UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS “CURSO DE BIOLOGIA” Prof.: Blga. Ysabel Prado Velazco Año del Buen Servicio al Ciudadano 2017 Lima - Perú.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS “CURSO DE BIOLOGIA” Prof.: Blga. Ysabel Prado Velazco Año del Buen Servicio al Ciudadano 2017 Lima - Perú

La Biología y la medicina en la antigüedad A lo largo de la historia de la humanidad, el hombre se formuló diferentes preguntas, y trató de buscar explicaciones acerca de la naturaleza y de su propio origen, intentando curar las enfermedades mediante ritos mágicos y convocando fuerzas sobrenaturales. Los filósofos de la antigua Grecia, iniciaron el conocimiento de las Ciencias Naturales para la civilización occidental.

En la antigua Grecia no existía una división, entre las diferentes ciencias como las conocemos actualmente; en aquella época, era la filosofía la que trataba de dar respuesta a todas las interrogantes. La gestación de la Biología como ciencia, comienza en la civilización griega con filósofos como Aristóteles y médicos como Hipócrates, quienes intentaron responder y explicar preguntas como:  ¿Qué nos diferencia a los seres vivos de la materia inerte?  ¿Cómo se originó la vida?  ¿Los organismos cambian a través del tiempo?  ¿Cuáles son las causas que provocan las enfermedades, y cómo curarlas?

Ellos intentaron darles respuesta mediante la acción contemplativa, la descripción de lo observable y el tratamiento e imitación de los procesos naturales. Aristóteles (384-322 a.C), escribió: “La Historia de los Animales”, y “Tratados sobre las sensaciones, el sueño y la memoria”. Se le considera el primer pensador que sistematiza el pensamiento científico y el filosófico.

Hipócrates de Cos (460?-397 a. C), famoso médico griego, llamado Padre de la Medicina, fue el más importante de los iniciadores de la medicina, y su trabajo se expresa en su obra: “Cuerpo Hipocrático”, que trata sobre diversas especialidades como cirugía, ginecología, nutrición. Su prestigio duró varios siglos, hasta el Renacimiento.

El Nacimiento de la Biología Experimental Posteriormente a la civilización griega y hasta el Renacimiento no hubo ningún desarrollo importante de la Biología ni de la Medicina. En los siglos XVII y XVIII, se destacan Malpighi, Harvey y Leeuwenhoek, considerados los creadores del método experimental en Biología, que alcanza su punto culminante en el siglo XIX. A principios del s.XIX aparece la palabra Biología, atribuída al naturalista Jean Baptiste Lamarck en Francia, quien propuso la Primera Teoría de la Evolución.

A finales del siglo XVII, el médico inglés Edward Jenner controló la viruela, siendo la primera enfermedad grave en la historia de la humanidad en tener una vacuna, aunque todavía no se conocían las causas. La biología todavía no había descubierto el mundo bacteriano que producía las enfermedades. El químico francés Louis Pasteur (1822-1895) postuló la hipótesis de que las enfermedades podrían ser causadas por microorganismos en su “Teoría de los gérmenes de la enfermedad”, desechando la Teoría de la Generación Espontánea.

A mediados del siglo XIX, en Gran Bretaña Charles Darwin, publica el libro: “El origen de las especies”, donde plantea una teoría de la evolución de los organismos avalada por experiencias y pruebas, aunque no tenía conocimiento de los fenómenos de la herencia. Gregorio Mendel (1822-1884) fue el fundador de la genética clásica.

Teoría Celular En 1840 el botánico Jakob Schleiden y el fisiólogo Theodor Schwann formularon la TEORIA CELULAR, compuesta por los siguientes postulados:  La célula constituye la unidad morfológica y fisiológica de todos los organismos, ellos están constituidos por células y sus productos.  Las propiedades de los organismos, dependen de las propiedades de sus células, de la interrelación entre ellas y de sus productos celulares.  Las células se originan de otras células semejantes y la continuidad se mantiene a través del material genético.  La unidad de materia más pequeña que se puede caracterizar como viva es la célula. Esta teoría inicia la CITOLOGIA.

La Biología en el siglo XX A principios del siglo XX, el mundo de los organismos microscópicos comenzaba a conocerse, así como los anticuerpos y las vacunas.  El médico Robert Koch (1843-1910), descubrió la bacteria que produce la tuberculosis.  En 1928 Alexander Fleming, descubre los antibióticos con la penicilina.  Los biólogos Morgan y Sutton, retoman los trabajos de Mendel y proponen la hipótesis de que los genes están ubicados en los cromosomas, portadores de la herencia.

La Genética Molecular Nace con los distintos estudios bioquímicos que se llevaron a cabo para el conocimiento de los cromosomas. En 1944, Oswald Avery y colaboradores, trabajando con la bacteria de la neumonía, demostraron que el ADN formaba parte de los cromosomas y que eran responsables de la transmisión de las características genéticas. Esto se confirma en experimentos posteriores, pero no se sabía la estructura de la molécula del ADN.

No se sabía como estaba ordenada la información genética en el ADN, ni que estructura tenía la molécula de ADN que permitía la transmisión de los caracteres hereditarios. En 1953 El bioquímico inglés Francis Crick y norteamericano James Watson propusieron un modelo molecular del ADN, descrito como una doble hélice: una estructura espiral de dos cadenas antiparalelas y complementarias de nucleótidos. Con esta explicación finalmente se acepta que el ADN es el portador y transmisor de la información genética.

La Genética Moderna El comienzo de la genética moderna, en 1973, se debe a las investigaciones de los norteamericanos Herbert Boyer, Paul Berg y Stanley Cohen, quienes introducen ADN de sapo en una célula bacteriana. Este ADN no sólo se autoduplicó, sino que también permitió la fabricación de proteínas del sapo dentro de la bacteria. La importancia de este experimento radica en demostrar que genes de una especie avanzada funcionan en células bacterianas, permitiendo su copia y posterior transcripción.

Esto da inicio a la técnica de CLONACION DE GENES, es decir a la inserción de porciones de ADN (genes) de una especie dadora, en un organismo huésped o receptor y su posterior replicación en este último. El desarrollo de nuevas técnicas de la genética molecular, la bioquímica y microbiología permiten modificar la constitución genética de los organismos, manipulando genes de distintas especies. Esta manipulación se conoce como INGENIERIA GENETICA.

Aplicaciones importantes de la Ingeniería Genética En la medicina:  Fabricación de vacunas.  Diagnóstico de enfermedades.  Tratamiento de enfermedades (terapia génica). En la agricultura:  Modificando la productividad, el crecimiento y la nutrición de las especies vegetales importantes para la alimentación. En la industria biotecnológica:  Producción de antibióticos, hormonas y otras sustancias importantes biológicamente. Todos estos avances deben estar sólo al servicio de la sociedad, evitando cualquier peligro o impacto negativo sobre el hombre y su ambiente.

Características de los Seres Vivos 1.ORGANIZACIÓN CELULAR: Los seres vivos están formados por unidades llamadas células. En el siglo XVII, el inglés Robert Hooke, trabajando con tejidos vegetales observó que estaban formados por unidades a las que llamó CELDAS, término que posteriormente derivó en “células”. Años después se encontró que todos los seres vivos estaban formados por células, si bien algunos de ellos son unicelulares y otros son pluricelulares; de allí surgió la teoría celular. Todas las células conservan ciertas características comunes, como la: –Membrana, citoplasma, información genética, etc.

2.METABOLISMO: Las células se renuevan continuamente, se dividen, nacen y mueren, pero también se renuevan las moléculas orgánicas que forman a las células. Esto significa que permanentemente se degradan moléculas y se construyen otras. Los procesos químicos de degradación son llamados catabólicos; y los de construcción, anabólicos

A todo este conjunto de reacciones químicas se llama Metabolismo. Un ejemplo de anabolismo es la Fotosíntesis que convierte la energía luminosa en energía química fisiológicamente útil. Su fórmula es: 6CO 2 + 6H 2 O + Energía solar  C 6 H 12 O 6 + 6O 2 La planta elabora 1 g. de HdC x metro cuadrado de superficie foliar en 1 hora. Ejemplos de catabolismo: La Respiración, la Digestión, la Fermentación.

Respiración: C 6 H 12 O 6 + O 2  6CO 2 + 6H 2 O + E La energía liberada es transferida al ATP, desde donde es transportado hasta donde debe ser utilizada en la célula. El fin del metabolismo es la asimilación, y como consecuencia el crecimiento y la conservación de la especie. Asimilación.- Proceso complejo mediante el cual la sustancia conducida hasta la célula, queda incluida de manera orgánica en la constitución celular.

3.CRECIMIENTO Y DIFERENCIACION: El crecimiento es el aumento de tamaño, gracias a la división de las células, pero además el ser vivo desarrolla, es decir esas células se irán especializando, dando lugar a los diferentes órganos y partes que conforman un individuo.

4.IRRITABILIDAD: Es la capacidad de reacción que tienen los organismos ante un estímulo; el comportamiento varía según la especie. Los ESTIMULOS son: luz, calor, gravedad, sonido, contacto mecánico, sustancias químicas. Para responder a estos estímulos los organismos deben tener medios para percibirlos, como los ojos, nariz, oídos, piel, éstos son los DETECTORES. Los organismos dan respuesta a los estímulos mediante los EFECTORES.

En los animales los músculos y las glándulas son los más importantes. Las plantas tienen también capacidad de reacción que requiere más tiempo. Los seres vivos mantienen una constancia interna a pesar de los cambios continuos en el medio ambiente exterior, es lo que se conoce como HOMEOSTASIS.

5.REPRODUCCION: Los seres vivos son capaces de perpetuarse a lo largo del tiempo dejando descendencia, mediante la reproducción sexual o asexual. Se pueden extinguir cuando las condiciones ambientales cambian y les impiden seguir reproduciéndose o viviendo y, desaparecen del área o del planeta. R. SEXUAL: En la que intervienen dos células especializadas, los gametos femenino y masculino R. ASEXUAL: En la que interviene parte o todo el cuerpo del individuo.

Tipos de Reproducción Asexual I.Reproducción Asexual en Protistas a)FISIÓN  Transversal: Paramecium sp.  Longitudinal: Euglena sp.  También en bacterias, amebas.

EUGLENA DIVIDIÉNDOSE LONGITUDINALMENTE

sp. - Ciliado Paramecium sp. - Ciliado

Paramecium sp. Dividiéndose Transversalmente

b)GEMACIÓN * Ej.: Levaduras YEMA

b)DIVISIÓN MÚLTIPLE Cuando todo el cuerpo del progenitor, se divide en un gran número de células hijas. Ejm. El esporozoa del género Plasmodium que causa la malaria.

Plasmodium destruyendo los glóbulos rojos

II.- Reproducción Asexual en Organismos Multicelulares. 1.GEMACIÓN.- En la hidra de agua dulce, se forma un brote lateral, el que se desarrolla, se separa de la hidra madre y tiene vida independiente.

2. REGENERACIÓN.- Muchos gusanos planos se reproducen dividiendo su cuerpo íntegramente, desarrollando luego la parte que le falta. Ej. La Planaria

3. REPRODUCCIÓN VEGETATIVA.- en las plantas, mediante tallos horizontales, rizomas o estolones; o formación de réplicas de tallos y raíces sobre las hojas ( Bryophyllum )

4.ESPORULACIÓN.- Algunas plantas y hongos se reproducen por esporas, que son cuerpos pequeños que contienen un núcleo y una porción de citoplasma. Los helechos tienen una fase asexual de reproducción por esporas (y otra fase sexual que completa su ciclo),al igual que los licopodios y musgos. SOROS ESPORANGIOS ESPORAS HELECHOHELECHO

5.REPRODUCCIÓN VEGETATIVA EN PLANTAS.- El hombre (fruticultor) utiliza el injerto para reproducir variedades de plantas que desea preservar. Injerto de Escudo

6.CLONACIÓN.- La clonación (derivado del griego κλων, que significa "retoño") es el proceso de crear una copia genética idéntica de otro organismo original. La clonación en el sentido biológico resulta en una molécula, una célula e incluso un organismo multicelular idéntico al original.

