Sesión 8 y 9: Reproducción y características biológicas.

 

REPRODUCCIÓN

La reproducción es un proceso biológico que permite la creación de nuevos organismos en todas las formas de vida. Además de posibilitar la formación de nuevos individuos semejantes a sus progenitores, es decir, a sus padres, asegura la continuidad de las especies a través de la reproducción.

 

• La reproducción sexual es en la que intervienen dos organismos de la misma especie pero de sexo distinto, es decir, hembra y macho. Además, es necesario la unión de las células sexuales (gónadas) para que se realice la fecundación y se forme uno o varios organismos nuevos. Este tipo de reproducción ocurre en organismos eucariotas, por ejemplo, plantas y animales. Sin embargo, dentro de la reproducción sexual existen dos tipos: la reproducción sexual directa y la indirecta.

• La directa consiste en la interacción física de los dos organismos en donde los aparatos reproductores están en contacto. Un ejemplo claro de ese tipo de reproducción son los mamíferos (como los leones), en donde los machos realizan un ritual de apareamiento para atraer a la hembra y de este modo conseguir el cruzamiento entre los dos organismos.

 

 

• La reproducción sexual indirecta no implica una interacción física entre los dos organismos de la misma especie, pero entonces, ¿cómo ocurre? Verás, este tipo de reproducción es mayormente utilizado por organismos que viven en el agua o por las plantas. Debido a que estos tienen muy poco o no nulo movimiento, estos organismos expulsan al ambiente sus células sexuales. Cuando estas células se encuentren con las células sexuales del otro género ocurre la fertilización, generando nuevos organismos. Un ejemplo claro de esto son las estrellas de mar, que viven en sustratos donde no tienen tanto movimiento, por lo que optan por expulsar sus gametos.

• Por otra parte, también existe la reproducción asexual. Aquí no intervienen dos individuos de sexos distintos para generar un nuevo organismo como ocurre en la reproducción sexual, sino que a partir de un solo progenitor se crean uno o más seres vivos. Esto significa que un organismo se parte o se divide y que a partir de ese fragmento se genera uno o más organismos idénticos morfológicamente y que poseen la misma información genética. Este tipo de reproducción ocurre en los animales, las plantas y en microorganismos como las bacterias.

Un ejemplo de esta reproducción en los animales son las estrellas de mar. Así es, estos animales también presentan este tipo de reproducción y como vemos en la imagen, consiste en la generación de una estrella nueva a partir de uno de los fragmentos de la estrella original. Esto también ocurre en algunas plantas como las cactáceas, en donde a partir del fragmento de una planta se provoca el crecimiento de raíces, tallos y hojas.

LA REPRODUCCIÓN HUMANA

La diferencia principal entre la materia inerte y la materia viva es la capacidad de esta última de "copiarse a sí misma", es decir, de reproducirse y generar otros seres vivos. En la especie humana los mecanismos de reproducción se realizan en el Aparato Reproductor, que está formado por una serie de órganos y estructuras que se estudiarán en esta unidad. 

Como en los demás mamíferos, en la especie humana la reproducción es de tipo sexual: hay dos sexos, mujeres y hombres, con diferencias morfológicas, anatómicas y fisiológicas en el aparato reproductor, lo que se denomina Dimorfismo Sexual y que conduce a la aparición de la Sexualidad. Desde el punto de vista biológico, la sexualidad produce una atracción de los dos sexos que posibilita la reproducción. 

En la especie humana la reproducción es de tipo Sexual y el desarrollo del nuevo ser es de tipo Vivíparo, el nuevo individuo se desarrolla dentro del cuerpo de la madre, en órganos especializados para ello. 

Los grandes avances científicos y tecnológicos de los últimos siglos han reducido la mortalidad y han aumentado la esperanza de vida en determinadas zonas del planeta, lo que también ha conducido a una superpoblación. La especie humana ha desarrollado Métodos Anticonceptivos para intentar paliar las consecuencias negativas de la superpoblación y para frenar la transmisión de las denominadas Enfermedades de Transmisión Sexual (ETS) producidas por hongos, bacterias y virus. También, los avances en el campo de la Biología y la Tecnología han conducido a Nuevas Técnicas de Reproducción. Por todo ello, se hace necesario plantearse unos Hábitos Sexuales Saludables y Responsables.  

