipo de organismos se la encuentra. ¿Cómo<br />
se llama ese mecanismo a través de la cual los seres vivos aprovechan la energía<br />
<strong>del</strong> sol?<br />
15)Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. Justifica<br />
• La estructura básica de las membranas biológicas está determinada por la<br />
bicapa lipídica, pero sus funciones específicas, las llevan en su mayor parte las<br />
proteínas.
• El mantenimiento de la bicapa lipídica, requiere enzimas específicas.<br />
• La movilidad de las proteínas de la membrana puede ser limitada por interacciones<br />
con estructuras fuera de la célula o dentro de la misma.<br />
• Las proteínas de la membrana forman una monocapa que se extiende a ambos<br />
lados de la bicapa lipídica.<br />
• La membrana plasmática es muy impermeable a todas las moléculas cargadas.<br />
16)Completa el siguiente cuadro tachando lo que no corresponda que está subrayado,<br />
formando de esta manera oraciones correctas.<br />
El agua se desplaza por ósmosis<br />
Desde la solución hacia la<br />
De mayor/menor concentración de agua de mayor/menor concentración de agua<br />
De mayor/menor potencial hídrico de mayor/menor potencial hídrico<br />
De mayor/menor concentración de soluto de mayor/menor concentración de soluto<br />
Hipertónica/ hipotónica hipertónica/ hipotónica<br />
De mayor/menor potencial osmótico de mayor/menor potencial osmótico<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
85
CAPÍTULO 5.<br />
LA PERPETUACIÓN<br />
DE LA VIDA<br />
87
LA PERPETUACIÓN DE LA VIDA<br />
Todos los organismos vivos, animales, plantas, hongos, protozoos,<br />
bacterias e incluso virus (poseen ADN o ARN, pero no ambos) contienen<br />
información que les permite coordinar sus procesos, al que transmiten<br />
de generación en generación. Esta información, a fin de ser transferida<br />
a la descendencia, debe estar en una molécula capaz de replicarse, es<br />
decir de producir copias idénticas, ellas son los ácidos nucleicos: ácido<br />
desoxirribonucleico – ADN - y ácido ribonucleico- ARN-<br />
1. ¿Qué son los Ácidos Nucleicos?<br />
El ADN y el ARN son macromoléculas que actúan en el almacenamiento<br />
y transferencia de información genética. Todo ser vivo contiene<br />
ácidos nucleicos.<br />
El ADN se halla casi exclusivamente en el núcleo constituyendo cromosomas<br />
o cromatina. Se han detectado pequeñas cantidades también en<br />
cloroplastos y mitocondrias.<br />
El ARN se encuentra en pequeña cantidad formando los cromosomas.<br />
En el citoplasma forman gránulos denominadas ribosomas.<br />
Peso Molecular<br />
ADN: 4.000.000 a 30.000.000 lo que significa una enorme y compleja<br />
molécula.<br />
ARN: 24.000 a 2.000.000, es de menor tamaño.<br />
La estructura <strong>del</strong> ADN<br />
Watson y Crick en 1953 propusieron una estructura de “doble hélice”<br />
para el ADN. La molécula de ADN presenta por dos filamentos y se halla<br />
enrrollada como una cuerda, de modo que únicamente pueden separarse<br />
las dos cadenas complementarias si se permite que los dos extremos giren<br />
libremente.<br />
El enrollamiento es helicoidal, como una escalera caracol, con la<br />
misma anchura para la escalera y una barandilla de conexión a cada<br />
lado. Este esqueleto lateral está formado por los enlaces entre S-P, que<br />
se repiten continuamente, y se unen por las bases purínicas y pirimídicas<br />
constituyendo los escalones de esta escalera imaginaria. Cada escalón es<br />
una pareja de bases denominado par de bases complementarias.<br />
La unión de las bases se realiza mediante puentes de hidrógeno, y este<br />
apareamiento está condicionado químicamente de forma que la adenina<br />
(A) sólo se puede unir con la Timina (T) y la Guanina (G) con la Citosina<br />
(C).<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
Somos una terrible mezcla de ácidos<br />
nucleicos y de recuerdos, de<br />
deseos y proteínas. El siglo que acaba<br />
se ha ocupado mucho de ácidos<br />
nucleicos y proteínas. El que llega va<br />
centrarse en los recuerdos y en los deseos.<br />
¿Sabrá resolver estas cuestiones?<br />
F. Jacob<br />
89
Es una molécula compleja formada por<br />
cientos y miles de nucleótidos distintos<br />
en secuencias diversas formando una<br />
cadena larga.<br />
En el hombre la dotación haploide de<br />
cromosomas presenta una molécula de<br />
ADN con una longitud total de aproximadamente<br />
dos a tres cuartos de billón<br />
de nucleótidos.<br />
En el ácido nucleico, los nucleótidos se<br />
unen unos a otros mediante el enlace<br />
azúcar-fosfórico-azúcar-fosfórico, etc.<br />
(S-P). Con las purinas y las pirimidinas<br />
unidas como grupos laterales a las moléculas<br />
de azúcar.<br />
El hecho de que existan tantos nucleótidos a lo largo de la doble cadena<br />
de ADN, da un grado de estabilidad y rigidez a la molécula.<br />
Las dos cadenas de ADN están así unidas unas a otras mediante enlaces<br />
químicos débiles, los puentes de hidrógeno, entre los pares de bases de<br />
la cadena opuesta. Siempre se unen las Adeninas con las Timinas con dos<br />
puentes de hidrógeno y las Citosinas con las Guaninas por tres puentes<br />
de hidrógeno. Por lo tanto la energía es menor para su unión en el primer<br />
caso, porque son dos puentes en lugar de tres.<br />
La importancia biológica de la molécula de ADN<br />
Su importancia radica en:<br />
• Que se replica exactamente durante el crecimiento celular y la duplicación.<br />
• Que su estructura es lo suficientemente estable para que las mutaciones<br />
sólo se produzcan raramente.<br />
• Que tiene la potencialidad de llevar cualquier tipo de información biológica<br />
necesaria.
• Que transmite su información a la célula.<br />
El ARN ¿Cuántos tipos de ARN existen y qué funciones cumplen?<br />
Tres tipos principales:<br />
ARN mensajero (ARNm)<br />
ARN ribosómico (ARNr)<br />
ARN de transferencia (ARNt)<br />
Los tres se encuentran en forma de cadena simple. Los tres tienen<br />
funciones diferentes, lo que determina formas diferentes. Difieren en peso<br />
molecular, función y localización.<br />
ARN mensajero<br />
Representa un 5-10 % <strong>del</strong> ARN. Se sintetiza en el núcleo durante el<br />
proceso de transcripción. Su función es llevar la información genética<br />
(codificada en el ADN) <strong>del</strong> núcleo al citoplasma atravesando los poros de<br />
la membrana nuclear.<br />
ARN ribosómicos<br />
Representa 75-85 % <strong>del</strong> total de ARN en la célula. Su función es servir<br />
de superficie de apoyo al ARN mensajero y participa de la síntesis proteica.<br />
ARN de transferencia<br />
Representa un 5-10 % <strong>del</strong> ARN. Son moléculas pequeñas. Su función<br />
es llevar los aminoácidos dispersos por el citoplasma hacia el lugar de la<br />
síntesis proteica. Cada aminoácido posee por lo menos un ARNt correspondiente,<br />
algunos poseen múltiples ARNt. Como hay cerca de 20 aminoácidos<br />
diferentes, habrá igual número de ARN de transferencia.<br />
El origen <strong>del</strong> ARN<br />
Así como el ADN proviene de la autoduplicación de otra molécula de<br />
ADN, casi todo el ARN proviene <strong>del</strong> ADN. Es decir que el ADN origina el<br />
ARN.<br />
2. ¿Cuáles son las de la información genética de los organismos<br />
vivos?<br />
El ADN es el responsable de ella, y se la hereda por medio de él. Para<br />
que esto sea posible la célula fabrica moléculas de ADN copiadas de<br />
modo tal que resultan idénticas al ADN original (molde). Algunos virus<br />
tienen ARN como material genético heredable y solamente ellos son ca-<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
91
paces de replicarlo.<br />
Cuando la información contenida en el ADN debe expresarse, lo hace<br />
a través <strong>del</strong> ARN. Según las necesidades celulares, el mensaje contenido<br />
en diversos segmentos <strong>del</strong> ADN es copiado a moléculas de ARN, cuya<br />
información puede ser transferida a determinada proteína. Este traspaso<br />
de información genética de una molécula a otra se denomina flujo de<br />
información genética.<br />
Durante muchos años se consideró que el flujo de la información genética<br />
era unidireccional, <strong>del</strong> ADN a las proteínas:<br />
ADN ARN PROTEÍNAS<br />
La Biología Molecular le dio a esta creencia la jerarquía de dogma<br />
(verdad indiscutida), pero esta verdad cayó cuando se descubrieron los retrovirus,<br />
que copian la información de su ARN a una molécula de ADN.<br />
Tanto el ADN y el ARN tienen la información almacenada en un único<br />
idioma: el de la secuencia de nucleótidos. El traspaso de información de<br />
ADN a ARN se denomina transcripción. No hay cambio de lenguaje ni de<br />
contenido en la información, lo que cambia es el soporte material de la<br />
información, el tipo de molécula. En cambio, al proceso de elaboración<br />
de proteínas a partir de la información codificada en el ARN, se lo llama<br />
traducción, debido a que en dicho pasaje de información <strong>del</strong> ARN a<br />
las proteínas hay un cambio de idioma: <strong>del</strong> lenguaje de la secuencia de<br />
bases al de la secuencia de aminoácidos. Para ello existe un código pre<br />
– establecido que determina la manera exacta en que será traducido el<br />
mensaje.<br />
Cuando se copia ADN a partir de otra molécula de ADN, tampoco hay<br />
cambio de idioma ni, obviamente, de tipo de molécula, por lo que a este<br />
proceso se lo denomina duplicación o replicación. El ADN tiene la capacidad<br />
de hacer copias de sí mismo, pero para ello es imprescindible la<br />
presencia de una gran cantidad de enzimas.<br />
Ampliando información. Cómo funciona el ADN<br />
La información hereditaria o información genética está contenida en<br />
la molécula de ADN. Todas las células contienen información genética,<br />
por ello, antes de que una célula se divida para dar lugar a dos células<br />
hijas, el ADN tiene que duplicarse, de manera que cada célula hija reciba<br />
una copia de la información genética que le permitirá realizar las funciones<br />
que le corresponden. A este proceso de autoduplicación <strong>del</strong> material<br />
genético celular se lo llama duplicación <strong>del</strong> ADN.<br />
Como el ADN sólo se encuentra en el núcleo de las células, para llevar<br />
la información <strong>del</strong> ADN a toda la célula se utiliza el ARN. Éste lleva la<br />
información desde el núcleo hasta el citoplasma, concretamente hasta<br />
los ribosomas. Los ribosomas traducen la información que les da el ARN<br />
mensajero, dando como resultado la biosíntesis o formación de proteínas.<br />
La proteína que forma el ribosoma es la que ejecutará las órdenes que<br />
envió el ADN desde el núcleo.<br />
El paso de la información <strong>del</strong> ADN al ARN se llama transcripción ge-
nética.<br />
Para formar una proteína nueva debe traducirse el lenguaje de las<br />
bases nitrogenadas. Este lenguaje es básicamente igual en el ARN y en el<br />
ADN, con la sola sustitución de una base, la timina, por otra, el uracilo.<br />
El lenguaje de las bases nitrogenadas deberá traducirse y transformarse<br />
en el de aminoácidos, que son los componentes de las proteínas.<br />
La ordenación de los aminoácidos es lo que diferencia a unas proteínas<br />
de otras, y el ARN es el responsable de tal ordenación.<br />
Cada tres bases <strong>del</strong> ARN codifican a un aminoácido, esto constituye el<br />
código genético que es universal a todos los seres vivos, y así se traduce<br />
el mensaje cifrado en tripletes de bases de ARN a un mensaje cifrado en<br />
unidades de aminoácidos, que dará lugar a distintas proteínas.<br />
El paso de información desde el ARN hasta las proteínas se llama traducción<br />
genética. Las proteínas se encargan de procesos específicos en las<br />
células: sirven de material celular, catalizan reacciones.<br />
El gen<br />
Un gen es una secuencia lineal específica de nucleótidos <strong>del</strong> ADN. Esta<br />
secuencia es un código para determinar la secuencia de los aminoácidos<br />
de una cadena polipeptídica de una proteína determinada. El código es<br />
probablemente un código de tripletes.<br />
El gen funciona mediante la producción de ARN mensajero que es<br />
una fiel transcripción <strong>del</strong> ADN. Este ARN mensajero se asocia con los<br />
ribosomas, los cuales realizan la síntesis proteica, y sirve de molde para<br />
la formación de una cadena polipeptídica específica.<br />
El codón<br />
El codón es cualquier triplete de nucleótidos en el ADN o ARN (ejemplo<br />
en virus) que codifica un aminoácido particular o señala el comienzo<br />
o el fin <strong>del</strong> mensaje. Es decir, no todos los codones determinan aminoácidos,<br />
sino que existen codones sin sentido y los que se encargan de la<br />
terminación de los polipéptidos o su iniciación.<br />
Los codones pueden cambiar por el proceso de mutación, por lo que<br />
pueden determinar un aminoácido diferente, en este caso se habla de<br />
cambio de sentido, o bien ningún aminoácido, caso conocido como cambio<br />
sin sentido.<br />
El código genético<br />
Fue uno de los grandes hitos de la Biología Molecular el descifrar qué<br />
aminoácido corresponde a cada codón, pudiéndose establecer el conjunto<br />
completo de equivalencias codón – aminoácido: El Código Genético.<br />
Tiene las siguientes características:<br />
• Es universal: porque es el mismo para todos los seres vivos, incluyendo<br />
virus, mitocondrias y cloroplastos.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
93
• Es degenerado (en el sentido usado por los físicos para describir estados<br />
múltiples que retienen a la misma cosa): porque algunos aminoácidos<br />
son codificados por más de un codón, o sea que existen codones con un<br />
mismo significado. Lo que implica que el código es redundante.<br />
• Es consistente: porque a pesar de la redundancia de codones, cada codón<br />
en particular tiene un único significado. Cada codón se corresponde con<br />
un único aminoácido, por lo tanto el código genético no es ambiguo.<br />
Las Mutaciones<br />
En sentido estricto, consiste en modificaciones de la secuencia de<br />
bases causadas por agentes biológicos, físicos y químicos. Los agentes<br />
mutagénicos de tipo físico son las radiaciones, como rayos ultravioletas,<br />
X, gamma, etc. Existen muchísimos agentes mutagénicos químicos, por<br />
ejemplo la sacarina, el ciclamato que encontramos en los jugos concentrados<br />
o en polvo de venta comercial o bebidas diet, algunos colorantes<br />
o conservantes.<br />
Cuando una mutación afecta a una base, se llama mutación puntual.<br />
Hay de tres tipos:<br />
• Sustitución de una base por otra.<br />
• Deleción o pérdida de una base.<br />
• Adición o agregado de una base extra.<br />
3. ¿Qué son los cromosomas?<br />
Resulta necesario aclarar que actualmente el término cromosoma se<br />
aplica a la molécula de ácido nucleico (ADN o ARN) que actúa como depositaria<br />
de la información genética en un virus, una bacteria, una célula<br />
eucariótica o un orgánulo. Pero la palabra cromosoma (<strong>del</strong> griego “cuerpo<br />
coloreado”) se utilizó originalmente en otro sentido, para referirse precisamente<br />
a los cuerpos densamente coloreados que podían visualizarse<br />
a través <strong>del</strong> microscopio óptico en los núcleos de células eucarióticas<br />
después de la tinción de estas últimas, que aparecen claramente definidos<br />
en el núcleo durante el período inmediatamente anterior a la división<br />
celular. Quizás por ello, ciertos biólogos insisten en reservar el término<br />
cromosoma para referirse exclusivamente al ordenamiento altamente estructurado<br />
<strong>del</strong> ADN de las células eucarióticas en división.<br />
Cromosomas y cromatina<br />
En las células eucarióticas que no se hallan en estado de división, el<br />
material cromosómico, denominado cromatina, es amorfo y aparece disperso<br />
y desordenado por la totalidad <strong>del</strong> núcleo. En algunas zonas la cromatina<br />
experimenta un grado de enrollamiento mayor que en otras regiones.<br />
Durante la interfase la cromatina así condensada recibe el nombre de<br />
heterocromatina, denominándose eucromatina a la menos condensada.<br />
Existe una relación directa entre el grado de enrollamiento y la activi-
dad transcripcional <strong>del</strong> ADN. La cromatina menos compactada es la que<br />
posee el ADN transcripcionalmente activo (aquel a partir <strong>del</strong> cual puede<br />
sintetizarse ARN) y representa alrededor <strong>del</strong> 10% <strong>del</strong> genoma. En cambio,<br />
la cromatina más condensada (heterocromatina) está constituida por ADN<br />
inactivo.<br />
Algunas regiones heterocromáticas se encuentran de manera constante<br />
de célula a célula, es decir como componentes estables <strong>del</strong> genoma que<br />
nunca se expresan.<br />
La región <strong>del</strong> centrómero <strong>del</strong> cromosoma, formada por ADN altamente<br />
repetitivo (ADN satélite). Esta región no codificante desempeña un papel<br />
estructural en el movimiento de los cromosomas durante la mitosis.<br />
Cuando las células se preparan para dividirse, la cromatina se condensa<br />
y se estructura en cromosomas bien definidos, cuyo número exacto es<br />
específico para cada especie.<br />
De acuerdo con la posición <strong>del</strong> centrómero, los cromosomas se clasifican<br />
en:<br />
1) Metacéntricos: poseen el centrómero en una posición central, de<br />
modo que las longitudes de los brazos cromosómicos son equivalentes.<br />
2) Sub-metacéntricos: el centrómero se encuentra alejado <strong>del</strong> punto<br />
central, de modo que las cromátidas poseen un brazo corto y uno largo.<br />
3) Acrocéntricos: el centrómero se halla cerca de uno de los extremos<br />
<strong>del</strong> cromosoma, de modo tal que el brazo corto es muy pequeño.<br />
4) Telecéntricos: el centrómero se halla en el extremo <strong>del</strong> cromosoma,<br />
por ende, tiene un sólo brazo.<br />
4. ¿Qué es la reproducción celular?<br />
Consiste básicamente en la división de la célula. Pero para que cada<br />
célula hija reciba todos los elementos necesarios para su funcionamiento,<br />
es necesaria la duplicación previa de las organelas y, fundamentalmente<br />
<strong>del</strong> material genético o ADN.<br />
La duplicación de los componentes celulares y la posterior distribución<br />
equitativa entre las células hijas constituye el ciclo celular.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
95
El ciclo celular<br />
Las células se reproducen por duplicación de su contenido y su división<br />
en dos células hijas, las cuales a su vez volverán a reproducirse.<br />
Estas divisiones celulares cíclicas constituyen el modo fundamental por el<br />
cual todos los organismos vivientes se propagan. En especies unicelulares<br />
tales como las bacterias o las levaduras, cada división celular produce un<br />
organismo adicional.<br />
En los procariotas, la distribución de duplicados exactos de la información<br />
hereditaria es relativamente simple. La mayor parte <strong>del</strong> material<br />
genético está en forma de única molécula circular de ADN, constituyendo<br />
el cromosoma de la célula, el cual se duplica antes de la división celular.<br />
En la especies multicelulares se requieren muchas divisiones celulares<br />
para que se genere un nuevo individuo y que crezca, y también se<br />
necesitan divisiones celulares adicionales en el organismo adulto para<br />
reemplazar a las células que se han perdido por envejecimiento, daño o<br />
por muerte celular programada (apoptosis).<br />
El ciclo celular en las células eucarióticas<br />
El ciclo celular se divide en dos fases principales: interfase y división.<br />
Esta última a su vez está constituida por la Mitosis (o fase M) y la<br />
citocinesis (división <strong>del</strong> citoplasma de una célula después de la división<br />
nuclear). Antes de que una célula pueda comenzar la mitosis y dividirse<br />
efectivamente, la célula debe preparase. Estos procesos preparatorios ocurren<br />
durante la interfase – la célula se prepara sintetizando todo lo que le<br />
hará falta para la división celular- , en la cual se distinguen tres etapas:<br />
las fases G 1 , S y G 2 .<br />
La fase G1: corresponde al crecimiento celular y replicación de organelas;<br />
es un período de alta actividad bioquímica. La célula aumenta de<br />
tamaño e incrementa la cantidad de proteínas (enzimas y microtúbulos<br />
para el huso mitótico), ribosomas, mitocondrias y <strong>del</strong> resto de estructuras<br />
celulares. Las estructuras membranosas, aparentemente derivarían <strong>del</strong><br />
retículo endoplásmico, que se renueva y aumenta de tamaño.; la fase S:<br />
es la de replicación <strong>del</strong> ADN y la G2 corresponde al ensamblado para la<br />
división celular. Esta fase asegura que la replicación <strong>del</strong> ADN haya sido<br />
completa antes de comenzar la mitosis. La cromatina recién duplicada<br />
y dispersa en el núcleo comienza a condensarse. También durante este<br />
período comienza el ensamblaje <strong>del</strong> huso mitótico, necesario para separación<br />
de los cromosomas durante la mitosis.<br />
La duración <strong>del</strong> ciclo celular<br />
La duración <strong>del</strong> ciclo celular varía mucho de un tipo celular a otro.<br />
Los ciclos celulares más cortos de los eucariotas (más cortos aún que<br />
los de las bacterias) son los que tienen lugar en las células embrionarias<br />
inmediatamente después de la fertilización, que dura de 8 a 60 minutos.