La clonación terapéutica consiste en fabricar células madres del paciente. Se toma una célula cualquiera con su núcleo, se obtiene además un óvulo sin fecundar al que se le quita el núcleo y en su lugar se pone el núcleo de la célula del paciente obteniéndose así la dotación genética completa, y el óvulo empieza a dividirse. Esto es lo que se busca: Los descendientes del óvulo son células madre que tienen el mismo ADN del paciente, por lo tanto no causarán rechazo cuando se las inyecten. Así se podría curar o aliviar a las personas enfermas de diabetes, cirrosis, leucemia, osteoporosis, quemaduras, alzheimer, parkinson, tetraplejia, cáncer y otras.

6.Evolución A través de largos periodos de tiempo han ocurrido cambios, que señalan la evolución de los organismos. A menudo la evolución ha sido adaptativa, es decir, los cambios han capacitado a los organismos para vivir en su medio, para metabolizar, reproducirse y responder más eficientemente que sus antecesores pudieron haberlo hecho en el mismo medio.

Bases Químicas de la Vida Los seres vivos están formados por el mismo tipo de materia que los elementos inertes. Químicamente la diferencia entre un organismo y algo inerte es la proporción de los átomos, y sobre todo la organización, la forma en que éstos se combinan y se relacionan entre sí. La materia viva está formada por: 1.Elementos químicos. 2.Compuestos químicos. a)Compuestos químicos inorgánicos. b)Compuestos químicos orgánicos.

1.ELEMENTOS QUIMICOS Las unidades de los elementos químicos son los ATOMOS. En el planeta existen 92 elementos naturales, y los seres vivos están compuestos mayoritariamente por 6: C, H, O, N, P, S; y en menor medida por Ca, Cl, K, Na, Mg.  En animales marinos: Va, Y, Se, Al.  F, en ratas Los átomos se combinan entre sí y forman moléculas.

2.COMPUESTOS QUIMICOS a)Compuestos químicos inorgánicos El Agua y los Iones. Todo ser viviente tiene de 50-60 % de agua, y las reacciones celulares se dan en medio acuoso: Hidrólisis, Deshidratación. Iones inorgánicos: Materias inorgánicas en solución acuosa se descomponen en partículas atómicas cargadas (IONES).  El K+ y Mg++ abundan en el interior de la célula.  El Na+ y Cl- - abundan en el exterior de la célula  El Na+ y K+ generación y transmisión del impulso nervioso

 El Fe++ transporta el O2.  El Ca++ está en sangre, células, en el hueso se combina con iones fosfato y carbonato en disposición cristalina.  Las sales disociadas en aniones (Cl-) y cationes (Na+, K+) mantienen la presión osmótica y el equilibrio ácido- base de la célula.  El fosfato inorgánico, por fosforilación oxidativa, se convierte en ATP, molécula que proporciona energía química a los procesos celulares  Forman parte de algunas enzimas: Ca++, Cu++, Zn++, Mg++.  Vestigios de Mn, Cu, Co, Se, Y, Ni, Mo, Zn son indispensables para la actividad celular normal.

b)COMPUESTOS QUIMICOS ORGÁNICOS. Las moléculas de la vida se denominan orgánicas y se agrupan en 4 tipos: 1.Carbohidratos. 2.Lípidos 3.Proteínas 4.Ácidos Nucleicos

1.Carbohidratos: (CH 2 O) Son fuentes de energía para la célula animal y vegetal. Se dividen en: a)Monosacáridos Cn(H 2 O)n Azúcar simple, soluble en agua Se clasifican de acuerdo al numero de carbonos: triosa; pentosa (ribosa, desoxirribosa, ribulosa), hexosa ( glucosa, galactosa, fructosa o levulosa), heptosa, etc. b)Disacáridos C 12 H 22 O 11 Se forma por la unión de dos monosacáridos, con eliminación de una molécula de agua. Maltosa= glucosa+ glucosa Sacarosa= glucosa + fructosa Lactosa= glucosa + galactosa c) Polisacáridos (C 6 H 10 O 5 )n

Resultan de la condensación de muchos mono- sacáridos, mediante uniones glucosídicas que se dan entre los C 1 –C 4 ; con pérdida de moléculas de agua. Clasificación: 1.Ramificados (almidón, glucógeno). Reserva energética. Son relativamente solubles. 2.No ramificados (Celulosa, quitina). Son insolubles. 3.Polisacáridos complejos combinados con proteínas (tiroglobulina, inmunoglobulina, ovoalbúmina), lípidos (esfingomielina), ácido fosfórico, ácido sulfúrico (condroitín sulfato, ácido hialurónico, heparina)

2.LIPIDOS Son compuestos orgánicos, hidrofóbicos, Solubles en el éter, benceno y cloroformo. Los grupos principales son 3: a)Grasas b)Fosfolípidos c)Esteroides. a)Grasas: Glicerol + 3 ácido graso. Se combinan: Grupos alcohólicos del glicerol + 3 grupos carboxilo de los ácidos grasos, eliminándose 3 moléculas de agua. Ejemplos: Acido palmítico (16 C) y esteárico (18C) son grasas saturadas, comunes en animales. Los aceites se licúan a temperaturas bajas.

TRIGLICERIDO=Glicerol+3 ác.grasos H H H H C - C – C – H O O O Glicerol H H H + + + H H H O O O O= C O= C O= C (CH 2 )n (CH 2 )n (CH 2 )n Tres ác.g. CH 3 CH 3 CH 3

b)Fosfolípidos: Se forman cuando una de las 3 moléculas de ácidos grasos es sustituida por una molécula que contenga fósforo (PO 4 ), para volverla soluble y pueda ser transportado al medio acuoso de las células, de la sangre. El encéfalo humano es rico en fosfolípidos El más abundante es la cefalina, constituyente principal de las membranas celulares.

c)Esteroides : contienen un esqueleto de 17 átomos de Carbono organizados en 4 anillos fusionados. Ejemplos: Sales biliares, el colesterol (a partir de el se sintetizan las hormonas sexuales), la vitamina D.

3.PROTEÍNAS Son macromoléculas constituidas por asociación de aminoácidos (@) por uniones peptídicas, donde el enlace de hidrógeno es posible entre el grupo amino (- NH 2 ) de un @ y el grupo carboxilo (-COOH) de otro @, con eliminación de una molécula de agua. Aminoácido: Ácido orgánico formado por un grupo amino, carboxilo, y una cadena lateral (R), cuya composición química va a determinar el nombre del @.  Por lo general 50 @ debe tener una cadena para ser considerada una proteína.  Aprox. el 80% del peso seco de una célula animal está formado por proteínas.

Los aminoácidos son 20:  Alanina, A, Ala  Cisteína, C, Cys  Ácido aspártico, D, Asp  Ácido glutámico, E, Glu  Fenilalanina, F, Phe  Glicina, G, Gly  Histidina, H, His  Isoleucina, I, Ile  Lisina, K, Lys  Leucina, L, Leu  Metionina, Me, Met  Asparagina, N, Asn  Prolina, P, Pro  Glutamina, Q, Gln  Arginina, R, Arg  Serina, S, Ser  Treonina, T, Thr  Valina, V, Val  Triptófano, W, Trp  Tirosina, Y, Tyr

ESTRUCTURA DE UN AMINOACIDO R  Cadena lateral H I Grupo amino N – C – H H I C Grupo carboxilo O OH

EJEMPLOS DE PROTEINAS Las enzimas, los anticuerpos, los músculos, la hemoglobina, la mioglobina, en la coagulación de la sangre, el colágeno, la elastina, la queratina, la lisozima. La ovoalbúmina, la caseína. Son el material estructural principal de los animales.

Código Genético Es la correspondencia del triplete o codón del RNAm y el aminoácido que codifica, y determina la secuencia de los @ en las proteínas. Gobierna la estructura de las proteínas Está incorporado y expresado por otro grupo de macromoléculas, presentes en todas las células: los ÁCIDOS NUCLEICOS. Existen dos ácidos nucleicos que contienen y transmiten la información hereditaria: el ADN y el ARN.

ÁCIDOS NUCLEICOS: ADN, ARN Son macromoléculas de gran importancia biológica que contienen y transmiten la información hereditaria. Se componen de unidades monoméricas llamadas nucleótidos. Un nucleótido está formado por: pentosa, ácido fosfórico y una base nitrogenada. El ADN está formado por dos cadenas de polinucleótidos complementarias, enrolladas en una doble hélice, unidas por puentes de H, entre las bases nitrogenadas (A=T y C=G).  Componente azúcar: desoxiribosa  El grupo fosfato.

EL ARN Está formado por una sola hilera de polinucleótidos. Hay 3 tipos de ARN:  ARNr (ribosomal)  ARNt (de transferencia)  ARNm (mensajero) El nucleótido del ARN está formado por:  Un grupo fosfato,  La ribosa (pentosa)  Las bases nitrogenadas: A=U, C=G

Síntesis de las Proteínas Una célula viva sintetiza cientos de proteínas distintas, siendo en su mayoría enzimas que catalizan las reacciones que suceden en el crecimiento y la reproducción de la célula. El orden de los @ en una proteína es especificado por un único gen, y los genes están engarzados en las moléculas alargadas de ADN. Cada célula diferenciada en un organismo pluricelular, contiene una dotación completa de los genes del organismo, sin embargo, funciona una pequeña fracción de los genes.  Ejemplo: El gen para sintetizar la hemoglobina, no es activo en una célula de piel.

La síntesis de las proteínas se inicia cuando se abre la molécula de ADN, las bases expuestas de una banda se ajustan con los nucleótidos del RNA, es la TRANSCRIPCION, donde el ADN transfiere la información al RNA para sintetizar la proteína, y ahora se llama RNAm, que se dirige al ribosoma abandonando el DNA. Cada grupo de 3 bases del RNAm constituye un CODÓN el cual especifica un @ particular y es reconocido por el ANTICODÓN complementario de RNAt, cuya misión es transportar los @ a los lugares de síntesis de proteínas.  Ejemplo: Si se expone una hoja a la luz, inmediatamente empieza a formar ARNm para la síntesis de clorofila

El RNAm, se asocia con el ribosoma que sirve como una guía para situar las subunidades de los @ sobre la cadena peptídica en crecimiento, a medida que avanza la cinta de RNAm. Luego de la Transcripción, viene la TRADUCCION, que convierte la información genética, del lenguaje de 4 letras del ADN y el ARN, en el lenguaje de los 20 @ de las proteínas.

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

Las células tienen formas y tamaños variados. La organización estructural y funcional de las células tienen características comunes en todos los seres vivos. La célula depende del medio que la rodea, pues necesita materia y energía para nutrirse, crecer reproducirse y liberar al medio los desechos de su metabolismo Este intercambio se realiza a través de su superficie, es decir de su membrana plasmática Ultraestructura Celular

CÉLULA ANIMAL Peroxisoma

Membrana Plasmática El intercambio de materiales que se realiza entre el protoplasma y el medio extracelular se realiza a través de la membrana plasmática, cuyo espesor es de 75-90 Aº. Se denomina permeabilidad selectiva a la propiedad que tiene la membrana de regular éste intercambio. De allí el transporte restringido de solutos y agua, originándose la acumulación de ciertos iones, la generación y el mantenimiento de gradientes de concentración, y el mantenimiento del equilibrio hídrico.

Composición Química de la Membrana Plasmática 1.Proteínas: Representan más del 60% del peso seco de las membranas. Participan en la estructura; la recepción (reconocimiento de algunas sustancias); la permeabilidad (transportadores, canales); la transmisión de señales o información a través de enzimas. Tipos: Integrales y Periféricas.

