Tema 1: Sustancias químicas de la materia viva Cuando los elementos químicos forman la materia viva se les define como BIOELEMENTOS.

La materia tiene la capacidad de sintetizar compuestos orgánicos llamados proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. Empezamos por diferenciar que el carbono es el elemento base de la materia viva es cual tiene como características principales; 1- Puede combinarse con 4 átomos iguales o diferentes a él. 2- Tiene la capacidad de formar cadenas uniéndose entre sí o con otros elementos a saber el hidrogeno, oxígeno, nitrógeno, azufre. 3- Forma enlaces simples, dobles, triples. 4- Las cadenas que resultan de los enlaces son lineales a anilladas.

Proteínas Son macromoléculas compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. La mayoría también contienen azufre y fósforo. Las mismas están formadas por la unión de varios aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos. El orden y disposición de los aminoácidos en una proteína depende del código genético, ADN, de la persona.

Como vimos las proteínas están formadas por moléculas muy grandes, formadas a su vez por unidades más pequeñas llamadas aminoácidos (estos se unen entre sí mediante enlaces peptídicos, y reciben su caracterización propia con los grupos funcionales amino y carboxilo). Hay que reconocer 4 grupos funcionales: El grupo NH2 , característico de la proteínas y actúa como base. El carbono alfa se une a este. El grupo R-(radical), que es una cadena de átomos. El grupo carboxilo que actúa como ácido. Los grupos funcionales en las moléculas orgánicas se unen a los átomos de carbono y determinan las características estructurales y funcionales de estas. Debemos tener presente que las proteínas se forman por 20 aminoácidos naturales. Algunos se pueden sintetizar otros no. Los que si se pueden se denominan Esenciales, que se obtiene de consumir huevos, carne, leche, frijoles…

Estructura de la proteína…

Las funciones principales de las proteínas son: • Ser esenciales para el crecimiento. Las grasas y carbohidratos no las pueden sustituir, por no contener nitrógeno. • Proporcionan los aminoácidos esenciales fundamentales para la síntesis tisular. • Son materia prima para la formación de los jugos digestivos, hormonas, proteínas plasmáticas, hemoglobina, vitaminas y enzimas. • Funcionan como amortiguadores, ayudando a mantener la reacción de diversos medios como el plasma.

• Actúan como catalizadores biológicos acelerando la velocidad de las reacciones químicas del metabolismo. Son las enzimas. A estas últimas si son orgánicas se les denomina enzimas orgánicas o biocatalizadores. Y estas actúan sobre los sustratos. Las enzimas son específicas de cada región. Por ejemplo la que actúa sobre el algodón se llama amilasa. Respecto a las enzimas las acciones de estas ocurren en grupo; siempre. Actúan como transporte de gases como oxígeno y dióxido de carbono en sangre. (Hemoglobina). • Actúan como defensa, los anticuerpos son proteínas de defensa natural contra infecciones o agentes extraños. Permiten el movimiento celular a través de la miosina y actina (proteínas contráctiles musculares). • Resistencia. El colágeno es la principal proteína integrante de los tejidos de sostén. Energéticamente, las proteínas aportan al organismo 4 Kcal de energía por cada gramo que se ingiere. Ver página 20 del libro de texto

Lípidos Son compuestos orgánicos formados por carbono, hidrogeno, oxigeno y algunas veces por nitrógeno y fosforo. Los lípidos son una

fuente y una reserva de energía muy importantes. Los

animales almacenan lípidos (principalmente triglicéridos) en el tejido adiposo. Cuando el organismo los necesita, los utiliza para obtener energía. El tejido adiposo, además, protege y sostiene los órganos y ayuda a mantener el calor del cuerpo. Las ballenas que viven en aguas frías tienen una capa de tejido adiposo muy gruesa que les sirve como aislante para evitar la pérdida de calor. Algunos lípidos son

componentes muy importantes de las membranas de las

células vegetales y animales. Las hormonas sexuales, los corticosteroides y las vitaminas liposolubles (A, E, D y K) cumplen funciones muy específicas en el organismo. También hay lípidos (prostaglandinas y leucotrienos) que participan en la coagulación de la sangre, la respuesta inflamatoria, la regulación de la temperatura del cuerpo y el sistema de defensa del organismo. Los lípidos no solo cumplen funciones energéticas sino estructurales como es el caso de los fosfolípidos, que forman parte de la membrana celular. Cabe destacar la gran cantidad de lípidos que hay a saber algunos de los más importantes. Los triglicéridos son las grasas y los aceites. Están formados por una molécula de glicerol y tres de ácidos grasos. Son los lípidos que más abundan en tu organismo y en los alimentos. Muchos alimentos que consumimos contienen triglicéridos, como la mantequilla o el aceite de oliva, de coco, de girasol y de maíz. La función principal de los triglicéridos es producir energía. ¿Sabías que un gramo de

triglicéridos proporciona más del doble de energía que uno de hidratos de carbono? Los lípidos se almacenan en tu cuerpo en el tejido adiposo (graso). Las

ceras

forman cubiertas que protegen la piel, el pelo y las plumas de los

animales, o las hojas y los frutos de las plantas. La lanolina es el componente principal de la grasa de la lana de las ovejas. La cera de abejas es un producto fabricado por estos insectos. El colesterol que solo se encuentra solo en los animales. Forma parte de las membranas de las células y es necesario para fabricar otros lípidos, como la vitamina D y algunas hormonas (hormonas sexuales y corticosteroides). La vitamina D es muy importante para que los huesos crezcan sanos y fuertes. Las hormonas sexuales se ocupan de los caracteres sexuales y de las funciones de la reproducción. Los corticosteroides controlan el metabolismo, así como la cantidad de agua y sal que hay en tu organismo. Las vitaminas liposolubles, como la A, la E, la D y la K, se incluyen en el grupo de los lípidos. Las

lipoproteínas

son moléculas formadas por algunos lípidos que se unen a

proteínas para así poder ser transportados con más facilidad en la sangre. Otros dos no menos importantes los esteroles y los terpenos.

Carbohidratos Los carbohidratos, también conocidos como glúcidos, hidratos de carbono y sacáridos son aquellas moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno que resultan ser la forma biológica primaria de almacenamiento consumo de energía.

y

Funciones Las funciones que los glúcidos cumplen en el organismo son, energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural. Energéticamente, los carbohidratos aportan 4 KCal (kilocalorías) por gramo de peso seco. Esto es, sin considerar el contenido de agua que pueda tener el alimento en el cual se encuentra el carbohidrato. Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del individuo), el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo. Se suele recomendar que mínimamente se efectúe una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metabólicos. Ahorro de proteínas: Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función plástica. Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte. Clasificación de los hidratos de carbono: Carbohidratos simples: Los hidratos de carbono simples son los monosacáridos, entre los cuales podemos mencionar a la glucosa y la fructosa que son los responsables del sabor dulce de muchos frutos. Con estos azúcares sencillos se debe tener cuidado ya que tienen atractivo sabor y el organismo los absorbe rápidamente. Su absorción induce a que nuestro organismo secrete la hormona insulina que estimula el apetito y favorece los depósitos de grasa.

El azúcar, la miel, el jarabe de arce (maple syrup), mermeladas, jaleas y golosinas son hidratos de carbono simples y de fácil absorción. Otros alimentos como la leche, frutas y hortalizas los contienen aunque distribuidos en una mayor cantidad de agua. Carbohidratos complejos: Los hidratos de carbono complejos son los polisacáridos; formas complejas de múltiples moléculas. Entre ellos se encuentran la celulosa que forma la pared y el sostén de los vegetales; el almidón presente en tubérculos como la patata y el glucógeno en los músculos e hígado de animales. El organismo utiliza la energía proveniente de los carbohidratos complejos de a poco, por eso son de lenta absorción. Se los encuentra en los panes, pastas, cereales, arroz, legumbres, maíz, cebada, centeno, avena, etc.

Ácidos nucleicos Son aquellos formados por nitrógeno, hidrogeno, oxigeno, fosforo azufre. Hay dos tipos de ácidos uno es el ADN y otro es el ARN las cuales están formados por nucleótidos. Específicamente la timina forma el ADN, y el uracilo el ARN, así como la desoxirribosa para el ADN y la ribosa para el ARN. Los ácidos nucleicos contienen y transmiten información genética, y la infinita variedad de ordenarse de estas, hace que la información transmitida sea infinita. Ahora recuerde que la estructura vertebral de las cadena consiste en unidades alternas de fosfato y azúcar. ADN El ácido desoxirribonucleico (frecuentemente abreviado como ADN) es un ácido nucleico que contiene instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es

responsable de su transmisión hereditaria. El papel principal de la molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información. Muchas veces, el ADN es comparado con un plano o una receta, o un código, ya que contiene las instrucciones necesarias para construir otros componentes de las células, como las proteínas y las moléculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta información genética son llamados genes, pero las otras secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte en la regulación del uso de esta información genética. ARN El ácido ribonucleico (ARN o RNA) es un ácido nucléico formado por una cadena de ribonucleótidos. Está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus (virus ARN). El ARN celular es lineal y de hebra sencilla, pero en el genoma de algunos virus es de doble hebra. En los organismos celulares desempeña diversas funciones. Es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica; el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo). Varios tipos de ARN regulan la expresión génica, mientras que otros tienen actividad catalítica. El ARN es, pues, mucho más versátil que el ADN. Tipos de ARN ARN mensajero,. El ARN mensajero (ARNm o RNAm) lleva la información sobre la secuencia de aminoácidos de la proteína desde el ADN, lugar en que está inscrita, hasta el ribosoma, lugar en que se sintetizan las proteínas de la célula. Es, por tanto, una molécula intermediaria entre el ADN y la proteína y el apelativo de "mensajero" es del todo descriptivo. En eucariotas, el ARNm se sintetiza en el

nucleoplasma del núcleo celular y de allí accede al citosol, donde se hallan los ribosomas, a través de los poros de la envoltura nuclear. ARN de transferencia. Los ARN de transferencia (ARNt o tRNA) son cortos polímeros de unos 80 nucleótidos que transfiere un aminoácido específico al polipéptido en crecimiento; se unen a lugares específicos del ribosoma durante la traducción. Tienen un sitio específico para la fijación del aminoácido (extremo 3') y un anticodón formado por un triplete de nucleótidos que se une al codón complementario del ARNm mediante puentes de hidrógeno.22 ARN ribosómico. El ARN ribosómico (ARNr o RNAr) se halla combinado con proteínas para formar los ribosomas, donde representa unas 2/3 partes de los mismos. En procariotas, la subunidad mayor del ribosoma contiene dos moléculas de ARNr y la subunidad menor, una. En los eucariotas, la subunidad mayor contiene tres moléculas de ARNr y la menor, una. En ambos casos, sobre el armazón constituido por los ARNr se asocian proteínas específicas. El ARNr es muy abundante y representa el 80% del ARN hallado en el citoplasma de las células eucariotas.25 Los ARN ribosómicos son el componente catalítico de los ribosomas; se encargan de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos del polipéptido en formación durante la síntesis de proteínas; actúan, pues, como ribozimas. El ADN y el ARN son los dos principales ácidos nucleicos del organismo. Y finalmente la función principal de los ácidos nucleicos son las siguientes: *Portar y transmitir la información hereditaria. * Controlar el metabolismo de la célula por medio de la síntesis de proteínas. Las dos actividades ocurren en el núcleo de la célula. Entrelazando se dice que una célula que posee núcleo definido se llamara eucariota y la que no procariotas.

Composición del núcleo: Nucleolo: El nucleolo es una región especial en la que se sintetizan partículas que contienen ARN y proteína que pasan al citoplasma a través de los poros nucleares y a continuación se modifican para transformarse en ribosomas. El núcleo controla la síntesis de proteínas en el citoplasma enviando mensajeros moleculares. El ARN mensajero (ARNm) se sintetiza de acuerdo con las instrucciones contenidas en el ADN y abandona el núcleo a través de los poros y es donde se producen las primeras fases de unión de los ribosomas. Cromatina; está formada por ADN y proteínas, y poca cantidad de ARN (ac. ribonucleico). El ADN es el soporte físico de la herencia. El ARN, se forma en el núcleo a partir del código del ADN. El ARN formado se mueve hacia el citoplasma. Cromosomas: estructuras del núcleo de la célula eucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienen los genes) y proteínas. Son estructuras filamentosas formadas por una matriz en la que se dispone una doble hélice de ADN, con un gen que, según sus características, puede aparecer en el fenotipo. Según el estado fisiológico de la célula, los cromosomas pueden estar dispersos por el núcleo, y son inidentificables, o bien espiralizados formando una especie de bastoncillo. Los cromosomas se presentan por parejas, en una cantidad que es característica para cada especie. Así, por ejemplo, en los seres humanos el núcleo de la mayor parte de las células contiene 23 pares de cromosomas. Genes: en un solo cromosoma hay muchísimos genes, es decir secuencias de bases dentro de un fragmento del ADN

Vitaminas Las vitaminas son compuestos heterogéneos imprescindibles para la vida, que al ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven el correcto funcionamiento fisiológico. La mayoría de las vitaminas esenciales no pueden ser sintetizadas (elaboradas) por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlas más que a través de la ingesta equilibrada de vitaminas contenidas en los alimentos naturales. Las vitaminas son nutrientes que junto con otros elementos nutricionales actúan como catalizadoras de todos los procesos fisiológicos (directa e indirectamente). Las vitaminas se pueden clasificar según su solubilidad: si lo son en agua hidrosolubles o si lo son en lípidos liposolubles. En los seres humanos hay 13 vitaminas que se clasifican en dos grupos: (9) hidrosolubles (8 del complejo B y la vitamina C) y (4) liposolubles (A, D, E y K B1). La carencia de vitaminas provoca enfermedades denominadas avitaminosis o deficiencia vitamínica. Ver cuadro de la página 48 del libro de texto…

Componentes inorgánicos de la materia viva… La materia viva es una sustancia natural formada por componentes orgánicos, agua y las sales minerales. Estas últimas son moléculas inorgánicas. Algunas veces se encuentran combinados con proteínas, lípidos y carbohidratos, pero si se son disueltos en agua se llaman aniones y cationes… Estos participan en funciones tales como; regulación de la acidez, disolventes en los procesos biológicos, regulan la presión osmótica del medio celular. TEMA 2: TEORÍA CELULAR; LA CELULA La célula se puede definir como una unidad, anatómica, morfológica y funcional que posee un sistema de estructuras, altamente organizado, que forman microorganismos inferiores que propician la vida celular. Los postulados de la Teoría celular propuesta por Robert Hoocke y sus colaboradores Schleiden y Scwann son los siguientes: Todos los organismos vivos con excepción de los Virus están formados por células y productos celulares. A pesar de la diversidad celular existen semejanzas en cuanto a la composición Bioquímica y en las actividades metabólicas de toda célula, es decir, si comparas una célula procariota con una eucariota animal o vegetal a pesar de sus diferencias hay similitudes en cuanto a la composición Bioquímica y en sus actividades metabólicas. Toda célula se compone de 2 partes importantes y diferenciadas: el Citoplasma y el Núcleo, de las 2 la más importante es el Núcleo porque allí se almacena la información biológica hereditaria a partir del ADN. Como organelos de suma importancia se descubrieron el Áster en células animales, el Aparato de golgi y los Plastidios en vegetales.

Como hecho fundamental la Fecundación del óvulo y la unión o fusión de los pronúcleos masculino y femenino en la reconstitución del núcleo Diploide de la célula Huevo o Cigoto. Partes que se reconocen de una célula:

La mayoría de las células tienen tres partes principales: la membrana, el citoplasma y el núcleo.

La membrana plasmática separa la célula del exterior, la protege y regula la entrada y salida de sustancias.

El citoplasma es el interior celular. En él hay unas estructuras que se llaman orgánulos,

que

desempeñan

diferentes

funciones

celulares

(respiración,

elaboración o almacenamiento de sustancias, etc.). El núcleo celular es el centro de control de la célula. Se encuentra separado del citoplasma por una envoltura nuclear. Anteriormente se definió lo que era una célula procariota y otra eucariota…

Como ejemplos de estas células tenemos los siguientes: Procariotas: organismos pertenecientes al reino monera; bacterias y cianofíceas. Eucariotas: organismos pertenecientes al reino protista como protozoos, algas elementales. Por otro lado le podemos sumar los hongos, plantas y animales vertebrados e invertebrados.

Célula vegetal y animal: Las células son la porción más pequeña de materia viva capaz de realizar todas las funciones de los seres vivos, es decir, reproducirse, respirar, crecer, producir energía, etc. Existen dos tipos de células con respecto a su origen, células animales y células vegetales: En ambos casos presentan

un alto grado de organización con numerosas

estructuras internas delimitadas por membranas. Ahora los diferentes tipos de células vegetales pueden distinguirse por la forma, espesor y constitución de la pared, como también por el contenido de la célula. El ser humano ha tomado ventaja de la diversidad celular: consumimos los almidones y proteínas almacenados en sus tejidos de reserva, usamos los pelos de la semilla del algodón (Gossipium hirsutum) así como las fibras del tallo del lino (Linum ussitatisimun) para vestirnos; aún cuando las células están muertas, como en el leño, lo utilizamos para construcciones y para hacer papel. Una serie de características diferencian a las células vegetales: Presentan cloroplastos: son orgánulos rodeados por dos membranas, atrapan la energía electromagnética derivada de la luz solar y la convierten en energía química mediante la fotosíntesis, utilizando después dicha energía para sintetizar azúcares a partir del CO2 atmosférico. Vacuola central: una gran vacuola en la región central es exclusiva de los vegetales, constituye el depósito de agua y de varias sustancias químicas, tanto de desecho como de almacenamiento. La presión ejercida por el agua de la vacuola se denomina presión de turgencia y contribuye a mantener la rigidez de la célula, por lo que el citoplasma y núcleo de una célula vegetal adulta se presentan adosados a las paredes celulares. La pérdida del agua resulta en el fenómeno

denominado plasmólisis, por el cual la membrana plasmática se separa de la pared y condensa en citoplasma en en centro del lumen celular. Pared celular es tal vez la característica más distintiva de las células vegetales. Le confiere la forma a la célula, cubriéndola a modo de exoesqueleto, le da la textura a cada tejido, siendo el componente que le otorga protección y sostén a la planta.

Célula Animal; partes que la conforman Membrana Celular: Es el límite externo de la célula formada por fosfolipido y su función es delimitar la célula y controlar lo que sale e ingresa de la célula. Mitocondria: diminuta estructura celular de doble membrana responsable de la conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que desempeñan, llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula.

