Reforzando conocimientos
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ÍNDICE UNIDAD I LOS ORGANISMOS VIVOS Y LA CIENCIA QUE LOS ESTUDIA COMPETENCIA: Expresión Lectora SABERES 1.1 Historia, desarrollo y objeto de estudio de la biología……………………………………….. 1.1.1 Alcance de la Biología………………………………………………………………………………. 1.1.2 Área de estudio y ciencias que auxilian a la biología……………….……………………………. 22 1.2. ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS……………………………………………………….… 1.2.1 Niveles de organización de la materia………………………………………………….………….. 1.2.2 Teoría de la vida……………………………………………………………………………………… 1.2.3 Teoría del universo…………………………………………………………………………...……… 27 24 25 28 29 30 1.3 TEORIA CELULAR……………………………………………………………………………..……… 31 1.3.1 Principios de la teoría celular………………………………………………………………….....…. 32 1.3.2 Reproducción celular (mitosis y meiosis)……………………………………………..…………… 32 1.3.3 Célula………………………………………………………………………………………….……….. 33 1.4 CARACTERISTICAS GENERALES DE ORGANISMOS UNICELULARES Y PLURICELULARES……………………………………………………………………………..…………. 35 1.4.1 Estructuras y función de la célula………………………………………………………………..…. 38 1.5 BIOMOLECULAS QUE CONFORMAN LA BASE ORGANICA……………………..…………… 40 1.5.1 Carbohidratos………………………………………………………………………………………… 43 1.5.2 Lípidos…………………………………………………………………………………………………. 44 1.5.3 Proteínas…………………………………………………………………………………………….… 45 1.5.3 Ácidos nucleicos……………………………………………………………………………………… 46 1.5.5 Enzimas……………………………………………………………………………………………...… 47 1.6 REQUERIMIENTOS DE LOS SERES VIVOS……………………........…………………………… 48 1.6.1 Aminoácidos, Agua, Vitaminas, Minerales, Proteínas y Carbohidratos………………………… 49 13 1.7 ESTRUCTURAS ESPECIALIZADAS…………………………………………………..……………. 1.7.1 Tejidos…………………………………………………………………………………………...…….. 1.7.2 Órganos…………………………………………………………………………………………….….. 1.7.3 Aparatos………………………………………………………………………….……………………. 1.7.4 Sistemas……………………………………………………………………………………………….. 54 54 55 55 55 UNIDAD II PROCESOS METABÓLICOS DE LOS SERES VIVOS COMPETENCIA: Autorregulación y Cuidado de si mismo SABERES 2. 1 NUTRICIÓN CELULAR………………………………………………………………..……………... 2.1.1 Aparato digestivo, estructuras, órganos y funciones……………………………………...……… 2.1.2 Tipos de nutrición……………………………………………………………………….……………. 2.1.3 Etapas de la digestión……………………………………………………………..…………………. 61 2.2 RESPIRACION A NIVEL CELULAR Y SISTEMATICOS……………………………………….…. 2.2.1 Anaerobia y Aerobia………………………………………………………………………..………… 68 2.3 CARACTERISTICAS DE LOS SERES VIVOS………………………………………...…………… 2.3.1 Irritabilidad……………………………………………………………………………………..……… 2.3.2 Homeostasis……………………………………………………………………………………...…… 2.3.3 Excreción…………………………………………………………………………………..………….. 2.3.4 Transporte de sustancias…………………………………………………………...……………….. 2.3.5 Crecimiento………………………………………………………………………………………….... 72 2.4 REPRODUCCION………………………………………………………………………………………. 2.4.1 Estructuras, órganos y funciones……………………………………………………………...……. 2.4.2 Tipos de reproducción………………………………………………………………………..……… 78 61 65 67 68 72 73 73 74 75 78 81 UNIDAD III HERENCIA Y EVOLUCIÓN COMPETENCIA: Autorregulación y Cuidado de si mismo SABERES 3.1 .Biodiversidad: ………………………………………………………………………………………..... 84 3.1.1 Clasificación taxonómica y característica de los 5 reinos de Withaker……………………….…. 88 3.2 Selección natural Darwin y Wallace…………………………………………………………….……94 3.2.1 Especie-Especiación…………………………………………………………………………..……….99 14 3.2.2 Gregorio Mendel y sus leyes…………………………………………………………………..…... 101 3.3 Mutaciones……………………………………………………………………………………….…… 3.3.1 Genética y cromosómica…………………………………………..……………………………….. 105 109 EJE TRANSVERSAL DE: II HERENCIA Y EVOLUCIÓN EVOLUCION DEL HOMBRE EVOLUCION CULTURAL BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………………………… 15 132 16 PRESENTACIÓN El presente texto de Biología, ha sido elaborado con apego a la Reforma Curricular de la Dirección General del Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos de Baja California, CECYTEBC, cuyo enfoque educativo está centrado en el aprendizaje, procurando que los contenidos sean apropiados y acorde a la realidad de la sociedad estudiantil y su vida cotidiana, de esta manera se busca fomentar los valores éticos y ambientales que se derivan de los nuevos descubrimientos y aplicaciones de la biología. Al inicio de cada unidad se plantea una evaluación diagnostica con el propósito de identificar los conocimientos y habilidades con los que cuenta el alumno con relación a la Biología, para relacionarlos con los contenidos nuevos. Los ejercicios y actividades que se encuentran en cada una de las unidades, han sido diseñadas considerando la evaluación formativa, que tiene como finalidad el retroalimentar al estudiante en su proceso de aprendizaje y al docente le permite saber si el alumno ha adquirido los aprendizajes propuestos y, de esta manera, poder diseñar o continuar con las estrategias de enseñanza. Este libro tiene como objetivo presentar la biología de manera sencilla y accesible, sin perderse en listas interminables de nombres y procesos complicados que desalientan el estudio de esta ciencia. Se presenta la información completa, pertinente y actualizada de cada tema, manejada de manera atractiva. Igualmente, se muestra la relación de los contenidos con la vida cotidiana, para despertar el interés de las y los estudiantes, y se describe la biodiversidad que nos rodea haciendo énfasis en la gran variedad de especies que forman el patrimonio natural de nuestro país. Entre los temas que se analizan se encuentran: características de los seres vivos, método científico, componentes químicos en los seres vivos, teorías acerca del origen de la vida; la célula, su metabolismo y sus funciones, incluidas la fotosíntesis y la respiración; y la biodiversidad, basada en la clasificación mas actualizada de los seres vivos. El principal objetivo de este libro es que tanto profesores como estudiantes disfruten y lleguen a sentir cada vez más el asombro y aprecio por el mundo vivo que los rodea, así contribuir a mejorarlo y conservarlo. 17 UNIDAD I LOS ORGANISMOS VIVOS Y LA CIENCIA QUE LOS ESTUDIA COMPETENCIA: Identifica su cuerpo, el de sus semejantes y las similitudes y diferencias generales de todos los sistemas vivos del planeta. SABERES: 1.-LOS ORGANISMOS VIVOS Y LA CIENCIA QUE LOS ESTUDIA 1. 1 Historia, desarrollo y objeto de estudio de la biología 1.1.1. Alcances de la biología 1.1.2 Área de estudio y ciencias que auxilian a la biología 1.2. ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS 1.2.1 Niveles de organización de la materia 1.2.2 Teoría de la vida 1.2.3 Teoría del universo 1.3 TEORIA CELULAR 1.3.1 Principios de la teoría celular 1.3.2 Célula 1.3.3 Reproducción celular (mitosis y meiosis) 1.4 CARACTERISTICAS PLURICELULARES GENERALES DE ORGANISMOS 1.4.1 Estructuras y función de la célula 1.4.2 Célula eucariota y procariota 1.5 BIOMOLECULAS QUE CONFORMAN LA BASE ORGANICA 1.5.1 Carbohidratos 1.5.2 Proteínas 1.5.2 Lípidos 1.5.3 Ácidos nucleicos 18 UNICELULARES Y 1.5.4 Proteínas 1.5.5 Enzimas 1.6 REQUERIMIENTOS DE LOS SERES VIVOS 1.6.1 Aminoácidos 1.6.2 Agua 1.6.3 Vitaminas y minerales 1.6.4 Proteínas 1.6.5 Carbohidratos 1.7 ESTRUCTURAS ESPECIALIZADAS 1.7.1 Tejidos 1.7.2 Órganos 1.7.3 Aparatos EJEMPLOS Concepto de Biología, realizando línea de tiempo y cuestionarios. EJERCICIOS Evaluación diagnostica, reforzando conocimientos, cronología y línea de tiempo de los especialistas según sus épocas. PRACTICAS 1.- Realicemos las prácticas 19 INTRODUCCION 1. LOS ORGANISMOS VIVOS Y LA CIENCIA QUE LOS ESTUDIA La vida, al menos como la conocemos, no es una característica exclusiva de nosotros los seres humanos, sino también es compartida por los microorganismos, los hongos, las plantas y los animales. El estudio de esta compleja característica le corresponde a la Biología, ciencia que se vale de ramas, subdivisiones y campos especializados para analizar a todos los organismos en sus diferentes niveles de organización. Desde tiempos inmemoriales, el ser humano ha tenido la inquietud de conocer, describir y explicar los fenómenos relacionados con la vida: de este modo nació la Biología. En un principio, la biología fue una disciplina predominante descriptiva que consistía en hacer un largo inventario de todas las especies de plantas y animales del planeta. Los naturalistas. Los biólogos del pasado, se dedicaban a colectar organismos y describirlos minuciosamente, asignándoles un nombre científico. En esta primera unidad te proporcionan las bases par que logres formar tu propio criterio y puedas entender que es la vida; en que formas se manifiesta y cuáles son los niveles de organización que alcanza. Asimismo, te describimos, de una manera amena y comprensible, las propiedades y la composición físico-químico de lo que hace posible la vida en cada uno de los niveles de organización, centrado tu atención en la naturaleza de la célula. 20 RESULTADOS DEL APRENDIZAJE Al término de esta unidad, el alumno: Identificara las aportaciones de los científicos para el desarrollo de la Biología. Conocerá y describirá los principales avances de la Biología y resaltara aquellos aspectos de mayor aplicación para la vida moderna. Conocerá cada una de las ciencias auxiliares de la Biología EVALUACION DIAGNOSTICA I.- Contesta lo que a continuación se te indica. 1.- ¿Qué teorías y principios biológicos conoces? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.- ¿Porque se considera al a biología como una disciplina científica? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. ¿Cuál es el campo de estudio de la biología? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.- Menciona, al menos, cinco ejemplos de aplicaciones de la biología en tu vida diaria. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 21 SABERES Nombre 1.1 Historia, desarrollo y objeto de estudio de la biología Instrucciones para A continuación el alumno investigara lo que aportaron los científicos aquí señalados para el desarrollo de la historia de la Biología. Reforzara sus el alumno conocimientos en base a un cuestionario. Manera didáctica Mediante investigación y cronología de la historia de la biología de lograrlos Es la ciencia de la vida, que trata del estudio de los seres vivos. En sentido etimológico, biología significa estudio de la vida (bios = vida y logos = estudio). Esta ciencia estudia los seres vivos: su clasificación, organización, constitución química, funcionamiento, capacidad reproductiva y su interacción con el medioambiente. El objetivo de la biología es, entonces, el estudio de la vida de los seres vivos o los fenómenos relacionados a ellos, procurando, a través de variados métodos, comprender las causas del comportamiento de los seres vivos, estableciendo las leyes que controlan tales mecanismos. El propósito de la biología es muy amplio, se puede Estudio de los seres vivos. reducir a los siguientes fines: 1. Conocer la constitución de la materia viva; 2. Estudiar la organización de los distintos seres vivos; 3. Estudiar las funciones que éstos realizan; 4. Seguir el proceso de su evolución; 5. Llegar al conocimiento de su origen. 22 REFORZANDO CONOCIMIENTOS I. Contesta lo que a continuación se te indica. 1. ¿Cual es el objetivo de la biología? _____________________________________________________________________ 2. ¿Porque se dice que la biología es una ciencia? _____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3. ¿Etimológicamente cual es el significado de biología? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ II. En el siguiente espacio y con la ayuda de recortes de periódicos, fotografías, esquemas, dibujos, etc., elabora un collage que te permita definir a la Biología. 23 1.1.1 ALCANCES DE LA BIOLOGIA El estudio de la vida y de los seres vivos es tan amplio y complejo que mediante el siguiente ejercicio queremos hacerte notar que por principio de cuentas podemos elaborar un cronología y situarla en una línea de tiempo, siempre y cuando tengamos el cuidado de colocar a los especialistas y a los descubrimientos según las diferentes épocas y siglos en que se fueron dando. Elaboro la primera clasificación de los vertebrados e invertebrados. Propuso la existencia de órganos homólogos y análogos. Creo y utilizo el metodológico_ dialectico. EDAD MEDIA (900‐1200) EDAD ANTIGUA (450 a.c. 200d.c.) RENACIMIENTO (S.XV) *Etapa caótica *Escritos antiguos rescatados por los musulmanes y posteriormente traducidos en latín. Realizo esbozo, casi exactos, de la estructura del cuerpo humano (nunca fueron publicados. Aristóteles (384‐322 a.c.) S.XVI Uno de los primeros en usar el microscopio para investigaciones científicas Leonardo da Vinci (1452‐1519) S.XVII Descubre que el corazón es como una bomba, que las venas actúan como válvulas de paso y que la dirección de la sangre es circular, regresando al corazón, no al hígado. Robert Hooke (1635‐1703) Descubrió en un corcho pequeñas cavidades que llamo células. Escribió el libro llamado Micrographia (micrografía) William Harvey (1578‐1657) Andrea Cesalpino (1519‐1603) Plantea la primera hipótesis sobre la reproducción de las plantas. Galileo Galilei (1564‐1642) 24 1.1.2 ÁREA DE ESTUDIO Y CIENCIAS QUE AUXILIAN A LA BIOLOGÍA Instrucciones para el alumno Actitudes a formar Competencia Genérica a desarrollar Reconocerá el campo de estudio de la biología identificando las diversas ramas en las que se divide. Explicará como auxilian las ciencias en el estudio de los seres vivos. Responsabilidad, Honestidad Manera didáctica de lograrlas Escucha, interpreta y emite mensajes en distintos contextos mediante los diferentes medios y herramientas apropiadas. PROPÓSITO: El alumno se apoyará con las demás ciencias, para el estudio de la biología, y la importancia que tiene cada una de ellas, con las aportaciones brindadas. RAMAS DE LA BIOLOGIA --Primer Grupo: Zoología, Botánica y Microbiología. --Segundo Grupo: Citología, Genética, Taxonomía, Anatomía, Ecología, Fisiología, Paleontología, Bioquímica, Evolución. CIENCIAS AUXILIARES DE LA BIOLOGIA: Física, Química, Matemáticas, Historia y Geografía. 25 Ciencias auxiliares Instrucciones: Colocar en el espacio marcado, la ciencia a la que corresponde dicho estudio. Analiza la estructura y funcionamiento Ayuda a cuantificar el fenómeno molecular de _______________ biológico:___________ la materia viva: Ordena y clasifica a los seres vivos:_____________ Estudio de los Genes: __________ BIOLOGIA Estudia el tipo de la materia y la energía: _________ Estudia a los animales y tiene muchas divisiones:_______________ Estudia hechos Históricos: _____________ Estudia los hechos y fenómenos físicos que suceden en algún punto de la superficie: _______________ Estudio de los componentes de la materia: _________ 26 Estudio de las plantas:_____________ 1.2 ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS Los seres vivos comparten un territorio con otros organismos, también tienen relación con seres sin vida (suelo y tierra). Esto nos indica que los seres vivos para su sobrevivencia dependen unos de otros y también necesitan al medio ambiente. Cada uno de los seres vivos desde el más simple (una célula) al más complejo (humano) es un individuo, cuenta con funciones vitales como; Respirar, alimentarse, reproducirse y morir. Para que estas funciones se cumplan los seres vivos no pueden vivir aislados. Vemos que los seres vivos de una misma especie viven en poblaciones, lo que les permite reproducirse y protegerse, por ejemplo, gaviotas, arañas, pelicanos, gatos, perros etc. 27 1.2.1 NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA La materia se encuentra en diversos estados diferentes. Estos estados pueden definir en una escala de organización que sigue de la siguiente manera: Subatómico Átomo Moléculas Celular Tisular Organular Población Ecosistema Comunidad Biosfera Este nivel es el más simple de todo y está formado por electrones, protones y neutrones, que son las distintas partículas que configuran el átomo. Es el siguiente nivel de organización. Es un átomo de oxígeno, de hierro, de cualquier elemento químico. Las moléculas consisten en la unión de diversos átomos diferentes para formar, por ejemplo, oxígeno en estado gaseoso (O2), dióxido de carbono, o simplemente carbohidratos, proteínas, lípidos. Las moléculas se agrupan en unidades celulares con vida propia y capacidad de autor replicación. Las células se organizan en tejidos: epitelial, adiposo, nervioso, muscular... Los tejidos están estructuras en órganos: corazón, bazo, pulmones, cerebro, riñones. Los organismos de la misma especie se agrupan en determinado número para formar un núcleo poblacional: una manada de leones, o lobos, un bosque de arces. Es la interacción de la comunidad biológica con el medio físico, con una distribución espacial amplia. Es el conjunto de seres vivos de un lugar, por ejemplo, un conjunto de poblaciones de seres vivos diferentes. Está formada por distintas especies. Es todo el conjunto de seres vivos y componentes inertes que comprenden el planeta tierra, o de igual modo es la capa de la atmósfera en la que existe vida y que se sustenta sobre la litosfera. Propósito: Esta actividad está basada para que el alumno aprenda y se familiarice con términos empleados en la organización de la materia y los seres vivos. 