2.LÍPIDOS Constituyen alrededor del 40% del peso seco de la membrana. En su mayoría son fosfolípidos; glicolípidos y colesterol. 3.GLÚCIDOS Constituyen 2-10% del peso seco de la membrana, en general son oligosacáridos. Están dispuestos en el espacio extracelular. Se combinan con proteínas (Glicoproteínas) y con lípidos (Glicolípidos)

MEMBRANA CELULAR glipolípido

Mecanismos de Transporte de Solutos 1.CUANDO SIGUE LA LEY DE LA DIFUSION: Cuando el desplazamiento de moléculas de soluto se produce de una región de mayor concentración a zonas de menor concentración hasta anular la diferencia de concentraciones. Puede ser de dos tipos: a.Difusión simple pasiva b.Difusión facilitada

a)DIFUSIÓN SIMPLE PASIVA Es a favor del gradiente de concentración y sin gasto directo de energía metabólica. Puede ser a través de la membrana o de canales abiertos la mayor parte del tiempo. b)DIFUSIÓN FACILITADA Utiliza proteínas transportadoras o carriers o canales muy selectivos que no están abiertos la mayor parte del tiempo.

2.TRANSPORTE DE SUSTANCIAS EN CONTRA DE SU GRADIENTE DE CONCENTRACION Y CON GASTO DE ENERGIA METABOLICA. a.Transporte activo por bombas: ocurre a través de las bombas, que son proteínas integrales con la doble función de enzimas y canales.  Ejemplo: Bomba de Na+ y K+ b.Transporte en masa: interviene la membrana con toda su estructura. Se produce por endocitosis y exocitosis

Núcleo Es el centro de regulación de la célula eucariótica, en él se encuentra toda la información genética del organismo, que se transmite a las células hijas durante la división celular. Estructura:  Doble membrana con poros  Nucleoplasma con iones, precursores del ADN y ARN, proteínas, enzimas  Cromatina que se condensa formando los cromosomas cuando la célula entra en división  Nucleolo donde se forma el RNA ribosómico.

NÚCLEO CELULAR

Organelas RIBOSOMAS  Son partículas de 17-23 nanómetros, donde los aminoácidos se unen para formar proteínas. RETICULO ENDOPLASMÁTICO  Es un sistema complejo de membranas que se continúa con la membrana plasmática y con la envoltura nuclear.  Son de dos clases: a)Retículo endoplasmático rugoso (RER), con ribosomas en su superficie, relacionados con la síntesis de proteínas. b)Retículo endoplasmático liso (REL), carece de ribosomas. Aquí se produce la síntesis de lípidos; la glucogenólisis y la detoxificación.

Ribosoma

Retículo endoplasmático rugoso

Retículo endoplasmático liso

Complejo de Golgi  Tiene la forma de sacos aplanados (dictiosomas). Su presencia es conspicua en las células que secretan. Tiene lugar la glicosilación de proteinas y lípidos. Distribuye los productos del RER y REL a la membrana plasmática, a los lisosomas y forma las vesículas de secreción

LISOSOMAS  Son organelas rodeadas por una membrana sencilla; con alrededor de 50 tipos de enzimas hidrolíticas que digieren los polisacáridos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos.  Constituyen el aparato digestivo celular.  Las sustancias que ingresan a la célula por endocitosis, se degradan, encerrándose en una vacuola que luego se fusiona con un lisosoma primario (gránulo de almacenamiento) y dan a lugar a una vacuola digestiva que ahora se llama lisosoma secundario.

 La función enzimática se pone en marcha en los lisosomas secundarios que pueden ser vacuolas digestivas, cuerpos residuales o vacuolas autofágicas o citolisosomas.  Las sustancias digeridas pasan al citosol por transporte a través de la membrana, las no digeridas forman los cuerpos residuales

LISOSOMA

PEROXISOMAS  Son estructuras formadas probablemente en el R.E.R, membrana sencilla.  Contienen enzimas que degradan el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) que se forma por la degradación de lípidos.  Se encuentran en las células hepáticas y del riñón, participan en la detoxificación de compuestos como el etanol de las bebidas alcohólicas. Están también en las hojas, intervienen en la fotosíntesis.

Peroxisoma

MITOCONDRIAS  Están libres en el citoplasma.  Número variable, abundan en las células más activas (neuronas, musculares, secretoras).  Diámetro de 0.5-1um.  Tienen doble membrana, la externa es lisa y la interna con crestas.  Matriz mitocondrial con enzimas, nucleótidos, iones, ADN desnudo, y ribosomas propios.  Se produce la respiración celular: Intervienen en la oxidación de las moléculas orgánicas y en la consecuente producción de energía en la célula.

MITOCONDRIA

Citoesqueleto Formado por microfilamentos y microtúbulos. A.Microfilamentos  Fibras delgadas, de 40-60 Aº de diámetro compuestas por proteínas contráctiles (actina, miosina).  Representan la parte activa o contráctil del citoesqueleto.  Desempeñan un papel importante en la CICLOSIS y en el movimiento ameboide de la célula.

MICROFILAMENTO Microfilamento formado por monómeros de actina globular. Dos hebras de monómeros se enrollan una sobre la otra. Cada microfilamento tiene alrededor de 7nm de diámetro.

B.Microtúbulos  Tienen un diámetro de 250 Aº. Son cilindros rectos huecos.  Formados por proteínas globulares como la tubulina.  Tienen papel importante en la división celular, dan rigidez a la célula.  Forman parte de los cuerpos basales de los cilios, flagelos y centriolos.

MICROTÚBULOS

Centriolos Controla la formación y la actividad de cilios y flagelos, además de intervenir en la división celular. Aparece un único par de centriolos antes que la célula se divida Se duplican y cada par migra a un polo A medida que se desplazan, el huso se forma entre ellos.

CENTRIOLO

CILIOS

FLAGELOS

CÉLULA VEGETAL

Pared Celular Presente en la célula vegetal. Su componente principal es la celulosa. De función mecánica:  Da solidez a la célula.  Impide la ruptura de la membrana por la presión hidrostática que hay dentro de la célula vegetal.  Evita el ingreso de organismos patógenos. La pared es permeable pues deja pasar el agua y solutos por simple difusión. PARED SECUNDARIA PARED PRIMARIA LÁMINA MEDIA

Plastidios Son organelas celulares propias de la célula vegetal, poseen doble membrana y pigmentos liposolubles. Son de tres tipos: A.Cloroplastos:  De 1-10 um de largo.  En ellos se realiza la fotosíntesis.  Posee doble membrana, el estroma, los tilacoides, los grana y los pigmentos que absorben la luz, y donde se transforma la energía lumínica en energía química útil para la célula.

B.Amiloplastos:  Organelas que se encuentran en tejidos vegetales de almacenamiento.  Están repletos de gránulos de almidón. C.Cromoplastos:  Organelas que contienen pigmentos carotenoides:  Carotina- anaranjado  Xantófila- amarillo  Licopeno- rojo  Son responsables del color de las flores y frutos.

CLOROPLASTO

LEUCOPLASTOS

Diferencias entre Células Procarionte y Eucarionte CELULA PROCARIONTE  Carente de núcleo organizado y organelas.  De celular a colonial  De 1-10um  ADN circular no asociado a histonas  Fisión binaria  Pared celular formada por peptiglucanos  Cilios ausentes. Flagelos simples  Citoesqueleto ausente (excepto: micoplasma)

CÉLULA EUCARIONTE  Célula con núcleo organizado, organelas y sistema de membranas internas.  Desde célula única a sistema de órganos.  De 5 um a 1mm de longitud.  ADN lineal, asociado a histonas, está en el núcleo celular.  Mitosis y, Meiosis.  Pared celular celulósica (vegetal),quitina (hongos)  Cilios y flagelos presentes.  Citoesqueleto presente (microtúbulos, microfilamentos).

Mitosis o División Celular Viene del griego “mitos” = filamento. Los organismos eucarióticos multicelulares se desarrollan mediante la división de una célula inicial diploide llamada cigoto, la que resulta de la unión de dos gametos haploides por la fertilización; dando lugar a dos células hijas diploides. En esta división se mantiene constante el número de cromosomas de las células somáticas (número diploide = 2n).

La mitosis se produce en:  Animales:  Células no diferenciadas  Células somáticas: renovación de epitelios, glándulas salivales del estómago, del intestino  Vegetales:  Tejidos meristemáticos terminales (extremos de la raíz o del tallo) y laterales (cambium vascular).

En el curso de la vida de una célula suceden 2 periodos: 1. Interfase: Es el periodo de no división, se caracteriza porque los cromosomas se duplican individualmente. 2. División: Comprende una serie de fases: profase, metafase, anafase y telofase. A.Profase.- Las cromátidas se condensan, el nucleolo se desintegra y se forma el huso. Al final las cromátidas se convierten en bastones cortos y compactos.

B.Metafase.- Se produce el huso entre los dos centriolos y los cromosomas se colocan en el plano ecuatorial de la célula. Cada cromosoma está compuesto por dos filamentos llamados cromátidas. C.Anafase.- Cada cromosoma hijo se separa para ir al correspondiente polo celular, aquí los microtúbulos de las fibras cromosómicas del huso se acortan a un quinto de su longitud original. D.Telofase.- Los cromosomas se condensan, la envoltura nuclear es nuevamente formada y el núcleo reaparece y se forman dos núcleos a partir de cada uno de los dos grupos polares de cromosomas hijos.

Síndromes en la mitosis: 1. Síndrome de Down.- Es una anormalidad autosómica también conocida como: Trisomía del par 21. * Defecto del sistema nervioso central, retardo mental y malformaciones múltiples. 2.Monosomía del par 21.- La distancia entre los ojos es menor que la normal, nariz prominente, orejas muy grandes, hipertonía muscular.

3.Trisomía del par 18.- Niño pequeño y débil, cabeza achatada lateralmente, hélix auricular poco desarrollado, manos cortas, retraso mental, mueren antes del año. 4.Trisomía del par 13.- Niños de cabeza y ojos pequeños, labios leporinos, retardo mental.

Meiosis Viene del griego “meioum” = disminuir. Es un tipo especial de división celular presente en las células germinales de los organismos que se reproducen sexualmente. Mediante dos divisiones consecutivas se produce la reducción a la mitad del número de cromosomas, lo que origina cuatro células haploides (4 espermatozoides o 1 óvulo + 3 glóbulos polares) Los procesos que llevan a la reproducción de los gametos se denominan espermatogénesis y ovogénesis y tienen lugar en las gónadas: testículos y ovarios.

FASES DE LA MEIOSIS INTERFASE 1.- Hay duplicación cromosómica. DIVISIÓN Profase I MEIÓTICA I Metafase I Anafase I Telofase I INTERFASE 2.- No hay duplicación cromosómica. Leptonema.- “v” se condensan, y c/v tiene 2 cromátidas. Cigonema.- “v” homólogos se aparean (sinapsis). Paquinema.- “v” se acortan. Se completa el apareamiento. Cromátidas intercambian segmentos de ADN (crossing-over) Diplonema.- “v” apareados comienzan a separarse y quedan unidos por los quiasmas. Diacinesis.- “v” homólogos quedan unidos solo por sus extremos

MetafaseI Metafase I Se ha formado el huso acromático y los “v” se disponen en el plano ecuatorial. Los homólogos están unidos por los extremos mientras que los centrómeros son traccionados hacia los polos. Anafase I Las cromátidas hermanas de cada homólogo, unidas por sus centrómeros se dirigen hacia los polos. Dos de sus cromátidas son mixtas y las otras dos conservan su naturaleza inicial. Telofase I Los cromosomas llegan a sus respectivos polos. Se forman los núcleos con número haploide. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas. La División Meiótica I separa los centrómeros homólogos.