Cromatina: complejo macromolecular formado por la asociación de ácido desoxirribonucleico o ADN y proteínas básicas, las histonas, que se encuentra en el núcleo de las células eucarióticas. Lisosoma: Saco delimitado por una membrana que se encuentra en las células con núcleo (eucarióticas) y contiene enzimas digestivas que degradan moléculas complejas. Los lisosomas abundan en las células encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares. Aparato de Golgi: Parte diferenciada del sistema de membranas en el interior celular, que se encuentra tanto en las células animales como en las vegetales. Citoplasma: El citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo. Engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos, como se describirá más adelante. Nucleoplasma: El núcleo de las células eucarióticas es una estructura discreta que contiene los cromosomas, recipientes de la dotación genética de la célula. Está separado del resto de la célula por una membrana nuclear de doble capa y contiene un material llamado nucleoplasma. La membrana nuclear está perforada por poros que permiten el intercambio de material celular entre nucleoplasma y citoplasma. Núcleo: El órgano más conspicuo en casi todas las células animales y vegetales es el núcleo; está rodeado de forma característica por una membrana, es esférico y mide unas 5 µm de diámetro. Dentro del núcleo, las moléculas de ADN y proteínas están organizadas en cromosomas que suelen aparecer dispuestos en pares idénticos. Los cromosomas están muy retorcidos y enmarañados y es difícil identificarlos por separado. Nucleolo: Estructura situada dentro del núcleo celular que interviene en la formación de los ribosomas (orgánulos celulares encargados de la síntesis de

proteínas). El núcleo celular contiene típicamente uno o varios nucleolos, que aparecen como zonas densas de fibras y gránulos de forma irregular. No están separados del resto del núcleo por estructuras de membrana. Centriolos: Cada una de las dos estructuras de forma cilíndrica que se encuentran en el centro de un orgánulo de las células eucarióticas denominado centrosoma. Al par de centriolos se conoce con el nombre de diplosoma; éstos se disponen perpendicularmente entre sí. Ribosoma: Corpúsculo celular que utiliza las instrucciones genéticas contenidas en el ácido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias específicas de aminoácidos y formar así proteínas. Los ribosomas se encuentran en todas las células y también dentro de dos estructuras celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi todos flotan libremente en el citoplasma (el contenido celular situado fuera del núcleo), pero muchos están enlazados a redes de túbulos envueltos en membranas que ocupan toda la masa celular y constituyen el llamado retículo endoplasmático. Reticulos Endoplasmaticos (RE): También retículo endoplásmico, extensa red de tubos que fabrican y transportan materiales dentro de las células con núcleo (células eucarióticas). El RE está formado por túbulos ramificados limitados por membrana y sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma (contenido celular externo al núcleo) y se conectan con la doble membrana que envuelve al núcleo. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso. RE Rugoso: La superficie externa del RE rugoso está cubierta de diminutas estructuras llamadas ribosomas, donde se produce la síntesis de proteínas. Transporta las proteínas producidas en los ribosomas hacia las regiones celulares en que sean necesarias o hacia el aparato de Golgi, desde donde se pueden exportar al exterior.

RE Liso: El RE liso desempeña varias funciones. Interviene en la síntesis de casi todos los lípidos que forman la membrana celular y las otras membranas que rodean las demás estructuras celulares, como las mitocondrias. Las células especializadas en el metabolismo de lípidos, como las hepáticas, suelen tener más RE liso.El RE liso también interviene en la absorción y liberación de calcio para mediar en algunos tipos de actividad celular. En las células del músculo esquelético, por ejemplo, la liberación de calcio por parte del RE activa la contracción muscular. Membrana Plasmática: La membrana plasmática de las células eucarióticas es una estructura dinámica formada por 2 capas de fosfolípidos en las que se embeben moléculas de colesterol y proteínas. Los fosfolípidos tienen una cabeza hidrófila y dos colas hidrófobas. Las dos capas de fosfolípidos se sitúan con las cabezas hacia fuera y las colas, enfrentadas, hacia dentro. Es decir, los grupos hidrófilos se dirigen hacia la fase acuosa, los de la capa exterior de la membrana hacia el líquido extracelular y los de la capa interior hacia el citoplasma.

Diferencias entre células animales y vegetales Tanto la célula vegetal como la animal poseen membrana celular, pero la célula vegetal cuenta, además, con una pared celular de celulosa, que le da rigidez. La célula vegetal contiene cloroplastos: organelos capaces de sintetizar azúcares a partir de dióxido de carbono, agua y luz solar (fotosínteis)

lo cual los hace

autótrofos (producen su propio alimento) , y la célula animal no los posee por lo tanto no puede realizar el proceso de fotosíntesis. Pared celular: la célula vegetal presenta esta pared que está formada por celulosa rígida, en cambio la célula animal no la posee, sólo tiene la membrana citoplasmática que la separa del medio. Una vacuola única llena de líquido que ocupa casi todo el interior de la célula vegetal, en cambio, la célula animal, tiene varias vacuolas y son más pequeñas. Las células vegetales pueden reproducirse mediante un proceso que da por resultado células iguales a las progenitoras, este tipo de reproducción se llama reproducción asexual. Las células animales pueden realizar un tipo de reproducción llamado reproducción sexual, en el cual, los descendientes presentan características de los progenitores pero no son idénticos a él. Los virus y su relación con las células: El virus es un agente genético que posee una región central de ácido nucleico, ADN o ARN (genoma) y que está rodeado por una cubierta de proteína o cápside y, en algunos casos, por una envoltura lipoproteica. Los virus contienen toda la información necesaria para su ciclo reproductor; que solamente puede ocurrir adentro de las células vivas, apoderándose de las enzimas y de la maquinaria biosintética de sus hospedadores.

Los virus difieren entre sí por el tamaño, la forma y la composición química de su genoma. Los virus NO SON CELULAS… ¿PORQUÉ?... Ellas se pueden ver también como partículas sub-microscopicas, no celulares, que requieren de una célula huésped viva y específica para formar nuevas partículas virales, lo cual lo hacen replicando o copiando el acido nucleico que las forma, sólo después de que su material genético entra a la célula huésped y altera su maquinaria metabólica. Ciclo de infección de algunos bacteriófagos: 1- Unión; el virus se pone en contacto con la célula. 2- Penetración: el virus ingresa su material genético a la célula 3- Replicación; el ácido nucleico viral bloquea la información para la síntesis de ADN ó ARN y proteínas propias de la célula huésped pero se producen copias de la proteína vírica y ácido nucleico vírico. 4- Ensamblaje: el virus toma control de la formación de nuevos virus; es decir, que ácidos nucleicos virales y la proteína viral se organizan como nuevas partículas infecciosas. 5- Liberación: por algún mecanismo se las partículas virales se leiberan de la célula huésped. Estos pasos pueden ocurrir mediante dos vías: la vía lítica o la vía lisogénica En la primer vía repite los mismos pasos mencionados anteriormente, pero en la vía lisogénica pero entre las fases de penetración y replicación hay una fase de latencia de la que el virus permanece inactivo.

TEMA 3: Funciones básicas de la célula Las funciones vitales las podemos dividir en 2 principalmente: metabólicas y de perpetuación. La primera permite la conservación del ser vivo, como la nutrición, la respiración y la síntesis de productos. La segunda garantiza la conservación de aquellos organismos que existen en la naturaleza. Se pueden destacar el control del estado de equilibrio, la reproducción y la adaptación (ajusta a los organismos a nuevos factores). Al final podemos ver la perpetuación como un proceso que se da aunque haya factores externos e internos que los seres vivos deben enfrentar, para ganar la batalla de la vida. El metabolismo tiene principalmente dos finalidades: ✷ Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena en forma de ATP (adenosín trifostato). Esta energía se obtiene por degradación de los nutrientes que se toman directamente del exterior o bien por degradación de otros compuestos que se han fabricado con esos nutrientes y que se almacenan como reserva. ✷ Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que serán utilizados para crear sus estructuras o para almacenarlos como reserva. Al producirse en las células de un organismo, se dice que existe un metabolismo celular permanente en todos los seres vivos, y que en ellos se produce una continua reacción química. Estas reacciones químicas metabólicas (repetimos, ambas reacciones suceden en las células) pueden ser de dos tipos: catabolismo y anabolismo.

El catabolismo (fase destructiva) Su función es reducir, es decir de una sustancia o molécula compleja hacer una más simple. Catabolismo es, entonces, el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que proceden del medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o parcialmente transformándose en otras moléculas más sencillas (CO2, H2O, ácido láctico, amoniaco, etcétera) y liberándose energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP (adenosín trifosfato). Esta energía será utilizada por la célula para realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción muscular, síntesis de moléculas) . Las reacciones catabólicas se caracterizan por: Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman en otros más sencillos. Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los compuestos orgánicos más o menos reducidos, liberándose electrones que son captados por coenzimas oxidadas que se reducen. Son reacciones exergónicas en las que se libera energía que se almacena en forma de ATP. Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de compuestos muy diferentes se obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, ácido pirúvico, etanol, etcétera). El anabolismo (fase constructiva) Reacción química para que se forme una sustancia más compleja a partir otras más simples.

Anabolismo, entonces es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales a partir de compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sintetizan moléculas más complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por lo que se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP. Las moléculas sintetizadas son usadas por las células para formar sus componentes celulares y así poder crecer y renovarse o serán almacenadas como reserva para su posterior utilización como fuente de energía. Las reacciones anabólicas se caracterizan por: Son reacciones de síntesis, mediante ellas a partir de compuestos sencillos se sintetizan otros más complejos. Son reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más oxidados se reducen, para ello se necesitan los electrones que ceden las coenzimas reducidas (NADH, FADH2 etcétera) las cuales se oxidan. Son reacciones endergónicas que requieren un aporte de energía que procede de la hidrólisis del ATP. Son procesos divergentes debido a que, a partir de unos pocos compuestos se puede obtener una gran variedad de productos. No todos los seres vivos utilizan la misma fuente de carbono y de energía para obtener sus biomoléculas.

Ahora teniendo en cuenta la fuente de carbono que utilicen existen dos tipos de seres vivos: Autótrofos, utilizan como fuente de carbono el CO2. (Vegetales verdes y muchas bacterias). Heterótrofos, utilizan como fuente de carbono los compuestos orgánicos. (Animales hongos y muchas bacterias). La quimiosíntesis consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se libera en reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos reducidos. Los organismos que realizan quimiosíntesis se denominan quimoautótrofos, quimiolitótrofos o quimiosintéticos; todos ellos son bacterias que usan como fuente de carbono el dióxido de carbono en un proceso similar al ciclo de Calvin de las plantas.

La fotosíntesis; es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz Los organismos que tienen la capacidad de llevar a cabo la fotosíntesis son llamados fotoautótrofos (otra nomenclatura posible es la de autótrofos, pero se debe tener en cuenta que bajo esta denominación también se engloban aquellas bacterias que realizan la quimiosíntesis) y fijan el CO2 atmosférico. En la actualidad se diferencian dos tipos de procesos fotosintéticos, que son la fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesis anoxigénica. La primera de las modalidades es la propia de las plantas superiores, las algas y las cianobacterias, donde el dador de electrones es el agua y, como consecuencia, se desprende oxígeno. Mientras que la segunda, también conocida con el nombre de fotosíntesis bacteriana, la realizan las bacterias purpúreas y verdes del azufre, en las que en dador de electrones es el sulfuro de hidrógeno, y consecuentemente, el elemento químico liberado no será oxígeno sino azufre, que puede ser acumulado en el interior de la bacteria, o en su defecto, expulsado al agua.

Podemos verlo de esta forma también; la fotosíntesis es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.

Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biósfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis. La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz. La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa. Fase primaria o lumínica La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila. La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio. Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de magnesio se sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos. Molécula de clorofila La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz.

El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP. En consecuencia, cada vez que la luz esté presente, se desencadenará en la planta el proceso descrito. Fase secundaria u oscura La fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz, aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica. En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO2) presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos; es decir, compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Dicho proceso se desencadena gracias a una energía almacenada en moléculas de ATP que da como resultado el carbohidrato llamado glucosa (C6HI2O6), un tipo de compuesto similar al azúcar, y moléculas de agua como desecho. Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de otras reacciones químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más. A partir de estos productos, la planta elabora lípidos y proteínas necesarios para la formación del tejido vegetal, lo que produce el crecimiento. Cada uno de estos procesos no requiere de la participación de luz ni de la clorofila, y por ende se realiza durante el día y la noche. Por ejemplo, el almidón producido se mezcla con el agua presente en las hojas y es absorbido por unos tubitos minúsculos que existen en el tallo de la planta y, a través de éstos, es transportado hasta la raíz donde se almacena. Este almidón es utilizado para fabricar celulosa, el principal constituyente de la madera.

El resultado final, y el más trascendental, es que la planta guarda en su interior la energía que proviene del Sol.

Esta condición es la razón de la existencia del

mundo vegetal porque constituye la base energética de los demás seres vivientes. Por una parte, las plantas son para los animales fuente de alimentación, y, por otra, mantienen constante la cantidad necesaria de oxígeno en la atmósfera permitiendo que los seres vivos puedan obtener así la energía necesaria para sus actividades. Si los químicos lograran reproducir la fotosíntesis por medios artificiales, se abriría la posibilidad de capturar energía solar a gran escala. En la actualidad se trabaja mucho en este tipo de investigación. Todavía no se ha logrado sintetizar una molécula artificial que se mantenga polarizada durante un tiempo suficiente para reaccionar de forma útil con otras moléculas, pero las perspectivas son prometedoras. Ahora es importante señalar que de todas las células eucariotas, únicamente las fotosintéticas presentan cloroplastos, unos orgánulos que usan la energía solar para impulsar la formación de ATP y NADPH, compuestos utilizados con posterioridad para el ensamblaje de azúcares y otros compuestos orgánicos. Al igual que las mitocondrias, cuentan con su propio ADN y posiblemente se hayan originado como bacterias simbióticas intracelulares.

A manera de importancia podemos citar que la fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la biósfera por varios motivos: 1. La síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos.

2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos 3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante. 4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora. 5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural. 6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos yheterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis. Se puede concluir que la diversidad de la vida existente en la Tierra depende principalmente de la fotosíntesis.

Respiración celular; El proceso de respiración celular tiene 2 procesos: la parte anaeróbica (la cual no es una respiración) (glucólisis y fermentación), y la aeróbica, que requiere la presencia de oxígeno (Ciclo de Krebs y cadena respiratoria). Es importante no confundir el proceso anaeróbico como un tipo de

respiración, pues para que pueda ser respiración requiere de oxígeno, y en este caso el proceso aeróbico carece de esta molécula.

CICLO DE KREBS o RESPIRACIÓN AEROBICA Sucesión de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula, mediante las cuales se realiza la descomposición final de las moléculas de los alimentos y en las que se producen dióxido de carbono, agua y energía. este proceso, que se lleva a cabo por la acción de siete enzimas, es conocido también por ciclo de los ácidos tricarboxílicos. El ciclo de Krebs ocurre en todos los animales, plantas superiores y en la mayoría de las bacterias. En los organismos que tienen células con núcleo, el ciclo tiene lugar dentro de un orgánulo membranoso que se llama mitocondria, una estructura que se compara a menudo con la central de producción de energía de la célula. El descubrimiento del ciclo es obra de sir Hans Adolf Krebs, un bioquímico británico que presentó este importante avance científico en 1937. Los alimentos, antes de poder entrar en el ciclo del ácido cítrico, deben descomponerse en pequeñas unidades llamadas grupos acetilo. Cada grupo acetilo (CH3CO) contiene sólo dos átomos de carbono, junto con hidrógeno y oxígeno. Al comienzo del ciclo, un grupo acetilo se combina con una molécula con cuatro átomos de carbono llamada oxalacetato, para producir un compuesto con seis átomos de carbono: el ácido cítrico. En los restantes pasos del ciclo, la molécula de ácido cítrico se transforma, y pierde dos de sus átomos de carbono, que salen en forma de dióxido de carbono. Así mismo, se liberan también cuatro electrones. Estos viajan dentro de la célula gracias a una serie de móleculas transportadoras, la cadena transportadora de electrones, en la que se produce energía en forma de una molécula rica en energía llamada trifosfato de adenosina, o ATP, antes de reaccionar con el oxígeno para formar agua. Un producto adicional del ciclo es otra

molécula con gran contenido energético, llamada trifosfato de guanosina, o GTP. La célula utiliza estas moléculas, el ATP y el GTP, como combustible en muchos procesos. Otra molécula usada como combustible, el fosfato de creatina, puede servir también para proveer de energía extra a las células del cerebro y de los músculos. La molécula original de oxalacetato se regenera al final del ciclo. Esta molécula puede reaccionar entonces con otro grupo acetilo y comenzar el ciclo de nuevo. En cada giro del ciclo se produce energía. El ciclo de Krebs es una vía eficaz para convertir, dentro de la célula, los componentes de los alimentos en energía utilizable. En el ciclo, sólo se destruyen los grupos acetilo; tanto las siete enzimas que llevan a cabo las diferentes reacciones, como los compuestos intermedios sobre los que actúan, pueden volver a utilizarse una y otra vez. Muchos de los compuestos intermedios que se producen en el ciclo se usan también como materiales de construcción para la síntesis de aminoácidos, hidratos de carbono y otros productos celulares. Ciclo de Krebs El ciclo de Krebs empieza y acaba con la combinación de la acetil coenzima A (acetil Co A) y el oxalacetato para formar ácido cítrico. Este compuesto ácido tiene seis átomos de carbono y experimenta una serie de reacciones químicas catalizadas por enzimas que separan dos de estos átomos. Las enzimas también modifican la estructura del compuesto, que se transforma en oxalacetato al final del ciclo. Éste se combina a continuación con la acetil Co A para iniciar de nuevo la cadena de reacciones. Cada ciclo genera una molécula de ATP rico en energía (que se forma por liberación de cuatro electrones) y otra de GTP. La

respiración

anaeróbica

(o

anaerobia)

es

un

proceso

biológico

de

oxidorreducción de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una molécula organica, a través de una cadena transportadora de electrones análoga a la de la mitocondria en la respiración aeróbica.1 No debe

confundirse con la fermentación, que es un proceso también anaeróbico, pero en el que no participa nada parecido a una cadena transportadora de electrones y el aceptor final de electrones es siempre una molécula orgánica como el piruvato. Podemos distinguir dos tipos de metabolismos anaerobios Fermentaciones La mayoría de los organismos anaerobios utilizan la fermentación para obtener energía química. Existen diferentes tipos de fermentación en función de la ruta metabólica utilizada. Así, se denomina fermentación alcohólica a aquella en la que se genera etanol, fermentación láctica a la que genera ácido láctico. En vista de lo antes descrito se denota la importancia de estos procesos en el quehacer humano. Además la fermentación como proceso es desarrollada a niveles industriales alrededor del mundo. Respiración anaeróbica. Algunos microorganismos realizan un proceso metabólico conocido como respiración anaeróbica que, a pesar de no utilizar oxígeno, es completamente diferente de las fermentaciones. En la respiración anaeróbica existe una cadena de transporte de electrones análoga a la de la respiración aeróbica, pero el aceptor final de electrones no es el oxígeno sino otra molécula, generalmente inorgánica, como SO2-, NO3- o CO2. Un organismo anaerobio facultativo (en presencia de oxígeno respira, en ausencia, fermenta produciendo hidrógeno) entraría en simbiosis ecológica con un organismo metanógeno (anaerobio estricto; usa hidrógeno y produce metano). Esta relación sintrófica puede coevolucionar hacia una mayor interdependencia, culminando en la endosimbiosis. Este nuevo organismo simbionte, en condiciones anaerobias, produce metano, pero en condiciones aerobias produciría CO2 y agua.

Tema 4: AUTOPERPETUACIÓN Al reproducirse se transfiere la vida a otros, es decir se perpetúa en los seres siguientes para continuar el ciclo de supervivencia… Ahora las funciones que permiten la perpetuación de los seres vivos son las siguientes: 

El control del estado de equilibrio.



La reproducción.



La adaptación.

El componente clave de la autoperpetuación es el ADN. El ADN y la síntesis de proteínas son de vital importancia para el mantenimiento del orden de un sistema biológico, ya sea este de una célula (la individualidad de una célula está determinada por las proteínas que posee) o un organismo pluricelular.