Como contraejemplo tenemos el ciclo de una célula hepática de mamífero,<br />
que puede durar un año.<br />
El mecanismo de división celular. Hipótesis<br />
Ocurre en células somáticas (no sexuales) que duplicaron sus cromosomas<br />
durante la interfase <strong>del</strong> ciclo celular.<br />
A nivel molecular, es la fase M (o fase de división <strong>del</strong> ciclo celular)<br />
después de la Interfase. Acá se producen muchos cambios morfológicos<br />
que acompañan a la mitosis: los cromosomas se condensan, la envoltura<br />
celular se rompe, el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi se<br />
fragmentan, la célula pierde su adhesión a otras células y a la matriz<br />
extracelular y el citoesqueleto es transformado para realizar el conjunto<br />
de movimientos altamente organizados que conducen a la segregación de<br />
los cromosomas y la partición de la célula.<br />
La primera manifestación visible de una mitosis inminente es la condensación<br />
cromosómica. Ésta es el preludio de dos distintos procesos: la<br />
mitosis (segregación de los cromosomas y la formación de dos núcleos en<br />
lugar de uno) y la citocinesis (la partición de una célula en dos). En cada<br />
uno de estos procesos intervienen dos componentes <strong>del</strong> citoesqueleto: los<br />
microtúbulos constituyen el huso mitótico que ordenará la segregación de<br />
los cromosomas y los filamentos de actina formarán (con la miosina) el<br />
anillo contráctil que determinará la separación de las dos células hijas.<br />
Antes que una célula se divida debe duplicar su centrosoma para proporcionar<br />
uno a cada una de las células hijas. En las células animales, los<br />
centrosomas están constituidos por un par de centríolos, mientras que en<br />
las células vegetales los centríolos no existen. Dado que en las células vegetales<br />
hay formación <strong>del</strong> huso, esto indicaría que, más que los centríolos,<br />
el verdadero centro organizador de microtúbulos se encuentra en la matriz<br />
<strong>del</strong> centrosoma.<br />
Las etapas de la mitosis<br />
La fase M <strong>del</strong> ciclo celular se acostumbra a dividir en 6 etapas, constituyendo<br />
las cinco primeras la mitosis y la última, que se superpone al fin<br />
de la mitosis, la citocinesis.<br />
Los cinco estadios de la mitosis: profase, prometafase, metafase, anafase<br />
y telofase, ocurren en un orden secuencial estricto, en tanto que la<br />
citocinesis comienza durante la anafase y se extiende hasta que finaliza<br />
el ciclo.<br />
1. Profase<br />
La cromatina, que es difusa en la interfase, se condensa lentamente,<br />
iniciando la formación de cromosomas más definidos. Cada cromosoma<br />
se ha duplicado durante la fase S precedente, por lo que cada uno estará<br />
formado por dos cromátidas hermanas, las que estarán conectadas por<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
97
sus centrómeros. Estos últimos se vuelven claramente visibles debido a<br />
que se les asocian dos placas proteicas, ubicadas hacia los lados de las<br />
cromátidas, llamadas cinetocoros.<br />
Hacia el final de la profase, los microtúbulos citoplasmáticos que durante<br />
la interfase formaban parte <strong>del</strong> citoesqueleto se desensamblan y comienzan<br />
a formar el principal componente <strong>del</strong> aparato mitótico: el huso.<br />
Esta es una estructura bipolar compuesta de microtúbulos y proteínas<br />
asociadas. El huso se organiza inicialmente por fuera <strong>del</strong> núcleo, entre<br />
los centrosomas que provienen de la división <strong>del</strong> centrosoma original;<br />
durante la profase, los pares de centríolos se separan.<br />
2. Prometafase<br />
En esta etapa se produce la ruptura de la envoltura nuclear, con lo que<br />
los microtúbulos ganan acceso a los cromosomas. El huso mitótico, que se<br />
encontraba a un lado <strong>del</strong> núcleo, puede ahora ocupar la región central de<br />
la célula. Algunos microtúbulos <strong>del</strong> huso se conectan a los cromosomas a<br />
través de los cinetocoros.<br />
Los microtúbulos <strong>del</strong> cinetocoro ejercen tensión sobre los cromosomas,<br />
que comienzan a moverse buscando su correcta ubicación.<br />
3. Metafase<br />
Los microtúbulos <strong>del</strong> cinetocoro alinean a los cromosomas en un plano<br />
medio, perpendicular al huso y a igual distancia de cada uno de los<br />
polos. Cada cromosoma es mantenido en tensión ubicándose en el centro<br />
de la célula formando la placa metafásica. De este modo los cinetocoros<br />
de cada cromátida se ubican apuntado uno a cada polo.<br />
4. Anafase<br />
Se produce la separación de las cromátidas hermanas, que se mantenían<br />
unidas por el centrómero, permitiendo que cada cromátida (ahora un<br />
cromosoma) sea llevada hacia cada uno de los polos.<br />
Se acortan los microtúbulos <strong>del</strong> cinetocoro, cuya acción provoca la<br />
segregación de cada uno de los cromosomas que llevan unidos hacia el<br />
respectivo polo.<br />
Al finalizar la anafase, los cromosomas ya se encuentran en los extremos<br />
de las células, vecinos a los polos.<br />
5. Telofase<br />
Es la etapa final de la mitosis (telos = fin), alrededor de cada grupo de<br />
cromosomas se tienen que regenerar sendas membranas nucleares para<br />
que se pueden reconstituir los núcleos de cada una de las células hijas.<br />
Al comienzo de la telofase, las vesículas generadas durante la ruptura<br />
de la membrana nuclear se asocian con la superficie de los cromosomas
individuales y se van fusionando para reconstituir las membranas nucleares,<br />
que parcialmente agrupan algunos cromosomas antes de coalescer<br />
en una única membrana que encierra la totalidad de los cromosomas<br />
segregados.<br />
6. Citocinesis<br />
Durante la citocinesis el citoplasma se divide por un proceso de estrangulamiento<br />
de la célula, usualmente en el plano medio, en el lugar que<br />
había ocupado la placa metafásica. Aunque la división nuclear y la citoplasmática<br />
están generalmente asociadas, son eventos independientes, ya<br />
que en algunas circunstancias la mitosis no es seguida por la citocinesis.<br />
El estrangulamiento que inicia la citocinesis es llevado a cabo por la contracción<br />
<strong>del</strong> anillo contráctil, formado principalmente por la asociación<br />
de filamentos de actina y de miosina, dispositivo que se ensambla en la<br />
anafase temprana.<br />
Las células sexuales o gametas<br />
La meiosis:<br />
La meiosis es la división celular por la cual se obtienen células<br />
hijas con la mitad de los juegos cromosómicos que tenía la célula<br />
madre pero que cuentan con información completa para todos los<br />
rasgos estructurales y funcionales <strong>del</strong> organismo al que pertenecen.<br />
El proceso de meiosis:<br />
1. Duplicación de los cromosomas<br />
Antes de que se produzca la primera división los cromosomas se duplican.<br />
2. Primera división meiótica<br />
Los cromosomas homólogos se separan formándose dos células. Observa<br />
sin embargo, que los cromosomas están duplicados, cada uno de<br />
ellos está formado por dos cromátidas unidas por el centrómero.<br />
3. Segunda división meiótica<br />
Estamos ante un fenómeno que ya conoces: la mitosis. Durante esta<br />
segunda división los cromosomas se separan en sus dos cromátidas, dando<br />
lugar en este caso a cuatro células haploides.<br />
En la célula existen dos juegos de material genético, es decir “n” parejas<br />
de cromosomas homólogos, uno de origen paterno y otro de origen<br />
materno.<br />
En la Profase I, cada cromosoma se aparea con su homólogo formando<br />
lo que se denomina una tétrada, es decir cuatro cromátidas y dos centrómeros.<br />
1.<br />
2.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
3. La meiosis se produce siempre que haya<br />
un proceso de reproducción sexual.<br />
99
Este apareamiento es un rasgo exclusivo de la meiosis, y tiene una<br />
trascendencia fundamental, ya que las cromátidas no hermanas, es decir<br />
paterna y materna, pueden entrecruzarse y romperse en los puntos de<br />
fusión dando lugar a un intercambio y recombinación de segmentos cromatídicos<br />
y por lo tanto de los genes en ellos localizados.<br />
La meiosis ocurre mediante dos mitosis consecutivas. La primera división<br />
es reduccional y el resultado es la formación de dos células hijas<br />
cada una con “n” cromosomas.<br />
La segunda división es una división mitótica normal, y el resultado<br />
final de la segunda división meiótica es la formación de cuatro células<br />
hijas cada una de las cuales tiene un núcleo con “n” cromátidas<br />
¿Qué consecuencias tiene la meiosis?<br />
1. Es el proceso mediante el cual se obtienen células especializadas<br />
para intervenir en la reproducción sexual.<br />
2. Reduce a la mitad el número de cromosomas, y así al unirse las<br />
dos células sexuales, vuelve a restablecerse el número cromosómico de<br />
la especie.<br />
3. Se produce una recombinación de la información genética.<br />
4. La meiosis origina una gran variación de gametos, debido al entrecruzamiento<br />
de segmentos de los cromosomas homólogos.<br />
5. ¿Qué es la Herencia?<br />
A través de la reproducción sexual un hijo hereda la mitad de la información<br />
genética <strong>del</strong> padre y la otra mitad de su madre. Pero la mayoría de<br />
las veces los hijos se parecen más a uno de sus padres, e incluso pueden<br />
tener características diferentes de las de ambos. ¿Por qué sucede esto?<br />
¿Qué es lo que determina que se manifiesten algunos rasgos similares a<br />
los de uno u otro padre?<br />
El padre de la genética. Gregor Men<strong>del</strong><br />
Las primeras preguntas provienen de las investigaciones realizadas por<br />
un monje austríaco, Gregor Men<strong>del</strong>, a mediados <strong>del</strong> siglo XIX. Aún sin<br />
conocer nada acerca <strong>del</strong> ADN, de los cromosomas y de la meiosis, Men<strong>del</strong><br />
pudo inferir los principios que rigen la genética actual y la herencia en<br />
organismos tan diversos como una planta y un animal. Se considera que<br />
el éxito de Men<strong>del</strong> se debió fundamentalmente a la selección <strong>del</strong> organismo<br />
adecuado para experimentar, al diseño y la realización cuidadosa de<br />
los experimentos, así como a un análisis minucioso de los resultados.