Interfase Interfase 2 El resultado de la primera división meiótica es la formación de los núcleos hijos que en los animales se denominan espermatocito II (en el macho) y ovocito II (en la hembra). Profase II DIVISIÓN Metafase II MEIÓTICA IIAnafase II Telofase II Profase Profase II La cromatina se condensa, los centriolos se separan y comienzan a migrar, la envoltura nuclear va desapareciendo.

Metafase II Los cromosomas se ordenan en el plano ecuatorial y se establece el huso acromático entre los centriolos. Anafase II Los centrómeros y las cromátidas de c/v se separan y se dirigen a los polos. Los filamentos del huso se acortan. Telofase II Se separan longitudinalmente los cromosomas paternos y cada uno de los 4 núcleos tendrá una cromátida, que a hora se denomina cromosoma. Cada núcleo posee un número haploide de cromosomas.

Meiosis en el varón Comienza luego de la pubertad. La meiosis se completa en unos 24 días y la Profase I dura de 13 a 14 días. La espermatogénesis dura hasta una edad avanzada. El resultado de la meiosis es la formación de 4 espermatozoides viables a partir de cada ciclo meiótico.

Meiosis en la mujer Puede durar hasta los 50 años, a partir de entonces el peligro de aberraciones durante el embarazo aumenta con la edad de la madre. Las células germinales primarias (gonocitos) aparecen en el embrión humano de 20 días en la pared del saco vitelino. A la quinta semana emigran a los esbozos gonadales donde se dividen y forman ovogonias que se rodean de células foliculares.

Al final del tercer mes la ovogonia entra en meiosis y se convierte en ovocito I, y queda en el periodo diploténico hasta los 12 años de edad y los cromosomas tienen apariencia plumulada. En una recién nacida existen alrededor de 1 millón de ovocitos. A los 7 años hay 300 mil ovocitos porque el resto degenera. Entre los 12 y 50 años maduran alrededor de 400 ovocitos.

Síndromes en la meiosis 1.Síndrome de Turner Genotipo = 44 + X0  2n = 45. Tienen fenotipo femenino, pequeñas de estatura, membranas cervicales desde el hueso mastoides hasta los hombros, órganos sexuales infantiles por lo que no hay menstruación. Genotipo = 44 + XXX  2n =47 (polisomía del cromosoma X). Tienen fenotipo femenino, pueden presentar retardo mental o características psicóticas.

2. Síndrome de Klinefelter Genotipo = 44 + XXY  2n = 47. Tienen fenotipo masculino, testículos pequeños, glándulas mamarias aumentadas, obesos, estériles y talla elevada. Genotipo = 44 + XXXY  2n = 48. Tienen fenotipo masculino, testículos pequeños, glándulas mamarias aumentadas, obesos, estériles, talla elevada y retardo mental. Genotipo = 44 + XXXXY  2n = 49. Tienen fenotipo masculino, hipogenitalismo extremo, defectos esqueléticos, coeficiente mental bajo.

¿Cuál es el significado biológico de la Meiosis? 1.Reduce el número diploide de cromosomas al número haploide (posibilita la unión de 2 gametos). 2.La combinación al azar, más el entrecruzamiento de segmentos de los cromosomas maternos y paternos determina la probabilidad de que dos gametos, inclusive provenientes del mismo progenitor no sean exactamente iguales. 3.Las células hijas tienen características diferentes a las de las progenitoras, lo cual a la vez implica creación de variabilidad dentro de la especie.

Mapa Filogenético de los Organismos Basado en el concepto de los 5 reinos de Whittaker (1969) con las modificaciones de Margulis y la consideración de 3 Dominios, incorporando a Archea con el 6° reino Arqueobacterias. Clasificación actual de mayor difusión. Ernest Haeckel: Sugirió el Reino Protista. Margulis (1988-1996): - Dominio Procarya - Dominio Eucarya Woese (1990):- Dominio Archaea * Reino Arqueobacterias

Se reconoce 3 grados principales de progreso: 1. Procariota Ejemplo: Eubacterias, Arqueobacterias y Virus 2. Eucariota Unicelular Ejemplo: Protozoos ciliados, flagelados, esporozoa, etc. 3. Eucariota Pluricelular Ejemplo: Hongos (ascomicetos, basidiomicetos, etc.), Plantas (algas, briofitos, pteridofitos, gimnospermas, angiospermas) y Animales (Esponjas, celentéreos, platelmintos, braquiópodos, anélidos, moluscos, artrópodos, equinodermos, cordados, vertebrados.

Las bacterias surgieron hace 3 300 millones de años, los estromatolitos, 2 700 millones de año, los eucariotas unicelulares, 1 500 millones de años. El origen de una atmósfera verdaderamente oxidante se produjo probablemente no hace mucho más de 1 000 millones de años gracias a la actividad fotosintética de los organismo autótrofos. Nuestros conceptos de las relaciones evolutivas entre los principales filos de plantas y animales son vagos a causa de los acontecimientos evolutivos ocurridos hace tanto tiempo y de que el registro fósil de éstas formas primitivas es casi nulo.

Taxonomía y Clasificación Es evidente que si queremos estudiar diferentes organismos, necesitamos disponer para ellos nombres diferentes, y debe haber un consenso general en cuanto a los nombres a fin de que sean entendidos por todos. Es un instrumento práctico y general aceptado hace unos 200 años, cuando fue publicada la 10° edición del Sistema Naturae del botánico sueco Carlos Linneo.

CLASIFICAR.-Es el ordenamiento de taxones dentro de una serie jerárquica. TAXONOMÍA.- Es la teoría y práctica de describir, nombrar, y clasificar organismos. De Candolle en 1813 introdujo el término “Taxonomía”, viene del griego: taxis = arreglo y nomos= ley Fue introducido primero que Sistemática. Ears Meyer en 1969, hace una diferencia entre taxonomía y sistemática, basado en profundos conocimientos evolutivos.

Clasificación Sistemática Comprende tres niveles:  1er. Nivel o Taxonomía Alfa.- Este nivel es el más simple.  Ejemplo: gato, perro, gallo etc.  2do. Nivel o Taxonomía Beta.- Estudia la diversidad de los seres vivos y establece sus similitudes y sus diferencias, y los agrupa en sus respectivas categorías o jerarquía zoológica o botánica, tales como:  Dominio  Reino  Phyllum (  División  Sub- División)  Clase  Orden  Familia  Género  Especie  Subespecie (  Variedad).

 3er. Nivel, Taxonomía Gamma o Sistema Filogenético.- Intenta establecer los árboles filogenéticos, o sea el origen de las especies y el curso de la evolución del grupo; es decir, los cambios y transformaciones del grupo a partir del origen.

Phyllum.- Conjunto de clases de organismos que representa una gran línea de desarrollo evolutivo más o menos distinta de otras líneas evolutiva y cuyas diferencias pueden ser reconocidas probablemente sólo por científicos. Clase.- Conjunto de órdenes que presentan en común algunos rasgos muy generales. Orden.- Conjunto de familias con caracteres relativamente estables. Familia.- Conjunto de géneros similares, de caracteres comunes, que descienden de un mismo antecesor.

Género.- Es la unidad básica de la taxonomía práctica y morfológica, comprende especies morfológicamente semejantes que se suponen están relacionados filogenéticamente. Especie.- Es el conjunto de grupos de poblaciones naturales que están reproductivamente aislados de otros grupos, pues poseen una configuración genética particular o “gene pool”. Introversión.- Cuando dos especies diferentes se cruzan o hibridizan.

Nomenclatura Para la difusión universal de los nombres de los organismos se tuvo que adoptar el Sistema Binomial de Nomenclatura, propuesto por Carlos Linneo en: Systema Naturae.  En 1735- Punto de partida de la Clasificación Botánica.  En 1758- Punto de Partida de la Clasificación Zoológica.

El Sistema Binomial de Nomenclatura consiste en dar dos nombres al organismo: Nombre genérico y nombre específico, escritos en latín. Se usan también las abreviaciones y expresiones cf., aff., Incertae sedis, etc.  Si a una especie se le cambia de género el autor que creó el género se coloca entre paréntesis. Código Internacional de Nomenclatura.- Sistema de reglas y recomendaciones dadas por los Congresos Internacionales, para promover la estabilidad y universalidad de los nombres científicos, de tal manera que cada nombre sea único y distintivo.

Reglas de la Nomenclatura Biológica La ley fundamental del Código de la Nomenclatura es la Ley de la Prioridad por la que cada género y cada especie, deben llevar el nombre más antiguo que se les dio, a partir de 1735. Cada especie tiene un nombre propio. Este nombre es universal y no local. No puede haber dos nombres para la misma especie.  Es válido el primer nombre (Ley de Prioridad) y se rechaza los nombres posteriores como sinónimos. Es inaceptable que el mismo nombre se aplique a dos géneros o especies diferentes.  En todo caso el segundo nombre (el más reciente) es un homónimo y se rechaza.

Nombres Científicos El nombre científico tiene que publicarse en publicaciones no efímeras. El nombre específico puede estar asociado con cuantos nombres genéricos existen, sin que haya homonimia. El nombre genérico es un sustantivo que denota alguna propiedad notable del organismo. El nombre específico es un adjetivo, se forma con base en un sustantivo, un apellido, un nombre de persona o nombres geográficos.

Embriología Es el proceso de multiplicación y diferenciación de las células a partir del huevo o cigoto, para producir diferentes tejidos, órganos del nuevo individuo en desarrollo o embrión. Etapas en el desarrollo del embrión: I.Fecundación II.Segmentación (Mórula, Blástula) III.Gastrulación IV.Organización y diferenciación V.Crecimiento

I.FECUNDACIÓN Es la unión de las dos células reproductoras o gametos (femenino y masculino), para dar lugar al huevo o cigoto; la meiosis precede a la fecundación. II.SEGMENTACIÓN El huevo fecundado sufre una serie de ciclos muy rápidos de síntesis de ADN, seguidos por división celular; ésta se denomina de clivaje pues el citoplasma se segmenta sin crecimiento. Estas divisiones originan sucesivamente 2, 4, 8, etc. células a partir del huevo tomando el nombre de MÓRULA; aquí las células forman un grupo compacto y las células del centro se van separando y dejan un espacio: el blastocele hasta que se forman células que se disponen en una sola capa y tenemos la BLÁSTULA. Marca el final de la segmentación. La división celular no se suspende en la etapa de blástula; las células se dividen por mitosis y migran hacia el polo vegetal.

1. MÓRULA 2. BLÁSTULA

III. GASTRULACIÓN Las células del polo vegetal comienzan a migrar hacia el interior de la masa de células produciendo una depresión que se conoce con el nombre de blastoporo, iniciándose la GASTRULACIÓN. Las células del polo vegetal involucionadas forman una cavidad llamada arquenterón, estas células se conocen con el nombre de células del endodermo. A partir del arquenterón se desarrolla el canal digestivo, el hígado, los pulmones y otras glándulas digestivas.

En el blastoporo se forma el ano en las estrellas de mar, equinodermos y vertebrados; en anélidos, moluscos y artrópodos el blastoporo es la futura boca. Las células del polo animal que crecen hacia abajo también migran hacia adentro por el labio dorsal del blastoporo, éstas reciben ahora el nombre de células del mesodermo. A partir del mesodermo se desarrolla una estructura en forma de cordón o notocordio, el que se extiende a lo largo del lado dorsal del embrión; las células se organizan en masas separadas o somitas, a partir de las cuales se desarrollarán los músculos y las vértebras.

Hacia la parte ventral del embrión las células mesodérmicas forman el revestimiento del celoma. Las células del polo animal que no migran hacia el interior se denominan células del ectodermo, a partir de ellas se origina el sistema nervioso y la piel del animal.