Biología: Herencia: Unidades y estructura molecular

RELACIÓN DE CROMOSOMAS, GENES Y ADN EN LA HERENCIA BIOLÓGICA

Seguramente recordarás de tus clases de Biología, el nombre de Mendel. Bueno pues gracias a los estudios que realizó el monje Gregor Mendel en 1865 con chícharos y a las leyes que él propuso, es que actualmente podemos entender cómo ocurre la herencia genética.

 

Veamos que la herencia genética se define como el proceso en el que se transmiten características químicas, físicas o morfológicas de una generación a otra mediante el material genético que poseen los progenitores. Es decir, es el proceso que explica cómo es que nuestros padres nos heredan ciertas características como el color de piel, el tipo de cabello, enfermedades, entre otras, como producto del entrecruzamiento de sus genes. 

Por otro lado, las unidades fundamentales de la herencia genética son los cromosomas y los genes.

Los genes son la unidad física básica de la herencia, debido a que estos son los que se transmiten de los padres a los hijos y contienen la información necesaria para determinar las características de la descendencia. Los genes son fragmentos de ADN y se encuentran en los cromosomas, los cuales contienen la molécula completa de ADN y se localizan en el núcleo.

Comencemos por entender que un gen, es una secuencias de nucleótidos y recordemos que los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por un monosacárido de cinco carbonos, una base nitrogenada y un grupo fosfato.

Una vez entendido que los genes expresan las características como la coloración, forma, etc. Es importante entender que un gen para una misma característica puede ser dominante o recesivo y esto se determina por los alelos. Un gen para una característica tiene dos alelos y pueden ser:

 

• HETEROCIGOTOS:

  cuando presenta un alelo dominante y otro recesivo. Se expresa la característica del alelo dominante.

 

Por ejemplo: (Aa)

 

• HOMOCIGOTOS DOMINANTE U HOMOCIGOTO RECESIVO:

  cuando presenta los dos alelos dominantes o los dos recesivos. Aquí puede pasar el caso en que se expresan los alelos dominantes o en el caso de los dos alelos recesivos se pueden o no expresar la característica de estos.

Por ejemplo: dominante (AA) y recesivo (aa).

 

 

Para entender un poco más esto veamos el siguiente caso:

Si tu papá tiene el cabello rizado, tu mamá el cabello lacio y tú tienes el cabello rizado. El gen con alelo dominante es tu papá, debido a que ante la característica de rizado o lacio, el dominante fue el rizado porque tú lo expresaste.

Por otro lado, en el caso de que tanto tu papá como tu mamá tengan el cabello lacio, el cual es una característica recesiva, tu cabello será lacio.

 

Como pudiste notar, el tema de Herencia es fundamental para entender las características que presenta un individuo.

HERENCIA BIOLÓGICA

Durante mucho tiempo, a los estudiosos les llamo la atención el parecido que tenían los hijos con sus padres, incluso,  la semejanza que había entre parientes, sin embargo, no se sabía  con exactitud como se "pasaban" esos rasgos de generación en generación.

Muchos naturalistas y científicos buscaron una respuesta, incluso un monje llamado Gregor Mendel descubrió a través de experimentos con plantas de chicharo, que había una cierta regularidad en cuanto a la transmisión de características, pero no pudo descifrar "el cómo" es que se transmitían.

El misterio poco a poco fue fue resolviéndose, ahora se sabe lo siguiente:

1.-Imagina que "para construir" un ser vivo se necesita un "manual"

2.-Ese "manual"  permitirá que se desarrollen las partes que formarán al organismo 

3.-Por lo tanto: los microbios, las plantas, los animales y los hongos  necesitan un "manual" para cada uno

4.- De ahí que cada célula tenga una copia de es "manual" para trabajar adecuadamente

5.- El "manual"  recibe el nombre de ADN (ácido dexosirribonucleico) y tiene la forma de una escalera "enrollada" de caracol

6.- El  ADN  se integra por 4 sustancias: Adenina que se une con Timina y Guanina con Citosina.

La timina se unirá siempre a la Adenina y la Guanina a la Citosina  cada escalón se llamara nucleotido.

Como la cadena de ADN es muy larga, esta se enrolla para poder entrar en la célula, formando estructuras llamadas "cromosomas" :

Cada parte del cromosoma (o un fragmento de ADN)  recibe el nombre de GEN, cada GEN determina alguna característica por ejemplo un color para los ojos, la forma de la nariz, la forma de la hoja, el número de patas de un insecto, etc.

