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BIOLOGÍA
09/12/2014 PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS
DOCENTE: FREDY SARAVIA QUETZ
NOMBRE: MERLI SUEMI MAY UC
ESPECIALIDAD: LICENCIATURA EN
ADMINISTRACION DE EMPRESAS
CICLO ESC.: 2014 - 2015
BIOLOGÍA
BIOLOGÍAP O R T A F O L I O D E E V I D E N C I A S
3.1 ORIGEN DE LA QUIMICALas primeras civilizaciones, como los egipcios y los babilónicos,
concentraron un conocimiento práctico en lo que concierne a las
artes relacionadas con la metalurgia, cerámica y tintes, sin
embargo, no desarrollaron teorías complejas sobre sus observaciones.
Hipótesis básicas emergieron de la antigua Grecia con la teoría de
los cuatro elementos propuesta por Aristóteles. Esta postulaba que
el fuego, aire, tierra y agua, eran los elementos fundamentales por
los cuales todo está formado como mezcla. Los atomicistas griegos
datan del año 440 A.C, en manos de filósofos como Demócrito y
Epicuro. En el año 50 Antes de Cristo, el filosofó romano Lucrecio,
expandió la teoría en su libro De Rerum Natura (En la naturaleza de
las cosas)
Al contrario del concepto moderno de atomicismo, esta teoría
primitiva estaba enfocada más en la naturaleza filosófica de la
naturaleza, con un interés menor por las observaciones empíricas y
sin interés por los experimentos químicos.
En el mundo Helénico la Alquimia en principio proliferó, en
combinación con la magia y el ocultismo, como una forma de estudio
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de las substancias naturales para transmutarlas en oro y descubrir
el elixir de la eterna juventud. La Alquimia fue descubierta y
practicada ampliamente en el mundo árabe después de la conquista de
los musulmanes, y desde ahí, fue difuminándose hacia todo el mundo
medieval y la Europa Renacentista a través de las traducciones
latinas.
3.1.1 TEORIA DE LA EVOLUCIÓN QUÍMICALa teoría de la evolución química que expone un probable origen o
creación de la vida desde el punto de vista de ciertos científicos
que experimentaron para dar una explicación de cómo evolucionan los
elementos relacionados para dar vida.
A principios del siglo xx Oparin (1894-1980) y el británico John
Burdon Sanderson Haldane (1892-1964) sustentaron por separado la
"teoría de la evolución química" o "teoría de síntesis abiótica.
Ambos suponían que la vida se creó a partir en la tierra a partir de
la unión de compuestos orgánicos e inorgánicos que existían en la
atmósfera primitiva.
Al principio la tierra estaba rodeada de una atmósfera constituida
por hidrogeno y helio; esta atmósfera se perdió en el universo y fue
sustituida por vapor de agua (H2O), hidrogeno(H2), metano(CH4),
amoniaco(NH3) y bióxido de carbono(CO2), gases que provenían de la
atmósfera inicial y del interior de la tierra.
A estas condiciones se anuaron las radiaciones ionizantes, luz
ultravioleta, altas temperaturas, descargas eléctricas de las
tormentas, calor interno de la tierra, impacto de la caída de
aerolitos y algunos elementos radioactivos.
Estas manifestaciones de energía que afectaban a los compuestos que
vivían en el ambiente se integraron por diferentes reacciones
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fisicoquímicas y se aglomeraron hasta formar los "COACERVADOS" o
sistemas macromoleculares que flotaban en el agua.
Oparin señalo que en los compuestos orgánicos formados en los mares
primitivos y en condiciones adecuadas, podían originar sistemas
macromoleculares o coacervados, que a su vez dio lugar, poco tiempo
después, a los primeros seres vivos
John B.S Haldane biólogo inglés que 4 años más tarde, sin conocer
los trabajos de Oparin, publico un artículo titulado " EL ORIGEN DE
LA VIDA" , donde hacía referencia a la misma idea propuesta por
Oparin en esta caso llamada "SOPA PRIMIGENIA" a los mares repletos
de materia orgánica, fue la materia prima, para la aparición de las
primeras células. La estructura interna fue cada vez más compleja y
se fueron adaptando a la "ALIMENTACION" y al "CRECIMIENTO" con el
paso de millones de años su forma se modificó y estructuró.