DESARROLLO DE ANPHIOXUS

Origen embrionario de los tejidos del cuerpo Ectodermo: Piel, pelo, uñas, sistema nervioso completo, médula adrenal, órganos de los sentidos. Mesodermo: Músculos, sangre y vasos sanguíneos, tejido conjuntivo, tejido óseo, riñones, uréteres, testículos, ovarios, mesenterios, sistema linfático. Endodermo: epitelios del canal alimenticio, epitelios de la tráquea, bronquios y pulmones, epitelio de la uretra y la vejiga, hígado, páncreas, glándulas tiroides y paratiroides.

IV. ORGANOGÉNESIS Y DIFERENCIACIÓN Cuando las células del embrión en desarrollo comienzan a adoptar la estructura y funciones especializadas que tendrán en el adulto. Se forman células nerviosas, células musculares, etc., que se organizan en tejidos, los tejidos en órganos y los órganos en sistemas.

V. CRECIMIENTO Una vez formados los sistemas del organismo se inicia el período de crecimiento, es decir, aumento de tamaño debido a la división celular o al aumento de tamaño de las células o a ambos procesos. Cualquiera que sea el mecanismo el crecimiento depende de la acumulación de proteínas, carbohidratos, etc. en mayor cantidad que las requeridas para el mantenimiento normal del organismo.

Tipos de Huevos o Cigotos El vitelo controla el tamaño del huevo, también influye en el tipo de división celular y en menor sobre la formación de la gástrula y la morfogénesis. De acuerdo a la cantidad de vitelo se clasifican en 2 tipos de huevos: A.Huevo Isolecito.- Son pequeños con poca cantidad de vitelo distribuido uniformemente por todo el huevo. El tipo de división es Holoblástica y Radial. Ejemplo: mamíferos, equinodermos, moluscos, celentéreos, anélidos.

B.Huevo Heterolecito.- La distribución del vitelo es desigual. Se clasifican en:  Mesolecito.- huevo con cantidad moderada de vitelo, ejm.: anfibios  Telolecito.- Huevo con cantidad muy abundante de vitelo. Ejm: Peces, reptiles y aves. Son más grandes que el huevo isolecito y su vitelo se concentra en la parte inferior (polo vegetal) y en el polo animal se concentra el material protoplásmico y el núcleo.

Ejm: en las ranas hay 50% de vitelo, en las aves, 90% de vitelo (el pequeño disco es el polo animal y la albúmina es una sustancia nutritiva adicional). Los tipos de división son Holoblástica Bilateral (rana) y Meroblástica Discoidal (telolecito extremo - aves).  Centrolecito.- El núcleo está en el centro rodeado por el vitelo. El tipo de división es Meroblástica y Superficial. Ejemplo: insectos.

CLASES DE CIGOTOS *MESOLECITO *TELOLECITO *CENTROLECITO HETEROLECITOHETEROLECITOHETEROLECITOHETEROLECITO ISOLECITO Disco

Reino Plantae A.Super División Talofitas Plantas con talo. El talo es un cuerpo vegetativo relativamente indiferenciado, sin verdaderas raíces, ni tallos, ni hojas, ni sistema vascular. Ejm: algas, bacterias, hongos y líquenes. B.Super División Cormofitas Plantas con cormo. El cormo es un cuerpo vegetativo con vástago y raíz. El vástago se diferencia en tallos y hojas.

I. División Arquegoniadas I.1. Sub-División: Briophyta (musgos, y hepáticas) I.2 Sub-División: Pteridophyta(licopodios, helechos) II. División Antophyta II.1 Subdivisión: Gymnospermae (pino, ciprés) II.2 Subdivisión: Angiospermae II.2.1 Clase: Dicotiledonea (fresa, papa, rosa) II.2.2 Clase: Monocotiledonea (plátano, maíz, carrizo)

Recursos Naturales Son aquellos materiales o productos que proporciona naturalmente la tierra y le toca al hombre, como animal social, las posibilidades de usar y manejar estos elementos para obtener de ellos ciertas ventajas.  Recursos Naturales no renovables  Recursos Naturales renovables

Recursos Naturales no renovables Son aquellos materiales que no pueden renovarse por lo tanto su explotación debe efectuarse basándose en el criterio de que pueden agotarse para siempre Ejemplos: Los yacimientos minerales Los combustibles fósiles (hulla, petróleo y gas) Los combustibles nucleares

Recursos Naturales renovables Son los que por su naturaleza, tienen la posibilidad de regenerarse después de un tiempo más o menos breve, aunque en algunas ocasiones los daños sobre estos recursos han sido tan severos que tal vez ya nunca alcancen a regenerarse, este es el caso de las especies vegetales, animales, hongos, etc. que están en peligro de extinción. La Biodiversidad debe cuidarse para promover la supervivencia de todas las especies que garantizan en sí nuestra propia supervivencia, además; promueve la regeneración de otros recursos como el agua, el aire y el suelo.

Áreas Naturales Protegidas Son los espacios continentales y/o marinos del territorio nacional, reconocidos y declarados como tales, incluyendo sus categorías y zonificaciones para conservar la diversidad biológica y demás valores asociados de interés cultural, paisajístico y científico, así como su contribución. Constituyen patrimonio de la nación, su condición natural debe ser mantenida a perpetuidad, pudiendo permitirse el uso regulado del área y el aprovechamiento de recursos.

Objetivos Asegurar la continuidad de los procesos ecológicos y evolutivos dentro de las áreas representativas de cada uno de las unidades ecológicas del país. Evitar la extinción de las especies de flora y fauna silvestre, en especial aquellas de distribución restringida o amenazadas. Proporcionar oportunidades para actividades educativas, investigación científica, recreación al aire libre. Restaurar ecosistemas deteriorados. Mantener y manejar los recursos de la flora silvestre de modo que aseguren una producción estable y sostenible. El Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA) es el entre rector del Sistema Nacional de Áreas Naturales Protegidas por el Estado (SINANPE) y supervisa la gestión de las áreas protegidas que no forman parte de este sistema.

Categorias SINANPE Parque Naturales: Áreas que constituyen muestras representativas de la diversidad natural de nuestro país y de sus grandes unidades ecológicas. En ellos se protege con carácter intangible la integridad ecológica de uno o más ecosistemas, las asociaciones de la flora y fauna silvestre y los procesos sucesionales y evolutivos, así como otras características paisajísticas y culturales que resultan asociadas.

Santuarios Nacionales: Áreas donde se protege con carácter intangible el hábitat de una especie o una comunidad de la flora y fauna, así como las formaciones naturales de interés científico y paisajístico. Santuarios Históricos: Áreas que protegen con carácter de intangible espacios que contienen valores naturales relevantes y constituyen el entorno de sitios de especial significación nacional, por contener muestras del patrimonio monumental y arqueológico o por ser donde se desarrollan hechos sobresalientes de la historia del país.

Reservas Paisajísticas: Áreas donde se protege ambientes cuya integridad geográfica muestra una armoniosa relación entre el hombre y la naturaleza, albergando importantes valores naturales, estéticos y culturales. Refugios de Vida Silvestre: Áreas que requieren intervención activa con fines de manejo, para garantizar el mantenimiento de los hábitat, así como para satisfacer las necesidades particulares de determinadas especies, como sitios de reproducción y otros sitios críticos para recuperar o mantener las poblaciones de tales especies.

Reservas Nacionales: Áreas destinadas a la conservación de la diversidad biológica y la utilización sostenible de los recursos de la flora y fauna silvestre, acuática o terrestre. En ellas se permite el aprovechamiento comercial de los recursos naturales bajo planes de manejo, aprobados, supervisados y controlados por la autoridad nacional competente. Reservas Comunales: Áreas destinadas a la conservación de la flora y fauna silvestre, en beneficio de las poblaciones rurales vecinas. El uso y comercialización de recursos se hará bajo planes de manejo, aprobados y supervisados por la autoridad y conducidos por los mismos beneficiarios. Pueden ser establecidos sobre suelos de capacidad de uso mayor agrícola, pecuario, forestal o de protección y sobre humedales

Bosques de Protección: Áreas que se establecen con el objeto de garantizar la protección de las cuencas altas o protectoras, las riberas de los ríos y de otros cursos de agua y en general, para proteger contra la erosión a las tierras frágiles que así lo requieran. En ellos se permite el uso de recursos y el desarrollo de aquellas actividades que no pongan en riesgo la cobertura vegetal del área. Cotos de Caza: Áreas destinadas al aprovechamiento de la fauna silvestre a través de la práctica regulada de la caza deportiva.

Cada área natural deberá ser zonificada de acuerdo a sus requerimientos y objetivos pudiendo tener: Zonas de Protección Estricta: Espacios donde los ecosistemas son poco o nada intervenidos por contener especies o ecosistemas únicos, raros o frágiles, excepcionalmente se puede hacer investigación científica. Zona Silvestre: En esta zona es posible la investigación científica, la recreación sin infraestructura permanente ni vehículos motorizados, además de las actividades de administración y control. Zona de uso turístico y recreativo: Espacios con paisajes atractivos para uso recreativo, actividades educativas e investigación, pueden haber rutas de acceso carrozable, y albergues.

Zonas de aprovechamiento directo: Donde se puede utilizar de la flora o fauna incluyendo la pesca. Se permite actividades de investigación y recreación. Zona de uso especial: Espacios ocupados por A.A.H.H pre-existentes al establecimiento del área natural protegida en los que pueden haber actividad agrícola, pecuaria u otra actividad que transforme el ecosistema original. Zona de recuperación: Zonas en las que por causas naturales o intervención humana han sufrido daños importantes y requieren un manejo especial para recuperar su calidad y estabilidad ambiental. Zona Histórico-Cultural: Espacios que cuentan con valores históricos o arqueológicos cuyo manejo debe orientarse a su mantenimiento integrándolos al entrono natural, se puede hacer investigación, actividades educativas y uso educativo en relación a sus valores culturales.

Herencia Biológica Los cromosomas son las bases físicas de la herencia, y la mitosis y la meiosis son procesos que permiten que la información genética pase de célula a célula y de generación a generación asegurando la continuidad de las especies.

Leyes de Mendel Formulado por Mendel en 1865, quien realizó experimentos en la arveja: Pisum sativum durante 8 años, aún cuando no se tenía conocimiento acerca de los genes, de la mitosis y la meiosis. Demostró que las características hereditarias son transmitidas por factores individuales que se distribuyen de distinta manera en cada generación.

En la actualidad se sabe que estos factores son los genes (mínima porción de ADN que codifica para una cadena polipeptídica) y sus formas alternativa son los alelos. Cuando los alelos de un gen son idénticos el organismo es homocigota y si son diferentes el organismos es heterocigota. Eligió la arveja por ser fácilmente accesible en el comercio y en su cultivo de crecimiento rápido, descendencia numerosa y características contrastantes que se perpetúan de generación a generación.

F1 AA aAa a La F1 son altos Proporción genotípica: 2:2 Primera ley de Mendel: Principio de Segregación Cruzó dos plantas de arvejas pertenecientes a líneas puras: una alta y otra baja. Para Mendel, una planta de línea pura, era aquella que al ser autofecundada producía 100% de descendientes, con el mismo fenotipo que la planta madre. Eran necesarias varias generaciones para confirmar la pureza de la línea. La F1 o 1ra. Generación Filial, mostraba el carácter alto.

