Elysia chlorotica. Mitad animal, mitad planta

Elysia chlorotica. Mitad animal, mitad planta
Este curioso molusco, es el primer animal en el que se encontró la capacidad para realizar la fotosíntesis.
Es un molusco opistobranquio de la familia Placobranchidae que tiene su hábitat en las costas de E.E.U.U., desde Nueva Escocia hasta Florida.
La especie Elysia chlorotica fue descrita por primera vez en 1870 por Augustus Addison Gould.
Se tuvo que esperar hasta 2010 para que el científico Sydney Pierce comunicara los resultados sobre el genoma del animal.
Elysia chlorotica tiene unos seis centímetros de longitud.

Durante su juventud tiene una coloración grisácea que va girando al verde a medida que madura. El cambio de color se debe al incremento de cloroplastos en sus tejidos.
El animal practica la cleptoplastia, que es la capacidad de asimilar los cloroplastos de las algas que come. Cuando escasea el alimento utiliza la fotosíntesis para seguir vivo; aprovechando como el resto de las plantas la luz del sol para producir energía.

El estudio de Sydney Pierce demostró que además de incorporar los cloroplastos también incorpora a su material genético los genes responsables de producir clorofila, y que es capaz de tener descendencia con estos genes.
En las investigaciones se podía tener a estos animales, vivos y en buen estado, durante meses sin comer ningún alimento si se les daba luz durante doce horas al día.

Los científicos aun desconocen el mecanismo que utilizan estos animales para captar los cloroplastos y los genes de la clorofila.

Biotecnología tradicional

La biotecnología tradicional y la elaboración de quesos.

¿Qué es la Biotecnología? 

Biotecnología tradicional

¿QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA?
La biotecnología se puede definir como la tecnología que utiliza las propiedades de los seres vivos con fines prácticos e industriales.
BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL
La biotecnología ya existía cuando los elamitas, egipcios y sumerios se afanaban en la fabricación de la cerveza allá por el 3500 a.C. ó incluso antes, ya que los egipcios obtenían la cerveza a partir de panes de cebada poco cocidos que dejaban fermentar en agua…..de manera que incluso podemos retraernos más en la historia y hablar de la aplicación de una primera  biotecnología para la obtención del pan, del que se puede decir que apareció entre el 10000 a.C. y el 6000 a.C.
A este tipo de procesos se les iría añadiendo otros como la fabricación de vino, quesos y otros productos alimentarios, de manera que se puede decir que las primeras aplicaciones de la biotecnología se mantuvieron circunscritas a un plano alimentario.
De este plano no saldría hasta prácticamente el siglo XIX con el descubrimiento de Pasteur sobre las “enfermedades de la cerveza” y el reconocimiento de la participación de las levaduras en la fermentación que da como resultado la obtención de la cerveza. Si bien es verdad que ya en 1896 Hansen usaba cultivos puros de levaduras en la fábrica de cerveza de Carlsberg, en Copenhague.
Es en esta época, en plena revolución industrial, cuando se va a producir un auge en el desarrollo de la biotecnología, aunque sin un conocimiento real de porque ciertos procesos resultaban más eficientes en unos sistemas que en otros, por ejemplo, se sabia que en la fabricación industrial del vinagre el proceso era más eficiente si se usaban cubetas planas y filtros precoladores, pero no se sabia porque.
Es a finales de este siglo cuando la biotecnología salta a otros planos distintos del alimentario como al medico sanitario, (gracias a los postulados de Koch, lo cual supondría un avance muy importante en la microbiología médica para el entendimiento de las enfermedades que producían distintos tipos de bacterias) o incluso otros planos como el desarrollo de combustibles (mediante fermentación del etanol) ó la lixiviación de minerales usando microorganismos.
Por otro lado el desarrollo de la biotecnología se ha visto impulsada en periodos de guerra, tanto es así que durante la Primera Guerra Mundial (1914-1918) el científico israelí, Chaim Weizmann, logró aislar las bacterias que trasforman el maíz o la melaza en acetona, lo que sirvió para endurecer las alas de los aviones y para fabricar un explosivo, la cordita. También Weizmann, descubrió las bacterias capaces de producir butanol, que se usa para fabricar caucho sintético. También por esos años Neuberg en Alemania, modificó procesos de fermentación para producir glicerina, y a partir de esta, nitroglicerina, usada como explosivo.
Antes de la Segunda Guerra Mundial, en 1929, Alexander Fleming publicaría el descubrimiento del hongo Penicillium notatum y sus experimentos, pero no sería  hasta que 1938 cuando Howard Walter Florey y Ernst Boris Chain lograrían aislar la penicilina.
Este aislamiento y su posterior comercialización a gran escala a partir de 1943 supuso el desarrollo de toda una serie de medicamentos que abrieron la puerta para al tratamiento de enfermedades de origen bacteriano como la sífilis, la tuberculosis, la gangrena y la tuberculosis.
Por último se puede hablar de otro gran impulso de la biotecnología con la introducción de la ingeniería genética dando paso a la biotecnología moderna.