Síntesis de proteínas Se resume en dos fases llamadas transcripción y traducción… El ADN contiene instrucciones para todas las proteínas que la célula necesita. El ARN es una molécula que sirve de intermediaria entre las instrucciones del ADN y la formación de proteínas. Sin embargo, en al ARN el azúcar es ribosa (en el ADN es desoxirribosa) y la base uracilo sustituye a la timina. Se le llama transcripción al proceso mediante el cual el mARN( ARN mensajero) copia instrucciones del ADN, eso se hace sintetizando moléculas de ARN complementarias al ADN.

Sólo una de las cadenas de ADN de un gen es

complementaria al mARN, esta es la cadena que se transcribe. En el mARN la información está especificada por codones. Cada codón es una combinación de 3 bases consecutivas que especifican un aminoácido. El mARN también contiene instrucciones para iniciar la transcripción o señalar el fin de la transcripción.

Se le llama traducción al proceso mediante el cual el mARN convierte las secuencias de bases en secuencias de aminoácidos de una proteína. El “lenguaje de ácidos nucleicos” del mARN se traduce en “lenguaje de aminoácidos” de la proteína. Existen 20 aminoácidos, cada uno se une a su tARN (que tiene una secuencia de tres bases llamada anticodón).

Cada tARN( ARN de transferencia) reconoce el

codón apropiado del mARN y coloca a los aminoácidos en el orden requerido para formar la proteína. Los ribosomas son organelos de dos subunidades. Están formados por proteínas y rARN (ARN ribosómico). Los ribosomas “leen” las instrucciones del mARN y donde se forman las cadenas de polipéptidos en la medida que el tARN une a los aminoácidos en el orden requerido por el ADN. El proceso aquí descrito es el que reina para células eucariotas. El ADN de cada célula eucariota gobierna sus funciones y sus características heredables. En resumen en el ADN tiene la capacidad de duplicarse y además en él se da el proceso de transcripción. Por otro lado el ARN realiza el proceso de traducción y la finalidad del proceso es la formación de las proteínas… Las proteínas estructurales de cada célula poseen su propia naturaleza y permiten diferentes procesos METABOLICOS. MUTACIONES Se define como la alteración brusca del contenido genético.

Las hereditarias

ocurren en el núcleo de los gametos. Profundizando más la causa que los produce puede ser espontanea (simplemente ocurre y no tiene razón conocida) o inducida (distintos factores ambientales, por ejemplo rayos x, rayos gamma, rayos ultravioletas en sí estos factores se llaman exógenos; agentes mutantes).

Estos agentes mutantes pueden ser físicos (radiaciones ionizantes, choque térmico, ultrasonidos de alta energía). Químicos (gas mostaza, penicilina, nicotina, drogas, ácido nitroso, sulfato de cobre) y finalmente biológicos llámense por ejemplo; virus y bacterias. Ahora por el efecto en el orden de organización; 

Génicas: surge por alteraciones en la estructura del gen. Como resultado de agentes mutantes químicos, físicos y biológicos. Enfermedades que provocan; albinismo, hemofilia, daltonismo. Podemos definir la hemofilia como una enfermedad hereditaria caracterizada por la aparición de hemorragias internas y externas debido a la deficiencia total o parcial de una proteína coagulante denominada globulina anti hemofílica (factor de coagulación)



Cromosómicas: observables mediante el microscopio, donde se observan alteraciones en la estructura del cromosoma. Estas pueden ser de DELECCIÓN (pérdida de un segmento del cromosoma) e INVERSIÓN cuando un trozo de cromosoma se coloca en otro orden dentro del mismo cromosoma. Duplicación; repetición de un segmento. TRANSCOLOCACIÓN; se pasan elementos de un cromosoma a otro. Casos comunes; delección en el cromosoma 5, síndrome de grito de gato. Delección en el cromosoma 4; retardo severo. Mal formaciones en el aspecto interno y externo.



Genómicas: producidas por un incremento o reducción en el número de cromosomas. Estas pueden ser

poliploidía (se duplica el número de

cromosomas) inducidas o espontáneas. O cuando hay un cromosoma extra en unos de los pares está se conoce como trisomía. Consecuencias inmediatas. Síndrome de down(trisomía 21) . Síndrome de Patau; trisomía 13. Trisomía 22 este es un síndrome parecido al de DOWN. Finalmente otro factor aparte de la trisomía es la monosomía que es la ausencia de un cromosoma debido a una división celular anormal. Respecto a estas últimas hay enfermedades como; Síndrome de Turner; que se produce debido a la

ausencia de un cromosoma X en un gameto masculino(Y). Síndrome de Klinefelter: Mutación ligada a los cromosomas sexuales por una división celular anormal (XXY).

Ahora para cerrar por el momento en que las mutaciones ocurren estas se pueden clasificar en; *Germinal. *Cigótica. * Post-cigótica No obviar que la prueba que permte diagnosticar algunos tipos de mutaciones se llama AMNIOCENTESIS. AMNIOCENTESIS: prueba prenatal que consiste en extraer una parte de líquido amniótico que rodea al feto para analizarla. La amniocentesis se utiliza con frecuencia durante el segundo trimestre de embarazo (por lo general entre 15 y 18 semanas después del último período menstrual de la mujer)1 para diagnosticar o, con mucha mayor frecuencia, descartar la presencia de ciertos defectos cromosómicos y genéticos. Se trata de una prueba rutinaria y se realiza únicamente si el médico sospecha alguna anomalía que no pueda detectarse mediante otras pruebas, lo cual constituiría una interferencia seria en el embarazo. Las células desprendidas y que flotan en dicho líquido sirven para obtener un recuento exacto de cromosomas y para detectar cualquier estructura cromosomática anormal. Reproducción Celular; PROPOSITO; conservación de la especie( debido a la transmisión de caracteres de una célula a otra). Gracias a ella los organismos reparan lesiones, forman

cicatrices, protegen contra las infecciones, pero OJO, también puede causar la formación de tumores y CANCER. El ciclo celular puede ocurrir mediante la Meiosis (sexual) o mitosis (asexual). Ciclo celular con Mitosis; ocurre en 3 fases o periodos llamadas: *Interface que es donde ocurre la duplicación del material nuclear. Tiene 3 periodos llamados S, G1 Y G2. * Mitosis: aquí se produce la distribución equitativa de los materiales genéticos y la formación de dos núcleos nuevos que darán origen a dos células hijas. Recordemos que aquí ay 4 fases profase, metafase, anafase y telofase. *Citocinesis: división del citoplasma. Este proceso difiere entre células animales y vegetales. Ciclo celular con Meiosis; permite que a partir de una célula diploide se formen células haploides. Este tipo de reproducción permite la formación de células especializadas llamadas células reproductoras o GAMETOS (poseen solo la mitad del número de cromosomas de la especie es decir son haploides). Recordemos que las células haploides que resultan de la meiosis sufren un proceso para alcanzar la madurez a este proceso se le denomina gametogénesis y si es de espermatozoides se le denomina espermatogénesis y finalmente si la formación es de óvulos se denomina ovogénesis. Ocurre la fecundación. Hay que tener presente que este ciclo es sinónimo de reproducción sexual, y gracias a que se da la combinación genética de los progenitores durante la fecundación se, tiene siempre que la descendencia tendrá una mayor posibilidad de supervivencia y una mejor evolución genética, ya que está avanza rápidamente ante los cambios.

Mas sobre Meiosis y Mitosis…

La meiosis incluye dos divisiones sucesivas de una célula eucariótica diploide (2N), de organismos de reproducción sexual, dando como resultado cuatro células haploides (N) hijas, cada una con la mitad del material de la célula original, llevándose a cabo el entrecruzamiento (que producirá variación genética).

Caracteres sexuales; Primarios: estructuras que tienen que ver directamente con la función de la reproducción. Ejemplo clásico los testículos en el hombre y la vagina en la mujer. Secundarios: caracteres exclusivos de cada uno de los sexos. La barba en el hombre. Las glándulas sexuales producen estrógeno y progesterona (en los ovarios) y testosterona (en los testículos), reguladoras de los impulsos sexuales y responsable de los caracteres sexuales secundarios. Hormona: mensajero químico que actúa en pequeñísimas cantidades llevando información que va de las glándulas que la producen, vía sanguínea, hasta los órganos o proceso especifico donde actúa, para acelerar o inhibir funciones. Por último la reproducción sexual en el ser humano, que se da en la fecundación puede ser normalmente interna; pero ahora se da también externamente ( IN VITRO). En el reino animal los sapos y los peces la fecundación es externa también. Cuando la fecundación no ocurre, el ovulo se desintegra, el revestimiento uterino se desprende y se produce el sangrado menstrual. Este ciclo inicia con la salida del óvulo del ovario y culmina con el último día de la regla. Este proceso ocurre mes a mes… Ahora otra forma de reproducción de los seres vivos es la reproducción asexual. Que se puede definir como aquella en la que se forman nuevos individuos a partir de uno solo y sin que haya participación de células sexuales. Una de ellas es la regeneración que consiste en que una porción del organismo con frecuencia separada de él artificialmente, es capaza de originar un individuo adulto.

Otros tipos de reproducción pueden asexual pueden ser por medio de estacas, acodos o injertos.

CANCER «Cáncer» es un término genérico que designa un amplio grupo de enfermedades que pueden afectar a cualquier parte del organismo; también se habla de «tumores malignos» o «neoplasias malignas». Una característica del cáncer es la multiplicación rápida de células anormales que se extienden más allá de sus límites habituales y pueden invadir partes adyacentes del cuerpo o propagarse a otros órganos, proceso conocido como metástasis. Las metástasis son la principal causa de muerte por cáncer. En su mayoría está enfermedad se ve desencadenada por agentes infecciosos, Hepatitis, el papiloma y cualquier enfermedad que conlleve malformaciones congénitas. Fallos genéticos en otras células no gaméticas. Hay dos tipos de genes implicados en el cáncer ellos son; protoncogenes o antioncogenes. Canceres comunes; Carcinomas, leucemia, sarcomas, liposarcoma Factores de riesgo del cáncer El consumo de tabaco y alcohol, la dieta malsana y la inactividad física son los principales factores de riesgo de cáncer en todo el mundo. Las infecciones crónicas por VHB, VHC y algunos tipos de PVH son factores de riesgo destacados en los países de ingresos bajos y medianos. El cáncer cervicouterino, causado por PVH, es una de las principales causas de defunción por cáncer en las mujeres de países de ingresos bajos

Tema 5; Herencia Mendeliana Se considera que la historia de la genética comienza con el trabajo del monje agustino Gregor Mendel. Su investigación sobre hibridación en guisantes, publicada en 1866, describe lo que más tarde se conocería como las leyes de Mendel. Haciendo un paréntesis en la historia se puede definir la genética como la ciencia que estudia la transmisión de los caracteres de padres a hijos, es decir la herencia biológica… La clave de esta transmisión esta en los cromosomas en otras palabras está clave se llama ADN. El año 1900 marcó el "redescubrimiento de Mendel" por parte de Hugo de Vries, Carl Correns y Erich von Tschermak, y para 1915 los principios básicos de la genética mendeliana habían sido aplicados a una amplia variedad de organismos, donde destaca notablemente el caso de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). Bajo el liderazgo de Thomas Hunt Morgan y sus compañeros "drosofilistas", los especialistas en genética desarrollaron la teoría mendelianacromosómica de la herencia, la cual fue ampliamente aceptada para 1925. Paralelamente al trabajo experimental, los matemáticos desarrollaron el marco estadístico de la genética de poblaciones, y llevaron la interpretación genética al estudio de la evolución. Con los patrones básicos de la herencia genética establecidos, muchos biólogos se volvieron hacia investigaciones sobre la naturaleza física de los genes. En los años cuarenta y a principios de los cincuenta, los experimentos señalaron al ADN como la parte de los cromosomas (y quizás otras nucleproteínas) que contenía genes. Algunos acontecimientos importantes; 1865 Publicación del artículo de Gregor Mendel Experimentos sobre hibridación de plantas 1869 Friedrich Miescher descubre lo que hoy se conoce como ADN.

1880-1890: Walther Flemming, Eduard Strasburger, y Edouard Van Beneden describen la distribución cromosómica durante la división celular. 1903 Walter Sutton establece la hipótesis según la cual los cromosomas, segregados de modo mendeliano, son unidades hereditarias.1 1905 William Bateson acuña el término «genética» en una carta dirigida a Adam Sedgwick.2 1906 William Bateson propone el término «genética».3 1908 Ley de Hardy-Weinberg 1910 Thomas Hunt Morgan demuestra que los genes residen en los cromosomas. 1913 Alfred Sturtevant realiza el primer mapa genético de un cromosoma. Leyes de Mendel Primera ley o principio de la uniformidad: «Cuando se cruzan dos individuos de raza pura, los híbridos resultantes son todos iguales». El cruce de dos individuos homocigotos, uno de ellos dominante (AA) y el otro recesivo (aa), origina sólo individuos heterocigotas, es decir, los individuos de la primera generación filial son uniformes entre ellos (Aa). Segunda ley o principio de la segregación: «Ciertos individuos son capaces de transmitir un carácter aunque en ellos no se manifieste». El cruce de dos individuos de la F1 (Aa) dará origen a una segunda generación filial en la cual reaparece el fenotipo "a", a pesar de que todos los individuos de la F1 eran de fenotipo "A". Esto hace presumir a Mendel que el carácter "a" no había desaparecido, sino que sólo había sido "opacado" por el carácter "A" pero que, al reproducirse un individuo, cada carácter se segrega por separado. Tercera ley o principio de la combinación independiente: Hace referencia al cruce polihíbrido (monohíbrido: cuando se considera un carácter; polihíbrido: cuando se

consideran dos o más caracteres). Mendel trabajó este cruce en guisantes, en los cuales las características que él observaba (color de la semilla y rugosidad de su superficie) se encontraban en cromosomas separados. De esta manera, observó que los caracteres se transmitían independientemente unos de otros. Esta ley, sin embargo, deja de cumplirse cuando existe vinculación (dos genes están muy cerca y no se separan en la meiosis). Conceptos importantes: Herencia biológica; conjuntos de caracteres hereditarios de un individuo. Cada carácter está determinado por un par de genes llamados alelos. Es decir, dos formas de regir una misma característica. Los caracteres pueden ser dominantes si se presentan con mucha frecuencia o recesivos si su aparición es escasa. Los caracteres que poseen los individuos de una misma especie se llaman individuales y los que distinguen una especie de otra se llaman específicos. La expresión física de los caracteres heredados se llama fenotipo. El conjunto de genes que transporta los caracteres heredados se llama genotipos. Este puede ser: Homocigota; cuando los dos genes, para una misma característica, son iguales es decir o dominantes o recesivos. Mendel los llamo puros. Heterocigotos; cuando un par de genes para, para una misma característica, son diferentes, es decir hay uno dominante y otro recesivo a este Mendel le llamo Híbrido. En los cromosomas está la clave que transmite los caracteres hereditarios, esta se llama como se dijo anteriormente se llama ADN. Hay que recordar que el ADN forma los genes, y ellos son lo que poseen la información genética dentro del cromosoma. Cada gen ocupa un punto fijo en el cromosoma y a este punto se le

llama locus. Ahora par de cromosomas está formado por dos miembros iguales llamados cromosomas homólogos. Genoma; conjunto de todos los cromosomas diferentes que se encuentran en cada núcleo celular de una especie determinada. Cuadro de Punnet El cuadro de Punnett es un diagrama diseñado por Reginald Punnett y es usado por los biólogos para determinar la probabilidad de que un producto tenga un genotipo particular. El cuadro de Punnett permite observar cada combinación posible de un alelo materno con otro alelo paterno por cada gen estudiado Ejemplos; Cruzamiento AaBb X AaBb

Otro ejemplo monohíbrido Clásico…

En este modelo, ambos organismos poseen el genotipo Bb, por lo que pueden producir gametos que contengan los alelos "B" y "b" (se acostumbra en los estudios de la genética usar mayúsculas para expresar los alelos dominantes y con minúscula a los recesivos). La probabilidad de que el producto tenga el genotipo BB es de 25%, con Bb es de 50% y con bb de 25%. Todos los genotipos son alelos, por lo tanto todos son conocidos como un punnett normal o adyacente.

Materno

B

b

B

BB

Bb

b

Bb

bb

Paterno

Elaboración de un cuadro de punnett Se elabora una tabla o cuadro con tres columnas y tres filas (cuadro de Punnet):

En las celdas horizontales de color negro, van los alelos o genes aportados por el padre (en este ejemplo el padre tiene un par de genes AA para el color de la semilla) pero cada gameto solo recibe un gen para ese carácter por parte del padre. Entonces se coloca un gen A por cada celda, o sea, un gen para la formación de cada gameto en el cruce.

Esto se explica de acuerdo con la ley de la segregación Un par de genes es segregado (separado) en la formación de los gametos. En las celdas verticales negras se colocan los alelos o genes que aportará la madre a los gametos. De igual manera se cumple la ley de la segregación. Entonces en cada celda se coloca un solo gen: Las celdas de color blanco corresponden a los gametos de los hijos que se formarán en el cruce donde se restablecerá el número par de genes para cada gameto Ejemplo: Si se cruzan semillas homocigotas amarillas dominantes AA con semillas verdes homocigotas recesivas aa, o sea que tenemos el caso AA x aa En las celdas blancas se formarán los gametos resultantes del cruce o sea la combinación o entrecruzamiento de los genes aportados por el padre y la madre para ese carácter (se combina el gen de la primera celda horizontal con el gen de la primera celda vertical). En este momento se restablece el número par de genes en lo gametos formados (uno de cada progenitor)

El resultado del cruce será: Genotipo: 100 % Heterocigoto Aa Fenotipo: 100% Semilla de color amarillo. (Ser puede explicar por la ley de la dominancia: un gen del par determina la expresión fenotípica y enmascara al otro; El polen de la planta progenitora aporta a la descendencia un alelo o gen para el color de la semilla, y el óvulo de la otra planta progenitora aporta el otro alelo para el color de la semilla; de los dos alelos, solamente se manifiesta aquél que es dominante (A), mientras que el recesivo (a) permanece oculto. HERENCIA NO MENDELIANA… La genética se ha desarrollado grandemente en los últimos años…Algunos científicos que hicieron aportes son: En 1941 Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle demuestran que los genes [ARN-mensajero] codifican proteínas. Luego en 1953 James D. Watson y Francis Crick determinan que la estructura del ADN es una doble hélice en direcciones antiparalelas, polimerizadas en dirección 5' a 3'.