La F2, presentó descendientes altos y bajos en una proporción 75% y 25 % respectivamente (=3:1). El carácter bajo no se había perdido, sólo había quedado enmascarado. La Hipótesis de que todo individuo tiene un par de alelos para cada rasgo o gen y que se segregan, durante la meiosis – Anafase I (refleja la separación de los “V” homólogos, pasando a cada gameto un alelo de cada par). Se conoce como la primera ley de Mendel. F2 Aa AAAAa a aa Fenotipo: 3:1 Genotipo: 1:2:1

Si los dos alelos de un gen son iguales (estado homocigota) se expresan ambos, pero si son diferentes pueden ocurrir diferentes casos: DOMINANCIA COMPLETA: Uno de los alelos domina sobre el otro, enmascarando o inhibiendo su acción. Al alelo que se expresa se llama dominante y se le representa por una letra mayúscula; y al alelo que queda enmascarado: recesivo y se le representa por una letra minúscula. Los genotipos TT y Tt determinan el mismo genotipo (o sea plantas altas) –Proporción genotípica.- 2:2 –Fenotipo: Plantas altas

Dominancia incompleta.- ninguno de los alelos domina totalmente al otro, los rasgos parecen mezclarse obteniendo un fenotipo intermedio del heterocigota. Ejm. El color de las flores. Padres: RR (Flor roja) rr (Flor blanca) Gametos R, r  Generación 1ra. Rr (Flores rosadas)  Generación 2da. La proporción es 1:2:1(=1/4:2/4:1/4) GametosRR rRr r F1F2

Codominancia: El mejor ejemplo es de los alelos múltiples del gen I, que determina el sistema de grupos sanguíneos: A, B, AB y O. Los alelos I A y I B son dominantes sobre el alelo I O y codominantes entre sí. Estos determinan pequeñas diferencias en los oligosacáridos de las proteínas presentes en las membranas de los eritrocitos humanos (antígenos A y B). El alelo I O no produce antígeno

De esta manera los diferentes genotipos, determinan los siguientes grupos sanguíneos: * Tipo O: donador universal * Tipo AB: receptor universal GenotiposFenotipos Antígeno (proteína en superficie del glóbulo rojo) Anticuerpo (proteína en el plasma) I A I A y I A IºAAAntiB I B I B y I B IºBBAntiA I A I B ABA y BNinguna Iº ONinguna AntiA y AntiB

Segunda Ley de Mendel: Transmisión independiente Al cruzar dos individuos homocigotos que difieren en dos o más caracteres, éstos se transmiten como si estuvieran aislados unos de otros de tal manera que en la 2 da. Generación, los genes se recombinan en todas las formas posibles.

Padres : Semilla lisa y amarilla SS YY con semilla rugosa y verde ss yy. Gametos: SY-sy F1 = Ss Yy (semillas lisas y amarillas) F2 = SY, Sy, sY, sy por SY, Sy, sY, sy  Proporción fenotípica: 9: 3: 3: 1 9 = semillas lisas y amarillas 3 = semillas lisas y verdes 3 = semillas rugosas y amarillas 1 = semilla rugosa y verde Mendel sugirió que cada gen afecta a una sola característica, esto se conoce como herencia poligénica, dando a los individuos variaciones continuas o una gradación de diferencias pequeñas.

Phyllum Chordata Viene del latín “chorda” = cuerda. Es el phyllum más evolucionado del reino animal y culmina en el hombre. Reciben el nombre de cordados porque poseen un órgano axial de sustentación de manera fibrosa llamada cuerda dorsal, que se localiza debajo del cordón nervioso. Este phyllum consta de aproximadamente 45000 especies. En algún momento de su desarrollo presentan 3 características estructurales importantes:

1.Un cordón nervioso tubular y dorsal, que en los cordados más evolucionados su extremo anterior se dilata formando el encéfalo y hacia la parte posterior la médula espinal, que está protegido por las vértebras. 2.Un notocordio (semejante a bastoncillo) que funciona como primer esqueleto, se extiende por el dorso del animal, por debajo del tubo nervioso (médula espinal) y encima del tubo digestivo.

3.Bolsas faríngeas o branquias funcionales.- es muy probable que en un principio evolucionaron como un mecanismo para filtrar pequeñas partículas alimenticias del agua que pasaban por la faringe y salían por las hendiduras. Las branquias de los peces se desarrollan a partir de las paredes contiguas a las bolsas; esto explica la asociación realmente única entre los órganos respiratorio y el aparato digestivo de los vertebrados. En los humanos, el 1° par de bolsas se convierte en tubos auditivos. El 2° par en amígdalas. El 3° par en el timo. El 4° par en la paratiroides.

CLASIFICACIÓN Se dividen en 3 subphyllums: Subphyllum Urochordata Subphyllum Céphalochordata Subphyllum Vertebrata

UROCORDADOS Solo poseen cuerda en la cola se les llama también tunicados. Son animales marinos, fijos. La notocorda es permanente en los apendiculariaceos y es caduca en ascidiáceos y taliáceos. Anatomía interna de una ascidia

CEFALOCORDADOS Tienen la cuerda extendida hasta la cabeza. Son animales marinos pisciformes, viven enterrados verticalmente con la cabeza asomando en la arena; nadan con rapidez y recobran su posición primitiva o se acuestan sobre un lado del cuerpo. Ejm: Branchiostoma “anfioxo”. Anatomía interna de un anfioxo

VERTEBRADOS Cuerpo de simetría bilateral y formado por cabeza, tronco y cola. Poseen una cuerda dorsal envuelta por un tejido de naturaleza esquelética que en la mayoría de adultos se convierte en columna vertebral. Tienen un sistema nervioso en posición dorsal, representado por un cordón cilíndrico longitudinal (médula espinal) que en su parte anterior se ensancha formando el encéfalo.

Tiene la faringe íntimamente unida a la pared del cuerpo que en el caso de los vertebrados pulmonados ésta disposición solo se encuentra en la larva o en el embrión. Poseen un aparato digestivo de posición ventral que consta de una cavidad bucal, una faringe, un esófago, un estómago y un intestino que termina en ano o en cloaca.

Aparato respiratorio.- Poseen branquias como en peces, larvas y anfibios agnatos. Poseen pulmones, los anfibios, reptiles, aves, mamíferos y algunos peces. Tanto los pulmones como las branquias derivan de la faringe. Sistema circulatorio.- Es arterial, venoso y linfático. El corazón es musculoso, posee al menos 2 cavidades de posición ventral.

Aparato excretor.- cuyos elementos son los nefrones o tubos renales que se agrupan y forman los riñones. Aparato reproductor.- todos los vertebrados son de sexos separados, excepto algunos peces. Poseen generalmente un par de órganos genitales. La fecundación es interna o externa.

Reproducción en Vertebrados 1. Oviparismo.- El óvulo fecundado sale al exterior cubierto por la cáscara; en su interior se desarrolla en embrión que nace por eclosión (aves, reptiles, anfibios) 2. Viviparismo.- El embrión se desarrolla dentro del cuerpo de la madre. Nacen por parto (mayoría de mamíferos) 3. Ovoviparismo.- En el interior de la madre se forman los huevos con cáscara. La eclosión es interna y en ese momento la hembra expulsa la cría y los restos de la cáscara.

Clasificación de los Vertebrados Superclase I. Pisces - Clase I. Agnatha - Clase II. Elasmobranchiomorphi - Clase III. Osteichthyes Superclase II. Tetrapoda - Clase I. Amphibia - Clase I. Reptilia - Clase I. Aves - Clase I. Mamalia Gnatóstomos (con mandíbula inferior)

Superclase I Pisces Clase Agnatha Son los vertebrados más primitivos; de aguas marinas y dulces. Son animales blindados por poseer escamas óseas, sin aletas nadadoras pares. Ejm: Ostracodermos del Devónico, como Cephalaspis Lampreas del Reciente: de cuerpo cilíndrico, sin escamas, con siete pares de hendiduras branquiales. Lamprea Cephalaspis

Clase Elasmobranquiomorfos 1.Placodermos (piel con placas).- peces con mandíbula primitiva y aletas pares, cuello articulado, cabeza y tórax fuertemente blindados. Ejm: Coccosteus y Bothriolepis – Devónico. Coccosteus Bothriolepis

2.Condropterigios.- Son los peces cartilaginosos. El grupo principal son los de la sub-clase “Elasmobranchi” representado por los tiburones y rayas. Maxilar superior bien desarrollado, independiente de la caja craneana, poseen hendiduras branquiales verticales con pequeña abertura anterior al espiráculo. Hacia finales del Mesozoico los tiburones son similares a los actuales. Ejm: Cladoselache – Devónico. Rayas del Jurásico - Reciente. Reconstrucción de Cladoselache

Clase Osteichtyes Peces con esqueleto óseo, es el grupo Más diversificado y complejo de los peces, cuerpo con mucus y escamas, poseen branquias, pulmones, vejigas natatoria, ojos y boca grandes para su fácil huida y búsqueda de alimentos. 1. Subclase Sarcopterigios.- Peces de aletas carnosas y escamas cosmoideas: Se cree que son los antecesores de los vertebrados superiores.

Orden Crosopterigios.- Fueron los antecesores de los anfibios, eran agresivos y carnívoros, presentan articulación transversal del cráneo. Son peces de aletas lobuladas. Se creía que se habían extinguido en el Carbonífero. Celacanto actual Celacanto fósil

Orden Pulmonados o Dipnoos.- No presentan articulación transversal del cráneo, poseen placas dentarias en forma de abanico, se alimentan de invertebrados y vegetales. Actualmente existen 3 géneros que viven en Australia, África y Sudamérica. Ejm: Ceratodus de un pulmón y Lepidorisen de dos pulmones. Lepidosiren

2. Subclase Actinopterigios.- Son los peces de aletas de radios, el cráneo presenta articulación transversal algo más posterior que en los crosopterigios. Carecen de aberturas nasales internas. Dominaron en el Carbonífero, se dividen en 3 grupos: Condrosteos, Teleosteos y Holosteos. Condrosteos.- Peces pequeños de cola encorvada hacia arriba, escamas ganoideas. Fueron abundantes al final de la era paleozoica. Abundantes en aguas y ríos. Se extinguieron casi a finales del Mesozoico. Actualmente existen esturiones y peces espátulas de Norteamérica. Esturión

Holosteos.- Dominaron a mediados de la era Mesozoica, escamas con poco revestimiento de ganoina. Actualmente quedan 2 sobrevivientes de aguas dulces: Lepidosteus “Pez Lagarto” y Amia (pez de lagos y ríos del medio oeste y sur de USA) Teleosteos.- Es el grupo final de los peces de aletas de radios y son los dominantes en la actualidad (20 000 especies.). La cola inicialmente se parece al del tiburón, se reduce mucho y es simétrica aunque el eje vertical sigue orientado dorsalmente.

Poseen aletas pareadas pequeñas, pectorales situadas bastante arriba en los lados del cuerpo, pueden funcionar como frenos, aletas pélvicas a menudo son bastante anteriores, las escamas pierden brillo ganoideo y son estructuras óseas delgadas y flexibles. El éxito biológico reside en los mecanismos de locomoción y alimentación. El salmón, trucha y el arenque parece representar el grupo más primitivo.

Clase Amphibia Es la clase más primitiva de los tetrápodos. Un anfibio está encadenado por su forma de desarrollo y por la necesidad de volver a ella para procrear. Ninguno ha tenido éxito completo como animal terrestre puro. Consta de 3 órdenes: Orden Anura : Son las más abundantes conocidas en regiones templadas y existen gran variedad en los trópicos. Ejm: Ranas y sapos Orden Urodela: Tritones y salamandras de cuerpo alargado y robusto, cola bien desarrollada para la natación.

Orden Gymnophiona: Son animales semejantes a gusanos que viven en túneles que cavan en tierra húmeda. Se encontraron desde el Terciario. Ejm: Caecilia. Los anfibios más primitivos fueron los Lepospóndilos cuya parte central de los segmentos de la columna vertebral tiene la forma de carrete, son semejantes a las salamandras. Ejm: Diplocaulus (cabeza triangular), del Devónico LOS LABERINTODONTOS Son animales de tamaño variable y algunos del tamaño de los cocodrilos.