Biotecnología moderna

Síntesis de proteínas

                                              

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Las proteínas

Las proteinas determinan la forma y la estructura de las células y dirigen casi todos los procesos vitales. Las funciones de las proteinas son específicas de cada una de ellas y permiten a las células mantener su integridad, defenderse de agentes externos, reparar daños, controlar y regular funciones, etc...Todas las proteinas realizan su función de la misma manera: por unión selectiva a moléculas. Las proteinas estructurales se agregan a otras moléculas de la misma proteina para originar una estructura mayor. Sin embargo,otras proteinas se unen a moléculas distintas: los anticuerpos a los antígenos específicos, la hemoglobina al oxígeno, las enzimas a sus sustratos, los reguladores de la expresión génica al ADN, las hormonas a sus receptores específicos, etc...

A continuación se exponen algunos ejemplos de proteinas y las funciones que desempeñan:

Función ESTRUCTURAL

-Algunas proteinas constituyen estructuras celulares:

• Ciertas glucoproteinas forman parte de las membranas celulares y actuan como receptores o facilitan el transporte de sustancias.
• Las histonas, forman parte de los cromosomas que regulan la expresión de los genes.

-Otras proteinas confieren elasticidad y resistencia a órganos y tejidos:

• El colágeno del tejido conjuntivo fibroso.
• La elastina del tejido conjuntivo elástico.
• La queratina de la epidermis.

-Las arañas y los gusanos de seda segregan fibroina para fabricar las telas de araña y los capullos de seda, respectivamente.

Función ENZIMATICA

-Las proteinas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular.

Función HORMONAL

-Algunas hormonas son de naturaleza protéica, como la insulina y el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas segregadas por la hipófisis como la del crecimiento o la adrenocorticotrópica (que regula la síntesis de corticosteroides) o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio).

Función REGULADORA

-Algunas proteinas regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular (como la ciclina).

Función HOMEOSTATICA

-Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan junto con otros sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.

Función DEFENSIVA

• Las inmunoglogulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos.
• La trombina y el fibrinógeno contribuyen a la formación de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias.
• Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas.
• Algunas toxinas bacterianas, como la del botulismo, o venenos de serpientes, son proteinas fabricadas con funciones defensivas.

Función de TRANSPORTE

• La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados.
• La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados.
• La mioglobina transporta oxígeno en los músculos.
• Las lipoproteinas transportan lípidos por la sangre.
• Los citocromos transportan electrones.

Función CONTRACTIL

• La actina y la miosina constituyen las miofibrillas responsables de la contracción muscular.
• La dineina está relacionada con el movimiento de cilios y flagelos.

Función DE RESERVA

• La ovoalbúmina de la clara de huevo, la gliadina del grano de trigo y la hordeina de la cebada, constituyen la reserva de aminoácidos para el desarrollo del embrión.
• La lactoalbúmina de la leche.

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Variabilidad, herencia y evolución

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Genes y genoma

¿Te ha dicho alguien alguna vez "lo llevas en los genes"? 

Probablemente estaría pensando en un rasgo físico, de personalidad o en alguna aptitud que compartes con otros miembros de tu familia. Sabemos que los genes desempeñan un papel importante en la configuración de nuestro aspecto físico y de nuestro comportamiento e, incluso, en si enfermamos o no. 

¿Qué es un gen?

Para entender cómo funcionan los genes, repasaremos algunos conceptos básicos de biología. La mayoría de seres vivos están compuestos por células que contienen una sustancia denominada ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN está retorcido sobre sí mismo, formando unas estructuras denominadas cromosomas.

La mayoría de las células del cuerpo humano tienen 23 pares de cromosomas, sumando un total de 46. Sin embargo, las células reproductoras: los espermatozoides y los ovocitos, contienen solamente 23 cromosomas. Tú recibiste la mitad de los cromosomas del ovocito de tu madre y la otra mitad del espermatozoide de tu padre. Los niños reciben un cromosoma X de su madre y un cromosoma Y de su padre, mientras que las niñas reciben un cromosoma X de cada uno de sus progenitores.

¿Y qué pintan los genes en todo esto? Los genes son pequeños segmentos o fragmentos de ADN contenidos en los cromosomas y determinan características humanas específicas, como la estatura o el color del pelo. Puesto que has heredado un cromosoma de cada par de ambos progenitores, tienes dos versiones de cada gen (exceptuando algunos genes contenidos en los cromosomas X e Y en los niños, que solo tienen uno de cada).

Algunos rasgos dependen solo de un gen, mientras que otros dependen de combinaciones de genes. Puesto que cada persona tiene entre 25.000 y 35.000 genes diferentes, ¡hay una cantidad casi infinita de combinaciones posibles!

Genes y herencia

La herencia es la transmisión de genes de una generación a la siguiente. Tú has heredado los genes de tus padres. La herencia te ayuda a ser la persona que eres ahora: alto o bajo, rubio o moreno, de ojos verdes o azules.