Leyes de Men<strong>del</strong><br />
Conviene aclarar que Men<strong>del</strong>, por ser pionero, carecía de los conocimientos<br />
actuales sobre la presencia de pares de alelos en los seres vivos<br />
y sobre el mecanismo de transmisión de los cromosomas, por lo que esta<br />
exposición está basada en la interpretación posterior de los trabajos de<br />
este monje.<br />
La planta que seleccionó fue la arveja o guisante, que presenta una<br />
serie de ventajas: se cultiva sin problemas y crece rápido, presenta características<br />
con variantes fácilmente distinguibles. Es hermafrodita, es<br />
decir que los sistemas reproductores femeninos y masculinos están en la<br />
misma flor encerrados por pétalos y permite la autofecundación. Además<br />
se pueden cruzar dos plantas en forma manual y controlada.<br />
Primera ley de Men<strong>del</strong><br />
Enunciado de la ley.- A esta ley se le llama también Ley de la uniformidad<br />
de los híbridos de la primera generación (F1)., y expresa que cuando<br />
se cruzan dos variedades de individuos de raza pura ambos (homocigotos)<br />
para un determinado carácter, todos los híbridos de la primera generación<br />
son iguales. Men<strong>del</strong> llegó a esta conclusión trabajando con una variedad<br />
pura de plantas de guisantes que producían semillas amarillas y con una<br />
variedad que producía semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre<br />
estas plantas, obtenía siempre plantas con semillas amarillas.<br />
Interpretación <strong>del</strong> experimento<br />
El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo<br />
para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta<br />
el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se<br />
manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece<br />
oculto.<br />
Otros casos para la primera ley.- La primera ley de Men<strong>del</strong> se cumple<br />
también para el caso en que un determinado gen de lugar a una herencia<br />
intermedia y no dominante, como es el caso <strong>del</strong> color de las flores <strong>del</strong><br />
“dondiego de noche” (Mirabilis jalapa). Al cruzar las plantas de la variedad<br />
de flor blanca con plantas de la variedad de flor roja, se obtienen<br />
plantas de flores rosas. La interpretación es la misma que en el caso anterior,<br />
solamente varía la manera de expresarse los distintos alelos.<br />
Segunda ley de Men<strong>del</strong><br />
Enunciado de la ley.- A la segunda ley de Men<strong>del</strong> también se le llama<br />
de la separación o disyunción de los alelos.<br />
Men<strong>del</strong> tomó plantas procedentes de las semillas de la primera generación<br />
(F1) <strong>del</strong> experimento anterior (figura 1) y las polinizó entre sí. Del<br />
Figura 1<br />
Figura 2<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
101
Figura 3<br />
Figura 4<br />
Figura 5<br />
cruce obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción que se indica<br />
en la figura 3. Así pues, aunque el alelo que determina la coloración verde<br />
de las semillas parecía haber desaparecido en la primera generación<br />
filial, vuelve a manifestarse en esta segunda generación.<br />
Interpretación <strong>del</strong> experimento.<br />
Los dos alelos distintos para el color de la semilla presentes en los<br />
individuos de la primera generación filial, no se han mezclado ni han<br />
desaparecido, simplemente ocurre que se manifiesta sólo uno de los dos.<br />
Cuando el individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa, forme los gametos,<br />
se separan los alelos, de tal forma que en cada gameto sólo habrá<br />
uno de los alelos y así pueden explicarse los resultados obtenidos. Otros<br />
casos para la segunda ley. En el caso de los genes que presentan herencia<br />
intermedia, también se cumple el enunciado de la segunda ley. Si tomamos<br />
dos plantas de flores rosas de la primera generación filial (F1) <strong>del</strong><br />
cruce que se observa en la figura 2 y las cruzamos entre sí, se obtienen<br />
plantas con flores blancas, rosas y rojas, en la proporción que se indica<br />
en el esquema de la figura 4.También en este caso se manifiestan los alelos<br />
para el color rojo y blanco, que permanecieron ocultos en la primera<br />
generación filial.<br />
Retrocruzamiento: es la cruza de los individuos de la F1 (heterocigota)<br />
con uno de los progenitores (homocigota dominante o recesivo)<br />
Retrocruzamiento de prueba<br />
En el caso de los genes que manifiestan herencia dominante, no existe<br />
ninguna diferencia aparente entre los individuos heterocigóticos (Aa) y<br />
los homocigóticos (AA), pues ambos individuos presentarían un fenotipo<br />
amarillo.<br />
La prueba <strong>del</strong> retrocruzamiento, o simplemente cruzamiento prueba,<br />
sirve para diferenciar el individuo homocigoto <strong>del</strong> heterocigótico. Consiste<br />
en cruzar el fenotipo dominante con la variedad homocigota recesiva<br />
(aa).<br />
Si es homocigótico, toda la descendencia será igual, en este caso se<br />
cumple la primera Ley de Men<strong>del</strong> (figura 5).<br />
Si es heterocigótico, en la descendencia volverá a aparecer el carácter<br />
recesivo en una proporción <strong>del</strong> 50%. (Figura 6).<br />
Tercera ley de Men<strong>del</strong><br />
Se conoce esta ley como la de la herencia independiente de caracteres,<br />
y hace referencia al caso de que se contemplen dos caracteres distintos.<br />
Cada uno de ellos se transmite siguiendo las leyes anteriores con independencia<br />
de la presencia <strong>del</strong> otro carácter.<br />
Men<strong>del</strong> cruzó plantas de guisante de semillas amarillas y lisas con<br />
plantas de semillas verdes y rugosas (Homocigóticas ambas para los dos
caracteres). (Figura 7)<br />
Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y<br />
lisas, cumpliéndose así la primera ley para cada uno de los caracteres<br />
considerados, revelando también que los alelos dominantes para esos caracteres<br />
son los que determinan el color amarillo y la forma lisa.<br />
Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihíbridas (AaBb).<br />
Estas plantas de la F1 se cruzan entre sí, teniendo en cuenta los gametos<br />
que formarán cada una de las plantas que pueden verse en la figura 8.<br />
En el cuadro de la figura 9 se ven las semillas que aparecen y en<br />
las proporciones que se indica. Se puede apreciar que los alelos de los<br />
distintos genes se transmiten con independencia unos de otros, ya<br />
que en la segunda generación filial F2 aparecen guisantes amarillos y<br />
rugosos y otros que son verdes y lisos, combinaciones que no se habían<br />
dado ni en la generación parental (P), ni en la filial primera (F1).<br />
Asimismo, los resultados obtenidos para cada uno de los caracteres considerados<br />
por separado, responden a la segunda ley.<br />
Interpretación <strong>del</strong> experimento. Figura 9. Los resultados de los<br />
experimentos de la tercera ley refuerzan el concepto de que los genes son<br />
independientes entre sí, que no se mezclan ni desaparecen generación tras<br />
generación. Para esta interpretación fue providencial la elección de los<br />
caracteres, pues estos resultados no se cumplen siempre, sino solamente<br />
en el caso de que los dos caracteres a estudiar estén regulados por genes<br />
Figura 9<br />
Figura 6<br />
Figura 7<br />
Figura 8<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
103
que se encuentran en distintos cromosomas. No se cumple cuando los dos<br />
genes considerados se encuentran en un mismo cromosoma, es el caso de<br />
los genes ligados.<br />
Actividad 1<br />
ADN y ARN. El código genético<br />
1)Cuando una herida cicatriza:<br />
¿las células de tu piel deben dividirse? ¿Sí? o ¿no? Fundamenta tu respuesta.<br />
2)El ADN debe previamente ¿replicarse o transcribirse? para que cada una de<br />
las células resultantes de la división contengan una copia exacta de todo el ADN,<br />
para que todas porten la misma información genética.<br />
3)Redacta un texto que explique la relación entre los siguientes conceptos: ADN,<br />
gen, proteínas y características estructurales y funcionales de los organísmos.<br />
4)Señala los aspectos diferentes que encuentras entre replicación y transcripción<br />
¿Qué tienen en común?<br />
5)¿Qué se entiende por “Dogma Central de la Biología Molecular”?<br />
6)Observa los siguientes esquemas, relativos al funcionamiento de los ácidos<br />
nucleicos, e indica cuáles son verdaderos y cuáles son falsos:<br />
ADN ----- transcripción---- ARN<br />
ADN ----- traducción ---- proteína<br />
ADN ----- replicación ---- ADN1+ ADN2<br />
ADN ----- traducción ---- ARN<br />
7)¿Qué función cumplen los ribosomas en la síntesis de proteínas?<br />
8)Teniendo en cuenta la tabla <strong>del</strong> código genético, selecciona los codones que<br />
conducirán a la síntesis <strong>del</strong> siguiente péptido:<br />
leucina-alanina-prolina-serina-arginina-arginina-valina<br />
Actividad 2<br />
División celular. Mitosis y meiosis<br />
1)Enumera las semejanzas y diferencias entre el proceso de división celular por<br />
mitosis y por meiosis<br />
2)Nombra las secuencias de fases <strong>del</strong> ciclo celular. Identifica aquellas correspondientes<br />
a la síntesis de ARN y replicación <strong>del</strong> ADN.<br />
Actividad 3<br />
Leyes de la herencia<br />
1)Define lo términos: gen, alelo, dominante, recesivo, homocigoto, heterocigoto.<br />
2)Explica el significado de la ley de segregación de Men<strong>del</strong> y de la ley de distribución<br />
independiente.<br />
3)¿Cuál es la diferencia entre fenotipo y genotipo? ¿Qué tipo de experiencia realizarías<br />
para determinar el genotipo de un individuo fenotípicamente dominante?<br />
4)¿Para qué se utiliza una cruza de prueba?
CAPÍTULO 6.<br />
DESARROLLO<br />
SOSTENIBLE<br />
105
DESARROLLO SOSTENIBLE<br />
1. ¿Qué es el desarrollo sostenible?<br />
Desarrollo sostenible, término aplicado al desarrollo económico y social<br />
que permite hacer frente a las necesidades <strong>del</strong> presente sin poner en<br />
peligro la capacidad de futuras generaciones para satisfacer sus propias<br />
necesidades.<br />
Hay dos conceptos fundamentales en lo que se refiere al uso y gestión<br />
sostenibles de los recursos naturales <strong>del</strong> planeta.<br />
1º. - “Deben satisfacerse las necesidades básicas de la humanidad, comida,<br />
ropa, lugar donde vivir y trabajo. Esto implica prestar atención a<br />
las necesidades, en gran medida insatisfechas, de los pobres <strong>del</strong> mundo,<br />
ya que un mundo en el que la pobreza es endémica será siempre proclive<br />
a las catástrofes ecológicas y de todo tipo”.<br />
2º. - “los límites para el desarrollo no son absolutos, sino que vienen<br />
impuestos por el nivel tecnológico y de organización social, su impacto<br />
sobre los recursos <strong>del</strong> medio ambiente y la capacidad de la biosfera para<br />
absorber los efectos de la actividad humana”. Es posible mejorar tanto la<br />
tecnología como la organización social para abrir paso a una nueva era<br />
de crecimiento económico sensible a las necesidades ambientales.<br />
Durante las décadas de 1970 y 1980 empezó a quedar cada vez más<br />
claro que los recursos naturales estaban dilapidándose en nombre <strong>del</strong><br />
“desarrollo”. Se estaban produciendo cambios imprevistos en la atmósfera,<br />
los suelos, las aguas, entre las plantas y los animales, y en las relaciones<br />
entre todos ellos.<br />
Fue necesario reconocer que la velocidad <strong>del</strong> cambio era tal que superaba<br />
la capacidad científica e institucional para ralentizar o invertir el<br />
sentido de sus causas y efectos.<br />
Estos grandes problemas ambientales incluyen:<br />
1) el calentamiento global de la atmósfera (el efecto invernadero), debido<br />
a la emisión, por parte de la industria y la agricultura, de gases (sobre<br />
todo dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y clorofluorocarbonos)<br />
que absorben la radiación de onda larga reflejada por la superficie de la<br />
Tierra;<br />
2) el agotamiento de la capa de ozono de la estratosfera, escudo protector<br />
<strong>del</strong> planeta, por la acción de productos químicos basados en el cloro y el<br />
bromo, que permite una mayor penetración de rayos ultravioleta hasta su<br />
superficie;<br />
3) la creciente contaminación <strong>del</strong> agua y los suelos por los vertidos y descargas<br />
de residuos industriales y agrícolas;<br />
4) el agotamiento de la cubierta forestal (deforestación), especialmente en<br />
los trópicos, por la explotación para leña y la expansión de la agricultura;<br />
5) la pérdida de especies, tanto silvestres como domesticadas, de plantas y<br />
animales por destrucción de hábitat naturales, la especialización agrícola<br />
y la creciente presión a la que se ven sometidas las pesquerías;<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
Todos los días tomamos decisiones aparentemente<br />
pequeñas que afectarán el<br />
futuro <strong>del</strong> planeta. Lo que comemos,<br />
compramos, quemamos, cultivamos, y<br />
construimos puede llegar a ser la diferencia<br />
entre la destrucción o la salvación<br />
ecológica a escala global.<br />
J. Button<br />
107
6) la degradación <strong>del</strong> suelo en los hábitat agrícolas y naturales, incluyendo<br />
la erosión, el encharcamiento y la salinización, que produce con el<br />
tiempo la pérdida de la capacidad productiva <strong>del</strong> suelo.<br />
A finales de 1983, el secretario general de las Naciones Unidas le pidió<br />
a la primera ministra de Noruega, Gro Harlem Brundtland, que creara una<br />
comisión independiente para examinar estos problemas que sugiriera mecanismos<br />
para que la creciente población <strong>del</strong> planeta pudiera hacer frente<br />
a sus necesidades básicas.<br />
El grupo de ministros, científicos, diplomáticos y legisladores celebró<br />
audiencias públicas en cinco continentes durante casi tres años.<br />
La principal tarea de la llamada Comisión Brundtland era generar una<br />
agenda para el cambio global. Su mandato especificaba tres objetivos:<br />
1) reexaminar cuestiones críticas relacionadas con el medio ambiente y el<br />
desarrollo, y formular propuestas realistas para hacerles frente;<br />
2) proponer nuevas fórmulas de cooperación internacional en estos temas<br />
capaces de orientar la política y los acontecimientos hacia la realización<br />
de cambios necesarios; y<br />
3) aumentar los niveles de concientización y compromiso de los individuos,<br />
las organizaciones de voluntarios, las empresas, las instituciones y<br />
los gobiernos.<br />
El informe fue presentado ante la Asamblea General de las Naciones<br />
Unidas durante el otoño de 1987.<br />
En el informe se plantean dos futuros:<br />
• El primero los gobiernos adoptan el concepto de desarrollo sostenible y<br />
organizan estructuras nuevas, más equitativas, que empiezan a cerrar el<br />
abismo que separa a los países ricos de los pobres.<br />
• El segundo, la especie humana continúa agotando el capital natural de<br />
la Tierra.<br />
Este abismo, en lo que se refiere a la energía y los recursos, es el principal<br />
problema ambiental <strong>del</strong> planeta; es también su principal problema<br />
de desarrollo.<br />
Tras la Comisión, el siguiente acontecimiento internacional significativo<br />
fue la Cumbre sobre la Tierra, celebrada en junio de 1992 en Río de<br />
Janeiro. Denominada Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio<br />
Ambiente y el Desarrollo, en ella estuvieron representados 178 gobiernos,<br />
incluidos 120 Jefes de Estado. Se trataba de encontrar modos de traducir<br />
las buenas intenciones en medidas concretas y de que los gobiernos<br />
firmaran acuerdos específicos para hacer frente a los grandes problemas<br />
ambientales y de desarrollo.<br />
Los resultados de la Cumbre incluyen:<br />
• convenciones globales sobre la biodiversidad y el clima,<br />
• una Constitución de la Tierra de principios básicos, y<br />
• un programa de acción, llamado Agenda 21, para poner en práctica<br />
estos principios.<br />
Los resultados se vieron empañados por la negativa de algunos gobiernos<br />
a aceptar los calendarios y objetivos para el cambio (por ejemplo<br />
para la reducción de emisiones gaseosas que conducen al calentamiento
global), a firmar ciertos documentos (había quien opinaba que el Convenio<br />
sobre la Diversidad Biológica debilitaba las industrias de biotecnología<br />
de los países industrializados), o a aceptar la adopción de medidas<br />
vinculantes (como en el caso de los principios forestales).<br />
En sus 41 capítulos, el programa de acción contenido en la Agenda 21<br />
aborda casi todos los temas relacionados con el desarrollo sostenible.<br />
La Cumbre fue un trascendental ejercicio de concientización a los más<br />
altos niveles de la política. A partir de ella, ningún político relevante podrá<br />
aducir ignorancia de los vínculos existentes entre el medio ambiente<br />
y el desarrollo. Además, dejó claro que eran necesarios cambios fundamentales<br />
para alcanzar un desarrollo sostenible.<br />
• Los pobres deben recibir una participación justa en los recursos para<br />
sustentar el crecimiento económico;<br />
• los sistemas políticos deben favorecer la participación ciudadana en la<br />
toma de decisiones, en especial las relativas a actividades que afectan a<br />
sus vidas;<br />
• los ricos deben adoptar estilos de vida que no se salgan <strong>del</strong> marco de los<br />
recursos ecológicos <strong>del</strong> planeta; y<br />
• el tamaño y crecimiento de la población deben estar en armonía con la<br />
cambiante capacidad productiva <strong>del</strong> ecosistema.<br />
Diez años más tarde, la Organización de las Naciones Unidas (ONU)<br />
convocó la Cumbre sobre Desarrollo Sostenible, también conocida como<br />
Río 10 por celebrarse una década después de la primera Cumbre de la<br />
Tierra. Los acuerdos finales acordados en esta Cumbre, que reunió en<br />
la ciudad sudafricana de Johannesburg a representantes de 191 países,<br />
incluyeron una Declaración Política, que formula una serie de principios<br />
para alcanzar el desarrollo sostenible, y un Plan de Acción en el que destacan<br />
los siguientes compromisos:<br />
a) En el año 2015 reducir a la mitad la población que vive sin agua potable<br />
y sin red de saneamiento de aguas residuales.<br />
b)En el año 2015 recuperar las reservas pesqueras “donde sea posible”<br />
y crear, antes de 2012, una red de áreas marítimas protegidas. Este plan<br />
contempla la reducción de las capturas para devolver a niveles saludables<br />
los caladeros de pesca.<br />
c)Reducir, significativamente, la pérdida de biodiversidad antes de 2010.<br />
d)Minimizar, antes de 2020, el impacto producido por la emisión de productos<br />
químicos al medio ambiente.<br />
Sin embargo, la Cumbre de Johannesburg decepcionó a las organizaciones<br />
no gubernamentales (ONG) que esperaban acuerdos concretos en<br />
otros aspectos como el aumento de las fuentes de energía renovables o la<br />
lucha contra la pobreza.<br />
2. ¿Cuáles son los procesos que conducen a la mordenización<br />
agrícola?<br />
La agricultura ha experimentado muchas revoluciones a lo largo de la<br />
historia desde su aparición hace entre unos 8.000 y 10.000 años hasta la<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
109
enombrada revolución agrícola, acaecida en Europa entre los siglos XVII<br />
y XIX.<br />
A lo largo <strong>del</strong> siglo XX el entorno rural ha sufrido transformaciones<br />
en la mayor parte <strong>del</strong> mundo.<br />
Los gobiernos han incentivado la adopción de variedades modernas<br />
para las cosechas y de razas modernas de ganado, junto con recursos<br />
externos (como fertilizantes, pesticidas, antibióticos, crédito, maquinaria),<br />
necesarios para que las primeras sean productivas. Han respaldado<br />
la creación de nuevas infraestructuras, como programas de irrigación,<br />
carreteras y mercados, y han garantizado los precios y el mercado para la<br />
producción agrícola.<br />
El proceso de modernización agrícola ha producido tres tipos distintos<br />
de agricultura:<br />
a) la industrializada,<br />
b) la llamada revolución verde y<br />
c) todos los demás tipos: la de baja aportación exterior, la tradicional y<br />
la no mejorada.<br />
Los primeros dos tipos han conseguido responder ante los recursos<br />
tecnológicos, dando lugar a sistemas de alto rendimiento en la producción<br />
de alimentos. Están dotados de acceso a carreteras, mercados urbanos,<br />
puertos y, a través suyo, a aportaciones externas, maquinaria, infraestructuras<br />
de comercialización, transporte, instalaciones de procesado<br />
agrícola y crédito. Tienen buenos suelos, un suministro adecuado de agua<br />
(sea por una pluviosidad regular o por medio de sistemas de irrigación),<br />
acceso a variedades modernas de cultivos y razas de ganado y a productos<br />
derivados <strong>del</strong> petróleo y maquinaria.<br />
En los países <strong>del</strong> Tercer Mundo, estos sistemas, que exigen grandes<br />
aportaciones <strong>del</strong> exterior, se emplean en las grandes llanuras y <strong>del</strong>tas irrigados<br />
<strong>del</strong> sur, sudeste y este de Asia, así como en partes de Latinoamérica<br />
y el norte de África, y en otras zonas aisladas. Tienden a ser explotaciones<br />
de monocultivos y/o animal único, orientadas a la venta, y comprenden<br />
los cultivos irrigados de arroz en las tierras bajas, el trigo y el algodón; las<br />
plantaciones de plataneros, piñas, palma de aceite y caña de azúcar; las<br />
hortalizas en las inmediaciones de los centros urbanos, y la cría intensiva<br />
de ganado y aves.<br />
Estas son las tierras de la llamada revolución verde.<br />
Los científicos desarrollaron nuevas variedades de cereales básicos,<br />
consiguiendo que maduraran antes, lo que permitía recoger dos cosechas<br />
al año, que fueran insensibles a la duración <strong>del</strong> día, lo que facilitaba su<br />
cultivo en un gran abanico de latitudes, y que produjeran una mayor<br />
proporción de grano en relación con la paja. Estas variedades modernas<br />
fueron entregadas a los agricultores junto con aportaciones, o entradas,<br />
de elevado coste, que incluían fertilizantes inorgánicos, pesticidas, maquinaria,<br />
créditos y agua. Como resultado, el rendimiento medio de los<br />
cereales se ha duplicado en 30 años. Tomando en consideración el crecimiento<br />
de la población en el mismo periodo, la mejora ha sido de un 7%<br />
<strong>del</strong> total de los alimentos producidos por persona.