28 1.2.2 TEORÍA DEL ORIGEN DE LA VIDA Desde tiempos antiguos se propusieron diferentes hipótesis y teorías para comprender el origen de la vida. Las primeras explicaciones se EL CREACIONISMO basaron en un origen divino, es decir, sostenían que la creación del universo y de la vida ocurrió por voluntad de un ser supremo y sobrenatural. A esta teoría se le ha llamado creacionista. Posteriormente, el ser humano comenzó a poner mayor atención en la observación directa de fenómenos que ocurrían a su alrededor; por GENERACION ejemplo: la formación de gusanos en la carne o en el lodo, o la ESPONTANEA proliferación de ratones entre trapos sucios y madera. Debido a que las observaciones no fueron interpretadas correctamente. La gente pensaba que las cosas no vivas o inertes podían generar seres vivos. De esta manera se postulo la teoría de la generación espontánea. ACTIVIDAD: El alumno investigara los experimentos de cada uno de los siguientes científicos y sus aportaciones Louis Pasteur Aristóteles Francesco Redí Anthony Van Leeuwenhock 29 1.2.3 ORIGEN DEL UNIVERSO El estudio para tratar de explicar el origen del universo data de cientos de años, pero en la actualidad son consideradas tres teorías acerca de dicho origen. Teoría 1 La primer teoría es la llamada del estado estacionario y fue propuesta en 1948 por los científicos Fred Hogle, Herman Bondi y Thomas Gold, estos astrónomos proponen que el universo es infinito en tiempo y espacio y nunca ha tenido principio ni tendrá fin. La segunda teoría propuesta para tratar de explicar el origen del universo es la llamada de la gran explosión ( Big Bang), esta fue Teoría 2 presentada en 1931 por el astrónomo Belga George Lemaitre y proponía que: nuestro universo es infinito y se origino a partir de una masa con altos valores de comprensión y calor a la que denomino “átomo Primitivo”, esta masa sufrió una explosión muy violenta y toda la materia que la formaba se vio distribuida por el efecto de la explosión, formándose así estrellas y galaxias al enfriarse y agregarse estas. Teoría 3 La tercera teoría propuesta para tratar de explicar el origen del universo es la llamada teoría de las pulsaciones, estas fue propuesta por Allan Sandawe quien menciona que el universo consta de un ciclo de expansión-contracción con una duración de 80 mil millones de años. A lo largo de la historia, todas las culturas humanas han buscado respuestas a una pregunta fundamental, pregunta que aun hoy en día desafía nuestro entendimiento. Actividad: El alumno debe de contestar las siguiente preguntas De acuerdo a estas teorías, ¿Cuál te parece ¿De dónde venimos? mejor? Dar tu punto de vista 30 1.3 TEORIA CELULAR 1.3.1 PRINCIPIOS DE LA TEORÍA CELULAR Con base en las observaciones tanto de Hooke como de Leeuwenhoek y de la utilización de los microscopios se despertó en varios científicos el interés por descubrir la constitución de los seres vivos. Pero fue hasta la década de 1830 que dos destacados científicos, Matthias Schleiden y Thomas Schwann, completan una serie de aportaciones de los descubrimientos importantes sobre la estructura de los seres vivos, de donde se establece la teoría celular, la cual consiste de tres ideas fundamentales. 1.- Todos los organismos están formados por una o más células. 2.- La célula es la unidad básica de organización de los organismos 3.- Todas las células se originan de células preexistentes. Actividad: El alumno anotara 10 características de la célula de acuerdo a su criterio 1.- ____________________________ 6.____________________________ 2.- ____________________________ 7.____________________________ 3.- ____________________________ 8.____________________________ 4.- ____________________________ 9.____________________________ 5.- ____________________________ 10.____________________________ Propósito: Con esta actividad el alumno observará la imagen de una célula y describirá lo que sus ojos perciben ¿QUE ENTIENDES POR CELULA? 31 1.3.1 REPRODUCCION CELULAR (mitosis y meiosis) La reproducción celular es el proceso por el cual a partir de una célula inicial o célula madre se originan nuevas células llamadas células hijas. REPRODUCCIÓN CELULAR Durante los procesos de reproducción celular, las moléculas de ADN se condensar y forman los cromosomas. Los cromosomas son estructuras con forma de bastoncillos que presentan una estrangulación o centrómero que los divide en dos sectores o brazos. Hay tres tipos de cromosomas: acrocéntrico, submetacéntrico y metacéntrico. Mitosis La mitosis, o división celular, es el proceso por el cual, a partir de una célula madre, se originan dos células hijas con el mismo número de cromosomas y con idéntica información genética que la célula inicial. La mitosis se divide en: Meiosis La meiosis es un proceso en el que, a partir de una célula con un número diploide de cromosomas (2 n), se obtienen cuatro células hijas haploides (n), cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre o inicial. Este tipo de división reduccional sólo se da en la reproducción sexual, y es necesario para evitar que el número de cromosomas se vaya duplicando en cada generación. Interfase Profase Metafase Anafase Telafase Actividad: El alumno explicara por medio de una imagen esta parte de la reproducción celular. Imagen 32 1.3.2 LA CELULA Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo y sin la ayuda del microscopio el ojo humano no puede observar una célula, debido a que las de mayor tamaño miden aproximadamente 0.002cm, mientras que el ojo alcanza a ver un tamaño de aproximadamente de 0.01cm. Todos los seres vivos estamos constituidos por células. Las células son muy pequeñas; no pueden ser observadas a simple vista. En la siguiente figura te mostramos una célula, y como cada una de sus partes están formadas por biomoléculas, las que a su vez, están constituidas por átomos. Miles de distintos de biomoléculas conforman una célula. CELULA BIOMOLECULAS ATOMOS ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE Con materiales como palillos, plastilina o algún otro que tengas a la mano, realiza modelos (representaciones) de los siguientes átomos: carbono, hidrógeno, oxigeno y nitrógeno. 33 PRACTICA DE LABORATORIO LA CELULA: Todos los seres vivos estamos formados por células. Algunos por una sola: son organismos unicelulares. Otros estamos formados por muchas: somos organismos pluricelulares o multicelulares. Objetivo: Observar distintos tipos de células. Material: Un frasco con agua de un florero una cebolla, una cuchara pequeña, colorante azul de metileno al 10%, un vidrio de reloj, una aguja de disección, cubreobjetos, portaobjetos, tijeras, un gotero, y un microscopio. Procedimiento: Con el gotero, saca agua del frasco y coloca una gota en un portaobjetos; encima coloca el cubreobjetos. Observa esta preparación con el microscopio a distintos aumentos, siguiendo las instrucciones del profesor. Dibuja lo observado, y con ayuda del maestro determinen de qué seres vivos se trata. Desprende una de las capas de la cebolla. En el interior de esta capa, o sobre la capa siguiente, existe un delgado tejido transparente. Tómalo y corta un pedazo de un centímetro cuadrado. Coloca este sobre el portaobjetos, agrega una gota de azul de metileno, enzima pon el cubreobjetos y observa al microscopio. Dibuja lo observado. Raspa, con una cuchara, la parte interna de una de tus mejillas (cachetes); pon lo rapado en el vidrio de reloj, con un `poco de agua. Toma con una aguja de disección uno de los “hilitos” semitransparentes que se deben haber desprendido del carrillo. Colocando extendido sobre el portaobjetos, agrega una gota azul de metileno; y encima, el cubreobjetos. Observa a través del microscopio. Dibuja lo observado. Conclusión. Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno ¿Qué tipo de seres había en las aguas de florero, unicelulares o pluricelulares? ¿La cebolla es un ser unicelular o pluricelular? ¿Porque? ¿Qué observaste en el raspado de tu boca? 34 1.4 CARACTERISTICAS GENERALES DE ORGANISMOS UNICELULARES Y PLURICELULARES En el estudio de las estructuras de los seres vivos a nivel celular se descubrió que existen dos tipos de células, la diferencia entre ellas es que unas tienen membrana internas y otras, en cambio, carecen de estas; debido a ello, reciben el nombre de procarioticas las que no las tienen, por ejemplo las que constituyen a las bacterias. Por otro lado las células que poseen membranas que recubren sus estructuras internas que forman los organelos, reciben el nombre de Eucarioticas y se localizan en la mayor parte de los seres vivos, vegetales y animales. Siguió realizando observaciones de tejidos animales y vegetales y concluyo que todos los organismos estaban formados por estructuras similares, surgiendo así la biología celular o citología, rama de la biología encargada del estudio de las células. Anton Van Leeuwenhoek diseño uno de los primeros microscopios para hacer observaciones de microorganismos, bacterias y células del cuerpo Humano. Una célula posee tres partes básicas: la membrana celular, el citoplasma y el núcleo. La membrana celular es una cubierta molecular que delimita, da forma y relaciona a la célula con su medio. INSTRUCCIONES: Observa atentamente las imágenes y contesta lo que se te indique. CELULA EUCARIOTE CELULA PROCARIOTE 35 ¿En que se parecen? Señala las Diferencias Señala las semejanzas Propósito: Con esta actividad el alumno lograra identificara, analizará, y comprenderá las diferencias entre los dos tipos de células. INSTRUCCIONES: Con los siguientes términos, formar el mapa conceptual con la palabra que creas conveniente. Robert Hooke Citoplasma Bacteria Plantas procarionte Microscopio Célula Citología Algas Membrana Eucarionte Núcleo Animales Propósito: Con esta actividad el alumno completara el aprendizaje de manera lógica. 36 MAPA CONCEPTUAL Habilidad para comunicar conceptos a través del mapa conceptual Puntuación 3 2 1 0 A Evaluar Construye un mapa conceptual apropiado y completo, incluyendo ejemplos, colocando los conceptos en jerarquías y conexiones adecuadas y colocando relaciones en todas las conexiones, dando como resultado final un mapa que es fácil de interpretar Coloca la mayoría de los conceptos en una jerarquía adecuada estableciendo relaciones apropiadas la mayoría de las veces, dando como resultado un mapa fácil de interpretar Coloca sólo unos pocos conceptos en una jerarquía apropiada y usa sólo unas pocas relaciones entre los conceptos, dando como resultado un mapa difícil de interpretar Produce un resultado final que no es un mapa conceptual 37 1.4.1 ESTRUCTURAS Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA Estructura y función de los organelos celulares ORGANELO Cápsula Pared celular Membrana celular Cilios ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN QUÍMICA Envoltura celular de polisacáridos de consistencia viscosa. Estructura rígida compuesta por polisacárido estructural llamado celulosa en las células vegetales; en tanto que en las bacterias se encuentra constituida por peptidoglicanos. en la mayoría de los hongos de celulosa y quitina, excepto en los mycoplasmas. Estructura formada por una doble unidad de membrana, constituida químicamente de fosfolípidos, proteínas y carbohidratos Son pequeñas vellosidades formadas por nueve paquetes de microtúbulos externos y un par en posición central. Están constituidos químicamente por una proteína llamada tubulina Son estructuras largas en forma de látigo, de naturaleza química proteica. Flagelos Retículo endoplasmico Aparato de Golgi Ribosomas Es un canal formado por un sistema complejo de membranas, constituido químicamente por una estructura lipoproteica similar a la membrana celular. Serie de sacos planos y membranosos de naturaleza química lipoproteica. Estructuras esféricas formadas por dos subunidades de diferente peso molecular y que se originan del nucleolo. UBICACIÓN Cubre la pared celular de algunas bacterias. Se encuentra recubriendo la membrana celular de las células vegetales, de las bacterias, de las cianobacterias y los hongos. FUNCIÓN Determina el grado de patogenicidad de las bacterias que la presentan. Delimita al citoplasma de todas las células, en relación con su medio externo. Delimita al contenido citoplasmático, da protección y permite el paso de algunas sustancias, e impide el de otras, ya que es selectivamente permeable. Son utilizados para la locomoción, para la movilización de materiales en el intestino, tráquea, bronquios, etc. En protozoarios son empleados para la captura de alimento. Se presentan en las membranas de los protozoarios y en el epitelio ciliado de las vías respiratorias superiores de los mamíferos. Se localizan en la membrana celular de bacterias, protozoarios, algunos hongos, algas y en espermatozoides. Se localiza en el interior de la célula; comunicando al núcleo con el exterior. Son utilizados como mecanismos de locomoción y para la captura de alimento. Participa en el proceso de la síntesis de proteínas. A través del retículo fluyen sustancias de desecho o de alimento para la célula hacia el aparato de Golgi. Se localiza en el citoplasma, cerca del núcleo. Almacena sustancias como lípidos y proteínas y secreción de ellas. Se les puede localizar libres en el citoplasma o también adheridos a las membranas del R.E.R. Participa activamente en la síntesis de proteínas, bajo la forma de ácido ribonucleico ribosomal (RNAr). 38 Brinda rigidez, permite el paso del agua, del aire y materiales disueltos. La pared celular presenta aberturas que están en contacto con las membranas, permitiendo el paso de material de una célula a otra. Lisosomas Mitocondria Vacuola Citoplasma Citoesqueleto Núcleo Nucleolo Son estructuras esféricas rodeadas de una membrana, son producidas por el aparato de Golgi; en su interior se encuentran enzimas hidrolíticas. Organelo de doble membrana donde la interna forma crestas mitocondriales de composición química lipoproteica; en las crestas encontramos los transportadores de electrones y en la matriz mitocondrial una gran cantidad de enzimas. Se les encuentra suspendido en el citoplasma de las células. Están implícitos en la digestión de macromoléculas, como son lípidos, polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos. Inmersas citoplasma células. el las La mitocondria también es conocida como la "central energética", ya que en ella se produce la mayor cantidad de energía metabólica bajo la forma de trifosfato de adenosina (ATP). Estructuras membranosas sencillas de naturaleza química lipoproteica, de forma esférica. Sé sitúan en el citoplasma de las células animales y vegetales. Nutritiva, de almacenamiento, estructural. El citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de sus movimientos. Se localiza en el interior del citoplasma. Almacenamiento, digestiva, de excreción y osmorreguladoras (contráctiles). Posición central, tendiente hacia la región superior. Coordina los procesos metabólicos, la reproducción y la herencia, por lo cual se considera el centro de control de la célula Dentro del núcleo. A partir de este se sintetiza el RNA y el RNA t. Químicamente está formado por afuera y en él se encuentran en suspensión, o disuelta distinta sustancias, como proteínas, enzimas, líquidos, hidratos de carbono, sales minerales. Interconecciones de naturaleza química proteica, de forma filamentosa. Estructura de forma esférica y de tamaño variado; en las células eucarióticas se presenta una membrana nuclear con poros, que encierra al nucleoplasma, al nucleolo y a la cromatina (ADN); también se encuentran enzimas y proteínas. En las células procarióticas no hay membrana nuclear Estructura esférica, de composición química a base de RNA. 39 en de Es una estructura celular que se ubica entre la membrana celular y el nucleó. Está constituida por una sustancia semilíquida(coloidal) Mantiene la forma tridimensional de la célula fija a los organelos y permite un tránsito interno. r 1.5 BIOMOLECULAS QUE CONFORMAN LA BASE ORGANICA COMPETENCIAS DISCIPLINARIAS BASICAS Relaciona los niveles de organización química, biológica, física y ecológica de los sistemas vivos. Decide sobre el cuidado de su salud a partir del conocimiento de su cuerpo, sus procesos vitales y el entorno al que pertenece Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. COMPETENCIA GENERICA CATEGORÍA: Se expresa y se Comunica. COMPETENCIA 4: Escucha, interpreta distintos contextos mediante la utilización de Medios y herramientas apropiadas. ATRIB. Identifica las ideas claves en un texto o discurso oral y saca conclusiones a partir de ellas. BIOMOLECULAS QUE CONFORMAN LA BASE ORGANICA: BIOMOLECULAS ORGANICAS Los compuestos orgánicos son los que tienen como elemento básico al carbono; además están unidos por enlaces covalentes (figura 1); algunos de ellos se especifican en la siguiente tabla. H + H H H A) Átomo de hidrogeno átomo de hidrogeno molécula de hidrogeno 40 =H-H + N N N =O N B) ATOMO DE OXIGENO ATOMO DE OXIGENO MOLECULA DE OXIGENO + N N N = N=N N C) ATOMO DE NITROGENO ATOMO DE NITROGENO MOLECULA DE NITROGENO H H H C + H H C H = H - C H ATOMO DE CARBONO H H D) H MOLECULA DE METANO ATOMO DE HIDROGENO FIGURA 1 Ejemplo de la formación de un enlace covalente 41 -H O TABLA: BIOMOLECULAS ORGANICAS CARBOHIDRATOS (CH2O)n Dentro de las células liberan a través de su oxidación; son el combustible celular. También forman estructuras celulares. En las plantas su origen se produce a partir de la fotosíntesis. Se clasifican en monosacáridos (gliceraldehido, eritrosa, ribosa y glucosa), disacáridos (lactosa, maltosa y sacarosa) y polisacáridos (glucógeno, almidón y celulosa). LIPIDOS Y GRASAS (CHO) Se forman mediante la unión de una molécula de glicerol y tres moléculas de ácidos grasos. Corresponde a la energía de reserva de las células y son materia prima de las membranas celulares. Son insolubles en agua y por oxidación se descomponen liberando energía. También forman parte de las hormonas. Se clasifican en grasa neutra, ácidos grasos, esteroides, vitaminas liposolubles y fosfolípidos. PROTEINAS (CHONSP) Resultan de la combinación de 20 aminoácidos que regulan el metabolismo o dan forma a las estructuras que componen células, tejidos, órganos, etc. Se ha comprobado que desempeñan funciones de protección, regulación, transporte, a nivel motriz (contráctiles), a nivel inmunitario (anticuerpos), alterando la velocidad de las reacciones químicas que definen el metabolismo (enzimas) y a nivel de la trasmisión de información. Se clasifican en simples y conjugadas; además, por su estructura suelen describirse cuatro niveles según la organización de sus moléculas: estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. ACIDOS NUCLEICOS (CHONSP) Están involucrados en la trasmisión de caracteres hereditarios. Se definen como las moléculas informativas y determinan la formación de las proteínas. Son de dos tipos: el acido desoxirribonucleico (ADN) y el acido ribonucleico (ARN), este último se divide en ribosomal, mensajero y de transferencia. El ADN tiene la capacidad de guardar información como si fuera un libro, un CD o una tarjeta de memoria y tiene la particularidad de guardar información como si fuera un nuevo conocimiento, una imagen o un sonido. Basándose en el dogma central esta **escalera de caracol** se abre y 42 origina un ARN mensajero, el cual sale del núcleo y en los ribosomas se asocia con un ARN de transferencia que corresponde como una biomolécula maravilla de la naturaleza ya que desde su aparición en la Tierra se define la vida. VITAMINAS Son auxiliares de las enzimas que se obtienen a partir de los alimentos. Son hidrosolubles o liposolubles. Algunas de ellas son: vitamina A, B, B12, C, D, E, Y K. Su exceso o carencia produce las enfermedades. Reforzando conocimientos A CONTINUACION DA UN EJEMPLO DE CARBOHIDRATOS Y ESQUEMATIZALOS Monosacáridos Disacáridos 43 Polisacáridos 1.5.2 LIPIDOS Las grasas y los aceites son también ejemplos de lípidos EJERCICIO CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS: 1.