Para el año 1977 Fred Sanger, Walter Gilbert, y Allan Maxam secuencian ADN completo del genoma del bacteriófago y en 1990 se funda el Proyecto Genoma Humano. Herencia ligada al sexo: Existen rasgos determinados por genes que se encuentran en cualquiera de los dos cromosomas sexuales: X o Y. Por esta razón, las proporciones que se obtienen en la descendencia, así como los mecanismos por los cuales se heredan, cambian respecto a los genes que se encuentran en los cromosomas somáticos o gonosomas. En este tipo de herencia, los genes anómalos se hallan en el cromosoma X y son dominantes sobre los mutados, por lo que se debe tener el gen dañado en dosis doble (homocigoto) para que se produzca la enfermedad. Las mujeres con fenotipo normal pueden no llevar el gen (homocigotas dominantes), o llevar uno normal y uno dañado (heterocigoto o portadora). Si una mujer portadora se une a un hombre sano, en cada fecundación tendrá una probabilidad del 25% de hijas sanas (que no lleven el gen), 25% de hijas portadoras (heterocigotas), 25% de hijos sanos (su cromosoma X lleva el gen dominante) y 25% de hijos enfermos (su cromosoma X lleva el alelo dañado). Recordemos que algunas enfermedades congénitas recibe el nombre de enfermedades ligadas al sexo; debido a que los genes que la producen se encuentran en el mismo cromosoma que determina el sexo. Entre ellas clásicamente se conoce el Daltonismo y la hemofilia. El daltonismo es una enfermedad conocida como ceguera parcial a ciertos colores (rojo y verde). La hemofilia se transmite por el gen recesivo Xh

Dominancia incompleta… es la interacción genética en la cual los homocigotos son fenotípicamente diferentes a los heterocigotos.1 Los cruzamientos que presentan dominancia incompleta son aquellos en los que no existe rasgo dominante, ni recesivo. Suponiendo que la forma de los ojos estuviera determinada por un gen cuyo homocigoto dominante da forma grande y redonda y el homocigoto recesivo da una forma semi-alargada, y el heterocigoto resulte con forma achatada y más alargada que la de cualquier progenitor homocigoto para esta característica. Otra forma de verlo es; la dominancia parcial o incompleta es aquella condición en la cual un gen dominante no logra imponer su expresión en forma total en el heterocigota. En el cruzamiento de cierto tipo de ganado se ve un ejemplo de dominancia incompleta. Si un animal rojo se cruza con una blanco, se produce un animal de un color intermedio, un ruano; pero cuando dos miembros de esta generación se cruzan, los rasgos empiezan a segregarse de nuevo, mostrando que los alelos mismos, como opinaba Mendel, permanecen inalterados, dando una razón de uno rojo a dos ruanos a uno blanco. Otros ejemplos pueden ser; las gallinas andaluzas (negras, blancas y azuladas). Las plantas investigadas por K. Correns, flores rojas, blancas y rosadas. Codominancia; dos caracteres dominantes que se manifiestan sin mezclarse. Ejemplo los caballos pintos. Alelos múltiples. Muchos genes tienen más de un alelo para un determinado rasgo. Los grupos sanguíneos A, B, AB y O son ejemplos de alelos múltiples (genes A, B y O). Los alelos A y B son ambos dominantes, se dice que son codominantes, mientras que el alelo O es recesivo. Si una persona tiene sangre tipo AB, significa que por lo menos uno de sus padres tenía el alelo A y el otro B. Si una persona tiene sangre tipo A significa que un alelo fue heredado de uno de sus padres y que un alelo A ó

O fue heredado del otro. Una persona con sangre tipo O debe tener ambos padres portadores de un alelo O, aunque fenotípicamente sean A ó B. Un solo carácter puede estar regido por más de dos alelos en cada locus del cromosoma. Ejemplos color del pelaje de los conejos, grupos sanguíneos de las personas. Grupos Sanguíneos. Gracias al Médico Karl Landsteiner se descubrió un sistema de clasificación de mucha importancia en las transfusiones sanguíneas. FENOTIPO

GENOTIPO

Grupo A

AA ó AO

Grupo B

BB ó BO

Grupo AB

AB

Grupo O

OO

Recordar que el donador universal son los grupo O, y estos solo pueden recibir sangre del tipo O. Por otro lado el AB puede recibir de cualquier grupo pero solamente donar al AB. Además de los grupos sanguíneos, existe un factor descubierto en 1940 por Landsteiner y Wilmer; el Rh+ (dominante) y Rh-(recesivo). Aspectos relevantes sobre la genética y la responsabilidad de las personas en los procesos. En 1956, Joe Hin Tijo

y Albert Levan demuestran que el ADN humano está

constituido por 23 pares de cromosomas. Otras definiciones

Cariotipo; características del conjunto de cromosoma (tamaño, forma y número), de una célula somática típica de una especie (individuo), o de una cepa determinada. Cariograma o idiograma; es la representación esquemática del cariotipo. No hay que olvidar que muchos problemas de la salud de las personas son de origen genético y los matrimonios con cierto grado de consanguinidad aumentan las probabilidades de que sean transmitidas. Manipulación de la Herencia El eje base de este tema es la BIOTECNOLOGÍA que se define como todos aquellos conocimientos producidos por el ser humano , para mejorar diversas técnicas, con el propósito de mejorar la especie(producción), aunque en ocasiones pone en peligro la supervivencia de ellas mismas. Avances claves de la Biotecnología: 1. La manipulación de la herencia 2. El proyecto Genoma Para el primer punto; Manipulación de la herencia, se tienen las siguientes técnicas: La Selección artificial: Este tipo de selección lo que hace es separar organismos, para escoger una o varias características genéticas; procura la selección de los caracteres deseables, para una mayor producción. El Cruzamiento:

Se llama Técnicas de cruzamiento cuando se mezclan las mejores características de una misma especie o diferentes, pero compatibles entre ellas. El caballo o yegua (Equus caballus) con 64 cromosomas se cruza con la burra o burro (Equus asinus) y producen una mula que posee 63 cromosomas. Las mulas son estériles. La Mutación: Las mutaciones son cambios que se presentan en el contenido genético, las cuales se pueden dar de forma natural. Pero también las mutaciones pueden ser provocadas artificialmente por medio de la técnica llamada mutación inducida Organismos Transgénicos: ADN Recombinante o ingeniería genética. En 1971, P. Berg y otros de la Universidad de Standford unieron dos trozos de ADN de especies diferentes en una misma molécula.

La cual se convirtió en la primera

molécula de ADN Un organismo transgénico es

un organismo tratado para incorporarles genes que

no son propios de su especie. Organismos clonados: Mediante esta técnica se obtiene un organismo idéntico a otro, así las características genéticas serán iguales. la creación de la oveja Dolly. Fecundación in vitro o FIVET:

Un ejemplo de clonación en animales fue

El FIVET es una técnica que se conoce con el nombre de Reproducción Asistida. También se le conoce como la fecundación realizada fuera del sistema reproductor de la hembra. Fases de la técnica: 1. Extracción (ovulos y espermatozoidez) 2. Fecundación en tubo de ensayo 3. Implantación del embrión Inseminación artificial: Consiste en introducir el esperma de un macho en las vías genitales de una hembra, de la misma especie, sin que se produzca la cópula (acto sexual). Esta técnica debe realizarse cuando la hembra esté ovulando. Se ha usado sobre todo en ganadería, pues permite obtener el material genético de los machos mejor dotados, incluso almacenarlo, con el fin de ser utilizado en varias hembras a la vez y en cualquier momento, sin tener que desplazar al macho o a la hembra grandes distancias. Proyecto Genoma Humano: El proyecto consiste en conocer la totalidad de los genes responsables de las características humanas y su ubicación exacta dentro de cada cromosoma. Este proyecto podría ser beneficioso especialmente en medicina, ya que con los conocimientos actuales se podrían reponer los genes dañados en una persona por otros nuevos, similar a las refacciones que se hacen en los vehículos. La posibilidad de aplicar este conocimiento ha generado controversias y oposiciones en muchos sectores, entre las que se destacan especialmente las de carácter religioso, ético y moral.

Herencia y evolución… El concepto más importante en la Biología es el de la Evolución, teoría unificadora que explica el origen de diversas formas de vida como resultado de cambios en su carga genética a través del tiempo. La teoría de la evolución establece que los organismos modernos descienden, con modificaciones, de formas de vida preexistentes. La evolución surge como consecuencia de varios procesos naturales: Variación genética entre los miembros de una población. Todos los organismos presentan caracteres variables, ellos son una cuestión de azar, aparecen en cada población natural y se heredan entre los individuos. No las produce una fuerza creadora, ni el ambiente, ni el esfuerzo inconsciente del organismo, no tienen destino ni dirección, pero a menudo ofrecen valores adaptativos positivos o negativos. Sobre-reproducción: todos los organismos tienden a reproducirse mas allá de la capacidad de su medio ambiente para mantenerlos (esto se basó en las teorías de Thomas Malthus, señaló que las poblaciones tienden a crecer geométricamente hasta encontrar un límite al tamaño de su población dado por la restricción, entre otros, de la cantidad de alimentos). Competencia por los recursos, comida, espacio, etc. Dado que existe variación y exceso de individuos, aquellos con alguna ventaja competitiva lograrán llegar a la edad adulta y capaz de reproducirse y transmitir sus características Selección natural, debido a esta supervivencia y reproducción incrementada de organismos que presentan variaciones favorables, una gran parte de los población nueva se adapta a las condiciones ambientales prevalecientes, De esta manera, el ambiente "SELECCIONA" a los organismos mejor "adaptados".

Algunas veces se hace referencia a este hecho como "la supervivencia del mas fuerte", en realidad tiene más que ver con los logros reproductivos del organismo más que con la fuerza del mismo.

A nivel genético; el proceso evolutivo posee dos fases; 

La reproducción sexual y las mutaciones que favorecen la aparición de las variaciones hereditarias.



La selección natural, la deriva genética al azar, y la migración génica, que juntas favorecen la transmisión de las variaciones hereditarias de generación en generación.

Variaciones heredables. Causas; Presión diferencial del ambiente (cambios sin interés evolutivo). Mecanismos de variabilidad; reproducción sexual y mutaciones. Finalmente las variaciones heredadas se pueden transmitir mediante: 

Selección natural



Desplazamiento genético al azar



Migración génica

Proceso evolutivo Una especie es un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden cruzarse entre sí y producir descendencia fértil, pero no pueden hacerlo (o no lo hacen

en

circunstancias

normales)

con

los

integrantes

de

poblaciones

pertenecientes a otras especies. Por tanto, desde un punto de vista genético, se define la especie como la unidad reproductiva, es decir, el conjunto de individuos con capacidad de producir descendencia fértil por cruzamiento entre sus miembros. Recuerde que la especiación ocurre cuando un proceso evolutivo produce efectos en las especies originales, que culminan especies nuevas(o subespecies). La especiación se relaciona con los siguientes mecanismos evolutivos: Aislamiento reproductivo= Ocurre cuando una población queda en aislamiento reproductivo de otros miembros de la especie. Se piensa que tal situación se presenta de dos maneras, a través de especiación Alopátrica (cuando una población se separa geográficamente del resto de la especie y de manera subsecuente por selección natural) y simpátrica (cuando una población forma una especie en la misma región geográfica que su especie progenitora).

Competencia= A medida que la densidad de la población aumenta la competencia también lo hace por recursos como espacio, alimento, refugio, agua, minerales y luz solar. Esto eleva la tasa de mortalidad, redúcela tasa de natalidad, e inclusive llegar a la extinción. Radiación adaptativa= es un proceso de que describe la rápida especiación una o varias especies

de

para llenar muchos nichos ecológicos. Este es un proceso

de la evolución cuyas herramientas son la

mutación

y la

selección natural.

Ocurre con frecuencia cuando se introduce una especie en un nuevo ecosistema o cuando hay especies que logran sobrevivir en un ambiente que le era hasta entonces inalcanzable. Deriva Genética= es el mecanismo que rompe el equilibrio en las poblaciones para que ocurran cambios genéticos que propician la evolución de dichas poblaciones. Eso sí, la selección ocurre al azar en poblaciones PEQUEÑAS. Migración genética= es la introducción de un gen por mestizaje con otras poblaciones vecinas. Variabilidad intraespecificas= debido a las variaciones intraespecificas, la especiación puede ocurrir en una misma zona y son llamadas especies simpátricas (causadas por procesos de poliploidía y autofecundación). Estos procesos son más probables en las plantas que en los animales. No debemos obviar que este mecanismo puede ocurrir en zonas diferentes por causa de una barrera que favorece el aislamiento geográfico. A esas especies se les llama especies alopátricas; esto quiere decir que reaccionan positivamente ante la selección natural. Los individuos de una misma especie presentan genes comunes, pero en algunas zonas, aparecen individuos con variaciones y logran sobrevivir a estas causas se le conocen como variaciones intraespecificas. Hay que reconocer dos procesos importantes, más bien estudios;



Microevolución; estudio de los procesos evolutivos de los grupos de razas, especies o géneros.



Macroevolución; estudio de los procesos evolutivos de los grandes troncos vegetales y animales.

Evidencias del proceso evolutivo Las evidencias del proceso evolutivo son el conjunto de pruebas que los científicos han reunido para demostrar que la evolución es un proceso característico de la materia viva y que todos los organismos que viven en la Tierra descienden de un ancestro común. Las especies actuales son un estado en el proceso evolutivo, y su riqueza relativa es el producto de una larga serie de eventos de especiación y de extinción. La evolución favorece la adaptación; es decir las relaciones eficientes entre los organismo y el medio… Concepto importante: Filogenia; estudia la historia de la evolución, utilizando pruebas directas e indirectas. • Directas: Son las evidencias que son o fueron parte del organismo, por ejemplo: huesos y dientes. • Indirectas: Son las evidencias que no están en el organismo pero que se sabe que fue hecha por el organismo y son prueba de una actividad orgánica, por ejemplo: huellas, coprolitos, gastrolitos, etc. Ejemplos de algunas pruebas Paleontológicas: Los fósiles son restos de organismos, se les considera también como pruebas directas, ejemplo de ellos son las huellas. Puede tratarse dura inalterada por ejemplo, un diente o un hueso, madera o huesos petrificados, un molde de una roca, conchas, partes maderables convertidos en piedras, etc. Se encuentran

normalmente en rocas sedimentarias, cuyas capas o sedimentos se depositaron poco a poco esto hace posible que se noten las diferencias entre los fósiles de las capas, evidenciando el cambio a través del tiempo se les llama petrificaciones. En síntesis tenemos: moldes, impresiones, pruebas geológicas y animales conservados intactos. Anatómicas: Un ejemplo típico para diferenciar entre una semejanza homológica y una semejanza analógica es el de las extremidades de los vertebrados. Si comparamos las aletas de un pez con las de un delfín o una ballena, nos sorprende la semejanza externa de unas y otras. Pero si observamos la estructura ósea de unas y otras, veremos desvanecerse las semejanzas. El esqueleto de las aletas de las ballenas y de los delfines solo difiere de pequeños detalles del cualquier mamífero terrestre típico. En cambio, el esqueleto de la aleta de los peces varía enormemente. Embriológicas: El estudio comparado del desarrollo de los embriones aportaría, según el darwinismo, otra de las pruebas clásicas en favor de la evolución. Al parecer, determinadas similitudes entre embriones de peces, aves, mamíferos y seres humanos demostrarían que todos ellos descenderían de antepasados comunes parecidos a los peces. Darwin lo explicaba así: “De dos o más grupos de animales, aunque difieran mucho entre sí por su conformación y costumbres en estado adulto, si pasan por fases embrionarias muy semejantes, podemos estar seguros de que todos ellos descienden de una misma forma madre y, por consiguiente, de que tienen estrecho parentesco. Así, pues, la comunidad de estructura embrionaria revela la comunidad de origen. La embriología aumenta mucho en interés cuando consideramos al embrión como un

retrato, más o menos borroso, del progenitor de todos los miembros de una misma gran clase” Es decir que, durante los primeros estadios en el útero materno, los embriones pasaban por formas que recordaban las transformaciones experimentadas por sus ancestros a lo largo de la evolución. Se señalaba, por ejemplo, que en los embriones humanos igual que en los de gallina, se podían observar arcos aórticos similares y un corazón con sólo una aurícula y un ventrículo como el que poseen los peces actuales. Esto se interpretaba como una prueba embriológica de que tanto los hombres como las aves habían evolucionado a partir de sus antepasados los peces. Bioquímicas: Estudios bioquímicos han encontrado similitud en secuencia de aminoácidos de las proteínas de diferentes organismos tales como el hombre, el conejo, el pingüino, la cascabel, el atún, lo que ha brindado información de una medida de semejanza en la secuencia de bases del ADN, las diferencias se interpretan como indicadores del grado de evolución producido en las diversas poblaciones. Todos los seres vivos tienen los mismos mecanismos bioquímicos fundamentales: Todos poseen ADN La mayoría recurre a los mismos ciclos y otros procesos para obtener energía. AHORA hablemos un poco de EXTINCIÓN Recordemos que la extinción parece ser el destino común de las especies; puesto que nosotros y el resto de organismo nunca dejamos de evolucionar. El estudio de las asociaciones de fósiles permite detallar la distribución de especies en el tiempo y las condiciones de la época. Como dato interesante algunos de los pocos fósiles vivientes de hoy se pueden destacar; Gaspar, Tuétara, secuoyas gigantes…

Le y de la derivación y la variedad La duración de las especies de épocas geológicas ha sido limitada y entre más antiguas sean, más simples resultan. Asuntos de interés; Origen de las aves El origen de las aves ha sido un asunto contencioso dentro de la biología evolutiva por muchos años, pero más recientemente ha surgido un consenso científico que sostiene que las aves son un grupo de dinosaurios terópodos que evolucionaron durante la era Mesozoica. Se propuso una relación cercana entre aves y dinosaurios por primera vez en el siglo XIX luego del descubrimiento del ave primitiva Archaeopteryx en Alemania y ha sido casi confirmado desde la década de 1960 por anatomía comparada y el método cladístico de análisis de las relaciones evolutivas. Los descubrimientos que están ocurriendo de fósiles de dinosaurios con plumas en la provincia de Liaoning en la República Popular China ha permitido una compresión nueva sobre el asunto tanto para científicos como para el público general. En el sentido filogenético las aves son dinosaurios. Las aves comparten con los dinosaurios varias características del esqueleto que son únicas, especialmente con los terópodos derivados de maniraptora como los dromeosáuridos, los que en la mayoría de los análisis muestran ser sus parientes más próximos. Aunque son más difíciles de identificar en los restos fósiles, existen similitudes en los sistemas digestivo y cardiovascular, así como similitudes de comportamiento y la presencia compartida de plumas, que también conectan a las aves con dinosaurios. El impactante descubrimiento de tejidos blandos fosilizados de Tyrannosaurus rex permitió la comparación de anatomía celular y secuenciación de proteína de tejido de colágeno, los que proveyeron información adicional que corrobora la relación de aves y dinosaurios. Extinción de los dinosaurios

Los dinosaurios se extinguieron hace unos 65 millones de años. Existen dos teorías que tratan de explicar la causa: Teoría del Meteorito: propone que los procesos fotosintéticos, fueron bloqueados por una extensa nube de polvo, lo que trajo como consecuencia la ruptura de las cadenas alimenticias, envenenamiento de las aguas, aumento y descenso de la temperatura. Así como la expansión de radiación y una fina capa de iridio, sobre el planeta. Teoría de la Actividad Volcánica: provoca la concentración del iridio en la superficie terrestre de entonces debido a la excesiva actividad volcánica. Muchas interrogantes sobre estos acontecimientos, aún están en el tapete, pero el cambio climático, fue el factor determinante, de la extinción de los dinosaurios y de muchas otras especies. Otras razones de una extinción en general; 

Condiciones adversad del medio



Escaso número de representantes



Dificultad de suplir alimentos y encontrar refugio



Especie( por ejemplo organismos muy grandes en tamaño)

Distribución de plantas y animales *Los organismos aparecen en la Tierra con cierto orden de fases; en las cuales se puede determinar el desarrollo individual. Por ejemplo se ha comprobado que la vida se genero en el fondo de los océanos y posteriormente fue invadiendo las tierras secas y el aire. Hay que destacar la LEY DE LA RECAPITULACIÓN definida por Ernest Haeckel. El embrión (humano) repite en su desarrollo el proceso evolutivo sufrido por sus supuestos antecesores. Esta presunción sostiene que al ir creciendo en el vientre materno, exhibe primero las características del pez, luego las del reptil y finalmente las humanas. Esto fue presentado durante años como evidencia de la teoría de la evolución, pero eventualmente fue considerado algo totalmente no científico y sólo una elucubración mental.