En los países industrializados se produjo una revolución similar. Los<br />
agricultores se modernizaron, adoptando el uso de maquinaria, reduciendo<br />
la mano de obra, especializando los cultivos y cambiando sus prácticas<br />
para obtener mayores beneficios. La presión en favor de incrementar el<br />
rendimiento y el tamaño de las explotaciones ha hecho que las granjas<br />
mixtas tradicionales, un sistema muy integrado en el que se generaban<br />
pocos impactos exteriores, hayan desaparecido casi por completo.<br />
El tercer tipo de agricultura comprende todos los demás sistemas agrícolas<br />
y de subsistencia. Se trata de sistemas de baja aportación externa y<br />
situados en tierras secas, tierras pantanosas, tierras altas, sabanas, pantanos,<br />
zonas semidesérticas, montañas y colinas y bosques. En estas áreas<br />
los sistemas de cultivo son complejos y diversos, el rendimiento de las<br />
cosechas bajo, y la vida de sus habitantes a menudo depende de los recursos<br />
silvestres, además de la producción agrícola propia. Las explotaciones<br />
están muy alejadas de los mercados, se encuentran en suelos frágiles o<br />
problemáticos, y es poco probable que los visiten los científicos agrícolas<br />
o que sean estudiadas en los centros de investigación.<br />
Además su productividad es baja: el rendimiento de los cereales es de<br />
sólo 0,5 a 1 tonelada por hectárea. Los países más pobres tienden a tener<br />
una proporción más elevada de estos sistemas agrícolas. A mediados de<br />
la década de 1990, cerca de un 30 a un 35% de la población <strong>del</strong> planeta,<br />
entre 1.900 y 2.100 millones de personas, subsiste merced a esta tercera y<br />
olvidada forma de agricultura. Aún así toda esta gente se encuentra hoy<br />
excluida de la política de desarrollo de los gobiernos, que se concentra en<br />
tierras altamente productivas.<br />
3. ¿Cómo impacta la Agricultura Sostenible?<br />
A pesar de las mejoras realizadas en la producción de alimentos, los<br />
desafíos no han hecho más que empezar. La población mundial alcanzará<br />
entre los 8.000 y 13.000 millones de personas. Incluso recurriendo a las<br />
estimaciones más bajas, y dado el acceso poco equitativo a los recursos<br />
que predomina en la actualidad, será necesario que la producción agrícola<br />
aumente de forma sustancial para que se puedan mantener los niveles de<br />
nutrición actuales.<br />
En los últimos años, las políticas de desarrollo agrícola han tenido un<br />
éxito notable en potenciar las aportaciones o entradas externas como<br />
medio para aumentar la producción de alimentos, lo que ha producido<br />
un crecimiento llamativo en el consumo global de pesticidas, fertilizantes<br />
inorgánicos, piensos animales, tractores y otras maquinarias.<br />
Estas aportaciones externas, no obstante, han reemplazado los recursos<br />
y procesos naturales de control, haciéndolos más vulnerables. Los<br />
pesticidas han reemplazado a los medios biológicos, mecánicos y de cultivo<br />
para controlar las plagas, las malas hierbas y las enfermedades; los<br />
agricultores han sustituido el estiércol, el abono vegetal y las cosechas<br />
fijadoras de nitrógeno por fertilizantes inorgánicos; la información para<br />
tomar decisiones de gestión procede de los proveedores comerciales y<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
111
de los científicos, no de fuentes locales; y los combustibles fósiles han<br />
reemplazado a las fuentes de energía generadas localmente. La especialización<br />
de la producción agrícola y el declive asociado de la granja mixta<br />
también han contribuido a esta situación. Los que antaño fueron valiosos<br />
productos interiores se han convertido hoy en productos de desecho.<br />
El principal desafío al que se enfrenta la agricultura sostenible es mejorar<br />
el uso que se hace de estos recursos interiores. Esto puede hacerse<br />
minimizando las aportaciones desde el exterior, regenerando los recursos<br />
interiores más rápidamente o combinaciones de ambos.<br />
La agricultura sostenible es, por lo tanto, un sistema de producción de<br />
alimentos o fibras que persigue los siguientes objetivos de forma sistemática:<br />
a) una incorporación mayor de los procesos naturales, como el ciclo de<br />
los nutrientes, la fijación <strong>del</strong> nitrógeno y las relaciones plaga-depredador<br />
a los procesos de producción industrial;<br />
b) una reducción <strong>del</strong> uso de las aportaciones externas no renovables que<br />
más daño pueden causar al medio ambiente o a la salud de los agricultores<br />
y consumidores, y un uso más metódico de las demás aportaciones, de<br />
cara a minimizar los costes variables;<br />
c) un acceso más equitativo a los recursos y oportunidades productivos y<br />
la transición a formas de agricultura más justas desde el punto de vista<br />
social;<br />
d) un mayor uso productivo <strong>del</strong> potencial biológico y genético de las especies<br />
vegetales y animales;<br />
e) un mayor uso productivo de los conocimientos y prácticas locales, incluyendo<br />
enfoques innovadores aún no <strong>del</strong> todo comprendidos por los<br />
científicos ni adoptados por los agricultores;<br />
f) un incremento de la autosuficiencia de los agricultores y los pueblos<br />
rurales;<br />
g) una mejora <strong>del</strong> equilibrio entre los patrones de pastoreo o explotación,<br />
la capacidad productiva y las limitaciones ambientales impuestas por el<br />
clima y el paisaje para garantizar que los niveles actuales de producción<br />
sean sostenibles a largo plazo;<br />
h) una producción rentable y eficiente que haga hincapié en la gestión<br />
agrícola integrada y la conservación <strong>del</strong> suelo, el agua, la energía y los<br />
recursos biológicos.<br />
Cuando estos componentes se unen, la agricultura se transforma en<br />
agricultura integrada, y sus recursos se usan con más eficiencia.<br />
La agricultura sostenible, por lo tanto, aspira al uso integrado de una<br />
gran variedad de tecnologías de gestión de las plagas, los nutrientes, el<br />
suelo y el agua. Aspira a una mayor diversidad de explotaciones en el<br />
seno de las granjas, combinada con mayores vínculos y flujos entre ellas.<br />
Los productos secundarios o desechos de un componente se convierten<br />
en aportaciones a otro. Al ir reemplazando las aportaciones exteriores por<br />
los procesos naturales, el impacto sobre el medio ambiente disminuye.<br />
Las nuevas evidencias procedentes de granjas y comunidades de todo<br />
el mundo muestran hoy que la agricultura sostenible es posible en estas
tres regiones:<br />
• en las tierras diversas, complejas y pobres en recursos <strong>del</strong> Tercer Mundo,<br />
los agricultores que han adoptado las tecnologías regeneradoras han<br />
duplicado o triplicado el rendimiento de sus cosechas, a menudo con poca<br />
o ninguna aportación exterior;<br />
• en las tierras de aportaciones elevadas y por lo general irrigadas, los<br />
agricultores que han adoptado tecnologías regeneradoras han mantenido<br />
sus altos rendimientos, reduciendo sustancialmente las aportaciones exteriores;<br />
• en los sistemas agrícolas industrializados, una transición a la agricultura<br />
sostenible podría significar un descenso en el rendimiento por<br />
hectárea de un 10 a un 20% a corto plazo, pero resultaría rentable para<br />
los agricultores.<br />
Todos estos éxitos han hecho uso de tecnologías que conservan los recursos,<br />
como la gestión integrada de las plagas, la conservación <strong>del</strong> suelo<br />
y el agua, el reciclado de nutrientes, los cultivos múltiples, la captación<br />
de agua, el reciclado de desechos, y así sucesivamente.<br />
4. ¿Cuáles son las Amenazas y los Obstáculos para la agricultura<br />
sostenible?<br />
A pesar de la viabilidad de una agricultura más sostenible, que beneficiaría<br />
a los agricultores, las comunidades rurales, el medio ambiente y<br />
la economía nacional, siguen existiendo muchos obstáculos y amenazas.<br />
Muchas de las estructuras de poder existentes se ven amenazadas por el<br />
cambio, y puede resultar imposible que todo el mundo se beneficie de ella<br />
a corto plazo.<br />
Las amenazas surgen desde el nivel internacional hasta el local.<br />
• A nivel internacional, los mercados y las políticas comerciales han tendido<br />
a reducir el precio de las mercancías, disminuyendo los beneficios de<br />
los agricultores y las economías.<br />
Sólo en los últimos diez años los precios habían descendido, por término<br />
medio, un 50%. Las empresas agroquímicas, por su parte, intentarán<br />
proteger sus mercados de toda opción que implique una reducción en el<br />
uso de sus productos.<br />
• A nivel nacional, hay que determinar cuáles son las políticas micro y<br />
macroeconómicas que siguen dificultando el desarrollo de una agricultura<br />
más sostenible, y cambiarlas. En algunos casos esto resultará políticamente<br />
muy difícil, en especial cuando se trate de poner en práctica unas<br />
reformas que deberían dar a los agricultores garantías para invertir en<br />
prácticas sostenibles.<br />
La naturaleza burocrática de las grandes instituciones constituye una<br />
amenaza más. Les cuesta trabajar de un modo que conceda poder a las comunidades<br />
locales, ya que esto supone perder parte <strong>del</strong> suyo. Los propios<br />
agricultores se enfrentan a los costes que supone la transición a prácticas<br />
y tecnologías agrícolas sostenibles y a su aprendizaje.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
113
5. ¿Qué es la evaluación de Impacto Ambiental (EIA)?<br />
Proceso formal empleado para predecir las consecuencias ambientales<br />
de una propuesta o decisión legislativa, la implantación de políticas y<br />
programas o la puesta en marcha de proyectos de desarrollo.<br />
La Evaluación de Impacto Ambiental se introdujo por primera vez en<br />
Estados Unidos en 1969 como requisito de la National Environmental<br />
Policy Act (ley nacional de políticas sobre el medio ambiente, comúnmente<br />
conocida como NEPA). Desde entonces, un creciente número de<br />
países (incluida la Unión Europea) han adoptado la EIA, aprobando leyes<br />
y creando organismos para garantizar su implantación.<br />
La Evaluación de Impacto Ambiental se ha aplicado sobre todo a proyectos<br />
individuales y ha dado lugar a la aparición de diversas técnicas<br />
nuevas, como los estudios de impacto sanitario y los de impacto social.<br />
Los avances más recientes incluyen el estudio de los efectos acumulativos<br />
y el estudio estratégico <strong>del</strong> medio ambiente, conocido como<br />
Evaluación Estratégica Ambiental (EEA), que se ocupa de los estudios<br />
medioambientales a nivel de políticas, programas y planes.<br />
El término Estudio de Impacto Ambiental (EIA) se usa a veces a modo<br />
de paraguas que abarca todos estos enfoques diferentes, pero se emplea<br />
también como nombre alternativo de la EIA. En ciertos casos, se evalúan<br />
los impactos social y económico como parte <strong>del</strong> proceso. En otros, las<br />
cuestiones sociales y económicas se evalúan por separado.<br />
Una Evaluación de Impacto Ambiental suele comprender una serie de<br />
pasos:<br />
1) Un examen previo, para decidir si un proyecto requiere un estudio de<br />
impacto y hasta qué nivel de detalle.<br />
2) Un estudio preliminar, que sirve para identificar los impactos clave y<br />
su magnitud, significado e importancia.<br />
3) Una determinación de su alcance, para garantizar que la EIA se centre<br />
en cuestiones clave y determinar dónde es necesaria una información más<br />
detallada.<br />
4) El estudio en sí, consistente en meticulosas investigaciones para predecir<br />
y/o evaluar el impacto, y la propuesta de medidas preventivas, protectoras<br />
y correctoras necesarias para eliminar o disminuir los efectos de<br />
la actividad en cuestión.<br />
El proceso suele implicar la contraposición de opciones, la propuesta<br />
de medidas paliativas, la preparación de un informe y el subsiguiente<br />
seguimiento y evaluación.<br />
Una vez finalizado un proyecto se realiza a veces un examen a posteriori,<br />
o auditoria sobre el terreno, para determinar hasta qué punto las<br />
predicciones de la EIA se ajustan a la realidad; es el seguimiento o control<br />
ambiental de las obras.<br />
En la comunidad empresarial existe un creciente interés en la inspección<br />
previa de las prácticas orientadas a la determinación de objetivos<br />
productivos, en especial en lo que se refiere a la eliminación de residuos<br />
y al uso de la energía. El término auditoria medioambiental se aplica a la
egulación voluntaria de las prácticas empresariales en función de valores<br />
predeterminados de su impacto ambiental.<br />
6. ¿En qué consiste la gestión forestal?<br />
Sistema de intervención en los bosques, también denominado ordenación<br />
forestal u ordenación de montes, cuyo fin es alcanzar objetivos<br />
predeterminados.<br />
La gestión <strong>del</strong> patrimonio forestal tiene como finalidad proteger la<br />
base biológica sin olvidar la producción forestal, en especial la obtención<br />
de madera. Esta producción suele basarse en la explotación sostenible, el<br />
flujo regular y continuado de producción que el bosque en cuestión puede<br />
mantener sin perjuicio de su productividad.<br />
La gestión forestal comprende actividades orientadas a garantizar la<br />
protección a largo plazo de los servicios ambientales de los bosques, en<br />
especial:<br />
• su diversidad biológica,<br />
• la conservación <strong>del</strong> suelo y de las cuencas y<br />
• la regulación climática.<br />
Algunos bosques se dejan en reserva para obtener de ellos estos servicios;<br />
en todo el mundo, más o menos un 5% de los bosques se encuentran<br />
en áreas protegidas en las que no se explota ningún producto, como son<br />
los parques nacionales y reservas naturales.<br />
Los sistemas de gestión forestal tradicionales empleados en muchas<br />
áreas de bosque han permitido mantener el rendimiento de la producción<br />
de muchos productos durante siglos. Por ejemplo, el procedimiento de<br />
explotación practicado en Gran Bretaña desde la edad media gestionaba<br />
pequeñas superficies de bosque para la producción de carbón vegetal y<br />
productos madereros a pequeña escala, como los materiales para cercados.<br />
Este tipo de explotación suponía la tala y entresacado regular de<br />
árboles, pero garantizaba también la continuidad de todo el ecosistema al<br />
limitar su uso a niveles que podían ser compensados por la regeneración<br />
gradual y continuada.<br />
La gestión forestal abarca diversas actividades relacionadas con la planificación,<br />
la explotación y la supervisión: evaluación de la calidad <strong>del</strong><br />
paraje, riqueza forestal y medición <strong>del</strong> crecimiento, planificación forestal,<br />
provisión de carreteras e infraestructuras, gestión <strong>del</strong> suelo y el agua para<br />
preparar y mejorar la zona, silvicultura (cuidado <strong>del</strong> bosque) para alterar<br />
las características <strong>del</strong> bosque (limpieza, entresaca, tala, regeneración<br />
o plantación de árboles, y fertilización para obtener plantaciones de la<br />
especie, edad y tamaños deseados), actividades de explotación, medidas<br />
de control <strong>del</strong> rendimiento para mantener la producción a niveles sostenibles,<br />
y, por último, protección contra las plagas, las enfermedades, el<br />
fuego y las condiciones climáticas extremas.<br />
En Europa y Norteamérica la mayoría de los bosques están gestionados.<br />
Por el contrario, en los países en vías de desarrollo, pocos lo están<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
115
formalmente. Buena parte de la producción maderera sigue procediendo<br />
de bosques naturales.<br />
Debido a la presión, y dado que existe demanda de otros bienes y servicios<br />
de los bosques madereros, los objetivos de la gestión forestal en la<br />
mayor parte de los países empiezan a ampliarse. No sólo en la producción<br />
de madera, sino en una gestión forestal sostenible, que es lo que en la<br />
terminología forestal se entiende como ordenación de montes. Cubre todo<br />
el espectro de los objetivos relacionados con el bosque, desde su conservación<br />
hasta su explotación, y suele incluir objetivos múltiples. Entre<br />
ellos pueden contarse la explotación de madera, la recolección de frutos,<br />
setas y plantas medicinales, la captura de animales, la conservación <strong>del</strong><br />
suelo y el agua, la conservación de la biodiversidad y los fines recreativos<br />
y paisajísticos.<br />
La gestión sostenible de los bosques supone equilibrar las necesidades<br />
de hoy en día con las de las generaciones futuras e implica, por tanto, la<br />
gestión <strong>del</strong> patrimonio forestal para satisfacer los objetivos económicos,<br />
sociales y ambientales definidos para el sector.<br />
Actividad 1<br />
“La agricultura reclama mo<strong>del</strong>os sustentables”<br />
La agricultura sustentable combina técnicas tradicionales de conservación con<br />
una metodología moderna. Entre las prácticas de manejo conservacionista se<br />
destacan las siguientes:<br />
• Labranza mínima: cualquier sistema de laboreo <strong>del</strong> suelo cuyo objetivo sea reducir<br />
la cantidad de operaciones en el terreno para implantar un cultivo.<br />
• Cultivo en contorno: sistema de laboreo que sigue las curvas de nivel a fin de<br />
prevenir la erosión hídrica y almacenar agua en el suelo.<br />
• Intersiembra: siembra sin previa labranza.<br />
• Cultivo en franjas: fajas de cultivo alternadas que actúan además como barreras<br />
contra la erosión eólica e hídrica.<br />
• No utilización de pesticidas y fertilizantes químicos.<br />
• Uso de variedades resistentes.<br />
• Uso de energías alternativas para suplantar los combustibles fósiles.<br />
1) En relación con el texto precedente, identifica en el siguiente cuadro la práctica<br />
agrícola sustentable que corresponde para solucionar cada problema ambiental<br />
PROBLEMAS SOLUCIONES<br />
• Agotamiento de los suelos<br />
• Erosión <strong>del</strong> suelo<br />
• Plagas<br />
• Maleza<br />
2) Investiga las técnicas de agricultura sustentable que se aplican en el área rural<br />
cercana a tu ciudad.