- ¿Cuál es la diferencia entre un aceite y una grasa? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 2.- Enlista algunos lípidos que de manera cotidiana existen en tu casa ________________ ______________________ _________________ ________________ ______________________ _________________ 44 1.5.3 PROTEINAS SABIAS QUE…… FUNCION EJEMPLO Proteínas estructurales Colágeno (en el pelo) Proteínas contráctiles Actina y miocina(en los músculos) Enzimas Ptialina (en la saliva) Hormonas Insulina (en la sangre) Anticuerpos Gammaglobulinas (en la sangre) Proteína sanguínea Albuminas, globulinas, fibrinogenos Las proteínas de las termitas contienen más aminoácidos esenciales que casi todas las proteínas humanas Funciones de las proteínas EJERCICIO: Las proteínas realizan más funciones que los carbohidratos y los lípidos. Define al menos cinco de ellas y da un ejemplo da cada una 1.-_____________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 2.-_____________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 3.-_____________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 4.-_____________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 5.-_____________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 45 1.5.4 ACIDOS NUCLEICOS EL ADN es una molécula maravillosa que tiene la capacidad de replicarse (dividirse para formar dos moléculas hijas), de transcribirse (abrirse y como un molde formar un ARNm) y traducirse (el ARNm sale del núcleo y en los ribosomas desencadena la formación de nuevas proteínas). Pero en algunas ocasiones, por las sustancias o factores del ambiente no logra llevar a buen término sus funciones porque sufre un cambio en el orden de los nucleótidos, a lo que conocemos como mutación. Reforzando conocimientos A continuación, completa la siguiente tabla en que se definan los ácidos nucleicos Principales características ADN: acido desoxirribonucleico ARN: acido ribonucleico Estructura química Bases puricas Bases pirimidicas Azúcar (pentosa) Tipos Función ACTIVIDAD Investiga que es una mutación y que factores causan mutaciones. Porque dice que las mutaciones pueden ser benéficas o dañinas. 46 1.5.6 ENZIMAS • Catalizadores biológicos. • Específicas para un substrato particular (Estéreo especificidad) • Aceleran reacciones específicas químicas • Actúan en disolución acuosa, a pH y temperatura óptimos • Son las unidades funcionales del metabolismo celular (catabolismo – anabolismo) • Reguladoras de rutas metabólicas (Oligoméricas) ENZIMA PEPSINA TRIPSINA CATALASA ARGINASA FUMARASA RIBONUCLEASA USOS: 47 1.6 REQUERIMIENTOS DE LOS SERES VIVOS COMPETENCIAS DICIPLINARES BASICAS *Relaciona los niveles de organización química, biológica, física y ecológica de los sistemas vivos. *Decide sobre el cuidado de su salud a partir del procesos vitales y el entorno al que pertenece conocimiento de su cuerpo, sus *Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. COMPETENCIAS GENÉRICAS CATEGORÍA: Se expresa y se Comunica. COMPETENCIA 4: Escucha, interpreta distintos contextos mediante la utilización de Medios y herramientas apropiadas. ATRIB. Identifica las ideas claves en un texto o discurso oral y saca conclusiones a partir de ellas. Competencia 7 aprende por interés e iniciativa propia a lo largo de la vida. REQUERIMIENTOS DE LOS SERES VIVOS Los medios de comunicación en todo momento nos hablan de que la vida moderna ha modificado la dieta de los humanos de manera negativa. La ingesta de fibra ha disminuido y aumentado la de carbohidratos y grasas, lo que ha provocado problemas de salud como la obesidad. ¿Te has preguntado si tienes una dieta balanceada? ¿Eres afecto a la <<comida chatarra>>? ¿Tienes problemas con el mantenimiento de tu peso corporal? ¿Tu vida es sedentaria; realizas algún ejercicio o acudes al gimnasio donde tus instructores te recomiendan complementos alimenticios? ¿Qué propuestas harías al interior de tu salón de clases, de tu familia o de tu comunidad para mejorar la salud de sus miembros? 48 Durante la vida de todo ser vivo, los carbohidratos, los lípidos, las proteínas, los ácidos nucleicos, las vitaminas y demás biomoleculas que lo constituyen se van descomponiendo y reemplazando constantemente para permitir que se lleven a cabo el crecimiento y la separación. Para esto, todos los organismos necesitamos nutrientes; es decir, las materias primas y las fuentes de energía que permiten realizar los procesos bioquímicos que definen el metabolismo. Veamos en los cuadros 1 y 2 algunos ejemplos de vitaminas, sus funciones y fuentes CUADRO 1. VITAMINAS LIPOSOLUBLES Letra y nombre Fuentes Función Formación pigmentos epitelios Síntomas por deficiencia A, caroteno Yema de huevo, vegetales verdes o amarillos, frutas, hígado. de Ceguera nocturna, piel visuales seca y escamosa D3, calciferol Aceite de pescado, Formación de huesos Raquitismo (formación hígado, productos y dientes; absorción de de huesos lácteos, luz solar sobre Ca++ defectuosos) precursores cutáneos E, tocoferol Hortalizas de hojas Mantiene la resistencia Aumento en la verdes, leche, huevos, de los glóbulos rojos; fragilidad de glóbulos carne antioxidante rojos. K, naftoquinona Síntesis por bacterias Facilita la síntesis de Falla en la coagulación intestinales, hortalizas factores de en la sangre de hoja coagulación. CUADRO 2. VITAMINAS HIDROSOLUBLES Letra y nombre Fuentes Función Síntomas por deficiencias B, tiamina Granos enteros, hígado, nueces Necesaria para un cerebro saludable, células nerviosas y Beriberi, neuritis, insuficiencia cardiaca 49 función del corazón B2` riboflavina Leche, huevos, hígado, granos enteros, verduras verdes Participa en el metabolismo de la glucosa Fotofobia, fisuras en la piel. B6` piridoxina Granos enteros, plátano, pescado, levadura Coenzima en el Dermatitis, metabolismo de ácidos enfermedad nerviosa. grasos B12`cianobalamina Hígado, carne, huevo, leche, queso. Maduración de glóbulos rojos. Anemia. C, acido ascórbico Frutas cítricas, jitomate, hortalizas de hojas verdes. Se requerirá para encías saludables, ayuda a la absorción de hierro, a sanar heridas, antioxidante. Escorbuto, se inflama encías y caen los dientes. Acido fólico Hojas verdes, brócoli, germen de trigo Síntesis de ADN, formación de glóbulos rojos. Anemia, falta de maduración en glóbulos rojos. Niacina Granos enteros, carnes, nueces, pescado, pollo, lácteos Participa en el metabolismo de los carbohidratos. Lesiones cutáneas, pelagra, trastornos digestivos. Acido pantoténico Granos enteros, leche, huevo Vital para el metabolismo alimenticio y la producción de químicos esenciales. Trastornos neuromotores, cardiovasculares. Biotina Yema de huevo, síntesis por bacterias intestinales, leche, plátano, jitomate. Síntesis de caídos grasos, fijación de CO2. Dermatitis escamosa, dolores musculares, debilidad. Fuentes: Curtis, H. Biología.4ª edición, Buenos Aires: Médica Panamericana, 1985, p.756. Berstein, R. S. Biología. Bogota: Mc Graw Hill, 1998, p.356. 50 La dieta balanceada se logra cuando se adquiere los nutrientes necesarios, de acuerdo con la persona. La cantidad de calorías que requiere una persona por día varía entre 2,000 y 4,000 kilocalorías, dependiendo de su edad, sexo, metabolismo y actividad física. Un deportista de lato desempeño gusta muchas calorías cada día y puede requerir una dieta rica en carbohidratos; o bien, una mujer embarazada puede necesitar un soporte extra de minerales, vitaminas y proteínas para su bebe. Es importante reflexionar que si obtenemos de los alimentos más calorías de la que gastamos, el exceso se va acumular en nuestro cuerpo y vamos a aumentar de peso; y si comemos poco gastamos mucho, podríamos disminuir nuestras reservas de grasa. Reforzando conocimientos APLICA Y APRENDE 1. Lleva a tu clase los alimentos procesados, con todo y empaque: galletas, cereales, chocolates. 2. Analiza la información nutricional que proporciona la etiqueta, con respecto a su contenido en carbohidratos, lípidos, proteínas, minerales y vitaminas. 3. También prepara una ensalada de frutas o verduras y llévala a calas. Señala que vitaminas contiene. Compártela y……. ¡buen provecho! 51 EVALUACION FORMATIVA 1.-Completa el mapa de los requerimientos nutricionales de los seres vivos. Liposolubles 2.-Completa la siguiente tabla comparativa con las palabras que correspondan ADN y ARN nucleótidos Aminoácidos Transporte, regulación Almidón y celulosa Monosacáridos Biomolecula Monómero Funciones Ejemplos Polisacáridos Estructural y de almacenamiento Proteínas Enzimas, hemoglobina Ácidos nucleicos Herencia y síntesis de proteínas 52 3.-Identifica en esta sopa de letras los nombres de algunas biomoleculas y anótalas en el lugar que les corresponda dentro del cuadro. A C H O Z P F S A L F A E A L B T I D N O L M R T J A I G A S C O L A G E N O H F E G A C S O S U C O X L M E F R U L E L G O A I A K L I L I D B R T O D I N U P R I N E S O N E L I O N I S I N A T O D L A C T O S A M S O G F R U C T O S A CARBOHIDRATOS LIPIDOS PROTEINAS 53 1.7 ESTRUCTURAS ESPECIALIZADAS La unidad biológica más pequeña es la célula, y existen distintas variedades de células que cumplen una diversidad de funciones. Cuando dos o más células iguales se encuentran juntas, cumpliendo una misma función se denomina a este grupo celular como tejido. Cuando dos o más tejidos se agrupan para la formación de una estructura que responde a una característica especifica y con una función determinada, se denomina a esa estructura órgano. El grupo de órganos que se relacionan en virtud de sus funciones vitales para el funcionamiento total del organismo humano constituye un sistema. Ejemplo de esto son el sistema nervioso, sistema digestivo…etc. 1.7.1 TEJIDO Se denomina tejido a la agrupación de células con una estructura determinada que realizan una función especializada, vital para el organismo. Los tejidos animales adquieren su forma inicial (a partir del óvulo fecundado. A medida que las células se van diferenciando, determinados grupos de células dan lugar a unidades más especializadas para formar órganos que se componen, en general, de varios tejidos formados por células con la misma función. Normalmente las células se unen entre sí de diversas maneras para constituir una unidad de orden superior: el tejido, en el cual un grupo de células de la misma especialización se distinguen por sus funciones especiales. En algunos tejidos la cantidad de cemento es mínima y las células están en íntimo contacto unas con otras (tejido epitelial). En otros tejidos, la cantidad de sustancia intercelular es máxima y líquida y las células están separadas entre sí (plasma sanguíneo). Entre ambos extremos hay tejidos con características intermedias (tejido cartilaginoso y tejido óseo). Se distinguen cinco tejidos básicos: epitelial, conectivo o conjuntivo, muscular, nervioso y sanguíneo. Los distintos tejidos se combinan para formar unidades funcionales superiores llamadas órganos. Estos a su vez se integran en unidades funcionales mayores que son los aparatos o sistemas. Se habla de sistemas cuando la estructura de dichas unidades está formada fundamentalmente por un tejido, como sucede en el sistema nervioso. En caso contrario se los denomina aparatos. Sin embargo, en algunos casos se usan ambas denominaciones, como sucede con el aparato o sistema circulatorio. Tejido conectivo Tejido epitelial Tejido muscular Tejido nervioso Tejido sanguíneo 54 1.7.2 LOS ÓRGANOS Constituyen unidades que cumplen una función especializada, que aún cuando están integrados por diversos tipos de tejidos y realizan su actividad con el apoyo de otros elementos del cuerpo, tienen una propia individualidad. Ejemplos: la piel, el hígado, el corazón. 1.7.3 LOS APARATOS Son conjuntos de órganos que concurren en forma armónica al cumplimiento de una de las funciones vitales, en cuya estructura no predomina un tipo determinado de tejido. Ejemplos: el aparato locomotor, el aparato digestivo. 1.7.4 LOS SISTEMAS También son conjuntos de órganos que concurren al cumplimiento de alguna de las funciones vitales; pero en su estructura predomina un tipo determinado de tejido. Ejemplos: el sistema nervioso, el sistema circulatorio. 55 Reforzando conocimientos APLICA Y APRENDE 1.-A continuación se te presenta una imagen, donde escribirás el nombre de las partes que integran el cuerpo humano: 2.-Relaciona las siguientes imágenes con los nombres de cada estructura del cuerpo humano ( ) SISTEMA CIRCULATORIO A) B) ( ) TEJIDO MUSCULAR 56 C) ( )APARATO LOCOMOTOR D) ( ) PIEL F) ( ) TEJIDO NERVIOSO G) ( ) CORAZON H) ( ) HÍGADO I) ( ) DIGESTIVO J) ( )TEJIDO CONECTIVO 57 INTRODUCCION Para entender el panorama general del metabolismo de los seres vivos -fundamental para emprender tareas en: Medicina, Nutrición, Ingeniería Química, Biología, Agronomía, etc. o más adelante en sus diversas ramificaciones- es necesario que el alumno posea el conocimiento de la terminología utilizada en la bioquímica, de la interconexión entre los diversos procesos metabólicos que se desarrollan en los seres vivos, lo que incluye el conocimiento de múltiples procesos enzimáticos así como de su regulación y utilización energética. La importancia de la bioquímica se hace patente incluso antes; en los programas de educación media y media superior, se incluyen temas que versan precisamente sobre principios básicos de esta importante rama de la Biología. Además en este el Siglo de la Bioingeniería y la Biomedicina, los conocimientos necesarios sobre la Bioquímica son fundamentales para emprender los conocimientos que nos depara el futuro. La relación enseñanza-aprendizaje de esta disciplina, conlleva a múltiples complicaciones tanto para el educando como para el educador; el primero se enfrenta a navegar en un mar de información abstracta, mientras que el segundo trata de que la navegación por este inmenso océano sea más apacible y por tanto productiva, que a partir de esta experiencia, el alumno pueda navegar más eficientemente en su desarrollo intelectual. En la actualidad, es necesario contar con herramientas novedosas para ayudar a que la relación enseñanza-aprendizaje se pueda llevar en términos en los cuales tanto impartir como recibir los conocimientos sean procesos realmente productivos. En esta segunda unidad, te proporcionare las bases para que logres formar tu propio criterio, obtengas tu propia definición de vida, de seres vivos y los sistemas, aparatos y función del cuerpo humano. 58 EJEMPLOS Partes del aparato digestivo, etapas de la digestión, tipos de nutrición, respiración aerobia, respiración anaerobia y características de los seres vivos. EJERCICIOS Evaluación diagnostica, identificar las partes del aparato digestivo, investigación, relación de columnas Y preguntas directas sobre tipos de reproducción. PRACTICAS Se realizara una práctica sobre respiración aerobia. RESULTADOS DE APRENDIZAJE Al término de la unidad el alumno: Identificara cada una de las partes del aparto digestivo y su función Conocerá el concepto de respiración y los tipos que existen. Entenderá los tipos de nutrición que existen Nombre PROCESOS METABÓLICOS DE LOS SERES VIVOS Instrucciones para el alumno A continuación el alumno identificara cada una de las bilomoleculas que conforman la base orgánica así como los requerimientos que los seres vivos necesitan. Reforzara sus conocimientos en base a un cuestionario. Manera didáctica de lograrlos Practica de laboratorio y realización de cuestionarios 59 EVALUACION DIAGNOSTICA 1.- Explica que s la nutrición celular _____________________________________________________________________________ 2.- Cual es la función del aparato digestivo ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 3.-Cuales son las etapas de la digestión _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 4.-Cual es la diferencia entre la respiración aerobia y anaerobia ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 5.-Porque es importante para los seres vivos la respiración y cuál es su función ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 60 PROCESOS METABOLICOS DE LOS SERES VIVOS 2.1 NUTRICION CELULAR: La nutrición es una de las funciones vitales. Mediante ella, los seres vivos obtienen materia y energía. Este proceso ocurre en varios pasos. El último de ellos, parte esencial, se realiza en el interior de las células. Es la nutrición celular. 2.1.1 Aparato Digestivo, Estructura, Órganos y Funciones Estás sentado a la hora de comer, disfrutando de tu pizza, tu pollo a la brasa y tu naranja. Después de devorar todos estos manjares, rematas la faena con un vaso de leche, te limpias la boca y te diriges hacia la siguiente clase. Dentro de unos minutos estarás pensado en tu ciudad preferida o tu trabajo de ciencias. Te habrás olvidado completamente de lo que acabas de comer. Pero todavía lo tendrás en el estómago -¡una especie de experimento científico que ocurre constantemente! Tu aparato digestivo empezó a trabajar incluso antes de que hincaras el diente a la pizza. Y seguirá ocupado digiriendo tu comida recién masticada durante las próximas horas - o a veces días, en función de lo que hayas comido. Este proceso, denominado digestión, permite que tu cuerpo obtenga los nutrientes y la energía que necesita a partir de lo que comes. Ahora vamos a averiguar qué está ocurriendo con tu pizza, tu pollo, tu naranja y tu leche. La movida empieza en la boca Antes de que des el primer bocado a un alimento sabroso, cuando lo hueles, lo ves o piensas en él, empieza la digestión. Se te empieza a formar saliva en la boca. Cuando comes, la saliva inicia el proceso de descomposición de las sustancias químicas que contienen los alimentos y ayuda a ablandarlos para que resulte más fácil tragarlos. La lengua te ayuda empujando los alimentos por la boca mientras tú masticas con los dientas. Cuando estás preparado para tragar, la lengua empuja un trocito de comida triturada y ablandada, llamada bolo alimenticio, hacia la parte posterior de la garganta, para que entre por la abertura del esófago, la segunda parte del tubo digestivo. 61 Partes que integran el aparato digestivo: Boca Esófago Estomago Intestino delgado Intestino grueso Hígado Páncreas BOCA: 62 ESOFAGO: ESTOMAGO: INTESTINO DELGADO: 63 INTESTINO GRUESO: HIGADO: PANCREAS: 64 Reforzando conocimientos A CONTINUACION SE TE PRESENTA UNA IMAGEN IDENTIFICA Y ESCRIBE LAS PARTES QUE INTEGRAN EL APARATO DIGESTIVO. 