*El origen de los seres vivos debe estar en células capaces de nutrirse de materiales acumulados en el medio. Hay unos que debido a las limitaciones tuvieron que sintetizar sus alimentos (seres autótrofos). En resumen se puede destacar que la distribución de las plantas y animales es una prueba de la aparición de la diversidad de especies y desplazamiento, que estos vivieron a través de los tiempos. Es importante definir lo que es Biogeografía; como un área de diversidad disciplinas de la ciencia (Biología, Geografía, Geología) que estudia la distribución geográfica de los seres vivos y las causas que la han determinado. En el proceso de la distribución entran en juego diversos factores; 

Eventos naturales; como los atmosféricos, y la toda la variedad climatológica en general.



Los fenómenos geológicos; que dieron lugar a los biomas y formaciones geográficas, entre ellos el vulcanismo, glaciares, formación de continentes, montañas, lagos, mares.



Intervención Humana; la mano del hombre ha modificado realmente todos los ecosistemas de la faz de la Tierra, y esto es un factor determinante en la distribución de animales y vegetales.

Teorías del origen de las especies e hipótesis acerca del origen de la vida Entre las primeras ideas en el siglo XVlll surgen ideas erróneas sobre el mecanismo de la sustitución de especies: El Creacionismo (Georges Cuvier 1769-1832) propuso que, “Dios permitió sucesivas catástrofes y seguidas de actos creadores”. A mediados del siglo XlX apareció un nuevo pensamiento: El Transformismo J. B. Lamarck (1744-1829) y C. Darwin (1809-1882) son los expositores más importantes de la idea de que las especies descienden de otras.

Es decir las teorías evolucionistas. Juan Bautista Lamarck, zoólogo, 1809 expuso “Los organismos poseen una fuerza vital que les permite adaptarse a las fuerzas ambientales adversas y sobreponerse a ellas”. Propuso la primera teoría sobre la evolución y se denomina: TEORIA DE LOS CARACTERES ADQUIRIDOS LAMARCK planteo que en los seres vivos aparecían órganos nuevos como respuesta a las condiciones del ambiente e, incluso, que el tamaño de estos era proporcional al uso y desuso” Las modificaciones adaptativas están determinadas por el uso y el desuso de los órganos. Además, consideró que todos los cambios eran hereditarios (cuello de la jirafa y cola de los ratones) Ejemplo de la Teoría de los Caracteres Adquiridos y evolutivo de la hipótesis “del Teoría de la selección natural ( Carlos Darwin y Wallace) Darwin entendió que toda población consiste de individuos ligeramente distintos unos de otros. Las variaciones que existen entre los individuos hace que cada uno tenga distintas capacidades para adaptarse al medio natural, reproducirse exitosamente y transmitir sus rasgos a su descendencia. Al paso de las generaciones, los rasgos de los individuos que mejor se adaptaron a las condiciones naturales se vuelven más comunes y la población evoluciona. Darwin llamó a este proceso "descendencia con modificación". Del mismo modo, la naturaleza selecciona las especies mejor adaptadas para sobrevivir y reproducirse. Este proceso se conoce como "selección natural". Teoría de las mutaciones El mutacionismo abarca a todas aquellas teorías de la evolución en las que la mutación es la principal fuerza de cambio. El mutacionismo considera que las

mutaciones son el agente verdaderamente creativo del cambio orgánico (frente a la selección natural), dando lugar a una evolución discontinua (frente al gradualismo postulado por Darwin).

Teoría del equilibrio punteado “La teoría del equilibrio puntuado es una teoría del campo de la evolución biológica propuesta por Niles Eldredge y Stephen Jay Gould en 1972. Lo específico de la teoría del equilibrio puntuado tiene que ver con el ritmo al que evolucionan las especies. Según Eldredge y Gould, durante la mayor parte del tiempo de existencia de una especie esta permanecería estable o con cambios menores (periodos de estasis), acumulándose cambio evolutivo durante el proceso de especiación (formación de una especie nueva), que sería una especie de revolución genética breve en términos geológicos. No se discute el carácter gradual del cambio evolutivo, sino que se niega la uniformidad de su ritmo. Las diferencias entre la "teoría sintética" y la "teoría del equilibrio puntuado" se refieren no solo al tiempo (rápido o lento) de la evolución, sino también al modo en que esta se despliega. Así, los neodarwinistas defienden que la evolución se desarrolla en el tiempo, básicamente, según un patrón lineal o filogenético, mientras que los puntuacioncitas son partidarios de una evolución en mosaico, es decir: ramificada. La idea de aquellos es la sucesión lineal de una especie a otra; para estos, en cambio, una especie ancestral da lugar a múltiples especies descendientes que, a su vez, o se extinguen o continúan ramificándose Teoría Sintética (Theodosius Dobzhasky Meyer y George Simpson) La teoría sintética de la evolución o

neodarwinismo, consiste en la fusión entre el

darwinismo clásico y la genética moderna, formulada en el siglo XX. Básicamente

dice que los fenómenos evolutivos son el resultado de la relación entre las mutaciones y la acción de la selección natural. El neodarwinismo se "alimenta" de diferentes teorías como la de Darwin, las leyes de la genética de Mendel, principalmente por mutaciones genéticas y la genética de poblaciones matemática con el fin de encontrar la relación entre la unidad de la evolución (genes) y el mecanismo de evolución (selección natural). Pero dicha alimentación, más allá de lograr este fin, también fundamenta los 4 principios que defiende esta teoría Principios de la síntesis moderna: La síntesis evolutiva moderna establece que la variación genética de las poblaciones surge por azar mediante la mutación (errores en la replicación del ADN) y la recombinación (mezcla de cromosomas homólogos durante la meiosis). La evolución se basa en los cambios en la frecuencia de los alelos entre las generaciones, mientras que la especiación ocurre de manera gradual cuando las poblaciones están aisladas reproductivamente. Por otra parte, la teoría sintética establece la selección natural como el mecanismo principal del cambio evolutivo. Un gen es un segmento del ADN que contiene la información necesaria para determinar una característica de un organismo. Mediante ciertos mecanismos, el ADN se duplicará en el momento de la reproducción y una copia de él se transmitirá a las células germinales que darán origen a un nuevo individuo. La transcripción se realizará con mucha fidelidad, pero en ocasiones, y debido a diferentes causas, se producirán errores que son uno de los posibles orígenes de nuevos genes, es decir, de las mutaciones (Jacques Monod: dijo el material genético es constante y puede cambiar solo con mutación) Hipótesis sobre el origen de la vida. HIPOTESIS

ACERCA

DEL

ORIGEN

DE

LA

EXPERIMENTACION (PANSPERMIA o COSMOZOICA)

VIDA

HIPOTESIS

DE

LA

También llamada Panspermia o Cosmozoica. Propone “La vida se origina a partir de otras formas de vida provenientes de otros mundos, transportadas, probablemente, por meteoritos o polvo espacial”. Aspectos sobresalientes: “La vida proviene de otros mundos”. HIPOTESIS DE LA GENERACION ESPONTANEA Propone “La vida pudo producirse en cualquier momento, a partir de materia inerte”, pero Luis Pasteur demostró la invalidez de esta hipótesis. Aspectos sobresalientes: “La vida se produce en cualquier momento a partir de materia inerte”. Dada por Naturalistas Antiguos.

HIPOTESIS DEL ORIGEN QUIMIOSINTETICO Propone “La vida se originó en el Planeta, a partir de materia inorgánica (no viviente), bajo condiciones especiales, en cuatro fases o etapas”. 1. Se formaron moléculas orgánicas simples. 2. Polimerización. 3. Organización de moléculas complejas. 4. Formación de célula primitiva. Aspectos sobresalientes: “Propone que las condiciones primitivas del planeta permitieron la vida a partir de sustancias inorgánicas”. Dos científicos norteamericanos, Miller y Urey, probaron mediante un experimento que se puede obtener materia orgánica como los aminoácidos. Estos en ausencia de oxígeno, forman compuestos orgánicos más complejos como las proteínas, a partir de moléculas inorgánicas como las de la Atmósfera terrestre primitiva.

HIPOTESIS DE LA CREACION DIVINA Explica el momento en que se generó la vida de la nada, lo cita como un acontecimiento extraordinario, obra de fuerza o agentes sobrenaturales e inexplicables (Dios-Génesis). Pruebas de la existencia de un tronco común entre los humanos Se dice que el ser humano data de hace 40mil años. También se dice que la única huella que por el momento se tiene de la existencia del ancestro común, está en la genética. Caso especial e importante se dice que nosotros descendemos de los monos. Hoy se sabe que los grandes simios poseen 24 pares de cromosomas, mientras que nosotros poseemos 23. BIODIVERSIDAD Y LOS INVENTARIOS DE LAS FORMAS DE VIDA BIODIVERSIDAD: Concepto: “Se refiere a la totalidad de especies, de sus genes o caracteres genéticos que integran los ecosistemas y a la complejidad resultante de la interacción de estos”. La biodiversidad se ve amenazada por diversos factores; 1. NATURALES; climatológicos; geológicos o de endemismo 2. HUMANOS: 1. alteración de los ecosistemas. 2. Falta de visión integral en el manejo del agua. 3. Limitado conocimiento científico y la indebida valoración de la biodiversidad. 4. Debilidad en la legislación o incumplimiento de la existente. Hay que definir lo que es taxonomía que es la ciencia biológica que se encarga de ordenar, comparar y diferenciar los organismos para describirlos y clasificarlos

jerárquicamente, con el fin de reflejar sus relaciones evolutivas. Pretende encontrar y utilizar un sistema natural. Es decir, busca interacciones naturales que agrupen y relacionen los seres vivos Carlos Linneo es considerado el padre de la Taxonomía. En los grupos taxonómicos las agrupaciones más grandes son los REINOS y los grupos más pequeños son las ESPECIES. Niveles o categorías taxonómicas en orden lógico y de mayor a menor, son los siguientes

La taxonomía moderna usa el nombre científico y algunas semejanzas utilizadas en las primeras propuestas de clasificación de los seres vivos, pero además está respaldada por los nuevos conocimientos de la genética y de los procesos evolutivos. También se usan otras categorías, de clasificación por decirlo así más modernos, basadas en técnicas moleculares, esta trata de insertar un dominio más y aumenta el número de reinos. Se proponen los siguientes dominios: 

Eubacteria



Archaea



Eucaryota

Los reinos propuestos (Carl Woese)

+Archezoa +Protozoa +Chromista +Biliphyta +Fungi +Plantae +Animalia Hay que añadir que los líquenes son organismos de difícil clasificación, pues aunque parecen plantas, en realidad no lo son, sino que resultan de la unión de un hongo y un alga. Los taxónomos deciden si se usa el hongo o el alga para clasificarlas. Pero en muchos casos se usa para ellos una clase separada llamada Eumycophyta. Se le da énfasis a la clasificación dada por Whittaker. Este sistema, por su gran sencillez y utilidad, se ha mantenido vigente hasta hoy día aunque actualmente se está mostrando ya como totalmente desfasado. Se basa en diferenciación por las características celulares, requisitos nutritivos, diferenciación de tejidos, etc. Mónera Son

organismos

microscópicos,

unicelulares

(Procariotas).

Por

ejemplo:

Eubacterias, Archeabacterias y algas verde-azules. Nutrición

absorbente,

quimiosintética,

fotoheterotrófica

o

fotoautotrófica.

Metabolismo anaerobio, facultativo, microaerófilo o aerobio. Reproducción asexual (a veces hay recombinación genética). Generalmente no móviles, y si lo son es por flagelos o por deslizamiento.

Protista Son organismos simples, microscópicos, predominantemente unicelulares, con núcleo celular (Eucariotas), que, dependiendo de las condiciones, pueden comportarse como plantas, realizando fotosíntesis, o como animales, ingiriendo su alimento. Por ejemplo: euglenas, diatomeas y protozoos. Normalmente aerobios. Nutrición ingestiva, absorbente o, si es fotoautotrófico, por plástidos fotosintéticos. Todas las formas se reproducen asexualmente; muchos tienen verdadera reproducción sexual con meiosis. No móviles, o si lo son, por medio de cilios, flagelos u otros medios (pseudópodos por ej.). Falta el embrión y las uniones celulares complejas. Fungi Son organismos unicelulares o multicelulares, con células de tipo Eucariota que tienen pared celular pero no están organizadas en tejidos. No llevan a cabo fotosíntesis y obtienen los nutrientes disolviendo y absorbiendo sustancias animales y vegetales en descomposición. Se reproducen por esporas. Ejemplos: Myxomycophyta (hongos mucilaginosos) y Eumycophyta (hongos verdaderos). Generalmente aerobios. De nutrición Heterotrófica. Sin Flagelos, ninguna motilidad excepto el protoplasma fluido. Producen esporas haploides. No hay pinocitosis o fagocitosis. Animalia Los animales son organismos multicelulares compuestos de células Eucariotas. Las células están organizadas en tejidos y falta la pared celular. No llevan a cabo fotosíntesis y obtienen los nutrientes principalmente por ingestión. Ejemplos: esponjas, gusanos, insectos y vertebrados. Aerobios. Nutrición principalmente ingestiva con digestión en una cavidad interior, pero algunas formas son absorbentes y falta la cavidad interior; hay fagocitosis y

pinocitosis. Reproducción principalmente sexual con meiosis (formación de gametos); organización haploide aunque en phyla inferiores falten los gametos. Motilidad basada en fibrilas contráctiles. El cigoto se desarrolla en blástula. Amplia diferenciación celular en tejidos con uniones celulares complejas. Plantae Las plantas son organismos multicelulares Eukariotas. Las células están organizadas en tejidos y tienen pared celular. Obtienen nutrientes por fotosíntesis (proceso cuya fuente energética es la luz solar y cuyo agente es el pigmento verde llamado clorofila o algún otro similar) y absorción. Ejemplos: algas verdes, musgos, helechos, coníferas y plantas con flores. Principalmente plantas autotróficas multicelulares, con pared y, frecuentemente, células vacuoladas y plasmidos fotosintéticos. Aerobias. Organización de tejidos avanzada; desarrollo por embriones sólidos. Reproducción principalmente sexual, con organización haploide y diploide ("alternancia de generaciones"); la fase haploide reducida en miembros superiores del reino. Generalmente no móviles.

Reino Plantae

Reino Animal

El reino de los animales también se puede clasificar por el número de células, pro simetría corporal, por cantidad corporal y por desarrollo de órganos y sistemas. Biodiversidad en Costa Rica

Las zonas tropicales del continente americano (neotrópico), donde se ubica Costa Rica, albergan mayor diversidad de especies y ecosistemas y una gama más amplia de interacciones, en comparación con las otras regiones tropicales del mundo. Desde luego, esta diversidad también es mucho más rica que la de las zonas templadas y frías. Con sólo 51.100 km2 de superficie terrestre (0,03% de la mundial) y 589.000 km2 de mar territorial, Costa Rica es considerado uno de los 20 países con mayor biodiversidad del mundo. Su posición geográfica, sus dos costas y su sistema montañoso, que provee numerosos y variados microclimas, son algunas de las razones que explican esta riqueza natural, tanto en especies como en ecosistemas. Las más de 500.000 especies que se supone se encuentran en este pequeño territorio representan cerca del 4% del total de las especies estimadas a nivel mundial. De estas 500.000, poco más de 300.000 son insectos. El país tiene más de 90 mil especies conocidas, aproximadamente el 4,5% de la biodiversidad que se conoce en todo el mundo. De un total de 228 países en el mundo, Costa Rica está entre los 20 países con más alta diversidad de especies. Se sitúa entre los nueve países del planeta con una diversidad extremadamente alta de organismos en sus ecosistemas boscosos. En cuanto al número de especies de plantas y vertebrados, Costa Rica ocupa el número 17 en plantas, el 13 en anfibios, el 20 en reptiles, el 24 en aves y el 32 en mamíferos. Esta riqueza se debe a su posición geográfica en el neotrópico, su historia geológica, sus dos costas y un sistema montañoso que provee numerosos y variados microclimas. El marco legal para la conservación y uso sostenible de la biodiversidad es muy amplio en el país. Se ha visto fortalecido con la implementación de la Ley de

Biodiversidad, aprobada en 1998 y la formulación, mediante un proceso altamente participativo a nivel local y nacional, de la Estrategia Nacional de Conservación y Uso Sostenible de la Biodiversidad, finalizada y oficializada en 1999. La Ley de Biodiversidad establece que la Comisión Nacional de Gestión de la Biodiversidad (CONAGEBIO) es también responsable junto con el SINAC de la administración de los recursos naturales en el país. Complementando la labor nacional en asuntos legales, a nivel internacional y regional existen varios convenios firmados y ratificados por Costa Rica, como el de Diversidad Biológica, el que controla el tráfico de especies en peligro, llamado CITES, y el de Humedales o RAMSAR entre muchos otros. EQUILIBRIO DEL CUPERO HUMANO HOMEOSTASIS: Conjunto de fenómenos de autorregulación que le permiten al organismo mantener sus condiciones internas. Tendencia de los organismos a mantener un medio interno constante. Es la clave de la adaptación de los organismos. Por ejemplo: la termorregulación de las culebras. Ellas se calientan al sol y se ocultan cuando alcanzan la temperatura adecuada para las funciones. El Sistema Nervioso y Endocrino son sistemas claves para que la homeóstasis se consiga. Algunos mecanismos homeostáticos del cuerpo humano ✷ Reguladores de temperatura corporal Para un funcionamiento óptimo de nuestro cuerpo la temperatura debe ser de 36,5º C a unos 37º C Algunos elementos que permiten la regulación de la temperatura corporal son: 1. La circulación sanguínea 2. La respiración

3. Las glándulas sudoríparas 4. Los escalofríos, movimientos musculares que aumentan el calor corporal Los mamíferos son Homeotermos (sangre caliente), como las aves y el ser humano. Los Homeotermos usan la respiración celular para obtener calor. Los demás son Poiquilotermos (sangre fría), porque son incapaces de mantener la temperatura corporal constante. Por ejemplo: los acuáticos y los poiquilotermos terrestres usan la evaporación como una forma de enfriarse. ✷ Eliminación de desechos Es otro mecanismo homeostático porque procura la eliminación de los materiales que se producen durante la respiración celular (CO 2, H2O y compuestos nitrogenados como la urea), procurando con ello, la estabilidad u homeóstasis celular. Los elementos que ayudan en la eliminación de desechos: 1. Aparato respiratorio 2. Piel 3. Aparato urinario FACTORES QUE AFECTAN LA HOMEOSTASIS; RESTITUCION DE DAÑOS Se refiere a algunas lesiones de las estructuras (heridas, quemaduras y otras) o la invasión de microorganismos que producen daños, los cuales son atendidos mediante reacciones de restitución, entre ellos: 1. Coagulación y regeneración de tejidos. 2. Barreras de defensa biológica: glóbulos blancos (nos defienden de los invasores mediante la fagocitosis), nódulos linfáticos (filtran los microorganismos invasores), el bazo y el hígado (son una 3º barrera que posee células fagocitarias), el timo y la médula ósea.