Actividad 2<br />
“Los recursos energéticos y el impacto ambiental”<br />
Valiéndote de la información que nos suministra el cuadro de recursos energéticos<br />
contesta el cuestionario que sigue a continuación:<br />
RECURSOS ENERGÉTICOS<br />
Fuentes<br />
Primarias<br />
Calidad Tipo Impacto<br />
Ambiental<br />
(I.A.)<br />
NO RENOVABLES<br />
Combustibles Fósiles (petróleo, gas, carbón) S A C AMA<br />
Arenas y esquistos S M/B C MA<br />
Fisión nuclear (U) M M/A C A/MA<br />
Fusión nuclear (D) M M/A F M?<br />
Geotérmica (Bolsones) I M/B NC M<br />
RENOVABLES<br />
Eólica S B/M NC B/M<br />
Olas S M F B<br />
Gradientes térmicos S B/M F B/A?<br />
Hidroeléctrica S B/M C B/A<br />
Solar S B/M NC B/M<br />
Geotérmica de flujo continuo I B/M NC M<br />
Mareomotriz G A/M NC A<br />
Biomasa S M NC A/M<br />
Referencias:<br />
Fuentes primarias<br />
(S) Energía radiante <strong>del</strong> sol, es la que se encuentra en la base de todas.<br />
(I) Energía geotérmica <strong>del</strong> interior de la Tierra<br />
(G) Energía gravitacional de atracción universal<br />
(M) Energía de la materia (nuclear)<br />
Calidad Energía neta disponible<br />
MA: Muy alta<br />
A: Alta<br />
M: Moderada<br />
B: Baja<br />
1) ¿Cuáles son los recursos energéticos que provocan en el ambiente un impacto<br />
alto y/o muy alto?<br />
2) “El uso <strong>del</strong> petróleo en la generación de energía eléctrica y en la calefacción<br />
doméstica ha sido cortado de sesgo en muchos países. Pero el petróleo continúa<br />
siendo el elemento central – hoy más que nunca – <strong>del</strong> transporte. Unos 540<br />
millones de vehículos transitan por las carreteras <strong>del</strong> mundo en la actualidad, y<br />
la cifra parece destinada a seguir aumentando en los años próximos” (Lester R.<br />
Brown y otros. La situación en el mundo, 1992)<br />
3)Investiga cuáles son los efectos negativos para el medio ambiente <strong>del</strong> uso <strong>del</strong><br />
Tipo<br />
C: Convencional<br />
NC: No convencional<br />
F: Futura<br />
E.A.: Económicamente atractiva<br />
Impacto Ambiental<br />
MA: Muy alto<br />
A: Alto<br />
M: Moderado<br />
B: Bajo<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
117
petróleo en el transporte automotor.<br />
4) Elige dos tipos de energías no convencionales y profundiza sobre sus ventajas<br />
y desventajas.<br />
Consulta con tus compañeros y profesores y completa el siguiente cuadro:<br />
Ejemplos Localización en el país Características <strong>del</strong><br />
Impacto Ambiental<br />
Centrales Térmicas<br />
Centrales Hidroeléctricas<br />
Centrales nucleares<br />
5) Ya has analizado las ventajas y desventajas que ofrecen los diferentes recursos<br />
energéticos en cuanto a su calidad, tipo e impacto ambiental. Como has podido<br />
apreciar una de las mayores ventajas que ofrecen las energías no convencionales<br />
es de producir impactos ambientales leves o moderados.<br />
6)Une con una flecha los tipos de energías no convencionales que podrían implementarse<br />
en los siguientes lugares de la Argentina teniendo en cuenta las<br />
características ambientales y los recursos naturales con los que cuentan dichos<br />
espacios geográficos.<br />
- La región patagónica - Energía eólica<br />
- La Puna - Energía solar<br />
- Península de Valdés - Energía geotérmica<br />
- Cercanías de Comahue - Energía mareomotriz<br />
- Región chaqueña - Biomasa<br />
- La cuenca <strong>del</strong> Plata - Pequeña hidráulica<br />
Ten en cuenta que en un mismo lugar podrán implementarse diferentes tipos de<br />
energías dadas sus características.<br />
Actividad 3<br />
Los Impactos Ambientales: Elaborando un Informe<br />
Para realizar un pronóstico de impacto que un determinado proyecto puede tener<br />
sobre el ambiente es indispensable la tarea de técnicos y profesionales que realicen<br />
un trabajo interdisciplinario.<br />
Se espera que a través de este trabajo logren identificar los efectos de un determinado<br />
proyecto sobre:<br />
• La población<br />
• La fauna, flora, suelo, aire, agua<br />
• Los factores climáticos<br />
• El paisaje en general<br />
• Los bienes materiales incluidos el patrimonio histórico y arqueológico<br />
Los posibles efectos que el proyecto en cuestión pueda tener sobre los elementos<br />
citados, deben ser analizados y relacionados entre sí para producir finalmente un<br />
pronóstico.<br />
1) Realiza un informe de los impactos ambientales que tendrá el proyecto “Cos-
tanera Norte y Sur en la ciudad de Corrientes”. Solicita a las autoridades correspondiente<br />
copia de los proyectos en cuestión.<br />
Ten en cuenta que un informe de los impactos ambientales de un proyecto debe<br />
identificar claramente:<br />
2) los objetivos <strong>del</strong> proyecto;<br />
3) las principales preocupaciones <strong>del</strong> público;<br />
4) los efectos positivos <strong>del</strong> proyecto;<br />
5) los impactos significativos <strong>del</strong> proyecto en:<br />
• El medio natural: cambios producidos por las obras en el aire, agua, suelo, flora<br />
y fauna.<br />
• El medio socioeconómico: cambios que producen las obras en la composición<br />
y dinámica de la población y también en su estructura socioeconómica (Ejemplo:<br />
traslado de la población, nuevos empleos, etc.)<br />
• Medios culturales: cambios que las obras puedan producir en el uso recreativo,<br />
educacional, religioso o científico <strong>del</strong> área.<br />
• Medios estéticos: perdida de rasgos estéticos únicos.<br />
6) Identificar las medidas de mitigación para los efectos negativos que son significativos.<br />
7) Describir las alternativas de localización <strong>del</strong> proyecto.<br />
8) Identificar los efectos de la no-realización <strong>del</strong> proyecto.<br />
9) Con base en el proyecto analizado en la actividad anterior organiza un debate<br />
donde estén presentes los siguientes actores sociales:<br />
a) los empresarios<br />
b) funcionarios <strong>del</strong> gobierno provincial<br />
c) pobladores de la zona<br />
d) profesionales<br />
Cada uno de esos cuatro grupos deberá presentar su postura a favor o en contra<br />
<strong>del</strong> proyecto, justificando sus argumentos ante los demás grupos e intercambiando<br />
opiniones.<br />
Módulo Biología - UNNE Articulación<br />
119
Bibliografía:<br />
CAPÍTULO 1<br />
• Aristóteles. 1973. Obras Libro II, Cap. 11. Capítulo de la Generación y la Corrupción.<br />
Ed. Aguilar.<br />
• Bertalanffy L. V. 1991. Teoría general de los sistemas. FCE. México.<br />
• Curtis H, Barnes N. S, Schneck A, y Flores G. 2004. Biología. Ed. Panamericana. Bogotá.<br />
1488 pp.<br />
• Harré R. 1986. Grandes Experimentos Científicos. Veinte experimentos que han cambiado<br />
nuestra visión <strong>del</strong> mundo. Ed. Labor. Barcelona.<br />
• Meyer F, Papert S, Nowinski C, y Piaget J. 1979. Epistemología de la Biología. Ed.<br />
Paidós. Bs. As.<br />
• Piaget J. 1990. Biología y Conocimiento. Ensayo sobre las regulaciones orgánicas y<br />
cognoscitivas.<br />
CAPÍTULO 2<br />
• Capítulo 8 - “Biología II – Ecología y Evolución” – Bocalando, N.;Frid,D.; Socolovsky,L.<br />
– Estrada – Polimodal – Bs.As. (2000)<br />
• Curtis,H.; Barnes, S. 1997. Secciones 4 y 5 - “Invitación a la Biología” - Ed. Panamericana.<br />
5ta. Ed.<br />
• Ville, Claude A. 2000. Capítulo 5 - “Biología”. 8va Ed. Mc Graw Hill. México.<br />
CAPÍTULO 3<br />
• Curtis,H.; Barnes, S. 1997. “Invitación a la Biología” Ed. Panamericana. 5ta. Ed.<br />
• Suárez, H; Espinosa, A.M. 2003. “El Organiosmo Humano” Biología-Polimodal Ed.<br />
Logseller.<br />
CAPÍTULO 4<br />
• Aljanati, A. y otro. 1998. “Biología I- La Vida en la Tierra”. Ed. Colihue.<br />
• Aljanati, A. y otros “Biología II- Los caminos de la Evolución”. Ed. Colihue<br />
• Audersirk, T y otro. 1997. “Biología 1 – Unidad en la Diversidad” Edit. Pearson. Educación.<br />
• Barderi, M.G y otros. 2000 “Biología – Citología, Anatomía y Fisiología, Genética,<br />
Salud y Enfermedad” . Edit. Santillana- Polimodal –<br />
• Castro, Roberto. 1983-1994 “Actualizaciones en Biología” Tercera Edición. Editorial<br />
Universitaria De Buenos Aires.<br />
• Curtis y Barnes. 1993. “Biología – 5ª Edición –Edit. Panamericana<br />
• De Robertis y De Robertis 1994. “Biología Celular y Molecular”. Undécima Edición.<br />
121
Quinta Reimpresión. Editorial El Ateneo.<br />
• Lanestosa, Graciela et al “Biología 1”. Kapelusz Editora S.A. 1999.<br />
• Onna, A. y otros “Biología IV- Biología Molecular y biotecnología” RFFDC, Prociencia.<br />
• Oparin, A. “El Origen de la Vida”. Ediciones de Cultura Popular. 1979<br />
• Purves, W et al. 2002. “Vida. La ciencia de la biología. (6ª Edición). Buenos Aires;<br />
Panamericana<br />
• Schnek, A. y otros “Biología Celular”. RFFDC, CONICET. 1997<br />
• Villee-Walker–Smith. 1980. “Zoología Tercera Edición” Capítulo 36 – Edit. Interamericana-<br />
• Milunsky, A. “Conozca sus Genes” Ed. Troquel. 1982<br />
• Prociencia – Conicet. 1988. Química de los Compuestos de Carbono. Volumen III. Ed.<br />
Laser Press.<br />
• García Riviere 1982 – Química 3º Año- Ed Troquel.<br />
• Frid, D Y Muzzanti, S. 2003. “Biología /Polimodal: La célula: unidad de los seres vivos”<br />
Edit. Longseller. Buenos Aires.<br />
CAPÍTULO 5<br />
• Audersirk, T y otro. 1997. “Biología 1 – Unidad en la Diversidad” Edit. Pearson. Educación.<br />
• Castro, Roberto. 1983-1994 “Actualizaciones en Biología” Tercera Edición. Editorial<br />
Universitaria De Buenos Aires.<br />
• Curtis y Barnes. 1993. “Biología – 5ª Edición –Edit. Panamericana<br />
• Curtis, H. y S. Barnes: Biología. 2000. Editorial Panamericana, 6 ta Edición en Español.<br />
• De Robertis, H: Biología Celular y Molecular. Editorial El Ateneo, 13 re Edic. 2000.<br />
• Frid, D y Muzzanti, S. 2003 “Biología /Polimodal: La vida: continuidad y cambio” Edit.<br />
Longseller. Buenos Aires.<br />
• Purves, W et al 2002 “Vida. La ciencia de la biología. (6ª Edición). Buenos Aires; Panamericana.<br />
• Tamarin, R. 1996 “Principios de Genética”. Ed. Reverté S.A.<br />
CAPÍTULO 6<br />
• Duran D, Lara A y Voloschin C. 1994. Convivir en la Tierra – experiencia de Aprendizaje-<br />
Fundación Educambiente- Cuaderno <strong>del</strong> Medio Ambiente Nº 2-.<br />
• Goodland, R et al. 1997. Medio ambiente y desarrollo sostenible: más allá <strong>del</strong> informe<br />
Brundtland. Madrid: Editorial Trotta, S.A.<br />
• Jiménez Herrero, L. 1996. Desarrollo sostenible y economía ecológica. Madrid: Editorial<br />
Síntesis, S.A.<br />
• Jiménez Herrero, L. 1992. Medio Ambiente y desarrollo alternativo. Madrid: Iepala<br />
Editorial. (Instituto de Estudios Políticos para América Latina), 2ª ed.<br />
• UICN. 1995. Estrategias para el desarrollo sostenible. América Latina. Gland: Editorial<br />
de la UICN.