En la actualidad, los coacervados ya no se consideran sistemas
antecesores de los seres vivo, sino que se propone que hayan sido
los "LIPOSOMAS" , los cuales están rodeados por una membrana similar
a la membrana celular, poseen las mismas características que los
coacervados.
CALDO DE CULTIVO: SE COMPROBO QUE LAS BACTERIAS SE DESARROLLABAN Y
SE MULTIPLICABAN.
OPARIN
Se graduó en la universidad de Moscú en 1917. En 1924, comienza a
desarrollar una teoría acerca del origen de la vida, que consistía
en un desarrollo constante de la evolución química de moléculas de
carbono en el caldo primitivo. En 1935 funda el instituto bioquímico
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RAS. En 1946 es admitido en la academia rusa de las ciencias. En
1970, es elegido presidente de la sociedad internacional para el
estudio de los orígenes de la vida.
JOHN BURDON SANDERSON HALDANE
Biólogo y genetista británico fue uno de los fundadores de la
genética de poblaciones, su principal contribución fue una serie de
artículos, en ellos estudiaba 2 asuntos fundamentales para la
matematización de la teoría evolutiva. Haldane admitía varias causas
evolutivas como la saltación y la ortogénesis, independientemente
del protagonismo de la selección natural.
El trabajo de Haldane se convirtió en una de las principales
contribuciones a la teoría evolutiva sintética o síntesis moderna,
que restableciera la selección natural como el mecanismo esencial
del cambio evolutivo explicándolo en términos de las consecuencias
matemáticas de la genética medeliana.
3.1.2 EXPERIMENTO DE STANLEY, MILLER Y HAROLD C. UREYEn los años 50, los bioquímicos Stanley Miller y Harold Urey
llevaron a cabo un experimento que mostraba que varios componentes
orgánicos se podían formar de forma espontánea si se simulaban las
condiciones de la atmósfera temprana de la Tierra.
Diseñaron un tubo que contenía la mayoría de los gases, similares a
los existentes en la atmósfera temprana de la Tierra, y una piscina
de agua que imitaba al océano temprano. Los electrodos descargaron
una corriente eléctrica dentro de la cámara llena de gas, simulando
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a un rayo. Dejaron que el experimento se sucediera durante una
semana entera, y luego analizaron los contenidos en la piscina
líquida. Se dieron cuenta de que varios aminoácidos orgánicos se
habían formado de manera espontánea a partir de estos materiales
inorgánicos simples. Estas moléculas se unieron en la piscina de
agua y formaron coacervados.
Este experimento, junto a una considerable evidencia geológica,
biológica y química, ayuda a sustentar la teoría de que la primera
forma de vida se formó de manera espontánea mediante reacciones
químicas. Sin embargo, todavía hay muchos científicos que no están
convencidos. El astrofísico británico Fred Hoyle, compara la
supuesta posibilidad de que la vida apareció sobre la Tierra como
resultante de reacciones químicas con el "equivalente de que un
tornado que pasa por un cementerio de autos logre construir a un
Boeing 747 a partir de los materiales recopilados allí".
Este dibujo muestra equipo de laboratoriosimilar al usado por los científicos Stanley Miller y Harold Urey para mostrar cómo se formó la vida en la Tierra hace 4.6 miles de millones de años.
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3.1.3 TEORIA ENDOSIMBIÓTICA
La teoría endosimbiótica postula que algunos orgánulos propios de
las células eucariotas, especialmente plastos y mitocondrias,
habrían tenido su origen en organismos procariotas que después de
ser englobados por otro microorganismo habrían establecido una
relación endosimbiótica con éste. Se especula con que las
mitocondrias provendrían de proteobacterias alfa (por ejemplo,
rickettsias) y los plastos de cianobacterias.