2.1.2 TIPOS DE NUTRICION NUTRICION AUTOTROFA: La fotosíntesis o nutrición autótrofa solo corresponde a un aspecto aun aspecto de la actividad sintética de una célula vegetal que contiene clorofila; las células vegetales incoloras, las células de animales y las bacterias, en última instancia, depende de productos de la célula vegetal. Las primeras sin fotoautotróficas y poseen una nutrición con máxima actividad sintética porque elaboran todos los compuestos orgánicos que necesitan, partiendo de poca energía (CO2, agua y sales) a expensas de la energía luminosa entres clases o grados: el primero, un organismo como la bacteria Escherichia coli, que solo requiere carbón orgánico (glucosa) y sales; en segundo grado, los organismos muestran una pérdida de los nutrientes (alimentos). Las células animales, en el tercer grado, son las más dependientes de su alimento y degradadas para sintetizar sus estructuras complejas. Un ejemplo de ellos son las vitaminas. 65 NUTRICION Nutrición autótrofa Autótrofas Quimioautotrofas Plantas verdes Algunas bacterias Algunas bacterias Nutrición heterótrofa Organismos holozoicos La mayoría de los animales Saprófitos Parásitos Algunos hongos y bacterias Algunos hongos, bacterias, animales y plantas. Representación de nutrición autótrofa y heterótrofa. NUTRICIÓN HETERÓTROFA: La nutrición heterótrofa en los animales se llama holozoica, en virtud de que ingieren material orgánico solido que descomponen por medio de enzimas (digestión) para su absorción. Los parásitos obtienen sus nutrientes de otros organismos vivos. Algunos hongos y bacterias son saprófitos, ya que digieren material orgánico muerto en su ambiente; es decir; fuera de sus cuerpos, y después absorben los nutrientes resultantes. Las plantas son indispensables para todos los organismos vivos por su capacidad de transformar la energía química de los alimentos; a veces no entendemos que nuestra actitud egoísta de apropiación de nuestros espacios vitales (el campo, la ciudad) ha desplazado a la cobertura vegetal que caracteriza a nuestro planeta. Desplazamos a las maravillosas fabricas naturales de producción de oxigeno y alimento y después propiciamos en forma simultánea el aumento de procesos como la desertificación, la destrucción de hábitos, el cambio climático, etc. Actividades 8 1.-Investiga sobre la problemática de pérdida de los pulmones naturales, en nuestro planeta, como la selva de Amazonas, las selvas mexicanas como la Lacandona y la de Los Tuxtlas en el estado de Veracruz, en los volcanes de San Martin, Santa Marta. 2.-Analiza tu comunidad y observa si los gobiernos realizan campañas efectivas de forestación o reforestación ¿Qué propones respecto a esta problemática? 66 Reforzando conocimientos Para aclarar lo visto hasta ahora, relaciona ambas columnas escribiendo en el paréntesis la letra correcta. a) Fotosíntesis 1. Nutrición a expensas de otro, al cual perjudica b) Quimiosintesis 2. Reacciones de oxidación con base en elementos químicos diferentes al carbono. c) Nutrición holozoica 3. Síntesis de carbohidratos a partir de Co2 y H2O, utilizando la energía radiante de la luz captada por la clorofila en las células vegetales. d) Nutrición saprófita 4. Nutrición definida de compuestos a partir de material en descomposición. e) Nutrición heterótrofa 5. Que se alimentan a partir de compuestos complejos ya elaborados. f) Nutrición parasita 6. Que se comen a sí mismos. 7. Requieren de la digestión del alimento, la cual transforman mediante enzimas. 2.1.3 ETAPAS DE LA DIGESTION: Las etapas del sistema digestivo son 5: Masticación (insalivación) Deglución Digestión estomacal Asimilación Defecación 67 2.2 RESPIRACION A NIVEL CELULAR Y SISTEMATICOS (Anaeróbias y aeróbia) Respiración: Para entender mejor los procesos exergonicos de la célula, en los que ciertas sustancias se oxidan y se libera la energía química, debemos utilizar el término respiración celular. Este proceso requiere de deshidrogenaciones en presencia o en ausencia de oxigeno atmosférico. Respiración aerobia y anaerobia Existen dos tipos de respiración: aerobia y anaerobia o fermentación, las cuales poseen diferencias que se muestran en la siguiente tabla. Respiración aerobia (fosforilacion oxidativa) Respiración anaerobia (Fermentación) Usa O2 molecular No usa O2 molecular Degrada glucosa en CO2 Y H2O. Degrada glucosa en triosas y otros compuestos orgánicos Exergonica. Exergonica Recupera cerca de 50% de energía química. Recupera química. Presente en la mayoría de los organismos. Presente en algunos microorganismos, importante en células embrionarias neoplasicas. Enzimas localizadas en mitocondrias. Enzimas localizadas en la matriz citoplasmática. Tabla: Tipos de respiración celular 68 menor proporción de energía e y Reforzando conocimientos 1.- ¿Que es la respiración? 2.- ¿En que parte del organismo se lleva a cabo? 3.- Cual es el “combustible” de la respiraron 4.- ¿Que es lo que se entiende por mecanismos de ventilación? 5.- ¿Cual es el aspecto de los pulmones del hombre? 6.- ¿Cual es la función de los alveolos pulmonares? 7.- Que sucede con el oxigeno que inhalamos en la inspiración 8.- ¿De dónde procede el CO2 que respiramos? 9.- ¿Como es transportado el O2 a las células? 10.- ¿Que factores pueden ocasionar la frecuencia respiratoria? 11.- Menciona algunos de los principales daños que causa el fumar cigarros. 12.-Menciona algunas de las principales causas de la contaminación del aire. 69 13.-Menciona los daños que, en particular, pueden causar la contaminación. 14.-Qué propones para disminuir la contaminación. Practica de laboratorio RESPIRACION ANAEROBIA (FERMENTACION) Introducción La respiración celular es un conjunto de reacciones mediante las cuales obtiene energía necesaria para llevar a cabo sus funciones. La glucosis o respiración anaeróbica se efectúa en ausencia de oxigeno y fuera de la mitocondria. Consiste en la degradación de la glucosa para formar dixido de carbono y alcohol etílico. Cuando las levaduras crecen sin oxigeno su energía procede de la respiración anaeróbica de azucares, como la glucosa. Objetivo: Observar la producción de CO2 durante la fermentación de carbohidratos. Material: Microscopio Cubreobjetos Portaobjetos Vaso desechable Pipeta Pasteur Bulbo de goma de un gotero Lugol Pegamento instantáneo Suspensión de levaduras 70 Vaso Agua Pipeta Pasteur Suspensión de levaduras Bulbo de goma Pegamento Representación del procedimiento de fermentación Método Coloca el bulbo de goma en el extremo de la pipeta Pasteur y llena con la suspensión de levaduras solo la parte ancha del tubo de cristal. Pega con pegamento el bulbo al fondo del vaso Llena el vaso con agua cubriendo el extremo superior de la pipeta (evitar que el agua entre al tubo de vidrio) Espera unos minutos y observa como el CO2 que se forma burbujea el agua. Efectúa una preparación temporal con una suspensión de lavaduras y lugol. Observa en el microscopio, con el objetivo de inmersión, la forma de las levaduras y gemación. Elabora el esquema. Contesta en tu cuaderno de trabajo el siguiente cuestionario. 1) ¿Qué es la fermentación? 2) ¿Qué gas se forma en el proceso de la fermentación? 3) ¿Qué forma tiene las levaduras? 71 2.3 CARACTERISTICAS DE LOS SERES VIVOS Imagínate que eres enviado a otro planeta en busca de vida. ¿Qué características buscarías? ¿Cómo puedes distinguir un ser vivo de la materia inerte? CONSTRUYE Y APRENDE 1.-Forma un equipo de seis personas y organícense para llevar a la clase una planta con su maceta y una piedra. 2.-Obsérvelas y anoten que características tiene la planta viva que nos permiten distinguirla de la materia inerte (piedra). 3.-Compartan sus observaciones con los demás equipos del grupo y anótenlas en el pizarrón. Como habrás podido darte cuenta, la vida no es fácil de definir en términos de propiedad que se observen a simple vista. De hecho, más que una definición de vida, las y los biólogos prefieren señalar cuáles son las características que se observan en todo ser vivo. Si tu y tus compañeros y compañeras fueron mas alla de lo físicamente observable al examinar la planta y la piedra que llevaron a la clase, y se basaron en algunos de sus conocimientos previos y las analizaron detenidamente, seguramente encontraron algunas de las siguientes características. Irritabilidad Homeostasis Excreción Transporte de sustancia Crecimiento Y Desarrollo Reproducción Adaptación IRRITABILIDAD Organismos vivos que responden a estímulos. Por ejemplo, una planta responde a la luz y la sigue, una abeja es atraída por el color de una flor, o bien un ciervo corre velozmente al escuchar cualquier sonido extraño. Incluso un protozoario, organismo unicelular, responde ante los estímulos del medio, moviéndose en el agua al detectar una partícula de alimento (figura1). Si bien no todos los seres vivos pueden desplazarse de un lugar a otro, sus respuestas pueden ser observadas si ponemos suficiente atención. 72 HOMEOSTASIS Los seres vivos mantienen su homeostasis, es decir, a pesar de que el medio ambiente, ellos mantienen el equilibrio y no cambian su medio interno. Por ejemplo, la temperatura de una liebre del desierto. (Figura 2) se mantiene estable, a pesar de que día a día haya temperaturas cercanas a los 500 C y en la noche a los 00 C. Asimismo, si tú bebes cinco litros de agua, el volumen de tu cuerpo no se modifica, sino que eliminas el exceso para mantener en tu medio interno el volumen adecuado. Como vemos, los sistemas de excreción forman parte de los mecanismos homeostasis. EXCRECION La excreción es la expulsión al exterior de los productos de desecho, que son el CO2, el H2O y el NH3, el amoniaco, o de alguno de sus derivados, como son la urea y el ácido úrico. Estos productos derivan de la respiración celular. El CO2 y el H2O van al aparato circulatorio, luego al respiratorio y por último al exterior. Los compuestos de nitrógeno, por el contrario, son tóxicos y por ello son eliminados del aparato circulatorio por filtración de la sangre y se expulsan al exterior. Esto lo realiza el aparato excretor. Los animales acuáticos excretan el nitrógeno en forma de NH3 a través de las branquias, pero los animales terrestres, para no perder líquido, lo excretan en una disolución muy concentrada, la orina, y en forma de urea o ácido úrico, que no son tan venenosos. 73 Los aparatos excretores constan siempre de una zona donde se filtran los productos de excreción y de un largo tubo donde dichos productos se concentran, debido a la readsorción del agua en la que van disueltos. Los nefridios de los anélidos, las glándulas antenales de los crustáceos, las glándulas coxales de los miriópodos, los tubos de Malpighi de los insectos y los riñones de los vertebrados son algunos de los diversos tipos de aparatos excretores que tienen los diversos tipos de metazoos. TRANSPORTE DE SUSTANCIAS: Transporte celular Pasivo: Ocurre por difusión debido a que las moléculas se mueven continuamente. El aroma de los perfumes se propaga por medio de difusión. En la difusión las partículas van de un lugar de mayor concentración a uno de menor concentración. Transporte celular Activo: La célula realiza trabajo para absorber, expulsar o retener sustancias contra una gradiente de concentración. Osmosis: difusión de un solvente (agua) a través de una membrana semipermeable. Un flujo de agua corre hacia donde hay mayor concentración de soluto. La cantidad abundante de agua que entra a la célula hace que la planta presente esa apariencia fresca (turgidez). Cuando la planta se seca, la concentración es menor que la que hay dentro de la célula, o sea la salida de agua, a este fenómeno se le llama plasmólisis. Tanto la turgidez como la plasmólisis son el resultado del movimiento pasivo del agua a través de una membrana semipermeable: 74 Figura 3 CRECIMIENTO: Es el aumento progresivo en el número de células del individuo, la cual manifiesta por el incremento del peso y de la talla de acuerdo con su especie. Es la construcción o síntesis de nueva materia viva, ilimitado en el caso de los hongos y las plantas no así para los animales, protozoos y bacterias. Figura 5 75 REPRODUCCION: Es el proceso mediante el cual se forman nuevos organismos semejantes a sus progenitores. Permite la reposición de individuos y la continuidad de las especies. Se lleva a cabo de forma asexual o mediante la intervención de células especializadas (gametos), en el caso de la reproducción sexual. Figura 6 ADAPTACION: Es la capacidad de reacondicionamiento o de reajuste del organismo para responder a las condiciones del medio y evolucionar o sobrevivir. Los organismos son capaces de trasmitir estos cambios a sus descendientes mediante la herencia del material genético Figura 7. El drometario se ha Adaptado perfectamente a la vida en los desiertos, un ejemplo son sus largas pestañas que le ayudan a protegerse de la arena 76 REFORZANDO CONOCIMIENTOS A continuación, describe con tus palabras las siguientes características que definen a los seres vivos. 1.- Organización: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 2.- Crecimiento: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 3.- Homeostasis: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 4.-Reproduccion: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 5.- Adaptación: _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 6.- ¿Cuáles características son estructurales y cuales funcionales? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 77 2.4 REPRODUCCION La reproducción es el proceso mediante el cual se generan nuevos seres vivos a partir de los organismos ya existentes, así aseguramos el mantenimiento de la vida. Los nuevos individuos se originan a partir de las células sexuales. Estas células pueden ser masculinas o femeninas y se forman en el aparato reproductor masculino y femenino, respectivamente. Al juntarse dos células procedentes de distinto sexo, mediante la fecundación, se origina un nuevo ser. 2.4.1 ESTRUCTURAS, ÓRGANOS Y FUNCIONES La reproducción humana emplea la fecundación interna y su éxito depende de la acción coordinada de las hormonas, el sistema nervioso y el sistema reproductivo. Las gónadas son los órganos sexuales que producen los gametos. Las gónadas masculinas son los testículos, que producen espermatozoides y hormonas sexuales masculinas. Las gónadas femeninas son los ovarios, producen óvulos y hormonas sexuales femeninas. Sistema reproductivo masculino: Los testículos se encuentran suspendidos fuera de la cavidad abdominal por el escroto, una bolsa de piel que mantiene los testículos a una temperatura óptima para el desarrollo de los espermatozoides. Los tubos seminíferos se encuentran dentro de cada testículo, y son el lugar donde los espermatozoides son producidos por meiosis. Cerca de 250 metros de túbulos se encuentran empaquetados en cada testículo. Los espermatocitos dentro de los túbulos se dividen por meiosis para producir las espermátidas que se desarrollan hasta espermatozoides maduros Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/. 78 Estructura: Los genitales masculinos incluyen: Los testículos El sistema de conductos, integrado por el epidídimo y el conducto deferente Las glándulas accesorias, que incluyen las vesículas seminales y la glándula prostática El pene. ¿Qué funciones desempeña el sistema reproductor masculino? Los órganos sexuales masculinos trabajan conjuntamente para producir y liberar semen en el interior del sistema reproductor de la mujer durante el acto sexual. El sistema reproductor masculino también produce hormonas sexuales, que ayudan a que los niños maduren sexualmente hasta convertirse en hombres durante la pubertad. SISTEMA REPRODUCTOR FEMENINO: Las gónadas femeninas, los ovarios, se encuentran localizados dentro de la porción baja de la cavidad abdominal. Estructura: Pared de las tropas uterinas: compuesta por las tres mismas capas del útero (mucosa, músculo liso y seroso). Sin embargo la mucosa que reviste las trompas se continúa directamente con el peritoneo que reviste la cavidad pélvica. Divisiones de las trompas uterinas Cada trompa está formada por tres divisiones El tercio medial o istmo, que se extiende desde el ángulo superior externo del útero La porción dilatada intermedia o ampolla, que sigue un camino en curva por encima del ovario. Una parte terminal o infundíbulo, que se abre directamente en la cavidad peritoneal. El extremo externo abierto del infundíbulo. Sus proyecciones se denominan fimbrias. Órganos Esenciales Los órganos esenciales en la reproducción de la mujer, las gónadas, son los ovarios. Los gametos femeninos, u óvulos, se reproducen en los ovarios. Órganos Accesorios Están formadas por las siguientes estructuras 79 Una de conductos o estructuras de conductos modificados que se extienden desde cerca de los ovarios hasta el exterior. Este grupo incluye las Trompas de Falopio, el Útero y la Vagina junto con los ovarios estos órganos reciben a veces la denominación de "Genitales internos". La Vulva u órganos reproductores externos. Estos órganos suelen denominarse "Genitales externos". Glándulas sexuales adicionales, incluidas las glándulas mamarias que suplen una función importante en la reproducción. Funciones del aparato reproductor femenino: Conjunto de órganos de la mujer encargados de preservar la especie humana, para ello cumple las siguientes funciones: Formación de células sexuales llamados óvulos que han de ser fecundados por los gametos masculinos (espermatozoides). Producción de hormonas sexuales femeninas, estrógenos y progestágenos, que proporcionan caracteres sexuales femeninos favoreciendo la interrelación de ambos sexos. Funciones relacionadas con la formación y desarrollo del nuevo ser: fecundación, gestación, parto, lactancia. 80 REFORZANDO CONOCIMIENTOS 2.4.2 TIPOS DE REPRODUCCION El proceso de la replicación de los seres vivos, llamado reproducción, es una de sus características más importantes. Crea organismos nuevos, que pueden reemplazar a los que se hayan dañado o muerto. Existen dos tipos básicos. Reproducción asexual: En la reproducción asexual un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las bacterias en dos células hijas, que son genéticamente idénticas. En general, es la formación de un nuevo individuo a partir de células maternas, sin que exista meiosis, formación de gametos o fecundación. No hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN). El ser vivo progenitado respeta las características y cualidades de sus progenitores Tipos de reproducción asexual: Multiplicación vegetativa Bipartición o fisión binaria Gemación Fragmentación Esporulación Apomixis 81 Reproducción sexual: La reproducción sexual requiere la intervención de dos individuos, siendo de sexos diferentes. Los descendientes producidos como resultado de este proceso biológico, serán fruto de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a ellos. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos complejos. En este tipo de reproducción participan dos células haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirán durante la fecundación Reproducción sexual de las flores: 82 INTRODUCCION LA biodiversidad, es uno de los temas más apasionantes para cualquier persona interesada en la Biología. Es necesario conocer, identificar y definir las características de los cinco reinos en que divide la vida de nuestro planeta. No hay vida en todas las partes del planeta, por ejemplo, no existe vida en las capas internas que se encuentran por debajo de la corteza terrestre. Conocemos como biosfera a la zona donde se desarrollan los seres vivos; esta zona incluye la atmosfera, todos los cuerpos de agua (ríos, lagos, mares y océanos), toda la superficie terrestre. Sin embargo, aunque la vida este restringida a este espacio aparentemente reducido, la biodiversidad que existe es impresionante. Primero debemos diferenciar a los seres unicelulares de los pluricelulares y después, entender como los primeros se reunieron para distribuir mejor el trabajo común, en forma de talos, tejidos, colonias, órganos, aparatos y sistemas. Además, gracias al avance en los estudios de las biomoleculas, como los ácidos nucleicos, es necesario entender que esos cinco reinos se han transformado en tres dominios y que en nuestro planeta seguimos descubriendo seres vivos en condiciones externas, de los cuales descubriendo seres vivos en condiciones extremas, de los cuales los especialistas del pasado ni siquiera sus existencia. Categoría: Se expresa y se comunica Competencia genérica: Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados. Atributo: Identifica las ideas clave en un texto o discurso oral e infiere conclusiones a partir de ellas. Competencia disciplinar: Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental. 83 3.1 BIODIVERSIDAD Biodiversidad: es el conjunto de todos los seres vivos que existen en la tierra. La gran biodiversidad es el resultado de la evolución de la vida a través de millones de años, cada vida está en perfecta relación con el medio que habita. Importancia de la biodiversidad ¿Es importante que existan tantas especies distintas? Te has preguntado alguna vez, ¿Cuál es la razón de que existan tantas especies diferentes de organismos? Recordaremos que el ambiente también contribuye de forma importante: 1. En la Tierra hay diversidad de medios (mares, lagos, desiertos, montañas, etc.), y diversidad de ambientes (lluviosos, secos, cálidos, fríos, etc.). 2. Los seres vivos tiendes a diversificarse a través del proceso de especiación y se adaptan a las características del medio. 3. En los diferentes ecosistemas y hábitats, las especies que los integran siempre se interrelacionan de alguna forma. Este último punto se refiere a que los organismos de un área determinada establecen relaciones de dependencia o más apropiadamente dicho de interdependencia. En las selvas mexicanas, amenazadas por las actividades del hombre, aun existen dos especies de monos. Una de estas es el mono araña, cuya alimentación consiste básicamente de frutas. Dentro de los frutos se encuentran las semillas, y dentro de estas, los embriones. Pues bien, si todos los frutos y semillas de los arboles de nuestras selvas cayeran al piso justamente debajo de ellos, tendrían serios problemas para perpetuar su especie, ya que las semillas no podrían germinar porque la copa del árbol impide el paso de la luz hasta el suelo. Si algunas semillas germines en, difícilmente podrían competir por al agua y los nutrimentos contra su progenitor, que ya está bien enraizado. Debido a que, los monos arañas y muchas otras especies de mamíferos y de aves se alimentan de los frutos de los arboles, las semillas son transportadas lejos de los padres hasta lugares propicios para su germinación. Los monos y los tucanes son especies que la buscar su sustento en los frutos realizan a su vez, la función de transportar las semillas. Ambas especies viven en las selvas mexicanas y están en peligro de desaparecer. Tuca Mono araña 84 ¿Que sucederá cuando nuestros monos y tucanes ya no se alimenten mas de los frutos de los arboles de la selva? ¿Quién trasportara las semillas para que la selva no envejezca y muera? Las relaciones de interdependencias entre los seres vivos llegan a ser a un mas complejas que la ejemplificada. Cuando por cualquier causa el equilibrio de estas relaciones se rompe,, la mayoría de los organismos se van amenazados, ya que tarde o temprano las consecuencias repercutirán en todos. En la biodiversidad, cuando una especie desaparece, al haber más espacio y alimento, otra tratara de cubrir su puesto y su función dentro del ecosistema. Es importante no olvidar quela desaparición o extinción de una especie será una reducción de la biodiversidad. México es uno de los 10 países más diversos del mundo. No sólo alberga más del 10% de las plantas terrestres y vertebrados del planeta en un área que representa sólo el 1% de la superficie de la Tierra, REFORZANDO CONOCIMIENTOS a) Sobre un mapa de México señala las zonas con mayor biodiversidad, realiza una lista de los componentes de dicha biodiversidad e indica siete especies en peligro de extinción. 85 b) Pregunta a 5 personas con más de 60 años, como era la región en la que ahora vives, y que tipos de plantas y animales existían. Haz una lista de ellos, y busca en revistas y libros especializados, ilustraciones o fotos de dos de estos organismos. Dibújalos en tu cuaderno, y responde lo siguiente. ¿Crees que esas especies estén hoy extintas? ¿Por qué? ¿Qué factores afectan la biodiversidad? Alteración de hábitat, comúnmente por un cambio de ecosistemas. Sobreexplotación, es decir, extracción de individuos a una tasa mayor que la que puede ser sostenida Contaminación química lluvia ácida; agroquímicos y metales pesado Incluyendo al hombre. 86 3.1.1 CLASIFICACION TAXONOMICA Y CARACTERISTICAS DE LOS 5 REINOS entonces la frecuencia de ese atributo cambiará. DE WITHAKER ¿QUE ES CLASIFICAR? Clasificar es ordenar objetos en grupos, con base a sus semejanzas y diferencias. Se puede clasificar por medio de criterios extrínsecos o intrínsecos. En el pasado la mayoría de las clasificaciones de los seres vivos estuvieron basadas en características extrínsecas. Hoy, se basan más en características internas, sobre todo en su parentesco evolutivo. CONSTRUYE Y APRENDE: Con los objetos que te presentamos ahora forma grupos, considerando estructuras semejantes o diferentes y compara con tus compañeros tu propuesta. Notaras coincidencia con algunos, pero no con todos. Lo que sucede es que los criterios de clasificación (capacidad de formar grupos) son personales . 87 CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA La taxonomía, ciencia mediante la cual se identifican, ordenan y relacionan los seres vivos, se fundamenta en las relaciones evolutivas entre las diferentes especies conocidas. Primeras clasificaciones: Fueron utilitarias y por supuesto extrínsecas. Así se clasifico a plantas y animales en: medicinales, alimenticias, venenosas, etc. Durante muchos años, las agrupaciones se basaron en las características externas de los organismos: forma, tamaño, color, capacidad de movimiento y otras manifestaciones que pueden captarse por medio de la vista. Así surgió la primera clasificación de los seres vivos realizada por Aristóteles, filósofo griego del siglo IV a.c., en: vegetales y animales. Subdividió a los vegetales en tres categorías —hierbas, arbustos y árboles—, según el tamaño y la ramificación del tallo de cada planta. A los animales los agrupó sobre la base del medio en que viven -aire, tierra o agua. Estas agrupaciones fundadas en semejanzas exteriores, aparentes, se llaman clasificaciones artificiales. La clasificación artificial de Aristóteles fue la mejor de su tiempo, tenía el error de agrupar a las plantas y animales tomando en cuenta pocas características y no contaba con estudios más cuidadosos que la apoyaran. No se pudo continuar hasta que ocurrió un mayor avance científico y surgió la teoría de la evolución, la cual proporcionó los criterios para establecer el parentesco entre los grupos. Clasificación de Carlos Linneo (siglo XVIII). Se baso en las características externas de los seres vivos. Propuso la existencia de dos reinos: el de las plantas y el de los animales. Cada reino, lo dividió en categorías, cada una de las cuales agrupaba organismos parecidos entre sí. Así, propuso categorías de: especie, que son los seres vivos similares entre sí; genero, en donde se agrupan especies semejantes; familia, que agrupa géneros parecidos; orden, que integra familias similares; la clase está formada por ordenes parecidos, la división por grupos de clases parecidas y por último, el reino, la categoría mas grande. Clasificación de Earnst Haeckel (siglo xIx). Propuso una clasificación entre los tres reinos: animal, vegetal y protista. En este último estaban considerados los protozoarios, seres unicelulares como la amiba. Clasificación de Whittaker (1920-1980). Propuso la clasificación de cinco reinos, de acuerdo al tipo de célula, eucariota o procariote, y a las formas de nutrición de los organismos. Así, el definió a los reinos de la siguiente manera: 88 Reino Monera Organismos procariontes, bacterias y cianobacterias. Reino Protista Organismos eucariontes, unicelulares o pluricelulares simples: protozoarios, algas y algunos mohos. Reino Funghi Organismos eucariontes, heterótrofos, que absorben sus nutrimentos y que no hacen fotosíntesis: es decir, los hongos. Reino Plantae Organismos eucariontes, fotosintéticos y pluricelulares; es decir, las plantas. Reino Animalia Organismos eucariontes, pluricelulares, que se alimentan por ingestión; es decir, los animales. Actualmente, la taxonomía concede mayor importancia a las características estructurales y funcionales de los organismos, a su organización interna, a sus semejanzas bioquímicas e incluso al origen de cada especie. Surgen entonces las clasificaciones naturales con tres enfoques: a) Evolutivo. Emplea como criterios los caracteres fenotípicos y genotípicos principalmente. Se entiende por fenotipo la apariencia externa que se percibe en un individuo como resultado de la influencia de las variaciones en el medio ambiente en el que se ha desarrollado. Mientras que el genotipo es el contenido genético o genoma específico de un individuo, en forma de ADN. b) Cladístico: utiliza el tiempo de evolución desde que se dan las ramificaciones genealógicas. c) Fenético: emplea las características fenotípicas para conocer semejanzas y diferencias entre los grupos. REFORZANDO CONOCIMIENTOS 1.-Investiga la clasificación taxonómica (Reino, División, Clase, Orden, Familia, Género y Especie) de dos animales y dos plantas, por ejemplo se sugiere la del oso andino, ardilla colorada y la de las plantas: salvia Divinorum y manzanilla. 89 CARACTERISTICAS DE LOS CINCO REINOS DE WHITTAKER Hasta no hace demasiados años, en los libros de texto se habla exclusivamente de dos grandes grupos de seres vivos: animales (incluyendo a los protozoos) y vegetales (incluyendo a las bacterias). Esto había sido sugerido ya por Linneo y así se había mantenido en la literatura científica. Y si bien a nivel macroscópico es fácil distinguir entre plantas (generalmente quietas en un lugar y produciendo glucosa a partir de agua, CO2 y luz del sol para alimentarse) y animales (generalmente se mueven y no producen su propio alimento), a nivel microscópico, la cosa cambia radicalmente. Así encontraremos organismos unicelulares como las euglenas que pueden actuar como un animal o como una planta, normalmente obtiene su energía por fotosíntesis a partir de luz solar como las plantas, pero puede alimentarse de nutrientes orgánicos como un animal. Claramente hacía falta un cambio en la clasificación de los seres vivos. En 1866, Ernst Haeckel propuso el término protista para crear un tercer reino y situar en él a esos organismos a medio camino entre animales y vegetales. Los avances de la ciencia fueron aportando nuevos conocimientos y en 1969 Robert Whittaker reemplaza la inmanejable dicotomía animal/vegetal por el sistema de los 5 reinos: animalia (metazoos), plantae (vegetales superiores embriófitos), fungi (hongos superiores), protista o protoctista (protozoos, algas eucariotas y hongos inferiores) y monera (bacterias y algas procariotas). 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. Monera Son organismos microscópicos, unicelulares (Procariotas), se pueden replicar a gran velocidad simplemente dividiéndose por “fisión binaria”. La capacidad de división rápida permite que estas se adapten a los cambios de ambiente con rapidez. Por ejemplo: Bacterias: más habituales en el suelo, en el agua y en el interior de organismos vivos. Arqueobacterias: se encuentran en ambientes incómodos como profundidades marinas, aguas salubres (salinas), fuentes ácidas calientes. 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. 90 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 (algas), diatomeas y protozoos. Normalmente son aerobios, tienen nutrición ingestiva, absorbente o, si es fotoautotrófico, posee plástidos fotosintéticos, plastos o plastidios, que son orgánulos celulares eucarióticos, propios de las plantas y algas. Su principal función es la producción y almacenamiento de importantes compuestos químicos usados por la célula. Usualmente, contienen pigmentos utilizados en la fotosíntesis, aunque el tipo de pigmento presente puede variar, determinando el color de la célula. Todas las formas se reproducen asexualmente; algunos tienen verdadera reproducción sexual con meiosis. No móviles, o si lo son, por medio de cilios, flagelos u otros medios (pseudópodos por ej.). En el caso de las diatomeas, son un grupo de algas fotosintéticas unicelulares, que contienen alrededor de 10.000 especies. Constituyen una parte importante del plancton en la base de las cadenas alimentarias marinas y de agua dulce. El rasgo característico de las diatomeas es su intrincado entramado, transparentes como el cristal de la pared celular, o frústula. La frústula a menudo tiene filas de agujeros diminutos, conocidos como estrías. 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. 91 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 plásmidos 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. Animalia Los animales son organismos multicelulares compuestos de células Eucariotas. Las células están organizadas en tejidos y no tienen 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 fibrillas contráctiles. El cigoto se desarrolla en blástula. Amplia diferenciación celular en tejidos con uniones celulares complejas. 92 CARACTERÍSTICAS DE LOS CINCO REINOS Las características aquí recogidas las cumplen la mayor parte de los organismos englobados en cada Reino Monera Protoctistas Hongos Plantas Animales Tipo de células Procariotas Eucariotas Eucariotas Eucariotas Eucariotas ADN Circular Lineal Lineal Lineal Lineal Nº de células Unicelulares Unicelulares/ Pluricelulares Unicelulares/ Pluricelulares Pluricelulares Pluricelulares Nutrición Autótrofos/ Heterótrofos Autótrofos/ Heterótrofos Heterótrofos Autótrofos Heterótrofos Energía que utilizan Química/ Lumínica Química/ Lumínica Química Lumínica Química Reproducción Asexual Asexual /Sexual Asexual /Sexual Asexual /Sexual Sexual Tejidos diferenciados No existen No existen No existen Existen Existen Existencia de pared celular Existe Existe/No existe Existe Existe No existe Movilidad Sí / No Sí/No No No Sí REFORZANDO CONOCIMIENTOS Traer 25 botones de diferente color, tamaño y forma para realizar una clasificación de los mismos. Enseguida responde las siguientes preguntas: 1. ¿Cuál es la importancia de la clasificación? 2. ¿cuál es la importancia de establecer criterios de clasificación? 3. ¿Qué criterios utilizaste para clasificar? 4. Elabora un mapa conceptual con el tema de los 5 reinos de Whittaker 93 3.2. SELECCIÓN NATURAL DARWIN Y WALLACE LA SELECCIÓN NATURAL La selección natural es un proceso de interacción entre los fenotipos y su ambiente. Como resultado, se produce una supervivencia y reproducción diferencial de determinados fenotipos Por lo tanto, el proceso de selección natural es el resultado final de la acción de los procesos ecológicos. La jirafa es un ejemplo de la teoría de la evolución por selección natural de Darwin. Una mutación genética se cree alargo el cuello de algunas, permitiéndoles alimentarse de ramas más altas. Eventualmente, las jirafas de cuello largo reemplazaron a las otras. MECANISMOS DE SELECCIÓN NATURAL a) Que exista variabilidad entre los individuos en algún atributo o rasgo. b) Que exista una relación directa entre ese atributo y la eficacia relativa del individuo que lo posee. Es decir, las diferentes variantes dejan diferente número de descendientes a las generaciones venideras. c) Que ese atributo sea heredable. Generalmente se le llama evolución al proceso natural, gradual y acumulativo de cambios hereditarios que experimentan las poblaciones a través del tiempo y que conduce a su transformación y biodiversidad. La causa externa de estos cambios se atribuye al ambiente. Existe una teoría científica que presupone que todos los organismos han atravesado por este proceso a partir de diversas especies preexistentes. Si este hecho es cierto, entonces explica el parecido anatómico y la relación que muchos organismos de esta época tienen con organismos vivientes del pasado, aunque también da cuenta de diferencias importantes encontradas en estudios de restos fósiles de organismos marinos, lo que refuerza la idea de que los organismos cambian o evolucionan en el transcurso de muchos millones de años. 94 Jean Baptiste Lamarck (1744-1829), científico francés, fue uno de los primeros naturalistas que insistió en los procesos de cambio en los seres vivos. No explicó el mecanismo de dichos cambios, pero ofreció una explicación sobre las adaptaciones que van teniendo los organismos para sobrevivir en el medio que habitan. Afirmaba que se desarrollan más los órganos que se necesitan y son utilizados con mayor frecuencia por los seres vivos durante las actividades que realizan en su medio ambiente, que aquellos que se utilizan menos, los cuales tienden a desaparecer. Asimismo afirmaba que una vez surgidas las adaptaciones por necesidad y mayor uso, se convertían en características adquiridas heredables a la descendencia. Lamarck utilizó para explicar su hipótesis, el ejemplo del desarrollo que tuvieron las jirafas en sus cuellos, por la necesidad de alcanzar el alimento de las partes altas de los árboles, al tener que estirarlo constantemente, este órgano adquirió una nueva forma que se transmitió y generalizó a la progenie. Lamarck afirmaba que los órganos nuevos aparecen como respuesta a las demandas del ambiente, y que su tamaño es proporcional al grado en que se utilicen. La teoría de Lamarck es incorrecta, ya que las características adquiridas por el medio ambiente, no son heredables, y debido a que utilizó argumentos poco convincentes para la evolución, su explicación quedó desacreditada. Posteriormente, otros dos científicos ingleses intervienen para explicar el mecanismo de la evolución: Charles Darwin y Alfred Rusell Wallace, este último más joven y menos conocido que Darwin. 