Glosario<br />
A<br />
ADN: Es la abreviatura <strong>del</strong> ácido desoxirribonucleico.<br />
Constituye el material<br />
genético de los organismos. Es el componente<br />
químico primario de los cromosomas<br />
y el material <strong>del</strong> que los genes<br />
están formados. En las bacterias y otros<br />
organismos unicelulares, el ADN está distribuido<br />
por la célula, y en los organismos<br />
multicelulares, la mayoría <strong>del</strong> ADN reside<br />
en el núcleo celular. Se conoce desde hace<br />
más de cien años. El ADN fue identificado<br />
inicialmente en 1868 por Friedrich Miescher,<br />
biólogo suizo, en los núcleos de las<br />
células <strong>del</strong> pus obtenidas de los vendajes<br />
quirúrgicos desechados y en el esperma<br />
<strong>del</strong> salmón.<br />
AGENDA 21: Un programa de acción para<br />
lograr el desarrollo sostenible y afrontar<br />
las cuestiones ambientales y de desarrollo<br />
de forma integrada a escala mundial, nacional<br />
y local. Incluye propuestas para luchar<br />
contra la pobreza, la degradación de<br />
la tierra, el aire y el agua; para conservar<br />
los recursos naturales y la diversidad de<br />
especies; y para fomentar la agricultura<br />
sostenible.<br />
ALELO: Cada una de las alternativas que<br />
puede tener un gen de un carácter. Por<br />
ejemplo el gen que regula el color de la<br />
semilla <strong>del</strong> guisante, presenta dos alelos,<br />
uno que determina color verde y otro que<br />
determina color amarillo. Por regla general<br />
se conocen varias formas alélicas de<br />
cada gen; el alelo más extendido de una<br />
población se denomina “alelo normal o<br />
salvaje”, mientras que los otros más escasos,<br />
se conocen como “alelos mutados”.<br />
AMINOÁCIDO: Cada una de las moléculas<br />
que actúan como unidades de<br />
construcción de las proteínas. Se conocen<br />
varios cientos de aminoácidos, pero sólo<br />
20 se encuentran normalmente en las<br />
proteínas.<br />
ANABOLISMO: El anabolismo o bio-<br />
síntesis es una de las dos partes <strong>del</strong><br />
metabolismo, encargada de la síntesis<br />
o bioformación de moléculas orgánicas<br />
(biomoléculas) más complejas a partir de<br />
otras más sencillas o de los nutrientes,<br />
con requerimiento de energía, al contrario<br />
que el catabolismo. Anabolismo y catabolismo<br />
son dos procesos contrarios, los dos<br />
funcionan coordinada y armónicamente, y<br />
constituyen una unidad difícil de separar.<br />
ANALOGÍA: Caracteres parecidos que<br />
pueden originarse por convergencia o<br />
paralelismo y no tienen un origen común<br />
pero realizan las mismas funciones biológicas.<br />
ANTICUERPO: Proteína formada y secretada<br />
por los linfocitos B y las células<br />
plasmáticas en respuesta a sustancias<br />
extrañas (o antígenos). Los anticuerpos<br />
poseen la capacidad de reconocer y unirse<br />
específicamente al antígeno.<br />
ÁRBOL FILOGENÉTICO: Gráfico que representa<br />
las relaciones evolutivas entre<br />
diferentes taxones tal como son entendidas<br />
por un investigador particular. Es una<br />
hipótesis sobre las relaciones filogenéticas<br />
de un taxón.<br />
AUTÓTROFO: Los seres autótrofos son<br />
organismos capaces de sintetizar sus metabolitos<br />
esenciales a partir de sustancias<br />
inorgánicas. Los organismos autótrofos<br />
producen su masa celular y materia orgánica,<br />
a partir <strong>del</strong> dióxido de carbono, que<br />
es inorgánico, como única fuente de carbono,<br />
usando la luz o sustancias químicas<br />
como fuente de energía.<br />
B<br />
BACTERIA: Microorganismos unicelulares<br />
que se multiplican por división celular.<br />
Incluyen los organismos conocidos más<br />
pequeños con estructura celular. Las<br />
células generalmente se encuentran recubiertas<br />
por una pared celular rígida y se<br />
caracterizan por carecer de núcleo (es de-<br />
cir, son células procariotas). Se clasifican<br />
en función de la forma que adoptan como<br />
cocos (esferas), bacilos (alargados como<br />
bastoncillos) y espirilos (en espiral).<br />
BIOLOGÍA EVOLUTIVA: es el área de la<br />
biología que estudia los orígenes y la descendencia<br />
de las especies, así como sus<br />
cambios a través <strong>del</strong> tiempo.<br />
BIOTECNOLOGÍA: Utilización de células<br />
vivas, cultivos de tejidos o moléculas<br />
presentes en organismos vivos, para modificar<br />
un producto, mejorar una planta<br />
o animal o manipular genéticamente un<br />
microorganismo para utilizarlo con un<br />
propósito específico.<br />
Entre las aplicaciones de la biotecnología<br />
tradicional se encuentran la producción<br />
de pan, cerveza, vino y queso. La biotecnología<br />
moderna se utiliza en campos tan<br />
dispares como el reciclaje de residuos y la<br />
medicina (con la producción, por ejemplo,<br />
de insulina, eritropoyetina o la hormona<br />
<strong>del</strong> crecimiento).<br />
C<br />
CARÁCTER CUALITATIVO. Es aquel que<br />
presenta dos alternativas claras, fáciles<br />
de observar: blanco-rojo; liso-rugoso;<br />
alas largas-alas cortas; etc. Estos caracteres<br />
están regulados por un único gen que<br />
presenta dos formas alélicas (excepto en<br />
el caso de las series de alelos múltiples).<br />
Por ejemplo, el carácter color de la piel <strong>del</strong><br />
guisante está regulado por un gen cuyas<br />
formas alélicas se pueden representar<br />
por dos letras, una mayúscula (A) y otra<br />
minúscula (a).<br />
CARÁCTER CUANTITATIVO: El que tiene<br />
diferentes graduaciones entre dos valores<br />
extremos. Por ejemplo la variación de estaturas,<br />
el color de la piel; la complexión<br />
física. Estos caracteres dependen de la acción<br />
acumulativa de muchos genes, cada<br />
uno de los cuales produce un efecto pequeño.<br />
En la expresión de estos caracteres<br />
influyen mucho los factores ambientales.<br />
123
CATABOLISMO: es el proceso inverso <strong>del</strong><br />
anabolismo. La palabra catabolismo procede<br />
<strong>del</strong> griego kata que significa hacia<br />
abajo.<br />
El catabolismo es la parte <strong>del</strong> metabolismo<br />
que consiste en la transformación<br />
de moléculas orgánicas o biomoléculas<br />
complejas en moléculas sencillas y en el<br />
almacenamiento de la energía química<br />
desprendida en forma de enlaces fosfato<br />
de moléculas de ATP, mediante la destrucción<br />
de las moléculas que contienen<br />
gran cantidad de energía en los enlaces<br />
covalentes que la forman, en reacciones<br />
químicas exotérmicas.<br />
CATALIZADOR: Es una sustancia (compuesto<br />
o elemento) capaz de acelerar<br />
una reacción química, permaneciendo<br />
sin sufrir modificaciones (no se consume<br />
durante la reacción). A este proceso se le<br />
llama catálisis. Muchos de los catalizadores<br />
actúan aumentando la superficie que<br />
permite encontrarse y unirse o separarse<br />
a dos o más reactivos químicos. Los catalizadores<br />
no alteran el balance energético<br />
final de la reacción química, sino que sólo<br />
permiten que se alcance el equilibrio con<br />
mayor o menor velocidad.<br />
CENTRÍOLO: orgánulo citoplasmático<br />
idéntico en estructura al cuerpo basal;<br />
las células flageladas y todas las células<br />
animales, incluyendo las que carecen de<br />
flagelos tienen centríolos en los polos <strong>del</strong><br />
huso durante la división.<br />
CICLO DE KREBS: es una serie de reacciones<br />
químicas que ocurren en la vida de la<br />
célula y su metabolismo. Fue descubierto<br />
por Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981).<br />
Dicho ciclo se produce dentro de la mitocondria<br />
en las eucariotas y en el citoplasma<br />
en las procariotas. Es parte <strong>del</strong> desarrollo<br />
<strong>del</strong> metabolismo en los organismos<br />
aeróbicos (utilizando oxígeno como parte<br />
de la respiración celular), los organismos<br />
anaeróbicos usan otro mecanismo, como<br />
es la glucólisis, otro proceso de fermentación<br />
independiente al oxígeno.<br />
CILIOS: estructura corta, <strong>del</strong>gada, embebida<br />
en la superficie de algunas células<br />
eucariotas; habitualmente se presentan<br />
en gran cantidad y se disponen en hileras;<br />
estructura interna altamente característica<br />
que consiste en dos microtúbulos<br />
internos, rodeados por nueve pares de<br />
microtúbulos externos; intervienen en la<br />
locomoción y el movimiento de sustancias<br />
a través de la superficie celular.<br />
CINÉTICA ENZIMÁTICA: Conjunto de<br />
variables numéricas que reflejan las<br />
condiciones de velocidad de una reacción<br />
acelerada por enzimas.<br />
CLADISMO: (<strong>del</strong> griego clados =rama)<br />
es una escuela de biología sistemática,<br />
que practica las técnicas de análisis<br />
filogenético cuya base conceptual fue<br />
inicialmente propuesta por Willi Hennig<br />
(1913-1976).<br />
El objeto de la escuela cladista es la<br />
sistemática filogenética, es decir, la clasificación<br />
de los seres vivos estrictamente<br />
basada en el parentesco evolutivo.<br />
El programa cladista contiene como objetivos:<br />
averiguar las relaciones filogenéticas<br />
entre las especies, a través <strong>del</strong> desarrollo<br />
y la aplicación de la metodología y<br />
técnica <strong>del</strong> análisis filogenético.<br />
CLADOGRAMA: Esquema dicotómico que<br />
muestra una hipótesis sobre las relaciones<br />
filogenéticas de varios taxones. Se construye<br />
en los supuestos <strong>del</strong> análisis cladista.<br />
No refleja el grado de divergencia.<br />
Cada nodo está definido por una o varias<br />
sinapomorfías. Los cladogramas son dirigidos<br />
ya que de otro modo no se pueden<br />
identificar los clados.<br />
CLON: Población de células descendientes<br />
todas ellas de una misma célula<br />
inicial. En general, estirpe celular o serie<br />
de individuos absolutamente homogéneos<br />
desde el punto de vista de su estructura<br />
genética.<br />
CLOROFILA: es un pigmento de color<br />
verde exclusivo de los vegetales, que se<br />
encuentra en los cloroplastos, interviene<br />
en los procesos bioquímicos de la fotosíntesis.<br />
La clorofila fue descubierta en<br />
1817 por los químicos franceses Pelletier<br />
y Caventou, que consiguieron aislarla de<br />
hojas de plantas.<br />
CONVENCIÓN MARCO SOBRE EL<br />
CAMBIO CLIMÁTICO: un acuerdo para<br />
estabilizar las concentraciones de gases<br />
causantes <strong>del</strong> efecto invernadero en la<br />
atmósfera, hasta unos valores que no<br />
interfieran en el sistema climático mundial.<br />
En 1997, en la tercera reunión de<br />
la Convención Marco sobre el Cambio<br />
Climático, se aprobó el Protocolo de<br />
Kioto, un acuerdo que establece que los<br />
países desarrollados deben reducir sus<br />
emisiones de gases de efecto invernadero<br />
en un 5,2% para el año 2012, respecto a<br />
las emisiones <strong>del</strong> año 1990. Sin embargo,<br />
este protocolo debe ser ratificado por<br />
al menos 55 países desarrollados cuyas<br />
emisiones de gases de efecto invernadero<br />
sumen el 55% <strong>del</strong> total.<br />
CONVENIO SOBRE LA DIVERSIDAD<br />
BIOLÓGICA: un acuerdo para conservar<br />
la diversidad genética, de especies y de<br />
ecosistemas, y equilibrar los beneficios<br />
obtenidos con el desarrollo de la biotecnología<br />
entre los países ricos (investigadores<br />
y transformadores) y los pobres<br />
(suministradores de recursos naturales).<br />
El principio que inspira el Convenio es<br />
que todos los Estados tienen el derecho<br />
soberano de explotar sus propios recursos<br />
en aplicación de su propia política ambiental,<br />
teniendo en cuenta que las actividades<br />
que se lleven a cabo bajo su jurisdicción<br />
no deben afectar a otros Estados.<br />
En el Convenio, la biodiversidad se define<br />
como sinónimo de riqueza. Los objetivos,<br />
por tanto, de este Convenio son: conservar<br />
la diversidad biológica, utilizar de forma<br />
sostenible los componentes de dicha<br />
diversidad, es decir, los recursos naturales<br />
vivos, y conseguir una participación justa<br />
y equitativa de los beneficios derivados<br />
<strong>del</strong> uso de los recursos genéticos.<br />
CONTAMINACIÓN: incorporación al medio<br />
ambiente de elementos o condiciones<br />
extrañas, en cantidad o calidad, que provoque<br />
un daño, ya sea sanitario, económico,<br />
ecológico, social, y/o estético.<br />
CRICK FRANCIS HARRY COMPTONES:<br />
uno de los descubridores de la estructura<br />
<strong>del</strong> ADN. Nació en Northampton, Reino<br />
Unido, el 8 de junio de 1916, y murió en<br />
San Diego, Estados Unidos, el 28 de julio<br />
de 2004. Estudió Física en el University<br />
College de Londres graduándose en 1937 ,<br />
obtuvo una beca <strong>del</strong> Consejo de Investigación<br />
Médica (CIM) para ir a la <strong>Universidad</strong><br />
de Cambridge y estudiar Biología. Trabajó<br />
en el Strangeways Research Laboratory y<br />
en 1949 se incorporó al CIM, consejo <strong>del</strong><br />
cual fue miembro hasta su muerte.<br />
En 1950 fue aceptado como estudiante<br />
investigador en el Caius College. En 1951,
con el biólogo estadounidense James<br />
Watson estudia los ácidos nucleicos, en<br />
especial el ADN, considerado como fundamental<br />
en la transmisión hereditaria<br />
de la célula. En 1954 se doctoró con una<br />
tesis sobre la aplicación de la difracción<br />
al estudio de polipéptidos y proteínas. A<br />
través de estos estudios llegaron a la formulación<br />
de un mo<strong>del</strong>o que reconstruía<br />
las propiedades físicas y químicas <strong>del</strong><br />
ADN, compuesto por cuatro bases nitrogenadas<br />
que se combinaban en pares de<br />
manera definida para formar una doble<br />
cadena que determinaba una estructura<br />
helicoidal. Así, Crick y Watson pusieron<br />
de manifiesto las propiedades de replicación<br />
<strong>del</strong> ADN y explicaron el fenómeno<br />
de la división celular a nivel cromosómico.<br />
Al mismo tiempo establecieron que la<br />
secuencia de las cuatro bases <strong>del</strong> ADN<br />
representaba un código que podía ser<br />
descifrado, y con ello sentaron las bases<br />
de los futuros estudios de genética y biología<br />
molecular. Por este descubrimiento,<br />
considerado como uno de los más importantes<br />
de la biología <strong>del</strong> siglo XX, Crick,<br />
Watson y Wilkins fueron galardonados<br />
con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina<br />
en 1962.<br />
CRISIS AMBIENTAL: es un proceso de<br />
deterioro <strong>del</strong> ambiente natural a escala<br />
mundial (efecto invernadero, lluvias ácidas,<br />
disminución de la biodiversidad, etc.)<br />
que lentamente está demostrando que las<br />
soluciones deben encararse internacionalmente<br />
ya que los problemas ambientales<br />
no respetan las fronteras políticas.<br />
CROMÁTIDA: cualquiera de las dos cadenas<br />
de un cromosoma replicado, unidas<br />
en el centrómero.<br />
CUERPO BASAL: orgánulo citoplasmático<br />
de los animales y algunos protistas, <strong>del</strong><br />
cual surgen cilios o los flagelos; idéntico<br />
en estructura al centríolo, que interviene<br />
en la mitosis o meiosis de los animales y<br />
algunos protistas.<br />
Sir Charles Robert Darwin fue un biólogo<br />
británico. Nació el 12 de febrero de 1809<br />
y murió el 19 de abril de 1882. Sentó las<br />
bases de la moderna teoría de la evolución,<br />
al plantear el concepto de evolución<br />
de las especies a través de un lento proceso<br />
de selección natural.<br />
Escribió su teoría en el libro “El origen de<br />
las especies”, publicado el 24 de noviem-<br />
bre de 1859 y que se agotó el primer día<br />
en que salió a la venta. Darwin fue escogido<br />
miembro de la Royal Society (1839)<br />
y de la Academia Francesa de las Ciencias<br />
(1878).<br />
CUMBRE DE RÍO: Conferencia sobre el<br />
medio ambiente y el desarrollo convocada<br />
por las Naciones Unidas. Heredera de<br />
la Conferencia sobre el Medio Humano,<br />
que tuvo lugar en Estocolmo (Suecia) en<br />
1972, se celebró, veinte años después, la<br />
CNUMAD: Conferencia de las Naciones<br />
Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo,<br />
conocida comúnmente como Cumbre<br />
de Río o Cumbre de la Tierra, celebrada en<br />
Río de Janeiro (Brasil) en junio de 1992.<br />
El objetivo de la Cumbre, a la que asistieron<br />
representantes de 172 países, fue el<br />
de establecer los problemas ambientales<br />
existentes y proponer soluciones a corto,<br />
medio y largo plazo. Dentro de la agenda<br />
de trabajo de la Conferencia, se aprobaron<br />
los siguientes acuerdos: la Declaración de<br />
Río sobre Medio Ambiente y Desarrollo, la<br />
Agenda 21, el Convenio sobre la Diversidad<br />
Biológica, la Convención Marco sobre<br />
el Cambio Climático y la Declaración de<br />
Principios sobre los Bosques.<br />
D<br />
DECLARACIÓN DE PRINCIPIOS SOBRE<br />
LOS BOSQUES: el primer consenso<br />
mundial para orientar la gestión, la conservación<br />
y el desarrollo sostenible de los<br />
bosques, esenciales para el desarrollo<br />
económico y para la preservación de todas<br />
las formas de vida.<br />
DECLARACIÓN DE RÍO SOBRE MEDIO<br />
AMBIENTE Y DESARROLLO: también<br />
conocida como Carta de la Tierra: una especie<br />
de Constitución ambiental mundial<br />
que define, a partir de 27 principios básicos,<br />
los derechos y responsabilidades de<br />
las naciones en la búsqueda <strong>del</strong> progreso<br />