3. Los anticuerpos nos protegen de sustancias nocivas llamadas antígenos. 4. La INMUNIDAD: resistencia a cierta enfermedad, puede ser natural o adquirida. Inmunidad Activa: provocada por antígenos muertos o debilitados. Inmunidad Pasiva: se logra inoculando anticuerpos de otros organismos invadidos para inyectarlos al cuerpo humano. Inmunidad Natural: se puede ser inmune de forma natural (herencia)

Salud “Estado en que el ser humano ejerce armoniosamente todas sus funciones” “Completo bienestar físico, mental y social de una persona”, según la OMS. El sistema nervioso y el sistema hormonal regulan muchas actividades que realizan los otros sistemas para conservar el equilibrio. Gracias a conexiones nerviosas y al vertido o flujo de cantidades óptimas de sustancias hormonales en el torrente sanguíneo. ENFERMEDAD: es la alteración, más o menos grave de la salud. Pérdida del equilibrio o estabilidad. La Enfermedad Transmisible, es causada por un agente patógeno, llevado por un agente transmisor.

AGENTE TRANSMISOR: la mosca, piojos, chinches, zancudos y otros. Agente trasmisor

Agente

patógeno

Enfermedad

Piojos

Rickettsias

Tifus

Chinche

Trypanosoma cruzi Mal de chagas Chupa sangre Zancudo Virus Dengue Algunos Agentes Patógenos y las enfermedades que causan: VIRUS

BACTERIAS

PROTOZOARIOS

RABIA

TIFOIDEA

PALUDISMO

Las

enfermedades pueden trasmitirse por contacto directo (la sífilis y la gonorrea) o indirecto (la gripe). Según el daño que causen las enfermedades se consideran: leves o severas. Destruyen tejidos: poliomelitis o Envenenan: paludismo ENFERMEDADES PRODUCIDAS POR BACTERIAS, PROTOZOARIOS Y VIRUS

Recuerde que también hay enfermedades con genéticas y malformaciones. Por ejemplo: 

Congénitas; Síndrome de Dawn y Trisomía 18.



Malformaciones; Paladar hendido, labio leporino, espina bífida.

Drogadicción Dependencia psicológica y física que puede desarrollar una persona con respecto a una droga. Está adicción causa daños físicos, emocionales, sociales… Ahora algunas enfermedades se pueden comportar como pandémicas, endémicas y epidémicas. Las enfermedades endémicas son aquellas enfermedades infecciosas que afectan de forma permanente, o en determinados períodos a una región. Se entiende por endémica una enfermedad que persiste durante un tiempo determinado en un lugar concreto y que afecta o puede afectar a un número importante de personas.

* Cólera * Dengue * Fiebre Amarilla * Gripe Aviar * Hanta Virus * Lepra * Malaria * Peste * Rabia * Salmonella * Tuberculosis Enfermedades epidémicas

* Causa del brote por una fuente común de infección. * Los mosquitos son el grupo más importante de insectos vectores y pueden transmitir enfermedades como paludismo, filariasis y cierto número de arbovirus, incluidos los virus de fiebre amarilla, dengue y dengue hemorrágico, encefalitis japonesaesa, encefalitis equina del Nuevo Mundo y varias fiebres parecidas al dengue. * Los roedores pueden ser el reservorio de enfermedades epidémicas entre ellas la leptospirosis, la peste, la tularemia, las yersiniosis, la coriomeningitis linfocítica, la fiebre de Lassa, la fiebre hemorrágica de Junín y Machupo y la fiebre hemorrágica con síndrome renal. * Gripe aviar: el brote de la gripe del pollo ha provocado casos humanos de la infección con el H5N1 y se han reportado muertos debido a este brote. * Viruela negra

: la viruela negra

es una enfermedad infecciosa grave , y

contagiosa causada por el Viruela virus , en algunos casos puede causar la muerte y la única forma de prevención era la Vacunación * Conjuntivitis: La conjuntivitis es una inflamación de la conjuntiva, que es la parte blanca que vemos del ojo y una de la

causa

más frecuentes son las

infecciones víricas o bacterianas de la conjuntiva. Otra causa muy frecuente es la enfermedad alérgica. También puede ser debida a irritación de la conjuntiva por humo, cremas, etc * Dengue: El dengue es una enfermedad infecciosa de causa viral Enfermedades pandémicas Una epidemia de la enfermedad ocurre cuando hay más casos de esa enfermedad que normal. Una pandemia es una epidemia mundial de una enfermedad. La investigación científica ha asistido a suprimir las enfermedades que crearon pandemias en generaciones primeras, solamente la amenaza de los nuevos

aumentos de los pandémicos en una edad donde recorrido de una gran cantidad de gente los continentes rápidamente por el aire. Plaga Los centros para el control de enfermedades definen la plaga como enfermedad infecciosa de los animales y de los seres humanos causados por una bacteria nombrada los pestis de Yersinia. La plaga, transferida por las pulgas que ocultaban en mercancías y la gente que viajaba de la región a la región, mató a millones de gente durante las Edades Medias. La CDC observa que la plaga continúa infectando a la gente que vive en rural y áreas remotas. La epidemia urbana principal pasada ocurrió en Los Ángeles durante los mediados de los años veinte. Los campines son rutinario hoy cerrado debido a las infestaciones de la plaga de ardillas y de roedores. En fecha 2009, la enfermedad es controlada por dosificaciones tempranas de antibióticos. Tuberculosis La tuberculosis (TB) era la causa principal de la muerte del mundo después de Primera Guerra Mundial, con las tropas de vuelta sirviendo como portadores de la enfermedad pandémica. La TB es causada por una bacteria llamada tuberculosis del micro bacteria, según la CDC. Puede atacar a cualquier parte del cuerpo, pero los pulmones se infectan en la mayoría de los pacientes. La TB es separada respirando en bacterias de una persona infectada. Los brotes actuales de la enfermedad implican una tensión virulenta, transformada mecanografiada XDR-TB que sea resistente a las drogas modernas (la designación del dr representa drogo resistente). Poliomielitis La poliomielitis era una enfermedad pandémica en los años 50. Debido a un esfuerzo subsecuente del mundo, era considerado suprimido hasta los años 80 en que los países dejaron de inmunizar a niños contra la enfermedad. El WHO es

esfuerzos para traer poliomielitis bajo control ha reducido el número de casos a partir del 350.000 de 1988 menos de 1.200 de 2005. La lección clara es que la vigilancia médica constante es necesaria evitar que ocurran de nuevo los brotes pandémicos. Gripe Los pandémicos de la gripe (gripe) de 1918 y los años 50 mataron a millones de gente. El WHO estima más de 40 millones muertos en el brote 1918 a 1919 solamente y especula que más de siete millones pueden morir en un pandémico contemporáneo de la gripe. El WHO, los E.E.U.U. se centra para el control de enfermedades (CDC), cabezas del gobierno del mundo, y las agencias corporativas y no lucrativas trabajan juntas cada año para desarrollar vacunas de la gripe para retardar la extensión de la enfermedad. Pandémicos futuros Cualquier enfermedad tiene el potencial para convertirse en un pandémico si se retrasa el tratamiento y se transfiere de la región geográfica del anfitrión a otras áreas. La voz de América (VOA) enumera la fiebre hemorrágica y el SIDA de Ebola como pandémicos del siglo XXI del potencial. La gripe, la TB y la neumonía asiática (SARS), las enfermedades que afectaron el mundo como pandémicos a partir del pasado, también rematan la lista de VOA para los pandémicos futuros. Prevención de ENFERMEDADES Los métodos de prevención de las enfermedades van desde simples precauciones en el hogar, como lavarse las manos, hasta las costosas campañas internacionales para erradicar enfermedades. El objetivo de la prevención es evitar que el cuerpo humano pierda el equilibrio del medio interno. Para lograrlo contamos con medios homeostáticos MEDIDAS

LA VIVIENDA: Ésta en una necesidad básica y representa un papel importante en la prevención de enfermedades. La promiscuidad produce una rápida propagación de las enfermedades. La falta de desagües, agua potable, alcantarillas y sanitarios hace que estas infecciones se transmitan de una persona a otra. En el trópico mueren cada año un millón de personas. Todos los esfuerzos están en controlar al mosquito portador del parásito de la "malaria". Esta se contagia por la picadura de un mosquito hembra. El control de la enfermedad se logra destruyendo la zona de cría (agua estancada), el tratamiento del agua con productos químicos para la destrucción de la larva de los mosquitos y el uso de insecticidas. Las personas que viajan a estas zonas deben tomar las píldoras antes de partir, durante el tiempo que residan allí y después del regreso durante cuatro semanas. Para asegurar la eficacia del medicamento, los viajeros deberán ingerir el fármaco correspondiente a la zona que visitarán. La industrialización ha generado nuevos problemas a causa de la contaminación del medio ambiente, con productos químicos en los desechos o en centrales nucleares. Los efectos de la radioactividad pueden producir distintos tipos de cáncer, aunque hayan pasado varios años después de la exposición a la radiación. EL CONTROL En 1980 la Organización Mundial de la Salud, declaró que la "viruela", una enfermedad en muchos casos mortal, estaba erradicada. Gracias al eficaz programa de vacunación mundial.

El método más antiguo para prevenir la propagación de enfermedades es la cuarentena,

(del

término

italiano quarantina, cuarenta

días),

es

el

aislamiento de animales (y antes de personas), antes de entrar a un país. Por ésta medida algunos países lograron evitar la introducción de enfermedades a su territorio. En el Reino Unido, esta norma tan severa de cuarentena para todos los animales, han logrado evitar la radicación de la rabia. LOS PROGRAMAS La vacunación en el primer año de vida, es una sólida protección para el ser humano contra las enfermedades. Gracias a ello, se han reducido las enfermedades muy comunes en el pasado. Esta inmunización, es también una práctica obligatoria en muchos países, contra enfermedades como la tuberculosis, la difteria y el tétanos. Además de la vacunación infantil, existen vacunas para quienes realicen viajes internacionales, para evitar el riesgo de contraer alguna enfermedad.

LA EDUCACIÓN Gran parte de la educación para la salud, corresponde a médicos, enfermeras y asistentes sanitarios, pero también las revistas, periódicos, televisión, radio y porque no Internet, aportan cada vez mas información. Se sabe que el alcohol y el tabaco, son muy perjudiciales para la salud, y existe la prohibición de fumar en algunos lugares, también están prohibida la venta de alcohol a menores de edad. También la educación es importante para el virus HIV, porque éste destruye el sistema inmunológico, incluyendo las propias células que deberían eliminarlo. Las

personas infectadas tienen el virus presente en la sangre, el semen, y en las secreciones vaginales. La enfermedad se transmite si éstos fluidos entran en la corriente sanguínea de otra persona. Esto ocurre con el contacto sexual (que sé expone al semen), porque penetra en los cortes de la vagina, o en el recto que es aún más delicado. También se contagian los drogadictos por las agujas hipodérmicas que comparten. Para esto también hay campañas informativas y educativas. LAS REVISIONES Estas sirven para detectar enfermedades, y comenzar con tratamientos anticipados para disminuir los riesgos. A través de exámenes ginecológicos regulares es posible reducir el fallecimiento de mujeres por cáncer del cuello uterino. También las mamografías detectan el cáncer de mama, se puede controlar la presión sanguínea para asegurarse de no llegar a niveles peligrosos, la diabetes se detecta con la presencia de azúcar en la orina. Los análisis de sangre, pueden revelar muchos trastornos, desde anemia hasta el virus del SIDA. Las revisiones médicas son costosas al igual que las medidas preventivas, pero ahorran

dinero

en

tratamientos

caros

una

vez

detectadas

las

enfermedades. Además salvan vidas. Un poco de información acerca de algunas enfermedades SIDA Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida, enfermedad grave provocada por un virus llamado VIH que destruye las defensas inmunitarias del organismo y lo expone a infecciones graves llamadas “oportunistas” y a ciertos cánceres. Se conocen dos tipos de VIH: 1. VIH-1, agente causal del SIDA en el mundo.

2. VIH – 2, menos virulento y sobre todo presente en Africa Occidental. Prueba de detección; ELISA, abreviatura inglesa de Enzyme Linked Imnunosobent Assay (en español, prueba inmunoenzimática). Es la prueba serológica (examen de sangre) más utilizada para detectar los anticuerpos fabricados por el organismo para luchar contra el virus VIH. ETS, abreviación de Enfermedades de Transmisión Sexual, el SIDA es una de ellas. El que una persona sea SEROPOSITIVA, indica que esta persona es portadora del virus del VIH. ENFERMEDADES DE TRANSMISION SEXUAL (ETS) O VENEREAS: SIFILIS 1. Enfermedad infecciosa tipo venéreo que produce degeneración de diversos tejidos. 2. Erupciones cutáneas y mucosas, con inflamaciones viscerales. 3. Se da por contagio por vía directa (relaciones sexuales), causada por la bacteria llamada Treponema pallidum. 4. En el hombre aparece una ulceración llamada chancro situada en el glande del pene. GONORREA O BLENORRAGIA 1. Enfermedad venérea causada por una bacteria llamada Neisseria gonorrhoea. 2. En las mujeres, se dan síntomas como flujo vaginal purulento y de mal olor, ardor al orinar y dolor abdominal pélvico. HERPES GENITAL 1. Erupción cutánea, (piel) acompañada de escozor y un racimo de pequeñas ampollas.

2. El VSH- 1, provoca el herpes labial. El VSH – 2, provoca el herpes genital, cuya erupción es dolorosa. HEPATITIS B 1. Es una ETS, pero, también se puede transmitir por vía sanguínea (transfusiones), de la madre al feto a través de la placenta y post- parto al recién nacido por medio de la lactancia. 2. Es causada por un virus. 3. Es asintomático, puede llevar a desarrollar una cirrosis y tumoraciones del hígado Ecosistemas; componentes y estructuras ECOLOGIA “Es la parte de la Biología que estudia las relaciones existentes entre los organismos y el medio en el cual viven” Estudia los lazos visibles o no visibles (relaciones) entre lo vivo y el medio no vivo que lo rodea. El término Ecología fue introducido al vocabulario de la Biología por el científico llamado Ernst Haeckel en 1869. En ecología se tiene estos niveles de organización; SER- Cualquier cosa que existe. Hay seres vivos, por ejemplo, bacterias, hongos, protozoarios, algas, animales, plantas, etc., y seres inertes, como los virus, una roca, el agua, la luz, el calor, el sol, una pluma, un cuaderno, una silla, una mesa, mi Pepsi, una pieza de pan, etc. INDIVIDUO- Un individuo es cualquier ser vivo, de cualquier especie. Por ejemplo, un gato, un perro, un elefante, un fresno, un naranjo, un humano, una mosca, una araña, un zacate, una amiba, una salmonela, una pulga, una euglena, un hongo, una lombiz de tierra, una avestruz, etc.

ESPECIE- Es un conjunto de individuos que poseen el mismo genoma. Genoma es el conjunto de genes que determinan las características fenotípicas de una especie. Por ejemplo, Felis catus (gato), Fraxinus greggii (fresno), Paramecium caudatum (paramecio), Homo sapiens (Humano), etc. POBLACIÓN- Es un conjunto de individuos que pertenecen a la misma especie y que ocupan el mismo hábitat. Por ejemplo, población de amibas en un estanque, población de ballenas en el Golfo de California, población de encinos en New Braunfels, población de cedros en Líbano, etc. COMUNIDAD- Es un conjunto de poblaciones interactuando entre sí, ocupando el mismo hábitat. Por ejemplo, una comunidad de semidesierto, formada por nopales, mezquites, gramíneas, escorpiones, escarabajos, lagartijas, etc. ECOSISTEMA- Es la combinación e interacción entre los factores bióticos (vivos) y los factores abióticos (inertes) en la naturaleza. También se dice que es una interacción entre una comunidad y el ambiente que le rodea. Ejemplo, charcas, lagos, océanos, cultivo, bosque, etc. BIOMA- Es un conjunto de comunidades vegetales que ocupan la misma área geográfica. Por ejemplo, Tundra, Taiga, Desierto, Bosque Templado Caducifolio, Bosque de Coníferas, Bosque tropical lluvioso, etc. BIÓSFERA (BIOSFERA)- Unidad ecológica constituída por el conjunto de todos los ecosistemas del planeta Tierra. Es la parte de nuestro planeta habitada por todos los seres vivos. COMPONENTES DEL ECOSISTEMA: ELEMENTOS BIOTICOS Son aquellos seres vivos que realizan sus funciones vitales en una zona determinada (Elementos vivos del ecosistema). Ejemplo: un árbol, una rana en el campo, una oveja del rebaño, una ameba en una gota de agua, etc.

ELEMENTOS ABIOTICOS Son los elementos no vivos del ecosistema. Ejemplo: el aire, el agua, la arena, la luz del Sol y otros. ORGANIZACIÓN

DE

LOS

COMPONENTES

BIOTICOS:

(niveles

ecológicos).

Recuerde que los componentes bióticos están determinados por alimento, protección, y reproducción. Estas relaciones se pueden darse entre individuos de una misma especie o entre organismos de especies diferentes. Ahora la organización está dada por lo siguientes componentes; ESPECIE: Grupo de individuos con semejanzas morfológicas, fisiológicas, bioquímicas, genéticas, ecológicas, etológicas, que pueden aparearse entre sí, en condiciones naturales que procrean descendencia fértil, pero, que a su vez, pueden tener diferencias individuales POBLACIONES: Es el conjunto de individuos de la misma especie, emparentados entre sí, que habitan en un mismo territorio, en un tiempo determinado. Características de la Población: 1. TAMAÑO, es el número de individuos que constituye el abasto de genes. El tamaño afecta la capacidad de sobrevivencia. Las poblaciones pequeñas pueden extinguirse, lo mismo podría ocurrir con las poblaciones grandes. 2. DENSIDAD, es el número de individuos de la población que se encuentran en cierta extensión de espacio en un momento dado. También se le denomina Tasa Intrínseca de Crecimiento. Depende de la Natalidad (es el número de individuos de una población que nacen en un tiempo dado) y de la Mortalidad (se refiere al número de individuos de Unidad de área una población que muere en un tiempo determinado). Número de individuos por unidad de área. Hay factores que favorecen una alta densidad de población humana como; la natalidad progresiva, desequilibrio en la dispersión de población y las elevadas estrategias de vida. 3. DISPERSION, es la variación de la densidad de dicha población, depende de los fenómenos de migración (inmigración o emigración).