La anatomía de la columna vertebral es el rasgo característico del cual pudieron haber derivado los reptiles y los vertebrados superiores. Los Ichthyostegalia del Devónico son muy semejantes a los peces crosopterigios de los que provinieron. Fueron los primeros vertebrados que caminaron sobre la tierra. Al final de la era paleozoica abundaron los Temnospóndilus parecidos a los cocodrilos y lagartijas grandes. Los Anthracosauria menos abundantes pero importantes filogenéticamente del que surgieron los primeros reptiles hacia finales del Carbonífero.

CLASE REPTILIA Son los vertebrados plenamente terrestres, abundantes en los trópicos y escasos en las zonas templadas. Se les clasifica de acuerdo a la posición y número de ventanas o fosas temporales. 1.Subclase Anapsida.- carecen de ventanas temporales. Ejm: Tortugas 2.Subclase Euriapsida o Parapsida.- poseen una ventana temporal en la parte alta de cada mejilla. Ejm: Plesiosaurios, placodontos, ictiosauros. 3.Subclase Sinapsida.- Poseen una ventana temporal en la parte media de la mejilla. Ejm: Pelicosaurios, terápsidos, Cynognathus, Edaphosaurus. Son semejantes a los mamíferos. Vivieron desde el Carbonífero Tardío hasta el Jurásico Temprano.

Sinápsidos Cynognathus Edaphosaurus

4.Subclase Diapsida.- Poseen 2 ventanas temporales en cada mejilla: Lepidosaurios y Arcosauros. - Lepidosauria: Lagartos, víboras, lagartijas, camaleones, mosasaurios (+), varanos. - Archosauria.- Dominaban en número en el Mesozoico. El tronco basal de este grupo está constituido por los Tecodontes, que son animales pequeños carnívoros y bípedos. Los sobrevivientes de los archosaurios son los caimanes y cocodrilos. Las aves provienen de este grupo. - Los dinosaurios derivan de los Tecodontes, habían 2 linajes: Saurischia y Ornitischia

SAURISCHIA.- Con cintura pélvica tipo réptil, carnívoros. Ejm: Tyranosaurus, Apatosaurus (Fig. A) ORNITISCHIA.- Con cintura pélvica tipo ave, herbívoros. Ejm: Triceratops, Estegosaurus, Hadrosaurus, (Fig. B) Saurischia Ornitischia

CLASE AVES Es notable su conocimiento de la geografía y su facultad de encontrar su lugar de origen, comportamiento desconocido en los mamíferos. Temperatura alta y constante, la superficie de las alas deben aumentar proporcionalmente al peso. Las aves del mesozoico poseían dientes. 1.Subclase: Archaeornites.- género Archaeopteryx 2.Subclase Neornites

Superorden Paleognathae.- Rátidas, tienen el esternón reducido, característica común de las aves no voladoras, poseen alas pequeñas. Son Probablemente descendientes degenerados de tipos que una vez volaron y al no haber enemigos terrestres ya no tenía caso volar. Superorden Neognathae (aves carinadas).- Constituido por casi todas las aves vivientes.

CLASE MAMÍFEROS Son vertebrados amniotas, diferentes unos de los otros caracterizados por tener temperatura constante, pelos que recubren el cuerpo, mamas para la alimentación de crías. La Línea de los reptiles de la subclase Sinapsida conduce a los mamíferos; el antecesor más antiguo el Orden Pelycosauria que floreció en el Pérmico, con el Género Dimetrodon que poseía espinas dorsales muy alargadas para sostener una vela ancha. A principios del Triásico les siguieron los Therapsida semejantes a los mamíferos en muchas caracteres del cráneo, maxilar inferior, la dentición y las extremidades.

Puede considerarse con justicia que la actividad inteligente es la clave del progreso de los mamíferos, además de la actividad locomotora adelantos en el sistema circulatorio y temperatura corporal constante. La articulación de la quijada se produce entre el hueso escamoso y dentario. En reptiles entre el hueso articular y cuadrado, en los mamíferos estos se han convertido en los huesecillos del oído, este criterio se utiliza para diferenciar a los mamíferos de sus antepasados terápsidos.

CLASIFICACIÓN 1.Subclase Eoterios (+) 2.Subclase Prototerios 3.Subclase Aloterios (+) 4.Subclase Terios Orden Monotremas

Orden Insectívoros Orden Dermópteros Orden Quirópteros Orden Primates Orden Desdentados Orden Folidotos Orden Lagomorfos Orden Roedores Orden Cetáceos Orden Carnívoros Orden Tubulidentados Orden Proboscideos Orden Hiracoideos Orden Sirenios Orden Perisodáctilos Orden Artilodáctilo INFRACLASE EUTERIOS INFRACLASE PANTOTERIOS (+) INFRACLASE METATERIOS Orden Marsupiales (ovovip.) 4. SUBCLASE TERIOS

ECOLOGÍA Viene del griego “oikos”= casa y “logos”= tratado. Empleada por 1ra. vez por Ernest Haeckel en su obra: “Generelle Morphologie Der organismen”. Es la ciencia que estudia las condiciones de existencia de los seres vivos y de las interacciones que existen entre éstos y su medio. *Subdivisiones de la ecología: - Autoecología.- Relaciones de una sp. con su medio como su influencia en su morfología, fisiología y comportamiento - Dinámica de poblaciones.- Variaciones del número de - individuos de diversas especies y busca sus causas. - Sinecología o Biocenótica.- Relaciones entre los individuos de distintas especies de una comunidad y las del medio con ellos (as).

a)Estático.- Describe ocupaciones de un medio determinado, composición, abundancia, frecuencia, distribución, etc. b)Dinámico.- Trata la evolución de las comunidades, flujos de materia y energía entre los diferentes componentes de un ecosistema (cadena trófica, pirámide de poblaciones, biomasa, productividad ) * Factores ecológicos: Es todo elemento del medio susceptible a actuar diferentemente sobre los seres vivos, al menos durante una fase de su ciclo de desarrollo. * Clasificación de los factores ecológicos: Se clasifican en 2: Factores Abióticos y Factores Bióticos

Especie Estenoica.- Especie capaz de resistir variaciones limitadas de esos factores. Especie Eurioica.- Especie capaz de habitar en medios muy variables. I.- FACTORES ABIÓTICOS: Factores climáticos, edáficos y composición química del agua. 1.- FACTORES CLIMÁTICOS Es el factor ambiental más importante, son las condiciones de temperatura, luz, humedad y viento. Actúan directamente en los seres vivos é indirectamente en los factores edáficos y bióticos.

a)TEMPERATURA.- Es la influencia universal, y es factor de crecimiento y desarrollo de las plantas. Disminuye desde el ecuador hacia los polos y desde el nivel del mar hacia el interior del mar. De CANDOLLE clasificó las plantas de acuerdo a las exigencias de temperatura: - Macrotérmica.- Tº media anual > 20 ºC. Ejm: plantas de la selva y costa desértica. - Mesotérmica.- Tº media anual = 15-20 ºC. Ejm: plantas de la zona templada del globo y niveles medios de los andes de la sierra. - Microtérmica.- Tº media anual = 0-14 ºC. Ejm: vegetación de la puna y trunda ártica.

Adaptaciones de plantas a Tº mínimas Tallos, flores y hojas protegidos por pelos sedosos. Tallos y hojas se cubren de cera y resinas. Flores poco visibles. Plantas de porte almohadillado. Raíz de gran desarrollo. Adaptaciones de plantas a Tº máximas Tallos y hojas protegidos por gruesa capa de cutícula, cera o resinas. Yemas y flores ocultos. Ejm. cactus Adaptaciones de los animales a Tº extremas - Regla de Bergman.- En los homotermos, las especies de mayor tamaño se encuentran en los climas más fríos, por la necesidad de mantener su Tº constante.

- Según Scholander.- Son las propiedades aislantes de la piel como plumas y pelos las que desempeñan el papel esencial y no la menor superficie del cuerpo. -Regla de Allen.- En los mamíferos de las regiones de clima frío se observa una reducción en la superficie de las extremidades y apéndices: las orejas y colas son más cortas, el cuello y las patas también. b)LA LUZ.- La energía solar juega un rol importante en el mantenimiento de la vida orgánica. Las plantas la necesitan para su crecimiento y desarrollo.

Fotoperiodismo.- Respuesta de la planta a la longitud del día, o sea la cantidad de horas luz que recibe; así hay plantas de días largos (tulipanes, azaleas) y plantas de días cortos (oca, mashua, papa, violeta) c)HUMEDAD ATMOSFÉRICA.- Ésta varía de acuerdo con las regiones geográficas. Un bosque lluvioso tropical (selva amazónica) tiene entre 80- 85% de H.A. Los lugares con 40-60% son considerados como ambientes de clima seco. Los lugares con H.A. inferiores a 30& son extremadamente áridos. La H.A. influye inversamente a la transpiración.

d)PRECIPITACIONES.- Las zonas intertropicales son las más lluviosas como Indonesia, cuenca del Amazonas y una parte de África reciben más de 23 metros de agua por año (excepto el Sahara y el norte de Chile con 1.8 mm. de agua en 10 años). Las regiones desérticas, áridas, semiáridas y muy áridas corresponden con las menos lluviosas; se trata de regiones en el centro de grandes masas continentales (Asia Central, Sahara) o litorales con influencias de corrientes frías marinas próximas. La precipitación pluvial anual es un factor que determina la distribución de las plantas en el globo terrestre.

e)EL VIENTO.- Es otro factor ecológico cuya acción es importante en el traslado de masas de neblina y luego las deja precipitar en determinadas zonas. Tiene efecto benéfico en el proceso de polinización, migración de las semillas y puede deformar a las plantas leñosas dándole una forma de bandera. A mayor velocidad del viento mayor transpiración por la remoción del aire húmedo que se halla sobre la superficie de las hojas. 2.- FACTORES EDÁFICOS Son los factores del suelo que actúan sobre las plantas. Se distinguen 3 tipos de plantas de acuerdo al contenido de agua que tenga el espacio poroso del suelo: Hidrofitas, mesofitas y xerofitas.

Hidrofitas: Las plantas tienen reducidos los tejidos conductores y mecánicos en plantas sumergidas casi desaparecen. Parénquima aerífero bien desarrollado. Las raíces se reducen y carecen de pelos absorbentes. Las hojas no tienen estomas (las flotantes tienen estomas en el haz de las hojas) Mesofitas.- Poseen raíces bien desarrolladas y bien ramificadas igual al del tallo. Estomas en ambas superficies de las hojas (en mayor número en el envés). Follaje de gran desarrollo de color verde intenso. Xerofitas.- Plantas adaptadas a vivir donde la provisión de agua es escasa y la transpiración es elevada. Las hojas son coriáceas, y las ramas y hojas espinosas.

* X. Suculentas.- Son plantas altamente especializadas que almacenan agua para soportar largos periodos de sequía. Raíces desarrolladas y superficiales, ejm: sábila y cáctus. * X. Verdaderas.- Viven en estado de marchites permanente. Raíces 10 veces o más de la longitud del tallo y numerosos pelos radicales. Tallos y hojas con cutícula, nervadura más densas en las hojas. Mayor desarrollo en el tejido de en empalizada en el mesófilo de la hoja. Gran desarrollo del tejido mecánico y del tejido conductor para dar mayor rigidez a la planta. Los árboles o arbustos tienen aspecto achaparrado o forma de paraguas para evitar la transpiración del suelo.

II.- FACTORES BIÓTICOS Además de la influencia que los factores edáficos y climáticos ejercen sobre las plantas y animales, también están influenciados por la actividad que existe entre ellos, así tenemos 2 tipos de reacciones: Homotípicas y Heterotípicas R. Homotípicas.- Se producen entre individuos de la misma especie (competencia y cooperación) R. Heterotípicas.- La cohabitación de 2 especies diferentes puede ser favorable o desfavorable. Ejm: el neutralismo, el mutualismo, la competencia, el comensalismo, el parasitismo y la predación.