La teoría endosimbiótica fue popularizada por Lynn Margulis en 1967,
con el nombre de endosimbiosis en serie, quien describió el origen
simbiogenético de las células eucariotas. También se conoce por el
acrónimo inglés SET (Serial Endosymbiosis Theory).
En su libro de 1981, Symbiosis in Cell Evolution, Margulis sostiene
que las células eucariotas se originaron como comunidades de
entidades que obraban recíprocamente y que terminaron en la fusión
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de varios organismos. En la actualidad, se acepta que las
mitocondrias y los cloroplastos de los eucariontes procedan de la
endosimbiosis. Pero la idea de que una espiroqueta endosimbiótica se
convirtiera en los flagelos y cilios de los eucariontes no ha
recibido mucha aceptación, debido a que estos no muestran semejanzas
ultraestructurales con los flagelos de los procariontes y carecen de
ADN.
Pruebas a favor de la teoría
La evidencia de que las mitocondrias y los plastos surgieron a
través del proceso de endosimbiosis son las siguientes:
* El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas
bacterias.
* Las mitocondria y los cloroplastos contienen ADN bicatenario
circular cerrado covalentemente - al igual que los procariotas-
mientras que el núcleo eucariota posee varios cromosomas
bicatenarios lineales.
* Están rodeados por una doble membrana, lo que concuerda con la
idea de la fagocitosis: la membrana interna sería la membrana
plasmática originaria de la bacteria, mientras que la membrana
externa correspondería a aquella porción que la habría englobado en
una vesícula.
* Las mitocondrias y los cloroplastos se dividen por fisión binaria
al igual que los procariotas (los eucariotas lo hacen por mitosis).
En algunas algas, tales como Euglena, los plastos pueden ser
destruidos por ciertos productos químicos o la ausencia prolongada
de luz sin que el resto de la célula se vea afectada. En estos
casos, los plastos no se regeneran.
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* En mitocondrias y cloroplastos los centros de obtención de energía
se sitúan en las membranas, al igual que ocurre en las bacterias.
Por otro lado, los tilacoides que encontramos en cloroplastos son
similares a unos sistemas elaborados de endomembranas presentes en
cianobacterias.
* En general, la síntesis proteica en mitocondrias y cloroplastos es
autónoma.
* Algunas proteínas codificadas en el núcleo se transportan al
orgánulo, y las mitocondrias y cloroplastos tienen genomas pequeños
en comparación con los de las bacterias. Esto es consistente con la
idea de una dependencia creciente hacia el anfitrión eucariótico
después de la endosimbiosis. La mayoría de los genes en los genomas
de los orgánulos se han perdido o se han movido al núcleo. Es por
ello que transcurridos tantos años, hospedador y huésped no podrían
vivir por separado.
* En mitocondrias y cloroplastos encontramos ribosomas 70s,
característicos de procariotas, mientras que en el resto de la
célula eucariota los ribosomas son 80s.
* El análisis del RNAr 16s de la subunidad pequeña del ribosoma de
mitocondrias y plastos revela escasas diferencias evolutivas con
algunos procariotas.
* Una posible endosimbiosis secundaria (es decir, implicando plastos
eucariotas) ha sido observado por Okamoto e Inouye (2005). El
protista heterótrofo Hatena se comporta como un depredador e ingiere
algas verdes, que pierden sus flagelos y citoesqueleto, mientras que
el protista, ahora un anfitrión, adquiere nutrición fotosintética,
fototaxia y pierde su aparato de alimentación.
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Pruebas en contra de la teoría
* Las mitocondrias y los plastos contienen intrones, una
característica exclusiva del ADN eucariótico. Por tanto debe de
haber ocurrido algún tipo de transferencia entre el ADN nuclear y el
ADN mitocondrial/cloroplástico.
* Ni las mitocondrias ni los plastos pueden sobrevivir fuera de la
célula. Sin embargo, este hecho se puede justificar por el gran
número de años que han transcurrido: los genes y los sistemas que ya
no eran necesarios fueron suprimidos; parte del ADN de los orgánulos
fue transferido al genoma del anfitrión, permitiendo además que la
célula hospedadora regule la actividad mitocondrial.