La Capacidad de Carga, es la medida de los recursos de una población. Está determinada por la diversidad y la dispersión de la población. Entre las consecuencias de la poca capacidad de carga de algunas poblaciones humanas: pobreza, hambre, enfermedad, crimen y otros. 4. La ESTRUCTURA ETAREA, es la distribución de la población por edades y está estrechamente relacionada con las estrategias de vida de la población. La Estrategia de Vida, es el promedio de vida que tienen los individuos de una población. Dos especies con estrategias de vida muy altas son la tortuga y la secoya (árbol). Por otro lado las relaciones entre los organismos siempre se basan en la necesidad de alimento, protección y reproducción, así sean de una misma especie llamadas INTRAESPECIFICAS o entre especies diferentes llamadas INTERESPECIFICAS. Relaciones Intraespecificas. Se dan entre organismos de una misma especie. Ejemplo: MANADAS, como en el caso de los mamíferos. BANDADAS, como en las aves. CARDUMENES, en los peces y MUCHEDUMBRES, en las personas. RELACIONES INTERESPECIFICAS Es propia entre organismos de especies diferentes, que forman comunidades o poblaciones estrechamente interrelacionadas COMUNIDAD O BIOCENOSIS, La forman grupos de poblaciones de diferentes especies que se relacionan entre sí en una zona y un tiempo definido. Estas poblaciones están estrechamente interrelacionadas, es decir, en las comunidades se pueden observar muchas interacciones entre las poblaciones. En resumen, un grupo de poblaciones forman una comunidad. O conjunto de especies que habitan en un biotopo. Ahora algunas relaciones entre los organismos de un ecosistema pueden ser;



Parasitismo



Comensalismo



Mutualismo



Depredación



Competencia



Cooperación

Las relaciones interespecíficas pueden ser positivas, neutrales o negativas: Las relaciones positivas son en las que, cuando menos, una de las especies obtiene un beneficio de otra sin causarle daño o alterar el curso de su vida. Las relaciones interespecíficas neutrales son aquéllas en las cuales no existe un daño o beneficio directo hacia o desde una especie. El daño o beneficio se obtienen solo de manera indirecta. Las relaciones interespecíficas negativas son aquéllas en las cuales una de las especies obtiene un beneficio en detrimento de otras especies. Las relaciones interespecíficas positivas son las siguientes: Comensalismo: Es cuando un individuo obtiene un beneficio de otro individuo de otra especie sin causarle daño. Por ejemplo, los balanos que se adhieren al cuerpo de las ballenas, las tortugas, etc. Los balanos adultos son sésiles, o sea que permanecen fijos a un sustrato no pudiendo desplazarse de un lugar a otro para buscar alimento. En este caso, los balanos obtienen el beneficio de transporte gratuito hacia zonas ricas en alimento (plancton) otorgado por las ballenas y otras especies marinas. Mutualismo: Ocurre cuando un individuo de una especie obtiene un beneficio de otro individuo de diferente especie, y este a su vez obtiene un beneficio del primero. La relación mutualista no es obligada, lo cual la hace diferenciarse de la simbiosis. El concepto mutualismo deriva precisamente de la ayuda mutua que pueden brindarse dos individuos que pertenecen a diferentes especies.

El ejemplo clásico de mutualismo es el de los peces cirujano y los tiburones. Los peces cirujano se alimentan de los parásitos de la piel de los tiburones y otros peces. En este caso, el pez cirujano obtiene alimento y el tiburón se ve libre de los molestos parásitos. Simbiosis: Se dice que dos organismos son simbiontes cuando ambos pertenecen a diferentes especies y se benefician mutuamente en una relación obligada. Si uno de los simbiontes perece, el otro también perecerá al perder el recurso del que se ve beneficiado. El caso más conocido de simbiosis corresponde a los líquenes. Los líquenes surgen por la relación obligada entre un alga y un hongo. El caso es extremo porque los individuos no solo no pertenecen a la misma especie, sino que tampoco pertenecen al mismo reino. El hongo proporciona suficiente humedad al alga y ésta proporciona alimento al hongo. La relación ha devenido tan estrechamente en el curso de su evolución que una especie no puede subsistir sin la otra. Solo existe una relación interespecífica neutral: Competencia: Ocurre cuando dos miembros de diferentes especies pertenecientes a una comunidad tienen las mismas necesidades por uno o más factores del entorno. Los individuos de la especie que posee ventajas para obtener ese factor del medio ambiente será la que prevalezca. La lucha no es física, sino selectiva. Pueden ocurrir encuentros casuales entre dos individuos de una y otra población, pero no es una regla general. El mejor ejemplo sobre competencia interespecífica es la de dos especies carnívoras que merodean en la misma área y se alimentan de las mismas especies; por ejemplo, los leones y los chitas. Los leones toman ventaja sobre otras especies carnívoras por su tendencia a la cooperación entre los miembros de la población y por su comportamiento social. Las relaciones interespecíficas negativas son las siguientes: Depredación: Es cuando un individuo perteneciente a una especie mata apresuradamente a otra para alimentarse de ella.

El

individuo

que

mata

o

caza

a

otros

para

comérselos

se

llama predador o depredador. El individuo que es cazado se llama presa. Ejemplos de depredadores y presas son: el león (depredador) y el ñú (presa), la gallina (depredador) y una lombriz de tierra (presa), la campamocha (depredador) y una mariposa (presa), la araña (depredador) y una mosca (presa), etc. Parasitismo: Ocurre cuando una especie obtiene un beneficio de otra provocándole un daño paulatino que no provoca la muerte inmediata a la víctima. La

especie

que

obtiene

llama huésped o parásito;

un

beneficio

causando

mientras

que

especie

la

daño que

paulatino

se

dañada

se

es

llama anfitrión u hospedero. Cuando la especie que actúa como parásito requiere de una especie intermedia entre ella y el anfitrión final, la especie intermedia se llama reservorio o recipiente. Ejemplos de organismos parásitos: Amibas, lombriz del cerdo, solitaria, piojos, pulgas, garrapatas, ácaros, larvas de avispas, etc. La lista es bastante extensa. Ahora hablemos un poco de la Biosfera BIOSFERA, es la zona del Planeta, donde se desarrolla la vida Condiciones del Planeta que permiten la existencia de las diversas formas de vida: 

Temperatura



Ozono



Compuestos químicos de la Atmósfera



Presencia del agua

BIOTOPO, espacios biológicos donde se desarrollan las comunidades. HABITAT, lugar donde habitualmente se encuentra un ser vivo.

Equilibrio de los ecosistemas Flujo de materia y energía; 

La radiación solar es la fuente principal de la energía a través de la trama de la vida.



La energía fluye a través de los diferentes niveles tróficos y, finalmente, se disipa en forma de calor

Como hablamos de energía, debemos referirnos a las leyes de la termodinámica en los ecosistemas; 1º LEY: “La energía no se crea ni se destruye solo se transforma”. 2º LEY: “En cada trasformación de la energía, algo de la energía útil se convierte en energía calórica”. TERMODINAMICA Es la rama de la Física que estudia las relaciones entre la energía y los cambios físicos de origen térmico (calor), que ocurren entre los sistemas y los fenómenos mecánicos y químicos. Cuando un sistema pasa de un estado de equilibrio a otro, este experimenta una transformación termodinámica. Puntos importantes; La energía fluye en forma ordenada y unidireccional. La materia se mueve en ciclos Hay que tener presente que el flujo de energía no es cíclico, pues siempre hay una transformación de energía. Para todos los ecosistemas se cumplen las leyes de la termodinámica, y no solo en los ecosistemas si no en el universo como un todo. Ahora para que haya equilibrio termodinámico en un sistema: 

Las fuerzas que actúen sobre el deben ser nulas



Las componentes del sistema deben estar a la misma temperatura.



No ocurran reacciones químicas en el interior.

ENTROPIA Magnitud que determina el grado de desorden molecular que existe en un sistema termodinámico. Los seres vivos sufren transformaciones irreversibles. Por ejm: envejecer. A mayor entropía, mayor desorden. NIVELES TROFICOS NIVEL TROFICO, son niveles en los que se ubican los seres vivos según la forma en que se obtienen la energía (alimento) que requieren para funcionar adecuadamente NICHO ECOLOGIGO, función que realiza un individuo en su hábitat para integrar o devolver materia y energía al ecosistema. Todos dependemos unos de otros y de lo no vivo también. Es decir, existe dependencia entre los elementos bióticos y los abióticos. Los seres vivos pueden ser productores o consumidores en un ecosistema. Relaciones o niveles tróficos, 1º nivel → Son las plantas. PRODUCTORES; Los organismos productores del ecosistema usan la energía proveniente del sol y las sustancias no vivas del (autótrofos) medio para producir materia viva. Los productores son autótrofos (producen su propio alimento). 2º nivel → Son aquellos seres que se alimentan de sustancias ya elaboradas. CONSUMIDORES. Los consumidores son heterótrofos (consumen (heterótrofos) alimentos producidos por otros organismos). Pueden ser consumidores de diferentes niveles: Primarios: animales vegetarianos Secundarios: animales

carnívoros que se alimentan de vegetarianos. Terciarios: animales carnívoros que devoran otros carnívoros. Cuarto orden Según sea el origen de los alimentos que consumen, por lo que pueden ser carnívoros u omnívoros. 3º nivel → Hongos y Bacterias. DESCOMPONEDORES Son los que desintegran los organismos muertos, absorben sustancias y liberan otras al medio para que (reductores) sean usadas de nuevo por los productores. Los descomponedores son organismos que cierran las cadenas (biodegradadores). Osea, biodegradan o convierten la materia orgánica muerta, en nutrientes para las plantas (devuelven los materiales del componente biótico al componente abiótico del ecosistema). Algunos son SAPROBIONTES, es decir, viven sobre materia orgánica en descomposición. Hay 2 tipos: SAPROFITOS, se alimentan de materia orgánica vegetal. SAPROPOZOICOS, se alimentan de materia orgánica animal. A veces los descomponedores cuentan con la ayuda de otros organismos que fragmentan la materia orgánica y facilitan su biodegradación (termitas, hormigas, abejones, zopilote o buitre) llamados NECROFAGOS. Gracias a los diferentes niveles tróficos se forman las llamadas

Cadenas Alimentarias. Se puede añadir los términos de red trófica, que se forma cundo dos o más cadenas comparten eslabones. También lo que es pirámides alimenticias; estás aportan información para saber hacia donde fluye la energía y aportes cuantitativos como la pirámide masa, de número, de tamaño.

Ciclos de la materia en otras palabras; CICLOS BIOGEOQUÍMICOS La naturaleza recicla los elementos en ciclos biogeoquímicos (carbono, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno, fósforo, azufre y agua) CICLO DEL CARBONO Se encuentra en forma de CO2 en la Atmósfera y se integra a los seres vivos por medio de la fotosíntesis. Es devuelto por medio de la respiración (desechos) y la descomposición (materiales muertos). Además, por la descarbonatación de las rocas. En el planeta existen tres fuentes de carbono: a. Los depósitos de carbón mineral y de petróleo b. Las rocas carbonatadas. c. Los organismos (materia viva)

CICLO DEL OXIGENO Va de la tierra a la Atmósfera y viceversa en diversas OXIGENO presentaciones como Ozono (O3), gas molecular (O2), agua (H2O) y forma iones (nitratos o carbonatos). Parte del oxígeno se integra al ciclo del carbono y otro al ciclo del agua. CICLO DEL NITROGENO Las algas y bacterias fijan el nitrógeno gaseoso. Los productores y consumidores lo toman de ellos y lo devuelven mediante la desnitrificación. Las bacterias (N2) nitrificantes tienen el amoniaco y lo convierten en nitratos que las plantas utilizan. Las bacterias desnitrificantes toman los nitratos (producidos por las bacterias nitrificantes) y los convierten en nitrógeno gaseoso que se integra a la atmósfera. CICLO DEL AGUA Se puede estudiar por medio de dos ciclos: Corto: lluvia – evaporación Largo: En este intervienen los seres vivos. La intervención de los organismos que integran el agua a sus cuerpos por medio de la nutrición y además la devuelven al medio, a través de procesos biológicos tales como: la transpiración, la respiración y la excreción en forma de desechos. CICLO DEL FOSOFORO No va a la Atmósfera, forman fosfatos y los animales lo incorporan a sus huesos y luego lo devuelven en los excrementos y al morir. CICLO DEL AZUFRE

Los vegetales lo toman del suelo y forman proteínas. Cuando los vegetales van al suelo, las bacterias lo descomponen en forma de gas sulfhídrico. El flujo de energía y el reciclado de la materia, a través de los seres vivos, permiten la dinámica de los ecosistemas y el establecimiento de las relaciones entre lo biótico y lo abiótico. Sucesiones ecológicas Son cambios que sufren los ecosistemas, en los cuales ocurren sustitución de poblaciones y cambios físicos del ambiente. SUCESION: es el cambio progresivo en la composición de las poblaciones, desde la colonización, hasta que alcanza el clímax. ECOSISTEMAS; en ellos encontramos diversidad de medios con características diferentes. Algunas condiciones del ambiente son: luz, temperatura, humedad, presión, composición química y otros seres vivos. Aquí encontramos distintos ambientes ya sea el acuático, el terrestre, el aéreo o también el orgánico. CLASES DE ECOSISTEMAS NATURALES (TERRESTRES Y ACUATICOS) TERRESTRES. Se encuentran sobre la superficie terrestre (tierra emergida). Están en contacto directo con la Atmósfera. Reciben la energía solar (directamente) a través del aire. ACUATICOS. No están en tierras emergidas (continentales).No poseen contacto directo con la Atmósfera. Y no reciben directamente (a través del aire) la energía solar. ARTIFICIALES. A diferencia de los ecosistemas naturales la mayoría de las condiciones como lluvia, tipo de suelo e incluso organismos vivos, puede ser controlada por el hombre; por ejemplo: los huertos de hortalizas o de árboles frutales, los cultivos de cereales o los terrenos donde vive el ganado.

En estos ecosistemas interviene el trabajo humano; se administra cierta cantidad de agua en forma de riego, se adicionan fertilizantes y se mantiene una supervisión. En los ecosistemas artificiales también encontramos factores bióticos y abióticos. Las casas, edificios, puentes, presas o construcciones en general se consideran elementos abióticos. Igualmente están presentes elementos abióticos naturales como el suelo, la lluvia, el agua o el aire. Los factores bióticos están representados por las plantas y animales que se cultivan o crían en esos lugares. A diferencia de los ecosistemas naturales en los que la principal fuente de energía es el Sol, en los artificiales es necesario que el ser humano se provea de fuentes de energía artificiales para que funcionen motores de calderas, equipos de riego, sistemas de iluminación, maquinaria y herramientas, así como otros elementos mecánicos. Lo mismo sucede con el agua: en los ecosistemas naturales las plantas aprovechan el agua de la lluvia y la de los mantos subterráneos, en los artificiales los vegetales que se cultivan tienen que ser regados usando agua almacenada en pozos o tinacos, o bien, sembrarlos calculando la llegada de la temporada de lluvia para que se rieguen con ella. Cuando los cultivos se riegan aprovechando el agua de la lluvia se les llama de temporal, y cuando se riegan con equipo especial se les denomina cultivos de riego artificial. Algunos ejemplos de estos sistemas; PECUARIOS( áreas de pastoreo) AGRICOLAS. Posee un origen planificado por el ser humano y no por la naturaleza. URBANOS. Es un ecosistema terrestre pero artificial.

ECOSISTEMAS NATURALES TERRESTRES Están constituidos por unidades formadas por territorios biogeográficos y otros factores físicos llamados BIOMAS. Algunos Biomas y sus características TUNDRA Cerca de los Polos. Muy frías Vida vegetal muy pobre.(líquenes y musgos). Animales como el Oso Polar. TAIGA Al sur de la Tundra en el Muy frío en el invierno Vida animal por ejemplo: renos, tejones, armiños hemisferio norte y castores (N. de América). Bosque de Coníferas (abetos, pinos y abedules) BOSQUE CADUCIFOLIO TEMPLADO. Europa del norte. Clima moderado, lluvias Herbáceos (rosales, zarzas y brezos), árboles de Sureste asiático y uniformes anuales hojas caducas, insectos, aves y los más Oriente de Norteamérica. Frecuentes son los lobos. PRADERA Europa Oriental Cuatro estaciones Tierra fértiles con herbáceas y mucha vegetación. Asia Central Actualmente es de uso agrícola. América del Sur Mamíferos con pezuñas. Australia Según el continentes, pueden ser antílopes o canguros y los rebaños de ganado vacuno (ecosistema artificial). CHAPARRAL Alrededor del Mediterráneo Secos y de lluvias moderadas Hierbas, árboles y terrenos cultivados, roedores (clima México en invierno y primavera. (Conejos y liebres), insectos y aves. California Temperaturas frescas, Las plantas más características son las plantas mediterráneo) Australia veranos cálidos. Aromáticas (menta, hierbabuena, romero, lavanda Chile). SELVA TROPICAL Amazonas sureste Temperaturas altas uniformes Vegetación exuberante, madereros, monos, Asiático todo el año. Serpientes e insectos. África ecuatorial Lluviosas. Las especies animales son muy variadas.

También son conocidos más comúnmente los acuáticos como humedales, marinos y costeros. ACUATICOS. Humedales de agua dulce y salada. Ríos, lagos, lagunas, esteros manglares, marismas. Son zonas intermedias entre los ecosistemas terrestres y marinos. Ricos y abundantes en formas de vida. MARINOS Formas de vida bentónicas (las del fondo marino) y pelágicas (las Mares y océanos. que nadan con libertad). COSTEROS Aguas salobres. Arrecifes, marismas, esteros y manglares Ahora hay que hablar un poco acerca de los tipos de zonas de vida en Costa Rica y sus bosques. Está clasificación se basa en la propuesta por El Sistema de Holdridge Leslie Holdridge hizo uso primero de un «Sistema Simple para la Clasificación de las Formaciones Vegetales del Mundo», que luego amplió para cambiar el concepto

de formaciones vegetales por el de zonas de vida, ya que sus unidades no solo afectaban a la vegetación sino también a los animales y, en general, cada zona de vida representa un hábitat distintivo desde el punto de vista ecológico y en consecuencia un estilo de vida diferente. El sistema se basa en la fisonomía o apariencia de la vegetación y no en la composición florística y los principales factores que tiene en cuenta para la clasificación de una región son la biotemperatura y la precipitación: los límites de las zonas de vida están definidos por los valores medios anuales de dichos componentes. El sistema se basa en los siguientes tres parámetros principales: La biotemperatura media anual (en escala logarítmica). En general, se estima que el crecimiento vegetativo de las plantas sucede en un rango de temperaturas entre los 0 °C y los 30 °C, de modo que la biotemperatura es una temperatura corregida que depende de la propia temperatura y de la duración de la estación de crecimiento, y en el que las temperaturas por debajo de la de congelación se toman como 0 °C, ya que las plantas se aletargan a esas temperaturas. La precipitación anual en mm (en escala logarítmica); La humedad Las principales innovaciones del sistema Holdridge fueron el análisis de los efectos del calor mediante la biotemperatura; el uso de progresiones logarítmicas para obtener cambios significativos en las unidades de vegetación natural; y la determinación

de

la

relación

directa

entre

la

biotemperatura

y

la

evapotranspiración potencial (humedad) y la relación entre la humedad y la evapotranspiración real (y en definitiva, entre la evapotranspiración real y la productividad biológica). Según el Sistema de Clasificación de Holdridge, existen en Costa Rica 12 zonas de vida ecológicas, producto de las variaciones fisiográficas y de clima que nuestro

país posee. De estas 12 zonas se encuentran representadas en la Región Huetar Norte 7 de ellas con algunas de sus transiciones. Bosque muy húmedo Tropical (bmh-T) El rango de precipitación pluvial oscila entre 4000 y 6000 mm, como promedio anual. La biotemperatura media anual varía entre 24 y 25ºC, con una temperatura media de 24 a 27ºC. El período de menor pluviosidad es corto y ocurre durante febrero y marzo, por lo que los cultivos no resultan afectados. Esta zona bioclimática ocupa áreas situadas en la parte oriental de la Región (abarca un 76.9% del cantón de Sarapiquí), donde se manifiesta la influencia del clima lluvioso del Atlántico. Además, esta zona de vida se extiende en una franja casi continua a lo largo de las cordilleras de Tilarán y Guanacaste, ocupando las posiciones de piedemonte y de relieve ligeramente colinado. Para fines del uso de la tierra, este bioclima presenta algunas limitaciones, producto del exceso de precipitación que ocurre durante la mayor parte del año. Por lo tanto, los terrenos bajo esta condición ecológica son muy susceptibles a la erosión. Sin embargo, resultan muy atractivos para actividades forestales, además de que en su condición natural inalterada presenta gran biodiversidad. Los bosques tropicales más exuberantes y los más altos se desarrollan en este bioclima. Bosque muy húmedo Premontano transición a Basal (bmh-P6) Esta zona bioclimática ocupa toda la parte central de la Región y es considerada como la más favorable para el desarrollo diversificado de cultivos permanentes y de pastizales, debido a la abundante precipitación que cae casi todos los meses del año con un período seco poco marcado durante los meses de febrero y marzo Esta zona de vida pude ser considerada como de condición intermedia entre el bosque muy húmedo tropical y el bosque húmedo tropical. Esta transición tiene un

rango de precipitación de 3000 a 4000mm y una biotemperatura media anual de 24 a 25ºC, con un rango de temperatura entre 24 y 27ºC. •Bosque Húmedo Tropical (bh-T) El bh-T tiene un rango de precipitación entre 1950 y 3000 mm anuales. La biotemperatura media anual oscila entre 24 y 25ºC, mientras que la temperatura media entre 24 y 27ºC como promedio anual. Sin embargo, la transición Premontano de este bioclima (bh-T∆), presenta temperaturas más frescas, oscilando entre 21.5 y 24ºC como promedio anual. El período efectivamente seco es muy variables (de 0 a 5 meses). La parte norte de la zona es menos lluviosa, por lo tanto la época seca es más evidente y se mantiene durante los meses de febrero, marzo y abril. En estos meses el suelo se pone seco y compacto, afectando visiblemente los cultivos. En la parte sur el período seco es más corto (se extiende de febrero a marzo aproximadamente), lo que afecta muy poco el crecimiento normal de los cultivos. Esta Zona de Vida presenta, en general, condiciones muy favorables para el establecimiento y desarrollo de diferentes actividades del uso del suelo. La mayor parte de esta unidad se ubica hacia el norte de la Región, en la zona limítrofe con Nicaragua Bosque muy húmedo Tropical transición a Premontano (bmh-T12) En esta transición el rango de precipitación es de 4000 a 5500mm, con un ámbito de temperatura y biotemperatura equivalentes de 21.5 a 24ºC. El período efectivamente seco puede variar entre 0 y 3.5 meses. En su estado inalterado, los bosques de este bioclima poseen una altura que varía entre 40 y 50 m, son bosques siempre verdes, donde las epífitas y lianas son abundantes.