95 Ambos llegaron a las mismas conclusiones por separado; mientras que Darwin en 1831 tuvo la oportunidad de viajar alrededor del mundo para registrar datos geográficos de América del Sur, encontró en las islas Galápagos, numerosas especies de pinzones, pájaros que generalmente se encuentran por todo el mundo; notó que los de las islas Galápagos no vivían en algún otro sitio, y que a pesar de la variedad de especies, estaban claramente relacionados, pero a la vez mostraban ligeras diferencias con los que había observado en América del Sur. Casi todos los pinzones se alimentan de semillas, pero algunas especies de la isla se alimentaban de frutas y otras de insectos. Darwin pensó que en el pasado, los pinzones de América del Sur habían venido a las islas Galápagos, que todos los pinzones de las islas descendían de un antepasado común y que, a través de muchas generaciones y en ambientes ligeramente cambiantes, se desarrollaron las diferentes poblaciones de pinzones actuales. Las pequeñas diferencias entre unas y otras especies habrían aparecido muy lentamente, a lo largo de cientos o miles de años. Darwin sabía que su teoría evolutiva resultaría muy polémica, por lo que pasó muchos años recopilando datos y elaborando su libro. Por su parte, Wallace también viajó por todo el mundo en busca de aves y mariposas para museos y colecciones privadas. Estuvo en la Amazonia, el Sureste Asiático y Australia, y fue allí donde empezó a intuir cómo se producía la evolución. Cuando tuvo claro el proceso de la selección natural, escribió una carta a un naturalista prestigioso, que resultó ser nada menos que Charles Darwin. Al recibir esta carta, Darwin adelantó la presentación de sus propias conclusiones en forma más profunda. Presentó las pruebas para demostrar que la evolución había ocurrido, y a la vez formuló 96 una teoría, la de la selección natural, para explicar el mecanismo de la evolución. La publicación de Darwin, en 1859, “El Origen de las Especies por selección natural” es un hito, no sólo en la historia de la biología sino, asimismo, en la del pensamiento humano. Los cambios sufridos por los seres vivos debidos a la interacción con otros organismos y con el ambiente pueden ser favorables o desfavorables. En el primer caso, la naturaleza o fuerza del ambiente hace que las especies sean portadoras de pequeñas variaciones ventajosas que les permiten adaptarse, sobrevivir y reproducirse; en el segundo caso, los organismos se ven limitados en alimentos y agua, en espacio para vivir, lidiando con climas adversos y la competencia con otros animales, por lo que mueren sin dejar descendencia. En esto consiste la selección natural. Los puntos centrales de la teoría de Darwin son: Los seres vivos experimentan variaciones pequeñas producidas al azar. Por lo tanto la evolución es lenta y gradual. La selección natural permitirá los cambios que adapten a los seres vivos y que produzcan divergencia (diferencias), reduciendo de esta forma los efectos de la lucha por la existencia. Los organismos favorecidos se reproducen y transfieren los cambios a nuevas generaciones, logrando la permanencia. Para Darwin no existe una “voluntad” de los organismos por cambiar, ni los cambios se realizan con un “fin”. Aunque Darwin plantea la importancia de la variación, no pudo explicar 1) ¿De qué manera se transmiten las características heredadas de una generación a la siguiente?; 2) ¿por qué las características heredadas no se "mezclan", sino que pueden desaparecer y luego reaparecer en generaciones posteriores y 3) ¿de qué manera se originan las variaciones sobre las cuales actúa la selección natural? El mecanismo de las variaciones sólo se conoce a partir del desarrollo de la genética a principios del siglo XX y es lo que explica la base del proceso evolutivo, se relaciona con los genes, que son unidades capaces de transmitir la herencia o características físicas de una especie, de generación en generación. Los genes a veces están sujetos a cambios o mutaciones, lo que origina la evolución de las especies; dichos genes se encuentran en los cromosomas, que son estructuras funcionales del núcleo celular. Así, desde 1930, se conjuntaron los conocimientos de la teoría de Darwin-Wallace sobre la selección natural, la genética Mendeliana, la sistemática y la paleontología, dando origen a una nueva teoría darwiniana mejorada y enriquecida llamada teoría sintética de la evolución o teoría neodarwinista. Los puntos que destacan en esta teoría son: 97 1. En las poblaciones ocurren variaciones genotípicas graduales y continuas. 2. En las poblaciones hay tendencia a aumentar el número de nacimientos, sin embargo, el número permanece casi constante por la selección natural y sobrevivencia del más apto. 3. Las variaciones favorables que hacen que el organismo más apto sobreviva, se heredarán a las siguientes generaciones de acuerdo con las leyes de Mendel. 4. La evolución se da por pequeñas mutaciones y recombinaciones de genes (cambia el orden) en los organismos de una población, en cada generación se producen nuevas combinaciones y aparecen más variaciones; además por el ordenamiento de las variaciones a través de la selección natural. 5. Si persiste la acumulación gradual de pequeñas mutaciones en el seno de las poblaciones, las cuales unas se pasarán y otras no a las siguientes generaciones, surgirán cambios en la población y los descendientes pueden llegar a formar especies nuevas y diferentes a las de sus parientes ancestrales, a esto se le conoce como especiación; esto se refleja en los fósiles, los cuales revelan el proceso evolutivo a base de mutaciones y selección. Los científicos piensan que para que una especie pueda evolucionar a partir de una ancestral, algunos miembros del grupo deben aislarse o separarse del resto del grupo, bajo condiciones geográficas de contacto muy difíciles. Existen puntos a favor o en contra de una teoría u otra, sin embargo, la ciencia actual admite que todas las especies que existen y que han existido en la tierra tienen un antecesor común. Además se ha comprobado que la parte no viva del universo, como la tierra, también evoluciona. REFORZANDO CONOCIMIENTOS Escribe en tu cuaderno, en una columna, las principales ideas de la teoría evolutiva de LAMARCK; en la columna contigua, las de DARWIN. RESPONDE LO SIGUIENTE, TAMBIEN EN TU CUADERNO: 1. ¿En que se parecen las ideas de LAMARCK y de DARWIN? 2. ¿En que difieren? 3. ¿Por que la teoría Darwiniana si explica la evolución de los seres vivos y la de LAMARCK no? 98 3.2.1 ESPECIE -ESPECIACION ¿QUE ES UNA ESPECIE? Ante una pregunta como ésta, que a un profano le puede parecer sencilla, no queda más remedio que reconocer que la ciencia de la Biología no ha encontrado todavía una respuesta satisfactoria. Visto desde una perspectiva un tanto lejana, la especie es algo fácilmente reconocible: un oso blanco pertenece a la especie Thalassarctos maritimus –no hay problemas en saber qué es un oso blanco–, un hombre a la especie Homo sapiens –todos tenemos conciencia de quiénes son nuestros semejantes–, y un limonero a la especie Citrus limon –¿quién no sabe reconocer su fruto en la frutería?–. Vemos que hay organismos bien diferenciados que no presentan ningún tipo de dificultad para su identificación por parte nuestra. El problema surge cuando estudiando determinados seres vivos encontramos organismos con ligeras diferencias entre ellos. Particularidades que se mantienen constantes en una zona geográfica pero no en otra; pueden ser pequeñas diferencias en la coloración, o en la longitud de determinados apéndices, por ejemplo. Esto lleva a serios problemas por parte de los taxónomos para decidir si las diferencias observadas obedecen a seres vivos realmente distintos o son meras fluctuaciones del mismo organismo. A veces las diferencias se consideran poco importantes y se designa como subespecie, otras, quizás otro investigador estudiando el mismo organismo, considera las diferencias importantes y se describe una especie nueva. La literatura científica tiene numerosos ejemplos de nuevas especies que han sido posteriormente colocadas junto con una especie ya existente y viceversa, especies que han sido desglosadas en dos o más. El concepto de especie no es ciertamente fácil, además, lleva implícito una cierta carga filosófica que pasamos a examinar a continuación. “Mi definición de especie no tiene nada que ver con la hibridación, es simplemente un impulso instintivo a mantenerse separados, que sin duda llega a ser superado (de otro modo nunca se producirían híbridos).” (Darwin). Las especies son grupos de poblaciones naturales con cruzamiento entre sí que están aisladas reproductivamente de otros grupos. (MAYR, 1991) (a) el grupo menor (más homogéneo) que puede ser reconocido bajo ciertos criterios dados y que puede ser distinguido de otros grupos o (b) un grupo fenético de una diversidad dada que pertenece a la categoría de subgénero y que puede o no contener subgrupos. (SNEATH & SOKAL, 1973: 365) 99 Una especie evolutiva es una estirpe (una secuencia de poblaciones ancestrales-dependientes) que evoluciona separadamente de otras y que tiene un papel y unas tendencias de evolución propios y de carácter unitario. (SIMPSON, 1961) Grupos de individuos que están interconectados por relaciones tocogenéticas [relaciones genealógicas entre individuos] son llamados especies. (HENNIG, 1966:30, los corchetes son nuestros) “Las especies deberían entonces ser definidas como un complejo de comunidades reproductoras espacialmente distribuidas, o si llamamos a esta relación en el espacio “vicarianza”, como un complejo de comunidades vicariantes de reproducción”(HENNIG, 1966: 47) ¿ESPECIACIÓN? La gran, diversidad tiene si origen en el proceso natural de formación de nuevas especies, llamado especiación. Por supuesto que la especiación es producto de la evolución por selección natural. La evolución de los pinzones de las Galápagos es un ejemplo de especiación. La especiación ocurre cuando algunos grupos de una misma población evolucionaron por separado, debido a la existencia de barreras geográficas o factores ambientales; así, dicha especiación puede ser alopátrica o simpátrica. Especiación Alopátrida La especiación se produce por aislamiento geográfico. Se le llama también especiación vicariante o geográfica. Una especie con una amplia distribución es separada, por ciertos sucesos geográficos, en dos extensas unidades hijas. El flujo de genes entre ambas poblaciones se ve totalmente interrumpido. La separación espacial durante un largo periodo de tiempo da lugar a la aparición de novedades evolutivas en una o en las dos poblaciones .Ejemplo: cuando un rio se separa un valle, una montaña que se separa de dos laderas, o una isla que se fragmenta en varias. Especiación Simpátrida. Son un conjunto de mecanismos que produce una o más especies nuevas de una especie ancestral sin segregación geográfica de las poblaciones, existe alguna barrera de tipo biológico. Incluye la especiación por apomixis (especies con reproducción asexual cuyo aislamiento reproductivo es inmediato), especiación simpátrida ecológica como en los insectos parásitos. En las plantas puede suceder con cierta frecuencia por poliploidía, una planta tetraploide puede cruzarse consigo misma pero no con las 100 paternas, diploides. Ejemplo: una especie de ave que vive en los pinos, alimentándose de insectos y semillas de pino. 3.2.2 GREGORIO MENDEL Y SUS LEYES La transmisión de las características de padres a hijos es la herencia. La rama de la biología que estudia la herencia es la genética. Las bases de la genética moderna se deben a un monje austríaco, Gregor Mendel (1822-1884). Sus principios nos ayudan a comprender cómo se heredan las características en los seres vivientes: color de ojos, forma de la cara, color de cabello, estatura, etc. Mendel cruzó guisantes (Chícharos) con distintas características para observar cómo sería el aspecto de la nueva generación. Como las plantas de guisantes se reproducen sexualmente, la cruza se realiza tomando el polen que se encuentra en la punta de los estambres en una flor de guisantes y transfiriéndolo al pistilo de otra flor de guisantes. El polen que se forma en la punta de los estambres contiene los gametos o células sexuales masculinas; los gametos femeninos se forman dentro del pistilo. La mayor parte de las plantas con flores se polinizan por acción del viento o de los insectos. En los guisantes la mayoría de las veces es por autopolinización (transfieren polen dentro de la misma flor) porque sus estambres y el pistilo están dentro de pétalos encerrados. 101 Mendel escogió dos plantas progenitoras (padres, P1) que tenían características contrastantes para observar mejor la herencia que recibiría su progenie o primera generación filial (F1) como producto de la cruza. Por ejemplo, uno de los padres sería de forma redonda y la otra arrugada, uno de color amarillo y el otro de color verde. Para sus experimentos utilizó padres de línea pura, es decir, plantas que sólo pueden heredar a su progenie una característica única que transmitirán de generación en generación. Mendel obtuvo líneas puras permitiendo que las plantas se autopolinizaran durante varias generaciones; así produjo siete pares de líneas puras con las que trabajó y se muestran en la siguiente tabla: 102 Después de asegurarse de tener líneas puras, Mendel hizo cientos de cruces transfiriendo el polen de una planta amarilla al pistilo de otra planta con característica contraria, por ejemplo verde, ¿cuál será el resultado de esta cruza? Un híbrido es un hijo que proviene de padres que difieren en una o más características, en este caso se trata de un cruce monohíbrido, porque se eligieron un par de características contrastantes: redonda-arrugada. En todos los casos que hizo este tipo de experimentos, Mendel observó que los descendientes (F1) se parecían a uno de los dos padres, la pregunta central es ¿Por qué ganó la herencia de semilla redonda a la característica arrugada si los dos aspectos provenían de líneas puras? Mendel inició un segundo experimento antes de escribir sus conclusiones, ahora dejó que la generación híbrida F1 se autopolinizara para formar la segunda generación F2 resultando en todos los casos, 3/4 partes de plantas con semillas redondas y 1/4 parte de plantas con semillas arrugadas, ahora apareció en la descendencia la otra característica que faltaba pero en menor proporción. También hizo lo mismo con las otras seis características observando lo mismo. 103 Esta proporción también se puede expresar 3:1, que significa que hubo tres plantas con semilla redonda por una planta con semilla arrugada. Mendel explicó sus resultados sugiriendo que cada característica que se hereda de los padres depende de dos unidades o factores de herencia separados, uno del padre y otro de la madre, ahora se sabe que esos factores eran los genes. Los genes son segmentos del ADN, éste último se encuentran asociado a proteínas llamadas histonas formando lo que se conoce como cromatina; antes de que inicie el proceso de división celular, la cromatina se visualiza al microscopio como una maraña de hilos delgados en el centro o núcleo de la célula. Cuando va a empezar la división celular (mitosis y meiosis), la cromatina se condensa y se guarda dentro de estructuras en forma de bastón llamadas cromosomas. REFORZANDO CONOCIMIENTOS Elabora la siguiente actividad en tu cuaderno. 1. Realiza las cruzas para las siguientes características: vaina lisa y verde (VA) con plantas de vaina rugosa y amarilla (va). 2. Obtén F1 y F2 y explica como los resultados están relacionados con la segunda ley de Mendel. 104 3.3 MUTACIONES Los cromosomas y sus genes se transmiten de padres a hijos por medio de los gametos (óvulo y espermatozoide). Mendel usaba letras para representar a la pareja de genes que proporcionan las características hereditarias, por ejemplo, el gene para plantas con semilla amarilla “Y” mayúscula (en genética se le llama alelo 1) y el gene para plantas con semilla verde “y” minúscula (alelo 2). Si los genes están en pares, entonces cada planta de chícharos debe ser portadora de dos genes responsables de su color. Los genes que forman el par pueden ser iguales (YY) o diferentes (Yy), a los organismos con genes iguales para la misma característica, se les conoce como homocigóticos; en un organismo en el que los dos genes para una característica dada son diferentes, se les dice heterocigótico. La segunda hipótesis de Mendel expresa que las líneas puras de plantas tienen genes homocigóticos para cada característica, esto genes se separan o segregan uno del otro (principio de segregación), y sólo uno de ellos se transfiere a cada gameto, de tal forma que durante la fecundación o combinación de los gametos masculino y femenino sólo resulta la misma combinación en F1: Yy La tercera hipótesis de Mendel era que en los híbridos de la generación F1, uno de los dos genes era el que determinaba la característica y el otro con característica de contraste era opacado y no aparecía visible (principio de dominancia). En un organismo híbrido, al gene que evita la expresión del otro gene se le llama Dominante y se representa con la letra mayúscula; al gene que no se 105 expresa se le llama recesivo y se representa con la letra minúscula. En el esquema anterior el gene para semillas amarillas es dominante sobre el gene recesivo para semillas verdes. Todas las combinaciones posibles 3/4 de plantas semilla amarilla 1/4 de plantas semilla verde Los biólogos necesitan distinguir entre la apariencia física y la constitución genética de los organismos. Por eso a la primera se le llama fenotipo y a la segunda genotipo. Un ejemplo de genotipo es RR para significar planta homocigota para semillas redondas. El fenotipo sería la apariencia externa redonda. Para buscar resultados probables de cruces genéticos simples nos podemos auxiliar de algunas reglas básicas de probabilidad y del cuadrado de Punnett. Un cuadrado de Punnett es una tabla que muestra todas las combinaciones posibles de genes para el cruce. Por ejemplo, vamos a cruzar plantas puras de guisantes de flor roja y plantas puras de guisantes de flor blanca: 106 El cuadrado de Punnett se construye colocando los gametos de uno de los padres en la parte superior como siguiendo el eje de las “x”, los gametos del otro padre se colocan como si siguieran el eje “y”. En los cuadros del interior se colocan los genotipos que pueden resultar de la combinación de ambos gametos en la fecundación. r r R Rr Rr R Rr Rr R R r Rr Rr r Rr Rr Generación F1 R r R RR Rr r Rr rr Generación F2 Para asegurar los resultados esperados se tienen que realizar un gran número de cruces, también es probable llegar a los resultados deseados si la progenie es numerosa. Existe una condición en la que un híbrido tiene un fenotipo intermedio comparado con las características de sus padres, se llama dominancia incompleta; por ejemplo, en las flores de siciliana. En esta flor, el color rojo no es dominante sobre el blanco y viceversa, un cruce entre una siciliana roja pura (RR) y una siciliana blanca pura (R’R’) resulta en una F1 con flores de color intermedio rosa (RR’) y la generación F2 tendrá flores rojas (1/4), rosas (1/2) y blancas (1/4). 