* La célula tampoco puede sobrevivir sin sus orgánulos: esto se debe
a que a lo largo de la evolución gracias a la mayor energía y
carbono orgánico disponible, las células han desarrollado
metabolismos que no podrían sustentarse solamente con las formas
anteriores de síntesis y asimilación.
3.2 SELECCIÓN NATURAL
El concepto de selección natural forma parte de las teorías
propuestas por el naturalista británico Charles Darwin para explicar
la evolución de las especies. De acuerdo a Darwin, las diversas
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especies biológicas comparten una descendencia en común que se ha
ido ramificando a través de la evolución.
En dicho proceso, afirma Darwin, las poblaciones consiguieron
evolucionar en sus sucesivas generaciones gracias a un mecanismo que
denominó selección natural. Dicha selección consiste en la
reproducción de los genotipos de acuerdo a las condiciones
ambientales, que obstaculizan o benefician la reproducción según las
características del organismo.
La selección natural, en otras palabras, implica que la naturaleza
“elige” cómo se reproducen los organismos de acuerdo a sus
propiedades y así favorece la adaptación, impulsando la evolución de
las especies.
Darwin entendió que la selección natural respetaba ciertas premisas.
El científico, en sus obras, explicó que el rasgo seleccionado es
hereditario y que existe una variabilidad de este rasgo entre los
ejemplares. Esta variabilidad provoca diferencias en la adecuación
biológica (supervivencia) y hace que sólo ciertas características de
las nuevas apariciones se extiendan a toda la población. El cúmulo
de las variaciones que sobreviven con el transcurso de las
diferentes generaciones constituye el proceso evolutivo.
Suele explicarse la selección natural como la supervivencia del más
fuerte o del más apto, ya que el organismo que subsiste y evoluciona
es aquel que consiguió, gracias a los cambios evolutivos, adaptarse
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al entorno. Los demás organismos, en cambio, se extinguen. La idea,
de todos modos, suele ser cuestionada cuando es trasladada a otros
ámbitos ya que parece justificar la eliminación de aquellos que son
débiles o tienen problemas de adaptación en su grupo.
TEORIAS DE LA EVOLUCIÓN CUADRO COMPARATIVOJean-Baptiste de
LamarckEn 1809, Jean-Baptiste de Lamarck propuso en su Filosofía Zoológica que durante la vida, los individuos desarrollaban las características que más necesitaban y portanto usaban,
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mientras que las pocousadas e innecesariasse atrofiaban paulatinamente. Los caracteres, modificados así en vida del individuo, serían heredados por su descendencia, lo cual constituiría la base de la evolución.El ejemplo clásico esel de la evolución del cuello de las jirafas: al tener la necesidad de alcanzarlas hojas más altas de los árboles, el cuello se iría haciendo progresivamente más largo debido a este uso.
Charles Darwin
En 1859, Charles Darwin publicó su libroEl Origen de las Especies en el que expuso lo que serían las bases de la teoría de evolución por selección natural. Según ésta, los cambios en los seres vivos se producen al azar; si son perjudiciales (o
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deletéreos), se extinguirán de la población; si son beneficiosos, serán seleccionados porque los individuos portadores están mejor adaptados al medio - tendrán más probabilidad de sobrevivir y/o reproducirse que el resto.
3.4 GENÉTICA La genética es el estudio de las variaciones existentes entre los seres
humanos y cómo esas variaciones se transmiten en una familia. Nuestro
ADN es la base de nuestra genética.
El ADN es el código genético que actúa como el libro de recetas de
cocina de nuestro cuerpo para decirle cómo crecer y desarrollarnos.
Nuestro código genético es muy similar, incluso entre personas que no
están relacionadas. ¡Todos compartimos el 99.9% de nuestro ADN!