Esta zona bioclimática corresponde una franja angosta localizada en la zona de transición topográfica, donde el relieve pasa de ser muy quebrado a plano o casi plano. Bosque pluvial Premontano (bp-P) En general, los bioclimas pluviales son muy restrictivos para el desarrollo de actividades agropecuarias en forma sostenible, debido a la excesiva precipitación y a la alta tasa de humedad predominante. Esta zona de vida ocupa una franja de escasa anchura situada en la parte alta de la Región (hacia el sur), donde el relieve se torna más escarpado. Presenta una precipitación pluvial superior a los 4000 mm anuales. El rango de biotemperatura y el de temperatura media anual varía entre 17 y 24ºC. No presenta período efectivamente seco definido o éste es muy corto (menos de 2 meses). La ocurrencia de neblinas es muy común en esta Zona de Vida. Bosque Húmedo Tropical transición a per húmedo (bh-T2) Esta unidad bioclimática corresponde a una franja de poca anchura situada entre las zonas bioclimáticas Bosque húmedo Tropical y Bosque muy húmedo Tropical, por lo que es considerada una zona de transición entre estas dos zonas de vida. Esta zona de vida presenta condiciones favorables para el establecimiento y desarrollo de diferentes actividades agrícolas, debido principalmente al corto período seco (1-2 meses) con lluvias mensuales de alrededor de 100mm y con evapotranspiración reducida, manteniendo el suelo permanentemente húmedo. Tiene un rango de precipitación estrecho que varía entre los 2400 y 2700 mm, con biotemperatura relativamente baja de 24-25ºC. Bosque muy húmedo Premontano (bmh-P)

Esta es una condición favorable, pero no óptima, para el desarrollo de actividades del uso del suelo, debido a la abundante –aunque no excesiva- cantidad de precipitación. Los cultivos de tipo permanente y los pastos son las actividades que mejor se adaptan a este bioclima. Poseen un rango de precipitación bastante amplio: entre 2000 y 4000 mm como promedio anual. Su rango de biotemperatura, el cual es similar al rango de temperatura, varía entre 17 y 24ºC. Bosque muy húmedo Premontano transición a Pluvial (bmh-P4) En el caso de la transición pluvial (bmh4000 y 4500 mm. Bosque muy húmedo Premontano transición a Basal (bmh-P6) La transición Basal Tropical (transición cálida) tiene un rango de precipitación de 3000 a 4000 mm y una biotemperatura media anual de 24 a 25ºC con un rango de temperatura entre 24 y 27ºC, es una condición intermedia entre el bh-T y el bhmT. El período seco es también muy variable, dependiendo de la región en la cual se esté ubicado. Puede variar de 0 hasta aproximadamente 5 meses efectivamente secos. Bosque pluvial Montano Bajo (bp-MB) El bp-MB es una Zona de Vida poco atractiva para el asentamiento humano, debido principalmente al frío húmedo imperante. Además, presenta limitaciones para actividades agropecuarias o forestales. El rango de precipitación puede variar entre 2200 y 4500mm aproximadamente. La biotemperatura y la temperatura media anual tienen el mismo rango en este bioclima, oscilando entre 6 y 12ºC. El período efectivamente seco no existe o es corto (0 a 2 meses). Bosque muy húmedo Montano Bajo (bmh-MB)

Debido a su alta humedad, esta Zona de Vida presenta limitaciones moderadas para el desarrollo de las actividades del uso del suelo, especialmente para la producción de cultivos agrícolas; sin embargo, es bastante apropiada para el desarrollo de la ganadería de leche. Posee un rango de precipitación que oscila entre 1850 y 4000 mm como promedio anual, con una biotemperatura media (al igual que la temperatura) entre 12 y 17ºC. El período seco varía entre 0 y 4 meses efectivamente secos. Es común la presencia de neblina en este bioclima. Bosque pluvial Montano (bp-M) El clima de esta Zona de Vida es poco atractivo para el asentamiento humano, debido principalmente al frío húmedo imperante. Este bioclima también es limitante para el desarrollo de actividades agropecuarias y forestales. El rango de precipitación varía entre los 2200 y 4500 mm aproximadamente. La biotemperatura y la temperatura media anual tienen el mismo rango, oscilando entre los 6 y 12ºC. El período efectivamente seco no existe o es muy corto (entre 0 y 2 meses). Los bosques primarios son de baja a mediana altura (entre 10 y 30m), siempre verdes, con dos estratos, densos, las epífitas son comunes, principalmente el musgo. La mayor parte de la vegetación tiene hojas coriáceas y es común la existencia de bambú en el sotobosque. OJO. Respecto a la clasificación se puede hacer en TAMBIÉN base a aspectos fisonómicos, fenológicos, y climatológicos.

Hábitats Marinos Existen innumerables hábitats marinos en base a los grados de salinidad, temperatura del agua, mareas y corrientes y diversos factores locales. En las zonas cálidas del mar, al igual que ocurre con las aguas dulces en zonas templadas, es donde se producen más alimentos y contienen más especies de peces que las aguas frías. De las más de 20.000 especies de peces que se conocen, el 40% viven en los mares tropicales. En el mar, la vida vegetal sólo sobrevive hasta la profundidad a la que puede llegar la luz del sol; en muchos mares, esto no es más que una pequeña fracción de la profundidad total. Al igual que en los lagos, hay una mayor productividad local de alimentos y peces en las aguas cálidas y poco profundas que en las profundidades. En aguas más profundas, a veces se forma un termoclima permanente, cuy posición varía según las corrientes y los cambios estacionales de los vientos. Los nutrientes que sustentan la vida a veces quedan sepultados en el fondo. En algunas de esta agua, sin embargo, el termoclima no es demasiado profundo; por ejemplo, frente a las costas accidentales de África, puede estar a menos de 20 metros y como en esta región las corrientes locales y los vientos son lo bastante fuertes para combinar las aguas en cierta medida, aunque no haya renovación, la productividad de esta agua es bastante levada. Los arrecifes coralinos albergan las comunidades marinas más fantásticas de las aguas poco profundas. Los arrecifes se forman a lo largo de miles de años, a partir de la acumulación de esqueletos de corales, que contienen calcio. Las aguas que hay por encima del arrecife coralino son poco profundas, cálidas, muy claras y oxigenadas y muy estables. La luz solar penetra fácilmente dentro de la superficie del arrecife por lo que se ha desarrollado una enorme variedad de especies y tipos de animales marinos, muchos de ellos los más coloridos y exóticos.

Los mares templados no son tan luminosos como los arrecifes y sus especies son menos coloridas y vistosas,

aunque se presentan formas casi tan extraordinarias

y vistosas como las tropicales. Los mares fríos, son bastante diferentes a los demás y sin embargo albergan una tremenda vida de las especies existentes. Recientemente se ha encontrado una exuberante vida en fondos abisales marinos en los que se creía en la imposibilidad de esta profusa explosión de vida. Se ha descubierto que en las zonas termales volcánicas del fondo marino se establecen colonias de animales, tremendamente adaptados a ese nuevo medio, que prosperan admirablemente en tan extremas condiciones. Todos

los

recursos

marinos

se

ven afectados

por la sobreexplotación,

sedimentación y turismo. Ahora usted puede observar los ecosistemas en forma vertical y de acuerdo con la lejanía de la costa (forma horizontal). En forma vertical se denominan: Zona de superficie o superficie eufótica; va desde la superficie hasta los 200 metros de profundidad. Zona intermedia o zona de penumbra (bática): se extiende desde los 200 metros hasta los 1500 metros de profundidad. Zonas de fondos o zonas afóticas: va desde los 1500 metros hasta los más profundos fondos marinos. Ahora viéndolos de forma horizontal se pueden ver como: Zonas Costeras: (aproximadamente 200 metros de profundidad). Hay mucha actividad biológica. Hay un bioma neritico y afloramientos

Zona de altamar (pelágica). Profundidad en aumento después de la placa continental. Hay un bioma pelágico. Los hábitats marinos de cualquier parte del mundo son importantes porque: 

Son patrimonio natural, mundial



Hay vida de una diversidad de especies.



Permiten la investigación científica

Desarrollo de la armonía con la naturaleza; desarrollo sostenible El enfoque básico del tema es conocer la situación ambiental de un lugar para los siguientes fines: 

Definir políticas que permitan acciones adecuadas.



Conservar y desarrollar ecosistemas



Aumentar la calidad de vida del planeta

El objetivo de todo esto es lograr un desarrollo en armonía con la naturaleza. Directamente en Costa Rica el desarrollo de esto se ve fortalecido por instituciones como; UCR ICT MINAET

Factores que alteran el desarrollo de la naturaleza o balance de la naturaleza El ambiente es aquello que rodea al ser vivo e interactúa con él directamente. Cuando los seres vivos consumen los recursos del ambiente sin dañar a éste se está hablando de equilibrio ambiental. FACTORES NATURALES QUE MODIFICAN EL EQUILIBRIO ECOLÓGICO

Son aquellos fenómenos naturales espontáneos que alteran el equilibrio ambiental. Ejemplos: Vulcanismo: actividad volcánica. Diastrofismo: deformaciones de la corteza terrestre. Orogénesis: plegamiento. Epirogénesis: elevación y descenso. Huracanes. Incendios forestales. Tornados. Sismos. Recordemos que muchos factores que hoy alteran el equilibrio con la naturaleza son causados por la mano del hombre, y se les conoce con el nombre de factores NO NATURALES. Factores como por ejemplo la deforestación, la agricultura, industria, acción cultural, cambio climático, las quemas enumeran solo algunos ejemplos de los tantos factores humanos que destruyen nuestro entorno. IMPACTO AMBIENTAL Por impacto ambiental se entiende el efecto que produce una determinada acción humana sobre el medio ambiente en sus distintos aspectos. CLASIFICACIÓN DE LOS IMPACTOS AL MEDIO AMBIENTE Irreversible: Es aquel impacto cuya trascendencia en el medio, es de tal magnitud que es imposible revertirlo a su línea de base original. Ejemplo: Minerales a tajo abierto.

Reversible: El medio puede recuperarse a través del tiempo, ya sea a corto, mediano o largo plazo, no necesariamente restaurándose a la línea de base original. CLASIFICACIÓN DE LOS IMPACTOS AL MEDIO AMBIENTE Persistente: Las acciones o sucesos practicados al medio ambiente son de influencia a largo plazo, y extensibles a través del tiempo. Ejemplo: Derrame o emanaciones de ciertos químicos peligrosos sobre algún biotopo. Temporal: Es aquel impacto cuya magnitud no genera mayores consecuencias y permite al medio recuperarse en el corto plazo hacia su línea de base original. Esta proximidad ha de referirse también a la construcción de ciudades compactas, frente a las actuales conurbaciones dispersas en sus funciones.

Incremento de la población Causas; 

Explosión demográfica



Migración



Faltas de políticas y ordenamiento urbano

Consecuencias; 

Acumulación de desechos por malos desechos



Aparición de precarios y delincuencia por falta de fuentes de trabajo



Salud, educación, y seguridad DEFICIENTES.

Contaminación Se denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o bien, que puedan ser

perjudiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el uso normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos. La contaminación ambiental es también la incorporación a los cuerpos receptores de sustancias sólidas, liquidas o gaseosas, o mezclas de ellas, siempre que alteren desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar del público. Puntos importantes 

Empieza con la acumulación de desechos



La contaminación del aire se da en principalmente en zonas altamente pobladas por el desarrollo industrial y el transporte.



L a contaminación sónica acarrea problemas de salud, como el estrés, mal humor…



La contaminación del agua es un agente que dispara enfermedades, falta de abastecimiento del líquido, problemas con agentes infecciosos, y la contaminación de los mantos acuíferos ya que estas aguas viajan en los ríos y desembocan en el mar…

Deforestación Una de las mayores amenazas para la vida del hombre en la Tierra es la deforestación. Esta actividad que implica “desnudar el planeta de sus bosques” y de otros ecosistemas como de su suelo, tiene como resultado un efecto similar al de quemar la piel de un ser humano. ¿Por qué decimos esto? Sin lugar a dudas, los bosques ayudan a mantener el equilibrio ecológico y la biodiversidad, limitan la erosión en las cuencas hidrográficas e influyen en las variaciones del tiempo y en el clima. Asimismo, abastecen a las comunidades rurales de diversos productos, como la madera, alimentos, combustible, forrajes, fibras o fertilizantes orgánicos. La deforestación, puede ocasionar la extinción local o regional de especies, la pérdida de recursos genéticos, el aumento de plagas, la disminución en la

polinización de cultivos comerciales o la alteración de los procesos de formación y mantenimiento de los suelos (erosión). Asimismo, impide la recarga de los acuíferos y altera los ciclos biogeoquímicos. En suma, la deforestación provoca pérdida de diversidad biológica a nivel genético, poblacional y eco sistémico. De acuerdo con las recomendaciones de las Naciones Unidas, existen diversas medidas encaminadas a frenar el proceso de deforestación. Por un lado, los programas forestales de cada país, los cuales deben hacer partícipes a todos los interesados e integrar la conservación y el uso sostenible de los recursos biológicos. Asimismo, las capacidades nacionales de investigación forestal deben mejorarse y crear una red para facilitar el intercambio de información, fomentar la investigación y dar a conocer los resultados de las distintas disciplinas. Es necesario llevar a cabo estudios que analicen las causas de la deforestación y degradación ambiental en cada país, y debe fomentarse la cooperación en temas de transferencia de tecnología relacionada con los bosques, tanto Norte-Sur como Sur-Sur, mediante inversiones públicas y privadas, empresas mixtas, etc. Por otro lado, se requieren las mejores tecnologías de evaluación para obtener estimaciones fidedignas de todos los servicios y bienes forestales, en especial los que son objeto de comercio general. Mejorar el acceso al mercado de los bienes y servicios forestales con la reducción de obstáculos arancelarios y no arancelarios al comercio, constituye otra de las vías posibles, así como la necesidad de hacer un uso más efectivo de los mecanismos financieros existentes, para generar nuevos recursos de financiación a nivel nacional como internacional. Las políticas inversoras deben tener como finalidad atraer las inversiones nacionales, de las comunidades locales y extranjeras para las industrias sostenibles de base forestal, la reforestación, la conservación y la protección de los bosques. En general como posibles soluciones para mitigar la destrucción ambiental están



Conservación de los suelos y bosques.



La educación ambiental



Aumento del orden jurídico



Creación de áreas de conservación y zonas protegidas



En Costa Rica se destaca la creación del INBIO.



La introducción y auge de la Biotecnología; que se puede definir como la aplicación de procedimientos científicos y técnicos a la transformación de ciertas materias, por ajustes biológicos, para producir bienes y servicios. Esta se basa en aplicaciones en la medicina, agricultura, industria, producción de energía. Específicamente se implementa la bioprospección que es una forma de búsqueda de usos sostenibles, a partir de la biodiversidad terrestre.

TEMA DE INTERES AREAS PROTEGIDAS EN COSTA RICA Costa Rica es un país privilegiado al conservar buena parte de su territorio, unos 13.000 kilómetros cuadrados, en parques y reservas nacionales. Aquí se mantiene protegido lo más valioso del patrimonio natural e histórico. Estas zonas silvestres protegen un número extraordinario de especies animales y vegetales además de áreas de interés geológico, arquitectónico e histórico. Para acceder a ellos hay una adecuada red de comunicaciones. La conservación de los parques y reservas corre a cargo de instituciones públicas y privadas que mantienen en excelentes condiciones estas maravillas naturales, conscientes de la importancia de estos pulmones vegetales. Entre Parques y Refugios Nacionales y Reservas Biológicas, Costa Rica cuenta con más de 30 unidades diseminadas por todo el país incluyendo las islas que le pertenecen. Las Áreas de Conservación están constituidas por un conjunto de parques nacionales o reservas biológicas terrestres y marinas, cuya afinidad ecológica y proximidad geográfica, permiten su administración en forma integral y una

participación más activa de las comunidades del área de influencia. El Sistema Nacional de Áreas de Conservación (SINAC) del Ministerio de Ambiente, Energía y Telecomunicaciones (MINAET), de Costa Rica, es un sistema para el manejo, administración y ejecución de las competencias que otorgan la Ley Orgánica del Ambiente, Ley Forestal, Ley de Vida Silvestre y la Ley de Parques Nacionales, principalmente. El SINAC tiene su origen en la congregación de tres Subdirecciones que anteriormente funcionaban por separado: Dirección de Parques Nacionales, Dirección de Vida Silvestre y Dirección General Forestal, funcionando hoy día como unidades administrativas regionales o Áreas de Conservación. Sistema Nacional de Áreas de Conservación (SINAC) Definición "El Sistema Nacional de Áreas de Conservación de Costa Rica (SINAC) es un sistema de gestión institucional desconcentrado y participativo que integra las competencias en materia forestal, de vida silvestre y áreas silvestres protegidas, del Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE), con el fin de dictar políticas, planificar y ejecutar procesos dirigidos a lograr la sostenibilidad en el manejo de los recursos naturales de Costa Rica. (Ley de Biodiversidad 1998)." Fuente: SINAC (2008). Los Parques Nacionales, Reservas Biológicas, Refugios de Vida Silvestre, Zonas Protectoras y Monumentos Nacionales, forman parte de las áreas silvestres protegidas del Sistema Nacional de Áreas de Conservación de Costa Rica.