107 REFORZANDO CONOCIMIENTOS 1. Se tienen flores blancas y flores rojas, el color rojo es el gene dominante; si se cruza un genotipo (Rr) con el genotipo (rr) ¿Qué porcentaje de flores rojas y de flores blancas se obtendrán de este cruce? 2. En los ratones el pelaje negro es dominante sobre el pelaje blanco, un macho de pelaje blanco se cruza con una hembra heterocigótica de pelaje negro ¿Qué razones genotípicas y fenotípicas son probables en este cruce? Nota: expresa las razones en quebrados. 3. En los conejillos de Indias, el pelaje áspero (R) es dominante sobre el pelaje suave (r). Dos conejillos de Indias de pelaje áspero se cruzan y producen una camada de cuatro animalitos de pelaje áspero y dos de pelaje suave ¿Cuáles son los genotipos de los padres? 4. En los conejos, el alelo que determina el color de pelo marrón es dominante sobre el alelo de pelo blanco. a) ¿Qué notación o sistema se emplea para representar ambos alelos? b) ¿Qué color de pelo tendrá la descendencia al cruzar conejos blancos? c) Realiza un diagrama de descendencia d) Al cruzar dos conejos marrones nacen doce crías: nueve marrones y tres blancas, explica este resultado. 5. Realiza un cuadrado de Punnett para representar un cruce dihíbrido por autopolinización que expresa la forma y el color: Redonda y amarilla son características dominantes sobre verde y arrugada. ¿Cuál es la razón de estos fenotipos? 6. Representa en un cuadrado de Punnett el cruce entre dos flores rosas sicilianas y señala la razón de los fenotipos resultantes en quebrados. Con tus palabras explica en forma escrita ¿a qué se deben las variaciones en los organismos vivos? 108 3.3.1 GENETICA Y CROMOSOMICA Mutaciones cromosómicas En los cromosomas y en los genes pueden ocurrir cambios que se conocen como mutaciones, las mutaciones pasan a las nuevas células durante la división celular y pueden ocurrir en la estructura y en el número de cromosomas, a este cambio se le conoce como alteración cromosómica. Generalmente causan cambios visibles en el fenotipo. Un cambio en la naturaleza química del ADN es una mutación genética y puede o no ser visible en el fenotipo. Las mutaciones ocurren al azar y las causas en la mayor parte de los casos se desconocen. Sin embargo, se han identificado varias formas de radiación como los rayos X y los Ultravioleta como agentes mutágenos. Así como también sustancias como el asbesto, el benceno y el formaldehido. Algunas mutaciones no pasan a la progenie, por ejemplo, las mutaciones somáticas que ocurren en algunas células del cuerpo y que sólo se transmitirán a las células derivadas de la mutante. Las mutaciones germinales son las que ocurren en las células reproductivas de un organismo y pueden pasar a la progenie. Muchas mutaciones son perjudiciales como es el caso de los síndromes, pero otras veces son beneficiosas, como cuando hacen que los organismos puedan sobrevivir en ambientes difíciles. Durante la meiosis, a veces las parejas de cromosomas no se separan (no disyunción) y esto puede ocasionar que los gametos que se forman tengan cromosomas de más y otros de menos. Si estos gametos se fecundan, la progenie no tendrá el número correcto de cromosomas en sus células. Mutaciones genéticas o mutaciones de punto Debido a que los genes son segmentos de una molécula de ADN, y a su vez el ADN contiene unas estructuras llamadas bases nitrogenadas por su contenido en nitrógeno, cualquier cambio en el orden en que se encuentran acomodadas estas bases, altera la información genética. Por ejemplo, puede haber adición o supresión de bases, también puede suceder la sustitución de una base por otra. Esto puede ocurrir durante la replicación del ADN y pasará a las otras células que se originen en la división celular y además puede haber cambios en las proteínas que se estén sintetizando. REFORZANDO CONOCIMIENTOS Investiga qué tipo de mutación se da en personas con el síndrome de Down, síndrome de Klinefelter, síndrome de Tay-Sachs y síndrome de Turner. 109 TEORIA DE LA EVOLUCION HUMANA Categoría: piensa crítica y reflexivamente Competencia genérica: Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva. Atributo: estructura ideas y argumentos de manera clara, coherente y sintética. Competencia disciplinar: Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos. Darwin en su teoría decía que el ser humano había descendido de un antepasado no humano; lo cual sorprendió mucho a la gente de aquella época y muy probablemente nos sorprenda todavía en este tiempo. El grupo de animales más cercano al hombre lo constituyen los monos antropoides como chimpancés, Gibones, gorilas y orangutanes. La semejanza se observa en la estructura cerebral y craneana, ausencia de cola, caracteres reproductores casi idénticos, incluyendo la menstruación, el desarrollo embrionario, además de otras características anatómicas y fisiológicas. Las principales razas del hombre no experimentan aislamiento, por el contrario, tienen gran movilidad e intercambio de genes, se tienen cada vez más y mejores medios de comunicación y transporte, lo que reduce el aislamiento geográfico y también la posibilidad de evolucionar a nuevas especies. Uno de los sistemas de clasificación que existen señala que la raza humana consta de tres divisiones: 1) la raza blanca o caucásica, 2) la raza negroide y, 3) la raza mongoloide. REFORZANDO CONOCIMIENTOS 1. Elabora una tabla con las principales características de las tres razas humanas mencionadas en este material. 2. Vamos a organizar un debate en donde discutiremos con respeto nuestra postura en relación a si el hombre proviene del mono, si somos una rama genealógica diferente pero con un ancestro común o no tenemos nada que ver ni física ni genéticamente, es importante considerar otras posturas como la religiosa. 110 Especie Homínido Antigüedad Australopithecus Anamensis 4.1 millones de años Australopithecus Afarensis 3.5 millones de años Australopithecus Africanus 3.2 millones de años Paranthropus Boisei 1.8 millones de años Homo Habilis 1.8 millones de años Homo Rudolfensis 1.6 millones de años Homo Erectus 1 millón de años Homo Neanderthalensis 300,000 años Homo Sapiens 150,000 años 111 Australopithecus Anamensis-1 Sus muelas poseían gruesos esmaltes, por lo que se deduce que no comía solo hojas y frutos sino alimentos más duros. Vivió en un ambiente forestal pero más abierto que el de sus antepasados ramidus y caminaba erguido. Presentaban un claro dimorfismo sexual en tamaño corporal. Es posible que formaran comunidades de varios machos emparentados, en las que cada uno agruparía un pequeño harén de hembras. Las mandíbulas y los dientes de A. anamensis presentan rasgos que recuerdan a A. afarensis, pero existen diferencias muy claras. Aunque es evidente que se trataba de un australopiteco, el conjunto de características primitivas que se observan demandaba el nombramiento de una nueva especie para estos homínidos: Australopithecus anamensis. En septiembre de 1995 Meave Leakey, esposa de Richard Leakey, anunció a la comunidad académica el hallazgo de unos fósiles de hace 4,1 millones de años, que corresponderían a una nueva especie de homínidos. Esta nueva especie fue denominada Australopithecus Anamensis (anam significa lago en lengua turkana). 112 Australopithecus Afarensis-2 El australopithecus afarensis fue encontrado en 1974, en Hadar, en el norte de Etiopía, por un equipo comandado por el paleoantropólogo estadounidense Donald Johanson. Esta región es ocupada por la tribu Afar; de ahí el nombre de la especie. La especie era bípeda, sin embargo era diferente de nosotros en bastantes aspectos relacionados; por ejemplo, sus piernas eran proporcionalmente más largas en comparación con los brazos. Asimismo, podemos suponer, a partir del largo y de la ligera curvatura de sus manos y pies, que tenían cierta actividad arbórea, como dormir en los árboles, por seguridad, u obtener comida de ellos. Su pecho no era plano, como el nuestro, sino que se estrechaba Agudamente hacia arriba. Estos homínidos poseían cerebros pequeños, aproximadamente del tamaño de los grandes simios (como un chimpancé o un gorila), aunque en comparación con el tamaño del cuerpo eran relativamente más grandes. Tenían caras grandes, que se proyectaban por delante del cráneo (como la mayoría de los homínidos primitivos). Esto es, al menos en parte, reflejo del gran tamaño de los dientes, como en los simios. Sin embargo, y en contraste con éstos últimos, los caninos son reducidos, aunque se proyectan ligeramente delante del diente adyacente, los incisivos son grandes (característica, en simios, asociada con un régimen frugívoro), y los premolares y molares son de tamaño sustancial, con superficies planas. La forma del paladar, aunque grande, forma una curva que no es parabólica, como la nuestra, ni de lados paralelos, como en simios. El efecto total es, de todas maneras, más parecido a la mandíbula humana que a la de un simio. Los primeros restos australopithecus afarensis encontrados fueron los de la mundialmente conocida "Lucy", llamada así debido a la canción de The Beatles "Lucy in the sky with diamonds", que era escuchada en el momento de la excavación. La especie resultó ser bastante antigua, datándose entre 3.5 y 2.8 millones de años antes del presente, siendo así la especie más antigua conocida que es con gran certeza antecesora del hombre. El hallazgo de Lucy, uno de los esqueletos más completos encontrados (pertenecientes a un espécimen), se vio reforzado posteriormente por un grupo de más piezas, incluyendo cráneos, de la misma especie. Este grupo de fósiles es conocido como "La primera familia", consistente en fósiles de al menos trece individuos. La especie presenta un alto grado de dimorfismo sexual. Los 113 machos medían alrededor de 1,50 metros y pesaban más de cincuenta kilos. Las hembras medían alrededor de treinta centímetros menos, y pesaban cerca de treinta kilos. El dimorfismo sexual es notorio también en los caninos. La pelvis de la especie tiene un gran parecido a la nuestra, si bien es cierto que el canal de parto era más pequeño que el nuestro, y tenía forma de riñón. Hay que tener en cuenta que las hembras de la especie no necesitaban un gran canal de parto, debido al tamaño (muy chico) del cerebro de sus crías. Australopithecus Africanus-3 El primer descubrimiento de los australopitecos se produjo en África del Sur, y lo constituía un cráneo infantil procedente de Taung, cuyo estudio realizó R. Dart en 1924. Las características de A. africanus, también denominados A. gracilis, se basan en una capacidad craneana de 430 a 520 centímetros cúbicos, un 10 % más que en el A. afarensis. En general la cara es más corta y presenta menor prognatismo, unido a un menor tamaño de las piezas dentarias. Los caninos son cortos y no se ha detectado dimorfismo sexual en el tamaño de los mismos. Asimismo desaparece el diastema, o es muy raro. En resumen, se ofrece una reducción de los caninos e incisivos, y hay un mayor énfasis de la masticación en el resto de la dentición. El esqueleto postcraneal es similar al A. afarensis. Era bípedo pero también un ágil trepador de árboles. El peso y la altura estimada recientemente para individuos adultos se encontrarían entre los 33 y los 67 kilos y su estatura media oscilaría alrededor de 1,45 metros. 114 El primer A. Africanus encontrado fue el "Taung baby", el fósil de un niño, que murió entre los tres y cinco años. Raymond Dart tuvo la suficiente inteligencia para darse cuenta que este fósil representaba una nueva especie. Sin embargo, al publicarlo, tuvo que enfrentar el descrédito y la indiferencia. Paranthropus Boisei-4 El primer hallazgo de un fósil de esta especie lo debemos a Louis Leakey, quien en 1959 reportó el hallazgo de una nueva especie "Zinjanthropus", en la garganta de Olduvai, en Tanzania. Hallazgos subsecuentes de esta especie se produjeron en el norte de Kenya y en el sur de Etiopía. Esta especie ha sido descrita como “P. robustus”, ya que tiene un cráneo más desarrollado incluso, muelas más expandidas, y más pequeños caninos e incisivos. Los medioambientes en que P. boisei vivía varían considerablemente. En Olduvai los fósiles estaban depositados cerca de un lago; cerca del borde de éste crecían árboles, pero daban paso rápidamente a una pradera seca. Convivieron con los Homo durante 1,5 millones de años. El Bosei fue encontrado por el matrimonio Mary Leaky y Louis Leaky en 1959 y vivió hace 1,8 mill. de años. Presentaban un claro dimorfismo sexual en tamaño corporal. Es posible que formaran comunidades de varios machos emparentados, en las que cada uno agruparía un pequeño harén de hembras. 115 Homo Habilis-5 Homo Habilis es el primer representante del género Homo (el nuestro). Habilis no era muy diferente del Australopithecus Africanus, tenía una capacidad craneal media de unos 600 centímetros cúbicos y era quizá un poco más pequeño que los Australopithecus y que sus contemporáneos del género Paranthropus. Los restos fósiles encontrados por el matrimonio Leakey, en 1959, en las gargantas de Olduvai (Tanzania) revelan que eran individuos de unos 140 cm de altura y un esqueleto con rasgos anatómicos más modernos que los de los australopitecos y con piezas dentarias más pequeñas. El nombre asignado a esta especie (habilis) hace referencia al hecho de que estos humanos son los primeros talladores que tenían la capacidad técnica para fabricar utensilios. Fabrican las primeras herramientas de piedra y son cantos rodados y piedras talladas toscamente por una cara (choppers) o por dos (chopping tools). Los análisis al microscopio electrónico de las muescas de desgaste de la dentadura, junto con otras evidencias indirectas, muestran que su dieta incluía la carne, sin embargo no podemos decir que fueran todavía cazadores, practicaban más bien una actividad de carroñeo. Probablemente solían aprovechar el tuétano de los huesos procedentes de los despojos de la caza de otros depredadores. Los cantos tallados serían utilizados para fracturar el hueso y extraer el tuétano. También utilizarían los instrumentos de piedra para cortar plantas y triturar ciertos productos vegetales duros. El Homo habilis todavía no conocía el uso del fuego, ni tampoco estaría en posesión de un lenguaje articulado. Analizando algunos de los huesos de las extremidades recuperados se puede reconocer que se trata de una especie con un aspecto mucho más humano. La cabeza del fémur es mucho más grande y de forma más corta y redondeada. También la pelvis tiene un aspecto mucho más 116 moderno. No hay dudas que su andar era erguido, así lo atestiguan los rasgos de su pelvis, columna y demás miembros. Homo Habilis tenía ciertos rasgos simiescos como unos brazos muy largos con respecto a las piernas. Sin embargo experimentó una expansión cerebral a la vez que una reducción del aparato masticador, y, lo que es más importante, sus restos son los primeros, de momento, que han aparecido asociados a industrias líticas. Homo Rudolfensis-6 Homo Rudolfensis es una especie problemática, hasta el punto de que muchos expertos niegan su existencia. Tendría como características principales un cerebro de unos 750 centímetros cúbicos (mayor que en H. Habilis), una cara y unas mandíbulas mayores que en Habilis, con mayor prognatismo y una cavidad craneal más redondeada. Los restos de H. Rudolfensis hallados hasta el momento dan un arco cronológico menor que en H. Habilis. Así Rudolfensis habría vivido hace entre 1,9 y1,6 millones de años. Además Rudolfensis sólo ha sido hallado en las orillas del lago Turkana, antes lago Rodolfo, en Kenia. La división de esta especie en dos, habilis y rudolfensis no ha convencido a muchos paleoantropólogos. Sin embargo, H. rudolfensis tiene características que permiten distinguirlo; por ejemplo, una mayor capacidad craneal. 117 Homo Erectus-7 El descubrimiento de útiles o herramientas fosilizadas y esqueletos de grandes mamíferos cerca de los fósiles de Homo erectus (hombre erguido) sugiere que estos ancestros humanos llevaron una existencia más compleja que las especies anteriores. A pesar de que su estructura anatómica se parece a la de los seres humanos actuales, los antropólogos han encontrado que el cerebro humano sufrió muchos cambios durante la evolución de una especie a otra. Los Homo erectus son los primeros viajeros intercontinentales. Desde África se dispersan a través de Asia Menor y el Próximo Oriente, llegando por un lado hasta España y por el otro hasta cerca de Pekín, en el norte de China, y hasta la isla de Java, en Indonesia. Los fósiles más antiguos de Atapuerca, cerca de Burgos, que tienen 800.000 años, son descendientes de ellos. Los Homo erectus más antiguos de Europa se han encontrado en Georgia, donde vivían hace 1,6 millones de años. (La localidad de Dmanisi, donde se han encontrado estos fósiles, está cerca del límite generalmente reconocido entre Europa y Asia). Además de fabricar hachas de mano de piedra, el Homo erectus también dejó los primeros restos de viviendas construidas, de objetos de madera tallada, la primera lanza de madera y el recipiente más primitivo, un cuenco de madera. Pero su mayor avance cultural fue que aprendió a manejar el fuego. Se han encontrado los primeros indicios de su utilización en China, hace 300 mil años y se atribuyen al "hombre de Pekín", una versión del Homo erectus. El ejemplar más antiguo tiene 1 millón de años y el más joven tan solo de 100.000 y corresponden a Java (Asia). En China se han encontrado restos de una antigüedad de entre 800.000 a 230.000 años. Se parece mucho al Homo Ergaster, pero tiene mayor capacidad craneal (750-1.300 cc). Los ejemplares de Java y China difieren en algunos aspectos, considerándose como dos subespecies, el Homo erectus erectus, para los primeros, y el Homo erectus pekinensis, para los segundos. 