Solo el 0.1% de nuestro ADN es diferente del de otras personas. Sin
embargo, esa muy pequeña diferencia es la que nos hace únicos. Eso
significa que todos compartimos la mayor parte de la información
escrita en nuestros libros de cocina, pero hay algunas variaciones en
las recetas. Cada célula del cuerpo humano (tenemos billones de
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células) contiene nuestro código genético de ADN completo. Si bien el
ADN es muy pequeño, contiene una gran cantidad de información
3.4.1 LEYES DE MENDELMendel, por ser pionero, carecía de los conocimientos actuales sobre
la presencia de pares de alelos en los seres vivos y sobre el
mecanismo de transmisión de los cromosomas, por lo que esta
exposición está basada en la interpretación posterior de los
trabajos de Mendel.
3.4.1.1 PRIMERA LEY DE MENDELA continuación se explican brevemente las leyes de Mendel:
Primera ley de Mendel: A esta ley se le llama también Ley de la
uniformidad de los híbridos de la primera generación (F1), y dice
que cuando se cruzan dos variedades individuos de raza pura, ambos
homocigotos, para un determinado carácter, todos los híbridos de la
primera generación son iguales.
Los individuos de esta primera generación filial (F1) son
heterocigóticos o híbridos, pues sus genes alelos llevan información
de las dos razas puras u homocigóticas: la
dominante, que se manifiesta, y la recesiva,
que no lo hace..
Mendel llegó a esta conclusión
trabajando con una variedad pura de plantas de
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guisantes que producían las semillas amarillas y con una variedad
que producía las semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre
estas plantas, obtenía siempre plantas con semillas amarillas.
Otros casos para la primera ley. La primera ley de Mendel
se cumple también para el caso en que un determinado gen dé lugar a
una herencia intermedia y no dominante, como es el caso del color de
las flores del "dondiego de noche". Al cruzar las plantas de la
variedad de flor blanca con plantas de la variedad de flor roja, se
obtienen plantas de flores rosas, como se puede observar a
continuación:
3.4.1.2 SEGUNDA LEY DE MENDELA la segunda ley de Mendel también se le llama de la separación o
disyunción de los alelos.
Experimento de Mendel. Mendel tomó plantas procedentes de las
semillas de la primera generación (F1) del experimento anterior y
las polinizó entre sí. Del cruce obtuvo semillas amarillas y verdes
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en la proporción que se indica en la figura. Así pues, aunque el
alelo que determina la coloración verde de las semillas parecía
haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a
manifestarse en esta segunda generación.
Los dos alelos distintos para el color
de la semilla presentes en los individuos de la
primera generación filial, no se han mezclado
ni han desaparecido , simplemente ocurría que
se manifestaba sólo uno de los dos. Cuando el
individuo de fenotipo amarillo y genotipo Aa,
forme los gametos, se separan los alelos, de
tal forma que en cada gameto sólo habrá uno de
los alelos y así puede explicarse los resultados obtenidos.
Otros casos para la segunda ley. En el caso de los genes que
presentan herencia intermedia, también se cumple el enunciado de la
segunda ley. Si tomamos dos plantas de flores rosas de la primera
generación filial (F1) y las cruzamos entre sí, se obtienen plantas
con flores blancas, rosas y rojas. También en este caso se
manifiestan los alelos para el color rojo y blanco, que
permanecieron ocultos en la primera generación filial.
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Retrocruzamiento de prueba.
En el caso de los genes que manifiestan herencia dominante,
no existe ninguna diferencia aparente entre los individuos
heterocigóticos (Aa) y los homocigóticos (AA), pues ambos individuos
presentarían un fenotipo amarillo.
La prueba del retrocruzamiento, o simplemente cruzamiento
prueba, sirve para diferenciar el individuo homo- del
heterocigótico. Consiste en cruzar el fenotipo dominante con la
variedad homocigótica recesiva (aa).
- Si es homocigótico, toda la descendencia será igual, en este
caso se cumple la primera Ley de Mendel.
- Si es heterocigótico, en la descendencia volverá a aparecer
el carácter recesivo en una proporción del 50%.
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