Cada especie tiene un número determinado de cromosomas, el ser humano tiene 46 cromosomas,  23 los proporcionó el padre y 23 la madre, todos se organizan por parejas , como a continuación se muestra:

El último par es el que determina el sexo del nuevo ser (el par 23),  si  son (XX) el genero será femenino, si es (XY) como en el cariotipo  de la imagen superior, el individuo será masculino

FENOTIPO Y GENOTIPO

Todos los seres vivos tienen características heredadas que son visibles y otras  que no, por ejemplo, podemos ver el color de piel de una persona, la forma del rostro, el tipo de cabello, el color de los ojos, etc, estas características son llamadas "Fenotipo" y aquellas que no se pueden observar, como la predisposición a cierto tipo de enfermedades o adaptaciones fisiológicas,  son llamadas "Genotipo".

MUTACIONES

Una mutación es una alteración del material genético  ya sea en el número de cromosomas o en la desaparición  de secuencias de nucleótidos, dicha situación puede tener diferentes consecuencias, por ejemplo: puede que beneficie a un organismo en la supervivencia y reproducción, puede por el contrario perjudicarlo, o  puede que no afecte ni beneficie.

Las mutaciones pueden ser provocadas por radiaciones, la presencia de ciertos químicos en la naturaleza o a errores "azarosos"  en la  transcripción y duplicación del ADN.

EL ADN EN LA SOCIEDAD

El  ADN a permitido la identificación de cadáveres en casos de accidentes masivos, a resolver una gran variedad de crímenes, a facilitado los juicios de paternidad, a producir medicamentos cada vez más eficientes y como veremos más adelante, a producir organismos transgénicos.

¿Cómo se relacionan los genes, el ADN y los cromosomas?

Nuestro código genético almacena los planos de nuestros cuerpos. Los genes guían la producción de proteínas, y las proteínas comprenden nuestro cuerpo o actúan como enzimas que regulan todo lo demás. Los genes, el ADN y los cromosomas son partes estrechamente relacionadas de este proceso. Comprenderlos es fundamental para comprender la biología humana.

Genes

Un gen es el modelo para una sola cadena de aminoácidos. Una sola cadena de aminoácidos puede formar una proteína simple. Otras proteínas son el resultado de múltiples cadenas de aminoácidos combinadas. Un gen está codificado en ADN en todos los seres vivos indiscutibles. Los virus y priones, aunque no se los considera vistos como vivos, tienen genes, pero pueden codificarse en ARN (una molécula relacionada) o incluso en proteínas. Puedes pensar en los genes como una idea que generalmente está escrita en ADN.

ADN

El ADN es el químico que codifica genes en todos los seres vivos. Tiene dos partes principales: una columna vertebral hecha de azúcar (desoxirribosa) y un nucleótido. El orden de los nucleótidos es una especie de alfabeto que almacena información. Los cuatro nucleótidos son adenina, timina, citosina y guanina. Se abrevian A, T, C y G. respectivamente. Estos componentes se emparejan y se organizan en una hélice, una forma donde dos hilos se enrollan alrededor de sí mismos con los nucleótidos en el centro, como una escalera de caracol donde los nucleótidos son los escalones.

Cromosoma

A El cromosoma es una estructura que las células usan para organizar su ADN cuando se dividen. Durante las operaciones celulares normales, el ADN tiene forma de cromatina, que es invisible al microscopio. Sin embargo, durante la replicación celular, el ADN se une a una serie de cromosomas. El número exacto varía según la especie. El cromosoma se compone de un paquete de ADN con algunas proteínas estructurales llamadas histonas. La mayoría tiene forma de X y simétrica. Hay una estructura en su centro llamada centrómero, que mantiene unidas las dos mitades. Los seres humanos tienen 46 cromosomas.

Poniéndolo todo junto

Para comprender cómo encajan estas piezas, es útil pensar en la función de cada parte. El gen es la idea o el anteproyecto. El ADN es el lenguaje o la forma en que se escriben los genes. Los cromosomas son estructuras que las células usan para organizar su ADN para la división celular. Los cromosomas generalmente contienen miles de genes, escritos en ADN. Dado que hay excepciones para casi todas las reglas en biología, hay algunas situaciones donde los genes están escritos en algo más que el ADN, como el ARN de los virus y las proteínas de los priones, pero ninguno de ellos se considera universalmente vivo.

                                                               Vídeo sobre el ADN

                                               La reproducción celular, ADN y cromosomas

Si quieres jugar , te recomendamos el siguiente enlace.

El ADN y la información genética

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/genetica/actividad18c.htm