118 El fósil más antiguo se encontró en África, en Oulduvai, por lo que se piensa que esta especie se originó en este continente y después emigró. Homo Neanderthalensis-8 Ahora sabemos que Homo Neanderthalensis no es, como se creía, un antepasado directo nuestro, sino que eran una rama paralela en el árbol evolutivo. Una rama que guarda muchos secretos. Por ejemplo, no sabemos por qué se extinguieron, no sabemos si poseían un lenguaje. Sus esqueletos eran masivos, y tienen prominentes marcas musculares. Su anatomía en general está hecha para el territorio no muy agradable en el que vivían. Incluso los niños eran más musculosos que los niños actuales. La característica facial que más llama la atención es su nariz, que es grande y bulbosa. Esta adaptación les servía para calentar y humidificar el aire que inhalaban, y para perder calor con el que exhalaban, protegiéndose así de sufrir de sobrecalentamiento. 119 La fauna que acompañaba a los neandertales era bastante rica, y un poco extraña para lo que uno pensaría. Por ejemplo, había mamuts, rinocerontes lanudos, hienas, leones, y toda clase de animales que uno asociaría con África, en versiones adaptadas a climas fríos. También habían especies gigantes de venados y osos. La flora alternaba entre la típica de la tundra, cuando la temperatura promedio era baja, y los bosques, en los periodos en que el clima se hacía más agradable. En vez de utilizar un tipo de herramienta multipropósito, como el hacha de mano acheuliana, crearon diferentes tipos de herramientas según la necesidad. Tenían diferentes herramientas para cortar carne, raspar, trabajar la madera, etc. Algunas puntas tienen signos de haber sido parte de flechas. Además, los Neandertales deben haber sido expertos en usar la piel de animales muertos y convertirla en cuero. Algunos resultados experimentales nos conducen a pensar que comían grandes cantidades de carne. También manejaban el fuego, el que probablemente podían crear por sus propios medios. Hacia el final de la era de los neandertales, vemos un avance en las técnicas y pasamos a una etapa llamada Chatelperroniana. Este avance se supone debido a copias de los neandertales de las técnicas sapiens. Ahora encontramos aparte de herramientas, objetos tales como pendientes, dientes de animales agujereados, y lo que parecen ser los cimientos de una cabaña. La faringe era más corta que en los humanos modernos. Esto quiere decir solamente que no podían producir exactamente los mismos sonidos que nosotros, pero no quiere decir que no poseyeran lenguaje. Probablemente poseían un lenguaje articulado, gestos u otras formas, pero no sabemos si poseían sintaxis, gramática o un alto nivel de razonamiento simbólico. En un análisis hecho por Lieberman, se llegó a la conclusión de que los neandertales podían pronunciar al menos tres vocales: a, i, u. Comparado con otros homínidos, esto es un gran avance. Debemos desterrar completamente la idea acerca del primitivismo de los neandertales. Ellos eran una especie tan evolucionada y adaptada a su medio, el que era hostil, que no puede dejar de sorprendernos el hecho de que hayan podido sobrevivir en él. Probablemente no tenían las mismas habilidades cognitivas que nosotros, ni se representaban al mundo de la misma manera, pero sin duda pudieron arreglárselas perfectamente, al menos hasta que llegamos nosotros, y causamos probablemente su extinción. 120 El hombre de Neanderthal constituye la primera especie de homínido moderna que vivió por toda Europa, y representa una forma que se adaptó al clima imperante hacia los 300 mil años atrás. Desarrolló un volumen craneal que llegó a ser superior al nuestro, alcanzado los 1500 cc. Desapareció hace unos 30 mil años, refugiado en cuevas del sur de la península Ibérica. El hombre de Neanderthal y los antecesores prehistóricos del hombre moderno vivieron en la misma época. El primero habitó en Europa, parte de Asia y Oriente Medio hace 150 mil años, y el segundo apareció en África hace 100 mil años. Homo Sapiens-9 Podemos suponer que nuestra especie, Homo sapiens, se originó en algún lugar de África hace alrededor de 150.000 años. Especies más arcaicas parecen haber continuado durante un tiempo. La especie se expandió relativamente lento, llegando a Australia hace 40.000 años. En Europa, la especie parece haber entrado más lentamente, entre 40.000 y 35.000 años, por España y por el este. Las herramientas de nuestra especie se asocian en cuatro periodos. El primero de ellos es el Auriñaciense, que apareció hace 40.000 años y persistió hasta hace 28.000, está marcado por una explosión de creatividad. Aparecen el arte, la decoración de objetos, la decoración personal, la música (en forma de instrumentos). Este periodo es seguido por el Gravetiano, entre los 28.000 y los 22.000 o 18.000 años. Es aquí cuando aparecen las agujas de coser, aparte de cuchillos más pequeños y afilados. Seguidamente aparece el Solutreano, entre los 22.000 y los 18.000 años. Este periodo se caracteriza por los cuchillos "hoja de laurel", llamados así por su forma. Algunos de estos cuchillos son tan delgados y delicados que no es posible imaginar que hayan tenido un uso práctico. 121 Finalmente, llegamos al Magdaleniano, el que se extiende de los 18.000 a 10.000 años atrás. Encontramos un trabajo sofisticado del hueso y las astas, junto con abundantes "microlitos", pequeñas herramientas de piedra que eran seguramente puestas en mangos. Encontramos también enterramientos, siendo mucho más complejos que los de los neandertales. Los primeros restos fósiles humanos fueron encontrados en 1967 cerca de Kibish, en Etiopía, Estos fósiles pertenecen a dos individuos, uno llamado Omo I, con huesos como los de los humanos modernos, y otro llamado Omo II, con rasgos más primitivos; pero un nuevo estudio sugiere que son más antiguos de lo que se creía. Con una edad de unos 195.000 años, estaríamos atrasando en unos 40.000 años la fecha en la que los humanos anatómicamente modernos ya estaban deambulando por África. La aparición más temprana del Homo sapiens anatómicamente moderno es importante porque hace que las fechas concuerden casi exactamente con las sugeridas por los estudios genéticos respecto al origen de nuestra especie. También señala la presencia en África del Homo sapiens muchos miles de años antes de que apareciera en cualquier otro continente, reforzando la teoría de que emigró desde África para colonizar el resto del mundo, y no al revés. Por último, la datación similar de los dos cráneos de Kibish indica que junto a los humanos modernos existían poblaciones contemporáneas que no lo eran tanto. El sapiens sapiens es el antepasado más directo de la actual Humanidad. Por lo tanto, posee una desarrollada cultura, que con el correr del tiempo se hizo cada vez más compleja. Tiene una anatomía igual a la nuestra y una gran capacidad cerebral (1350 cm3). Fue la especie que invadió todos los continentes y la que organizó su vida en variadas estructuras sociales y políticas. 122 La posición del hombre En el mundo animal CATEGORÍA TERMINACIÓN LATINA CASTELLANO DOMINIO Eukarya Eucariontes REINO Animalia animal GRADO Metazoa metazoo PHYLUM Cordatha cordados SUBPHYLUM Vertebratha vertebrados SUPERCLASE Tetrápoda Tetrápode CLASE Mamalia mamíferos SUBCLASE Theria Teria INFRACLASE Eutheria Euterios ORDEN Primates primates SEMIORDEN Haplorrhini Haplorrino SUBORDEN Anthropoidea Antropoideo INFRAORDEN Catarrhini Catarrino SUPERFAMILIA Hominoidea Hominoideo FAMILIA Hominidae Homínido SUBFAMILIA Homininae Hominino TRIBU Hominini Hominini SUBTRIBU Hominina Hominina GÉNERO Homo homo SUBESPECIE ESPECIE Homo sapiens Homo sapiens sapiens Sapiens (antepasado más directo de la actual humanidad) Homo sapiens 123 Homo sapiens Explicación de las principales categorías atribuidas al hombre Eucaria es el dominio de organismos celulares con núcleo verdadero en sus células. La castellanización adecuada del término es eucariontes. Estos organismos constan de una o más células eucariotas, abarcando desde organismos unicelulares hasta verdaderos pluricelulares en los cuales las diferentes células se especializan para diferentes tareas y que, en general, no pueden sobrevivir de forma aislada. Animal Organismo vivo capaz de alimentarse, con locomoción voluntaria y capacidad reproductora. Metazoo animal que se caracteriza por tener movimiento, células eucariotas, su nutrición es heterótrofo y son pluricelulares. Cordado porque tienen un eje esquelético cuando son embriones que le da apoyo al cuerpo (notocorda) y simetría bilateral, tienen cuerpo segmentado, en los seres humanos la notocorda se convierte en la columna vertebral. Vertebrado que tienen columna vertebral compuesta por una serie longitudinal de segmentos óseos llamados vértebras. Tetrápode que posee cuatro extremidades ya sean ambulatorias o manipulatorias. Mamífero porque las hembras poseen glándulas mamarias para alimentar a sus crías con leche materna, tienen pelo en el cuerpo, capacidad de conservar el calor corporal y son de sangre caliente, reproducción vivípara y fecundación interna, respiración pulmonar, circulación sanguínea, esqueleto constituido por cráneo y columna vertebral, desarrollo de un sistema nervioso complejo. Teria mamíferos que se caracterizan porque sus embriones se alimentan a través de una placenta. Euterio se caracterizan porque sus crías son retenidas en el útero materno por largo tiempo. Primate porque tienen manos y pies con cinco dedos, pulgares que se oponen al resto de los dedos, ojos al frente con visión estereoscópica, giran el brazo alrededor del hombro, son sociables. Haplorrino que tiene el labio superior continuo, sin hendidura en el centro y generalmente tienen una región con pelo entre las fosas nasales y el labio superior. Antropoideo: enderezamiento progresivo del tronco, cráneo voluminoso y aumento del volumen de la masa encefálica, ausencia de cola, esqueleto facial reducido. Por adaptación, se reduce el olfato y se potencia la vista. Catarrino forma estrecha de sus fosas nasales y poca distancia entre ellas. Hominoideo porque son bípedos, brazos más cortos y piernas más largas. Homínido caminan erguidos, cráneo verticalizado. 124 Hominino Los pies no son prensiles a diferencia del resto de los primates, pues el primer dedo es más robusto y queda alineado con los cuatro restantes. Las manos tienen un pulgar desarrollado y son más aptas para manipular objetos. Hominini Grupo que incluye a los seres humanos, chimpancés y su antepasado extinto. Hominina grupo formado por seres humanos y sus parientes cercanos Homo esta palabra agrupa a los seres vivos más evolucionados, Como prefijo se deriva del latín que significa hombre, humano. Homo sapiens significa “hombre que piensa”, con capacidad vocalizadora y de escritura. Es la única especie viva del género Homo que aún prevalece en el tiempo. Homo sapiens sapiens es una subespecie del Homo sapiens, considerada Homo sapiens modernos, ya extinta. Entre sus características se observa: mejillas muy prominentes, cara robusta pero con el hueso frontal más vertical, su parte más ancha del rostro se encontraba sobre las orejas y no por debajo. REFORZANDO CONOCIMIENTOS Elabora un ensayo que proporcione una explicación de las principales pruebas que aportan evidencia de la evolución en los seres vivos. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 125 Evolución cultural del hombre Es importante explicar lo que se entiende por evolución cultural para entender la temática que se aborda en esta parte del programa de estudio. La organización de la sociedad en la que vivimos está provista de elementos culturales que caracterizan el ambiente en el que nos desenvolvemos. Estos elementos pueden tratarse del uso y la interpretación que le damos a las cosas materiales o ideológicas, las manifestaciones artísticas que se expresan en nuestro folklore como la danza, la poesía, la música, la pintura, la escultura, etc., también las costumbres, la religión, los valores, las leyes, la tecnología, el lenguaje, los artefactos, las herramientas y los medios de transporte entre otros. Por lo tanto, la evolución cultural se refiere al cambio que ocurre en los elementos culturales de una sociedad a lo largo del tiempo. Puede ser que los cambios se presenten en algunos aspectos de la cultura o en la mayoría de sus elementos. Entre los factores que promueven el cambio se encuentran el acumulamiento y la transmisión de conocimientos para lograr la mejor adaptación de los individuos a su medio ambiente. ¿Cómo llega el hombre al estilo de vida moderna? Seguramente han ocurrido cambios paulatinos, pero no existe documentación arqueológica que presente dicho desarrollo en forma clara y lineal. Además de que en etapas tempranas de la aparición del hombre en la tierra, coexistían varias especies humanoides y por lo tanto no es evidente quién es el antecesor más directo del hombre moderno. Sin embargo, hubo descubrimientos importantes por parte de varios homínidos, por ejemplo, la piedra para elaborar instrumentos necesarios para sobrevivir por parte del Homo Habilis y el descubrimiento del fuego por Homo Erectus, este último sirvió para asar alimentos, utilizarlo para calentarse durante el invierno y logró hacer un ambiente de integración de comunidades y campamentos al aire libre o en cuevas. Este es el principio de la transmisión cultural de generación en generación, ya que se empezaron a organizar para la cacería, empezaron a compartir sus vivencias, se empezaron a integrar familias y clanes que conformaron posteriormente el progreso cultural y tecnológico. Sin embargo, el desarrollo más importante en la evolución del hombre ocurrió en las partes cerebrales y del lenguaje, ya que éstas le confieren inteligencia para conocer y utilizar su medio ambiente, así como también para adaptarse a cualquier condición abrupta del planeta para vivir y prosperar. 126 127 AUTO EVALUACION CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS CUESTIONARIO 1. ¿A nivel de organización corresponden? La epidermis de la cebolla. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ Las células del jitomate. _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ El núcleo de las células. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ El insecto. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ Los estambres de la flor. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ¿De que esta hecho un tejido? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ¿Qué estructuras forman una célula? _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ Conclusiones Explica que diferencias observas entre los distintos niveles de organización de la materia. 128 IDENTIFICACION DE AZUCARES SIMPLES Y COMPLEJOS Objetivo Identificar la presencia de azucares simples en distintas bebidas, comparando productos naturales con industrializados, así como productos light. Observar la presencia de polisacáridos en alimentos diversos. Información previa Presenta una investigación escrita de los tipos de carbohidratos: monosacáridos, oligosacaridos y polisacáridos. Estudia las funciones de los carbohidratos Cuestionario ¿Que función tienen los carbohidratos simples en los seres vivos? ¿Que beneficios obtenemos al consumir alimentos que contienen almidón? ¿Que diferencia observas en los productos light y bebidas azucaradas? ¿Por que se ha generalizado el consumo de las bebidas light? Conclusiones Explica la importancia de los carbohidratos en la alimentación y las características de los productos light. Investiga la estructura química en la alimentación y características del azúcar, su poder para endulzar y de donde se obtienen. 129 IDENTIFICACION DE PROTEINAS Objetivo Identificar la presencia de proteínas en alimentos diversos por medio de la reacción de Biuret y observar desnaturalización de una proteína. Información previa Realiza una investigación escrita de la estructura de las proteínas Investiga que factores causan la desnaturalización de las proteínas Estudia las funciones mas importantes de las proteínas. PRACTICA DE LABORATORIO MATERIALES REACTIVOS Y MATERIAL BIOLOGICO Equipo Reactivo de Biuret Gradilla Solución de grenetina a 1% Tubos de ensayo Vinagre Goteros Jugo de limón Pipetas graduadas Acido sulfúrico a 1% Cajas de Petri Huevo Parrilla Jamón Vaso de precipitado de 50 ml. Caldo natural de pollo o res Caldo industrializado de pollo o res Salchicha 130 Procedimiento Detección de proteínas en los alimentos: 1) Coloca en tubos de ensayo de 3ml de solución de grenetina a 1% 2) Agrega 12 gotas del reactivo de Biuret 3) Observa el cambio de color, que indica la presencia de proteínas. 4) Ahora coloca 3ml de cada muestra de las sustancias en las que vas a determinar la presencia de proteínas: clara de huevo, caldo de pollo, jugo de limón, papilla de jamón diluida, agua. 5) Puedes incluir en el tubo de ensayo otros alimentos diluidos en forma líquida. 6) Anota en una tabla tus resultados, marcando con un signo (+) si se detecto la presencia de proteína y (-) si no hay. ALIMENTO PROTEINA GRENETINA CLARA DE HUEVOI CALDO NATURAL DE POLLO O RES CALDO INSDUSTRIALIZADO DE POLLO O RES JAMON JUGO AGUA SALCHICHA CUESTIONARIO ¿Que alimentos tiene el mayor contenido en proteínas, según lo que observaste? ¿Señala cuales son los aminoácidos esenciales que absorben en la dieta? 131 BIBLIOGRAFÍA Bilogía I: Un Enfoque Constructivista María de los Ángeles Gama Fuertes Editorial: Pearson Prentice Hall Año 2007 Biología Peter Alexander Editorial: Prentice Hall Año 2006 Conocimientos Fundamentales de Biología Luis Felipe Jiménez Editorial: Pearson Educación de México Año 2006 Biología para Principiantes Wilson MCCord Editorial: Lectorum Año 2007 Biología 1 Graciela Espinoza Editorial: McGraw-Hill Interamericana Año 2005 Bajado el 12 de abril del 2010 http://www.biologia.edu.ar/reproduccion/reprod.htm Candiotti, Jorge Vera, "Anatomía y Fisiología Humana". Año 1986. Thibodeau, Ph.D. Gary A. y Patton, Ph.D., Kevin T. " Anatomía y Fisiologia", segunda edicion. Año 1995. 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