EVOLUCIÓN Charles Darwin en 1859 publicó el “Origen de las Especies”, donde afirma que todos los seres vivos son el resultado de un proceso de descendencia con modificaciones a partir de un antepasado común, es decir, que las especies no son estables sino que han evolucionado a partir de especies preexistentes mediante un proceso gradual. Darwin propuso un mecanismo para explicar como se operan los cambios evolutivos, esta teoría denominada de LA SELECCIÓN NATURAL, es la piedra angular del origen de las especies

Selección Natural Es la teoría de Darwin basada en la idea de la supervivencia del más apto. Es el mecanismo que logra la naturaleza, lo que los programas de apareamiento selectivos desarrollados por el hombre logran con plantas y animales domesticados. Hechos que proporcionan una explicación a la idea de la Evolución 1.- Prueba según Paleontología.- los fósiles encontrados en las capas más antiguas son los más sencillos con respecto a las capas superiores que contienen organismos más diversos y más complejos. 2.- Prueba según la Anatomía Comparada.- Los miembros anteriores del hombre, aleta de ballena, el ala del murciélago están construidos según el mismo plano básico en cada especimen; esto no seria sorprendente si fuesen utilizados de la misma manera

Los órganos que tienen la misma estructura básica, la misma relación respecto de otros órganos y el mismo tipo de desarrollo embrionario se dicen que son ÓRGANOS HOMÓLOGOS. Ejm: las diversas formas de extremidades anteriores de los mamíferos. La presencia de órganos homólogos que en algunas especies no desempeñan función alguna. Ejm: la boa y la ballena poseen huesos de la cadera al igual que otros vertebrados. Ahora si todas las especies hubiesen sido creadas especialmente; el hecho de incluir partes no funcionales constituiría un defecto del diseño. El hombre también posee órganos vestigiales: vértebras fusionadas que forman la base del espinazo humano, se interpretan como remanentes vestigiales de la cola poseída por nuestros antecesores.

3.- Prueba según la Embriología.- El desarrollo embrionario de todos los vertebrados muestra uniformidades impresionantes durante la segmentación morfogénesis y los primeros estadíos de diferenciación, estas similitudes evidencian una relación evolutiva entre los vertebrados, ejm: todos los embriones de vertebrados poseen aberturas branquiales, el hombre posee hasta un mes de edad y el vestigio principal de su existencia lo constituye la trompa de Eustaquio y el canal auditivo que conecta la faringe con el exterior de la cabeza. El hombre posee también al estado embrionario una cola y un corazón con 2 cámaras. La idea de que nuestro desarrollo embrionario repite el de nuestros antecesores se denomina “TEORÍA DE LA RECAPITULACIÓN”

4.- Prueba según la Bioquímica Comparada.- La recapitulación anatómica va acompañada de una recapitulación bioquímica, ejm: los peces excretan sus desechos nitrogenados en forma de amoníaco, los anfibios en forma de úrea, el renacuajo que anatómicamente es semejante a un pez excreta amoníaco hasta que sufre la metamorfosis y se convierte en una rana adulta, sólo entonces excreta úrea. Las aves excretan ácido úrico, sin embargo, al estado embrionario primero excreta amoníaco del cuarto al octavo día, luego excreta úrea en mayor % del 7 – 10 día y después baja el %. Ello sugiere que el pollo repite los estadíos bioquímicos de sus antepasados.

5.- Prueba según la estructura Cromosómica.- Cuanto más estrechamente relacionadas parezcan ser 2 sps., sobre la base de criterios tales como órganos homólogos, mas similares serán sus cariotipos. Los cariotipos del chimpancé y del orangután son prácticamente indiferenciadles y excepto por la presencia de 48 cromosomas en lugar de 46 son muy semejantes a los del humano. Las diferencias que distinguen una especie de otra son, en último análisis de tipo genético.

6.- Prueba según la Semejanza Protectora.- Se trata de la llamada “MELANOSIS INDUSTRIAL”. Las alas y el cuerpo de la mariposa nocturna Biston- bertularia son de color claro con manchas oscuras en 1848 se descubrió un mutante de esta mariposa de color negro carbón, desde esa época es la forma dominante, esto en lugares de mayor actividad industrial, donde los árboles de los bosques están cubiertos de hollín y donde las mariposas oscuras tienen mejor oportunidad de sobrevivir pues en el día las pocas mariposas claras que quedaban eran devoradas por las aves depredadoras. Recientes estudios revelan que la forma clara está reapareciendo como resultado de un programa rígido adoptado para suprimir el humo.

7.- Prueba según la Distribución Geográfica.- Si las masas terrestres emergidas no estuvieran divididas en islas, separadas por los mares o por cualquier obstáculo físico (montañas), serían mucho más uniformes las sps. de los organismos en cada zona. En 1876 el naturalista Alfred Wallace propuso la división de las áreas continentales del mercado en 6 regiones según la composición de las poblaciones animales. a)Región Holártica.- formada por la Región Neártica (N.A.) cabra de los montes, rata almizclera, buey almizclero y la Región Paleártica (Europa y la región nórdica de Asia) erizo, gato montés, oso, oveja, asno salvaje. Debido a la conexión por Alaska durante la era Cenozoica son muchas las especies comunes como hurones, zorra ártica, lechuza blanca, caribú, etc.

b)Región Oriental.- La parte de Asia al sur de la cordillera del Himalaya, tenemos a varios primates: tarsio, gibón y orangután, elefantes de la India, rinocerontes, gallina salvaje, pavo real. c)Región Neotropical.- En América del Centro y del Sur. Animales: Camélidos (llama, alpaca), osos hormigueros, mono aullador, capibara, perezoso, vampiro, ñandú, tucán y colibríes. d)Región Etiópica.- Todo el continente Africano al sur del desierto de Sahara: cebras, elefante africano, gorila, cerdo hormiguero, jirafa, hipopótamo, avestruz y gallinas de Guinea.

e)Región Australiana.- Por su fauna tan específica merecen su separación como entidades regionales con sus animales como: monotremas, marsupiales, aves (emú, casuar, pájaros lira y muchos otros). 8.- Prueba según la Domesticación.- Durante los 2 últimos ciclos el hombre ha logrado desarrollar variedades de plantas y razas de animales que proporcionan mejor alimento y en mayor cantidad y mejores servicios. El hombre no ha creado nuevas especies, en el proceso de la domesticación, pero sí ha podido crear formas que difieren respecto de la cepa ancestral. El hombre modifica una especie mediante procedimientos de cruce selectivos. Ejm: razas de perros, variedades de maíz, papa, etc.

TEORÍAS EVOLUTIVAS La teoría de la evolución por Selección Natural de Darwin y Wallace fue revolucionaria en su época, siendo en la actualidad el referente principal en la discusión de los mecanismos evolutivos. En el viaje de “El Beagle”, Darwin realizó numerosas observaciones de plantas y animales vivientes y fósiles. Esto le permitió esbozar la hipótesis de la diversidad y la adaptación de los organismos al medio. En 1858 publica “El origen de las especies”, en este libro, Darwin postuló: 1.Todos los organismos provienen de otros semejantes. 2.En una población existen diferencias entre sus miembros, estas diferencias pueden ser heredadas. 3.Los organismos producen más descendencia de la que puede sobrevivir; por lo tanto hay una “lucha por la existencia”.

4.Las variaciones favorables se acumulan a lo largo del tiempo por Selección Natural. Para Darwin el ambiente es la causa principal de la selección natural; esta gradualmente irá eliminando a los organismos con variaciones desfavorables y mantendrá a los que tienen variaciones favorables; los cuales sobrevivirán más y tendrán mayor descendencia. 5.A lo largo de centenares o miles de años las generaciones sufren la influencia selectiva del ambiente. Llega un momento que un grupo de organismos acumula tantas variaciones nuevas que formará una nueva especie.

Lo que Darwin no pudo explicar El mecanismo de la herencia: cómo se transmiten las características hereditarias de generación en generación. No pudo explicar el por qué los caracteres no se mezclan, si no que se mantienen; y pueden desaparecer en una generación y reaparecer en la siguiente. El origen de la variabilidad o de las modificaciones (como el las llamó) sobre las que actúa la selección natural.

Teoría de Lamarck Fue la primera teoría de la evolución biológica. El mecanismo evolutivo que postulaba era el de la necesidad o deseo interno de adaptación: el medio impone cambios en el comportamiento bajo la forma de nuevos hábitos y estos son el origen de todas las variaciones evolutivas. Estas variaciones se fijaban por herencia de los caracteres adquiridos.

Teoría sintética de la evolución En el primer tercio del siglo XX había una lucha de fijistas, lamarquistas, darwinistas, genetistas, etc. Gracias a los esfuerzos de Dobzhanski, Ernst Mayr y Simpson nació una concepción general e integradora, la teoría sintética de la evolución. Esta nueva teoría perfeccionaba la de Darwin a la luz principal de las teorías cromosómica y de la genética de poblaciones.

Se caracteriza por:  El rechazo de la herencia de los caracteres adquiridos.  La ratificación del gradualismo en la evolución.  El reconocimiento del mecanismo de la selección natural por la producción de mutaciones cromosómicas o variabilidad genética.  La selección de los portadores de dotación genética más favorable para hacer frente a las presiones.

ESPECIACIÓN El aislamiento reproductivo y su importancia en la aparición de nuevas especies: Desde un punto de vista evolutivo una especie es un grupo o población de organismos reproductivamente homogéneo pero muy cambiante a medida que recorre su tiempo y su espacio grupos que se separan. Estos grupos se aíslan reproductivamente del resto de la población, y pueden alcanzar suficientes diferencias como para convertirse en una especie nueva.

Este proceso se conoce como especiación y ha ocurrido durante millones de años, dando origen a una gran diversidad de organismos que han poblado la tierra desde tiempos pasados hasta la actualidad. La especiación es más frecuente en casos de aislamiento geográfico de una población, proceso denominado especiación alopátrida; cuando ocurre sin aislamiento geográfico se denomina especiación simpátrida.

Especiación Alopátrida Una especie ampliamente distribuida contiene poblaciones que se diferencian geográficamente y muestran varias características distintivas en mayor o menor grado. Una especie con una serie de variedades geográficas puede dividirse en otras especies si surgen barreras geográficas que eviten el flujo génico. Las barreras geográficas pueden ser mares, montañas, islas, lagos, charcos, masas de vegetación, etc.

Especiación Simpátrida Puede ser que una nueva especie surge dentro de una misma población sin necesidad de que hayan variedades ni barreras geográficas. Un mecanismo de especiación simpátrida es la polipliodía, que es el aumento del número de cromosomas, lo más común es que se duplique el número diploide (tetraploidía). Puede surgir por falta de disyunción durante la mitosis o la meiosis, o cuando no se produce la citocinesis. Aunque este individuo tetraploide sea capaz de reproducirse sexualmente, quedará aislado genéticamente de la especie progenitora. La especiación simpátrida mediante poliploidía es una estrategia muy importante entre las plantas, donde casi la mitad de las especies de plantas con flor tienen un origen poliploide.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS “CURSO DE BIOLOGIA” Prof.: Blga. Ysabel Prado Velazco Año del Buen Servicio al Ciudadano 2017 Lima - Perú.

Similar presentations

Presentation on theme: "UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS “CURSO DE BIOLOGIA” Prof.: Blga. Ysabel Prado Velazco Año del Buen Servicio al Ciudadano 2017 Lima - Perú."— Presentation transcript:

Similar presentations

About project

Feedback

Log in

Auth with social network:

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS “CURSO DE BIOLOGIA” Prof.: Blga. Ysabel Prado Velazco Año del Buen Servicio al Ciudadano 2017 Lima - Perú.

Similar presentations

Presentation on theme: "UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS “CURSO DE BIOLOGIA” Prof.: Blga. Ysabel Prado Velazco Año del Buen Servicio al Ciudadano 2017 Lima - Perú."— Presentation transcript:

Similar presentations

About project

Feedback