y el bienestar de la humanidad. Insiste,<br />
sobre todo, en el desarrollo humano, la<br />
protección de los recursos naturales, así<br />
como en la necesidad de actuar en favor<br />
de la paz y en contra de la pobreza.<br />
DERIVA GENÉTICA O DERIVA GÉNICA:<br />
es un mecanismo evolutivo que actúa con<br />
la selección natural, cambiando las características<br />
de las especies en el tiempo. Es<br />
un efecto estocástico que emerge en un<br />
acto aleatorio en la producción de proge-<br />
nie. Al igual que la selección actúa sobre<br />
las poblaciones, alterando la frecuencia<br />
de los alelos (frecuencia alélica) y la<br />
predominancia de los caracteres sobre los<br />
miembros de una población, y cambiando<br />
la diversidad <strong>del</strong> grupo. Los efectos de la<br />
deriva se observan con mayor fuerza en<br />
poblaciones de tamaño pequeño, y resultan<br />
en cambios que no son necesariamente<br />
adaptativos.<br />
DETERIORO AMBIENTAL: es un concepto<br />
más amplio que incluye la disminución<br />
de la calidad ambiental por múltiples<br />
factores.<br />
DIPLOIDE: célula u organismo con un<br />
número n de pares de cromosomas. Se lo<br />
simboliza 2n.<br />
DISTRIBUCIÓN LIMITADA: hace referencia<br />
a los mayores riesgos corridos por las<br />
especies raras, cuyas poblaciones viven<br />
en reducidos sitios geográficos y corren<br />
riesgos aunque no se haga un uso económico<br />
de ellas.<br />
DISTURBIO Y PERSECUCIÓN: incluyen la<br />
erradicación y destrucción de especies<br />
silvestres considerada plaga, como el<br />
zorro patagónico y el yaguareté.<br />
E<br />
ECOSISTEMA: sistema de organismos<br />
vivos funcionando juntos dentro de un<br />
ambiente abiótico que incluye factores<br />
físicos y químicos. Es una red dinámica<br />
de múltiples interacciones biológicas,<br />
químicas y físicas que sustentan a las<br />
comunidades bióticas.<br />
EMBRIÓN: es la primera etapa en el desarrollo<br />
de los organismos pluricelulares.<br />
Sigue inmediatamente a la fusión de los<br />
pronúcleos en el óvulo fecundado o fecundación<br />
(en aquellos organismos con<br />
reproducción sexual).<br />
Se caracteriza por un incremento en el<br />
número de células, por la diferenciación<br />
celular, los rudimentos de los órganos, y<br />
el establecimiento progresivo <strong>del</strong> patrón<br />
morfológico que caracterizará al organismo<br />
final.<br />
En los animales vertebrados el embrión<br />
es definido por el conjunto de etapas que<br />
surgen desde la primera división celular<br />
<strong>del</strong> zigoto hasta la formación <strong>del</strong> feto.<br />
Estas etapas se llaman mórula, blástula<br />
125
y gástrula.<br />
ENDEMISMO: término utilizado en biología<br />
para describir la tendencia de algunas<br />
plantas y animales a limitarse de manera<br />
natural a una zona determinada, dentro<br />
de la cual se dice que son endémicos.<br />
ENZIMA: son las moléculas que facilitan<br />
las reacciones químicas que tienen lugar<br />
en los seres vivos. Las enzimas son proteínas.<br />
Las enzimas, en griego in ferment,<br />
son biocatalizadores compuestos por una<br />
parte protéica llamada apoenzima y, en<br />
ocasiones, una no protéica llamada coenzima<br />
sustancia de naturaleza no orgánica,<br />
imprescindible para el funcionamiento de<br />
la enzima, y que suele encontrarse en el<br />
centro activo de la misma.<br />
Las enzimas, son sustancias capaces de<br />
acelerar las reacciones bioquímicas <strong>del</strong><br />
organismo.<br />
ESPECIACIÓN: Mecanismo de origen de<br />
las especies.<br />
ESPECIES AMENAZADAS: se trata de<br />
aquellas cuya supervivencia es improbable<br />
si continuaran actuando los factores<br />
que las amenazan en la actualidad.<br />
EXTINCIÓN: es la desaparición de una<br />
especie o grupo de especies. Una especie<br />
se extingue a partir <strong>del</strong> momento en que<br />
muere el último individuo de esa especie.<br />
En las especies que se reproducen sexualmente,<br />
la extinción es generalmente inevitable<br />
cuando solo queda un individuo<br />
de la especie, o únicamente individuos <strong>del</strong><br />
mismo sexo. La extinción es un fenómeno<br />
relativamente frecuente en la historia de<br />
la Tierra (en términos <strong>del</strong> tiempo geológico).<br />
F<br />
FENETICISMO: Sistemática fenética o<br />
taxonomía numérica. Procede de Sokal &<br />
Sneath (1963) y Sneath & Sokal (1973).<br />
Surgió por oposición al evolucionismo y<br />
se considera un método libre de cualquier<br />
teoría. Se fundamenta en una evaluación<br />
<strong>del</strong> parecido global de los organismos sin<br />
diferenciar homologías de analogías.<br />
FENOTIPO: Es la manifestación externa<br />
<strong>del</strong> genotipo, es decir, la suma de los<br />
caracteres observables en un individuo. El<br />
fenotipo es el resultado de la interacción<br />
entre el genotipo y el ambiente. El ambiente<br />
de un gen lo constituyen los otros<br />
genes, el citoplasma celular y el medio<br />
externo donde se desarrolla el individuo.<br />
FILAMENTOS INTERMEDIOS: componente<br />
<strong>del</strong> citoesqueleto; son haces sólidos, y<br />
tienen por lo menos cinco proteínas diferentes,<br />
cumplen la función de: mantenimiento<br />
de la forma celular, soporte de los<br />
procesos de las células nerviosas.<br />
FILOGENIA: Historia <strong>del</strong> desarrollo evolutivo<br />
de las especies. Curso histórico de la<br />
descendencia de los seres vivos.Es la parte<br />
de la biología que estudia las relaciones<br />
evolutivas entre las distintas especies,<br />
reconstruyendo la historia de su diversificación<br />
desde el origen de la vida en la<br />
tierra hasta la actualidad. La Filogenia<br />
proporciona el fundamento para la clasificación<br />
de los organismos.<br />
FLAGELOS: orgánulo filamentoso que se<br />
encuentra en los eucariotas, que se lo<br />
utiliza para la locomoción y alimentación;<br />
tiene su estructura interna formada por<br />
9 pares de microtúbulos que rodean a dos<br />
microtúbulos centrales.<br />
FOSFOLÍPIDO: lípido con una cabeza<br />
formada por un fósforo (P) y nitrógeno<br />
(N) que le otorga naturaleza hidrofílica<br />
(Polar) y con dos colas formadas por cadenas<br />
de ácidos grasos que le confieren<br />
condición hidrofóbica (No Polar).<br />
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA O CADENA<br />
DE TRANSPORTE DE ELECTRONES: es la<br />
transferencia de electrones de los equivalentes<br />
reducidos NADH, NADPH, FADH,<br />
obtenidos en la glicólisis y en el ciclo de<br />
Krebs hasta el oxígeno molecular, acoplado<br />
con la síntesis de ATP. Este proceso<br />
metabólico está formado por un conjunto<br />
de enzimas complejas que catalizan varias<br />
reacciones de óxido-reducción, donde el<br />
oxígeno es el aceptor final de electrones y<br />
donde se forma finalmente agua.<br />
FÓSILES: son vestigios en sustrato pétreo<br />
de seres vivientes extinguidos, tanto<br />
vegetales como animales, se encuentran<br />
en los estratos geológicos de la superficie<br />
terrestre.<br />
No se limitan a las partes duras petrificadas;<br />
se consideran también como fósiles<br />
las impresiones, vestigios o moldes que<br />
dejan en diferentes sustratos geológicos,<br />
las diferentes partes anatómicas de los<br />
organismos que no son de la época geológica<br />
actual.<br />
FOTOSÍNTESIS: es el proceso de nutrición<br />
de las plantas, mediante el cual a través<br />
de la energía de la luz transforman el<br />
agua que absorben de las raíces y el anhídrido<br />
carbónico que adquieren por las<br />
hojas, en sustancias orgánicas sencillas.<br />
También las cianobacterias y algunas<br />
algas realizan la fotosíntesis.<br />
Se producen compuestos orgánicos a<br />
partir <strong>del</strong> dióxido de carbono utilizando<br />
energía lumínica y agua, liberándose oxígeno<br />
como subproducto.<br />
G<br />
GEN: Unidad hereditaria que controla<br />
cada carácter en los seres vivos. A nivel<br />
molecular corresponde a una sección de<br />
ADN, que contiene información para la<br />
síntesis de una cadena proteíca.<br />
GENOMA: Todo el material genético contenido<br />
en un organismo particular, ya sea<br />
DNA como RNA.<br />
GENOTIPO: Es el conjunto de genes que<br />
contiene un organismo heredado de sus<br />
progenitores. En organismos diploides, la<br />
mitad de los genes se heredan <strong>del</strong> padre y<br />
la otra mitad de la madre.<br />
GOULD STEPHEN JAY: Paleontólogo<br />
y prominente divulgador científico<br />
norteamericano (1941-2002).En 1972<br />
publicó junto a Niles Elredge “Punctuated<br />
equilibria: an alternative to phyletic<br />
gradualism”, donde exponen la hipótesis<br />
<strong>del</strong> equilibrio puntuado en la evolución de<br />
las especies. Dos años más tarde publicó<br />
un libro titulado “Evolutionary Theory and<br />
the Rise of American Paleontology”. En estas<br />
y en posteriores publicaciones afirma<br />
que la evolución de las especies no se da<br />
de forma uniforme, sino en periodos de<br />
evolución rápida, como parece deducirse<br />
de la escasez de formas intermedias encontradas<br />
entre los fósiles animales.<br />
GLUCÓLISIS: o ruta de EMBDEN-MEYER-<br />
HOF es la secuencia metabólica consistente<br />
en diez reacciones enzimáticas, en<br />
la que se oxida la glucosa produciendo<br />
dos moléculas de piruvato y dos equivalentes<br />
reducidos de NADH o NADH2, que
al introducirse en la cadena respiratoria,<br />
producirán dos moléculas de ATP.<br />
La glucólisis es la única vía en los animales<br />
que produce ATP en ausencia de<br />
oxígeno. Los organismos primitivos se<br />
originaron en un mundo cuya atmósfera<br />
carecía de 02 y por esto, la glucólisis se<br />
considera como la vía metabólica más<br />
primitiva y por lo tanto, está presente en<br />
todas las formas de vida actuales. Es la<br />
primera parte <strong>del</strong> metabolismo energético<br />
y en las células eucariotas ocurre en el<br />
citoplasma.<br />
GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN: sucesión<br />
de concentraciones decrecientes;<br />
“gradiente a favor” sería el movimiento de<br />
las moléculas desde donde estaban más<br />
concentradas hacia donde están menos<br />
concentradas.<br />
H<br />
HAPLOIDE: célula u organismo con un<br />
único complemento cromosómico, y se lo<br />
simboliza “n”<br />
HETEROCIGOTO: Individuo que para<br />
un gen dado tiene en cada cromosoma<br />
homólogo un alelo distinto, por ejemplo,<br />
Aa.<br />
HIBRIDOMA: en el campo de la producción<br />
de anticuerpos monoclonales, célula<br />
resultante de la fusión de un linfocito B<br />
productor de anticuerpos, pero de vida<br />
limitada, con una célula de un tumor<br />
llamado mieloma. El hibridoma se caracteriza<br />
por ser un tipo de célula inmortal<br />
capaz de producir anticuerpos.<br />
HOMEOSTASIS: (<strong>del</strong> griego “permanecer<br />
sin cambio”) Para permanecer vivos y<br />
funcionar eficazmente, los organismos<br />
deben mantener condiciones constantes<br />
dentro de su cuerpo. Una de las condiciones<br />
que regula es la temperatura<br />
corporal. El mantenimiento de la homeostasis<br />
se efectúa por una gran variedad de<br />
mecanismos automáticos, por ejemplo en<br />
el caso de la regulación de la temperatura<br />
la sudoración como mecanismo de control<br />
para cuando hay temperaturas elevadas.<br />
HOMOCIGOTO: Individuo que para un<br />
gen dado tiene en cada cromosoma homólogo<br />
el mismo tipo de alelo, por ejemplo,<br />
AA o aa .<br />
I<br />
INFORMACIÓN GENÉTICA: Es la información<br />
biológica hereditaria (la que puede<br />
pasar de padres a hijos). Está contenida<br />
mayoritariamente en estructuras de DNA,<br />
los cromosomas, excepto en algunos virus<br />
que transportan su información genética<br />
en el RNA.<br />
INTRODUCCIONES: se refiere a la predación<br />
o la competencia con especies exóticas<br />
que fueron introducidos en un ecosistema.<br />
Perros, vacas, cerdos, etc., pero<br />
también deben incluirse algunas especies<br />
vegetales que se transforman en malezas<br />
(cardos en la provincia de Buenos Aires).<br />
IN VITRO: Término <strong>del</strong> latín utilizado<br />
para hacer referencia a las técnicas de la<br />
ciencia y la biotecnología que se aplican<br />
sobre sistemas biológicos en el laboratorio.<br />
Estos sistemas biológicos pueden ser<br />
parte de organismos más complejos, por<br />
ejemplo: una línea celular.<br />
L<br />
LAMARCK JEAN-BAPTISTE PIERRE<br />
ANTOINE DE MONET, CHEVALIER DE:<br />
nació el 1 de agosto de 1744, y murió el<br />
28 de diciembre de 1829. Expuso que las<br />
especies evolucionaban por la herencia de<br />
caracteres adquiridos, que las partes de<br />
los seres vivos se modifican dependiendo<br />
de su uso o desuso. Es decir “la función<br />
hace al órgano”, y esa función es la que<br />
se transmitiría genéticamente a sus descendientes.<br />
LINNEO CARLOS: nació el 23 de mayo de<br />
1707 , y murió el 10 de enero de 1778,<br />
fue un gran científico sueco, que sentó<br />
las bases de la taxonomía moderna. Al<br />
igual que otros importantes personajes,<br />
poseía nombres en otros idiomas: Carolus<br />
Linnaeus (latín), Carl Linné (francés) y<br />
Carl von Linné (adaptación alemana <strong>del</strong><br />
francés).<br />
Su temprano interés por las plantas hizo<br />
que a la edad de ocho años se le conociera<br />
ya por el apodo <strong>del</strong> Pequeño Botánico, se<br />
graduó en medicina, en las universidades<br />
de Lundt y Uppsala.<br />
Además de realizar expediciones botánicas<br />
a Laponia, por cuenta de la Academia de<br />
Ciencias de Uppsala, amplió sus estudios<br />
de medicina en los Países Bajos, y recorrió<br />
otros países europeos, como Gran Bretaña<br />
y Francia. Fue catedrático de botánica en<br />
la <strong>Universidad</strong> de Uppsala (1742). Considerado<br />
el creador de la clasificación de<br />
los seres vivos o taxonomía, desarrolló un<br />
sistema de nomenclatura binomial (1731)<br />
que se convertiría en clásico, basado en la<br />
utilización de un primer término, escrito<br />
en letras mayúsculas, indicativo <strong>del</strong> género<br />
y una segunda parte, correspondiente<br />
al nombre específico de la especie descrita,<br />
escrita en letra minúscula.<br />
LIPOSOMA: Partículas artificiales esféricas<br />
cuyas paredes poseen una bicapa<br />
de lípidos parecidos a los que forman las<br />
membranas celulares. Se utilizan para introducir<br />
diversos tipos de sustancias en el<br />
interior de las células.<br />
LOCUS: Es el lugar que ocupa cada gen<br />
a lo largo de un cromosoma (el plural es<br />
loci).<br />
M<br />
MARGULIS LYNN: (1938). Bióloga de<br />
origen estadounidense. Licenciada en<br />
la <strong>Universidad</strong> de Chicago, máster en la<br />
<strong>Universidad</strong> de Wisconsin y doctora por la<br />
<strong>Universidad</strong> de California. Sus aportaciones<br />
científicas son innumerables, como<br />
por ejemplo la popularización de la clasificación<br />
de los seres vivos en cinco reinos,<br />
su aportación teórica a la Hipótesis Gaia<br />
y, principalmente, la endosimbiosis, que<br />
explica cómo ciertas bacterias con características<br />
complementarias se unieron<br />
simbióticamente para dar paso a la célula<br />
eucariota, de la cual y por evolución, hemos<br />
surgido todos los animales, plantas<br />
y hongos <strong>del</strong> planeta. Sus revelaciones,<br />
junto a las conclusiones obtenidas por el<br />
famoso experimento de Stanley L. Miller<br />
de 1953, en el que consiguió recrear en<br />
laboratorio las condiciones <strong>del</strong> caldo primigenio<br />
y, mediante la aplicación de una<br />
corriente eléctrica, logró la “generación<br />
espontánea” de sencillos aminoácidos,<br />
son algunos de los mayores logros obtenidos<br />
en el proceso de explicar cómo surgió<br />
la vida en nuestro planeta. En la actualidad<br />
es una de las personalidades científicas<br />
más respetadas <strong>del</strong> planeta y cuenta<br />
con nueve doctorados Honoris Causa por<br />
diferentes universidades <strong>del</strong> mundo. En<br />
1957 se casó con Carl Sagan.<br />
En sus últimos libros defiende que la<br />
simbiosis entre seres muy distintos puede<br />
ser más importante, como factor que<br />
aumenta la diversidad biológica, que las<br />
127
mutaciones. Y que la selección natural<br />
actúa, entonces, sobre esos seres que han<br />
incorporado material genético procedente<br />
de otros seres vivos.<br />
MATERIA: es todo lo que constituye el<br />
Universo. Tiene masa y ocupa lugar en el<br />
espacio.<br />
MAYR ERNST: biólogo de origen alemán<br />
(1904-2005) que dedicó gran parte de<br />
su carrera al estudio de la evolución, la<br />
genética de poblaciones y la taxonomía.<br />
Estudió medicina en la <strong>Universidad</strong> de<br />
Greifswald y se doctoró en la <strong>Universidad</strong><br />
de Berlín. En la década de los 30 tomó<br />
parte en una expedición de 2 años a<br />
Nueva Guinea y las islas Salomón donde<br />
estudió la evolución de la fauna autóctona,<br />
especialmente la ornitológica.<br />
Durante 18 años y hasta 1953 trabajó<br />
como investigador en el Museo Americano<br />
de Historia Natural de Nueva York,<br />
donde fue responsable de la taxonomía de<br />
aves. A comienzos de la década de 1930<br />
estaba ya convencido de lo acertado de la<br />
teoría evolutiva de Darwin. En 1937 fue<br />
uno de los científicos que apoyó la teoría<br />
evolutiva sintética moderna esbozada en<br />
el libro “Genética y el origen de las especies”<br />
de Theodosius Dobzhansky, y que<br />
fue crucial en la aceptación generalizada<br />
<strong>del</strong> concepto de evolución. En 1950 Mayr<br />
propuso una clasificación alternativa de<br />
los fósiles, incluyendo los de homínidos.<br />
En 1999 recibió en Premio Crafoord en<br />
ciencias de la vida, galardón que compartió<br />
con los doctores Williams y Smith.<br />
METABOLISMO: etimológicamente el<br />
origen de la palabra metabolismo procede<br />
<strong>del</strong> griego metabolé que significa cambio,<br />
transformación.<br />
El metabolismo es el conjunto de reacciones<br />
bioquímicas común en todos los<br />
seres vivos, que ocurren en las células,<br />
para la obtención e intercambio de materia<br />
y energía con el medio ambiente y<br />
síntesis de macromoléculas a partir de<br />
compuestos sencillos con el objetivo de<br />
mantener los procesos vitales (nutrición,<br />
crecimiento, relación y reproducción) y la<br />
homeostasis.<br />
Cada una de las sustancias que se producen<br />
en este conjunto de reacciones<br />
metabólicas se denominan compuestos<br />
endógenos o metabolitos.<br />
MICROFILAMENTOS: componente <strong>del</strong> citoesqueleto;<br />
son haces sólidos, compuesto<br />
por proteína actina (en su mayoría)<br />
y/o miosina. Interviene en la contracción<br />
muscular, cambios de la forma celular, incluyendo<br />
la división <strong>del</strong> citoplasma en las<br />
células animales en división, movimientos<br />
de pseudópodos.<br />
MICROTÚBULOS: componente <strong>del</strong> citoesqueleto;<br />
son tubos huecos, compuestos<br />
por proteína llamada tubulina. Participan<br />
en el movimiento de cromosomas durante<br />
la división celular, movimiento de organelas<br />
dentro <strong>del</strong> citoplasma, movimiento de<br />
cilios y flagelos.<br />
MOLÉCULA ANFIPÁTICA: es aquella que<br />
presenta una región hidrofóbica (repele el<br />
agua) y otra hidrofílica (“ama” el agua).<br />
Los fosofolípidos son moléculas antipáticas<br />
ya que el grupo fosfato le confiere hidrofilia,<br />
mientras que las colas de los ácidos<br />
grasos son altamente hidrofóbicas.<br />
N<br />
NOMENCLATURA: se ocupa de asignar<br />
nombres científicos válidos a los organismos.<br />
La nomenclatura binomial es un<br />
convenio estándar que construye el nombre<br />
científico de las especies como una<br />
combinación de dos palabras (“nombres”)<br />
en latín: el nombre <strong>del</strong> género y el adjetivo<br />
o epíteto específico.<br />
O<br />
OVOCITO: célula que da origen, por meiosis,<br />
a un óvulo.<br />
OXIDACIÓN: es el proceso electroquímico<br />
por el cual un ion o átomo pierde uno o<br />
varios electrones.<br />
P<br />
PROBLEMA AMBIENTAL: es la manifestación<br />
de un factor de origen humano o<br />
natural que deteriora la calidad <strong>del</strong> medio<br />
ambiente.<br />
PROTEÍNA: moléculas formadas por una<br />
o varias cadenas de aminoácidos dispuestos<br />
en un orden determinado que viene<br />
dictado por la secuencia de nucleótidos<br />
<strong>del</strong> DNA <strong>del</strong> gen que lleva la información<br />
para dicha proteína. Las proteínas son<br />
esenciales para todos los aspectos de la<br />
estructura y actividad celular.<br />
R<br />
RADIACIÓN ADAPTATIVA: es un proceso<br />
que describe la rápida especiación de<br />
una o varias especies para llenar muchos<br />
nichos ecológicos. Este es un proceso de<br />
la evolución cuyas herramientas son la<br />
mutación y la selección natural.<br />
RECURSO NATURAL: cualquier forma de<br />
materia o energía que existe de modo natural<br />
y que puede ser utilizada por el ser<br />
humano. Los recursos naturales pueden<br />
clasificarse por su durabilidad, dividiéndose<br />
en renovables y no renovables. Los<br />
primeros pueden ser explotados indefinidamente,<br />
mientras que los segundos<br />
son finitos y con tendencia inexorable<br />
al agotamiento. El carácter renovable<br />
de un recurso se puede matizar: existen<br />
recursos renovables que son por definición<br />
inagotables a escala humana, como<br />
la energía solar, la eólica, o la energía<br />
de las mareas ya que, por intensivo que<br />
sea su uso, siempre están disponibles de<br />
modo espontáneo. Los recursos naturales<br />
no renovables son los recursos mineros,<br />
entre los que se puede contar también<br />
a los combustibles fósiles (el carbón o el<br />
petróleo).<br />
RESPIRACIÓN ANAEROBICA: es un<br />
proceso biológico de oxidorreducción de<br />
azúcares y otros compuestos. La realizan<br />
exclusivamente algunos grupos de bacterias.<br />
En la respiración anaeróbica no se usa<br />
oxígeno, otra sustancia oxidante distinta,<br />
como el sulfato. No hay que confundir<br />
la respiración anaeróbica con la fermentación,<br />
aunque estos dos tipos de<br />
metabolismo tienen en común el no ser<br />
dependientes <strong>del</strong> oxígeno.<br />
S<br />
SITIO ACTIVO: lugar específico en la<br />
estructura de la molécula de una enzima<br />
donde ésta promueve los cambios químicos<br />
sobre sus sustratos.<br />
T<br />
TAXÓN: <strong>del</strong> griego TAXIS, ordenamiento.<br />
Es una unidad jerárquica de cualquier<br />
categoría (especie, género,... hasta reino,<br />
que es la categoría taxonómica más alta).<br />
Existen dos tipos de taxones:<br />
1) Taxón natural. El que existe en la<br />
naturaleza. La sistemática filogenética<br />
considera taxones a cada especie parti-
cular o a cualquier grupo monofilético de<br />
organismos. Son los únicos que acepta la<br />
sistemática filogenética.<br />
2) Taxón artificial: El que no existe en<br />
la naturaleza, es decir, los organismos<br />
que lo componen no son monofiléticos.<br />
Por ejemplo, los reptiles. La sistemática<br />
filogenética no los considera taxones,<br />
aunque se emplean con frecuencia en los<br />
casos de filogenias complejas, por resultar<br />
útiles.<br />
TAXONOMÍA: es la ciencia que trata de<br />
los principios de la clasificación. En su<br />
sentido más general, la taxonomía (<strong>del</strong><br />
griego, taxis, “ordenamiento”, y, nomos,<br />
“norma” o “regla”) es la ciencia de la<br />
clasificación. Por lo general se emplea el<br />
término para designar la taxonomía biológica,<br />
esto es, la clasificación de los seres<br />
vivos en (taxa) o taxones que describen<br />
jerárquicamente las relaciones de similitud<br />
y parentesco entre organismos.<br />
TEORÍA EVOLUTIVA SINTÉTICA: surgida<br />
en 1937, llamada también neodarwinismo,<br />
fruto de los nuevos conocimientos<br />
genéticos surgidos de los estudios de Jo-<br />
ham Men<strong>del</strong>, siendo generalmente aceptada<br />
en la actualidad la moderna teoría<br />
de la evolución elaborada por el genético<br />
y zoólogo Theodosius Dobzhansky (1900-<br />
1975), en la obra “Genética y el origen de<br />
las especies”, que afirma que la evolución<br />
de las razas y las especies han podido producirse<br />
a través de la adaptación.<br />
V<br />
VIRUS: entidad biológica acelular que<br />
puede reproducirse sólo en el interior<br />
de una célula huésped. Los virus están<br />
constituidos por un ácido nucleico (ADN<br />
o ARN) protegido por una cubierta de<br />
proteína.<br />
W<br />
WALLACE ALFRED RUSSEL: (8 de enero<br />
de 1823 - 7 de noviembre de 1913) fue<br />
un naturalista inglés. Wallace es conocido<br />
sobre todo por haber alcanzado el concepto<br />
de selección natural, central en la<br />
teoría biológica de la evolución, independientemente<br />
de Charles Darwin.<br />
WATSON JAMES DEWEY: biólogo y zoólogo<br />
estadounidense, famoso por ser uno<br />
de los descubridores de la estructura de<br />
la molécula de ADN. Nació el 6 de abril<br />
de 1928 en Chicago. En 1947 ingresa en<br />
la Escuela de graduados de la <strong>Universidad</strong><br />
de Indiana, galardonado con el Premio<br />
Nobel de Fisiología y Medicina en 1962<br />
(compartido ese año con Maurice Wilkins<br />
y Francis Crick) por su trabajo sobre las<br />
mutaciones inducidas por los rayos X. En<br />
mayo de 1950, a la edad de 22 años, Watson<br />
completó su doctorado en Zoología.<br />
Se incorporó a la <strong>Universidad</strong> de Harvard<br />
en 1955. Trabajó junto al biofísico<br />
británico Francis Crick en el Laboratorio<br />
Cavendish, <strong>Universidad</strong> de Cambridge de<br />
1951 hasta 1953. Tomando como base<br />
los trabajos realizados en el laboratorio<br />
por el biofísico británico Maurice Wilkins,<br />
Watson y Crick desentrañaron la estructura<br />
en doble hélice de la molécula <strong>del</strong><br />
ácido desoxirribonucleico (ADN). Las investigaciones<br />
proporcionaron los medios<br />
para comprender cómo se copia la información<br />
hereditaria. Ellos descubrieron<br />
que la molécula de ADN está formada por<br />
compuestos químicos enlazados llamados<br />
nucleótidos.<br />
129
Indice<br />
EL PORQUÉ DE ESTE TEXTO…….................................................................................................……9<br />
EL PARA QUÉ DE ESTE TEXTO………….............................................................................................9<br />
QUÉ NOS PROPONEMOS ………................................................................................................…..10<br />
CÓMO PLANTEAMOS DESARROLLAR EL TRABAJO PROPUESTO……...............................….10<br />
CAPÍTULO 1<br />
BIOLOGÍA. ENTRE LA CIENCIA Y LA FILOSOFÍA….....................................................................13<br />
1.¿Qué es la vida?…..........................................................................................................................13<br />
2.¿Bajo qué condiciones se genera la vida?…...........................................................................13<br />
3.¿Qué es la Biología?…..................................................................................................................14<br />
3.1.Vitalismo versus mecanicismo …....................................................................................15<br />
3.2.Las teorías sobre el origen de la vida …........................................................................17<br />
3.3.Las teorías sobre la diversidad celular….......................................................................19<br />
3.4.Otra manera de entender la vida. Las teorías sistémicas........................................19<br />
4.¿Qué es un sistema?.............….....................................................................................................20<br />
4.1.La Biología es un sistema conceptual y los fenómenos biológicos son sistemas<br />
concretos…...................................................................................................................................22<br />
4.1.2. Los niveles de conocimiento de los sistemas biológicos ....................................23<br />
Actividades ........................................….............................................................................................23<br />
CAPÍTULO 2<br />
LA VIDA EN LA TIERRA….................................................................................................................27<br />
1. ¿Cómo se explica la evolución?…............................................................................................27<br />
1.1.La primer teoría …...............................................................................................................27<br />
1.2. Los aciertos y errores de Lamarck…..............................................................................28<br />
1.3. Darwin, una mirada superadora….................................................................................29<br />
1.4. La selección natural, mecanismo <strong>del</strong> cambio evolutivo…......................................29<br />
2. ¿Qué es la evolución?…..............................................................................................................30<br />
2.1. El proceso evolutivo …......................................................................................................30<br />
2.2. La Evolución como teoría científica ….........................................................................31<br />
2.3. El cambio evolutivo …......................................................................................................33<br />
3. ¿Cómo se diversifica el árbol de la vida?…...........................................................................37<br />
3.1. Las grandes transiciones de la historia de la vida ...................................................40<br />
3.1. Las grandes transiciones de la historia de la vida....................................................41<br />
Actividades ........................................….............................................................................................41<br />
CAPÍTULO 3<br />
LA ORGANIZACIÓN DE LA VIDA….................................................................................................49<br />
1.¿Qué es organización?…..............................................................................................................49<br />
2.¿Qué de único y diverso poseen los seres vivos?…...............................................................49<br />
2.1.Características de los seres vivos…................................................................................51<br />
2.2. Los seres vivos como sistemas complejos, abiertos y coordinados......................53<br />
2.3.Niveles de organización….................................................................................................54<br />
2.3.1. Las biomoléculas….........................................................................................................55<br />
2.3.2. Agua y minerales56<br />
3. ¿Cómo opera la energía en los procesos biológicos?.........................................................57
3.1. Ciclo de la materia y flujo de la energía - Procesos Metabólicos........................57<br />
4. ¿Cuál es el comportamiento de los organismos como sistemas complejos, abiertos y<br />
coordinados? …..................................................................................................................................60<br />
4.1.Funciones …..........................................................................................................................60<br />
4.2. Equilibrio: Homeostasis…................................................................................................63<br />
Actividades.….....................................................................................................................................63<br />
CAPÍTULO 4<br />
LA CÉLULA COMO UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL ...................................................67<br />
1.¿Cómo nace la Teoría Celular? Un poco de historia….........................................................69<br />
2.¿Cuáles son los mo<strong>del</strong>os básicos de organización celular?...............................................72<br />
3.¿Qué encontramos dentro de una célula?..............................................................................73<br />
4.¿Cuáles son las funciones de la membrana celular?...........................................................81<br />
Actividades…......................................................................................................................................83<br />
CAPÍTULO 5<br />
LA PERPETUACIÓN DE LA VIDA…..................................................................................................89<br />
1.¿Qué son los Ácidos Nucleicos? …............................................................................................89<br />
2.¿Cuáles son las de la información genética de los organismos vivos?...........................91<br />
3.¿Qué son los cromosomas?..…...................................................................................................94<br />
4. ¿Qué es la reproducción celular?….........................................................................................95<br />
Actividades.......................................................................................................................................104<br />
CAPÍTULO 6<br />
DESARROLLO SOSTENIBLE ….......................................................................................................105<br />
1. ¿Qué es el desarrollo sostenible?….......................................................................................107<br />
2. ¿Cuáles son los procesos que conducen a la mordenización agrícola?......................109<br />
3. ¿Cómo impacta la Agricultura Sostenible?........................................................................111<br />
4. ¿Cuáles son las Amenazas y los Obstáculos para la agricultura sostenible?............113<br />
5. ¿Qué es la evaluación de Impacto Ambiental (EIA)?.......................................................114<br />
6. ¿En qué consiste la gestión forestal?…................................................................................115<br />
Actividades.......................................................................................................................................117<br />
Bibliografia.......….............................................................................................................................121<br />
Glosario.....….....................................................................................................................................123