¿Pueden acaso tus genes determinar si vas a convertirte en un alumno de sobresalientes o en un gran atleta? La herencia desempeña un papel importante, pero el ambiente en que vives (que incluye factores como los alimentos que comes y las personas con quienes te relacionas) también influye en tus habilidades e intereses.

¿Cómo funcionan los genes?

El ADN contiene cuatro sustancias químicas (adenina, timina, citosina y guanina -abreviadas con las letras A, T, C y G) que forman patrones específicos en hebras enrolladas y extremadamente finas de la célula. ¿Cómo de finas? Las células son diminutas -invisibles al ojo humano- y cada célula de tu cuerpo contiene aproximadamente 1’80 metros (unos 6 pies) de filamento de ADN, ¡con un total de entre cuatro y cinco mil millones de kilómetros (si estiráramos todos los filamentos) de ADN en tu interior! Los patrones de ADN son códigos para fabricar proteínas, las sustancias químicas que permiten que el organismo funcione y crezca.

Los genes contienen las instrucciones necesarias para fabricar productos proteicos (como las enzimas, que digieren los alimentos, o el pigmento que da color a los ojos). Cuando las células se duplican, transmiten su información genética a nuevas células. Los genes pueden ser dominantes o recesivos. Los genes dominantes manifiestan su efecto aunque solamente haya una copia de esa variante genética en el par. Pero, para que se manifieste un rasgo o enfermedad recesiva, la persona deberá tener la misma variante genética en ambos cromosomas del par.

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Manos  a la obra! 

Las leyes de Mendel

Gregor mendel el padre de la genética

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La evolución según los Simpson

 

La Evolución...bajo la mirada de Homero. 

Origen y composición del planeta Tierra. 2° año ESB

                               Parte 1 de 10 / Sigue los hipervínculos cuando termine el vídeo
ACTIVIDADES 

SABER MÁS

El origen de la vida en la Tierra. 2° año ESB

 

Video documental "El rigen de la vida en la Tierra"

 RESUELVE LAS  ACTIVIDADES 


Más información en:
http://www.cienciahoy.org.ar/hoy17/origen.htm
http://www.youtube.com/watch?v=1-FbUNO2UzA
http://ciam.ucol.mx/villa/materias/RMV/biologia%20I/apuntes/1a%20paracial/intcien%20vida/teorigvida.htm
http://www.encuentro.gov.ar/nota-713-Los-invertebrados-colonizan-la-tierra-firme.html

Los primeros vertebrados terrestres. 2° año ESB

 

Video documental: "Los vertebrados"

1. DEFINICIÓN:

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Son los animales que tienen una columna vertebral que está formada por una serie de huesos articulados que reciben al nombre de vértebras.

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2. TIPOS DE VERTEBRADOS:
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Los animales vertebrados son: Los peces, los anfibios, los reptiles, las aves y los mamíferos.

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A. LOS PECESLos animales que viven en agua dulce o salada, tienen el cuerpo cubierto de escamas, cuerpo cilíndrico. No tienen párpados en sus grandes ojos, respiran por branquias o agallas. Tienen aletas y gracias a ellas se mueven en el agua.

• Peces en agua salada; tenemos: bacalao, arenque, atún, pejerrey, bonito, etc.

• Peces en agua dulce: carpa, trucha, paiche, etc.

Imagen: Partes del pez (2)

B. ANFIBIOS
Son los animales que se adaptan a la vida terrestre. los anfibios presentan las siguientes características:

• Cuando nacen estos animales viven en el agua, por eso su respiración es branquial.

• Al ir creciendo se desarrollan los pulmones los que les permiten vivir sobre la tierra.

• La respiración pulmonar que tiene muchas veces es insuficiente y necesita ayudarse respirando por la piel.

• Nacen de huevos.

Entre los principles anfibios tenemos: La rana, el sapo, el tritón, etc.
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Imagen: Características generales de los anfibios. (3)

C. LOS REPTILESEstos animales viven permanentemente en tierra, se les llama reptiles porque reptan al caminar. Los reptiles presentan las siguientes características:

• Su cuerpo está cubierto de escamas, por los cuales no pierden la humedad.
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• Nacen de huevos.
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• Viven zonas secas.
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• Caminan arrastrándose.
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• Poseen respiración pulmonar.

Entre los principales reptiles tenemos: Las serpientes, las tortugas, los cocodrilos, etc.

Imagen: Anatomía del reptil. (4)

D. LAS AVES
Son animales adaptados al vuelo, son capaces de controlar la temperatura de su cuerpo como lo hacemos los mamíferos, no importa que haga frío su cuerpo siempre esta a la misma temperatura. Las principales características son:

• Poseen su cuerpo cubierto de plumas.

• Sus extremidades anteriores se han modificado hasta transformarse en alas.

• Poseen respiración pulmonar y terminan en sacos aéreos.

• Su boca es un pico y no tienen dientes.

• Son animales de sangre caliente.

• Son ovíparos.

• Su corazón tiene cuatro cavidades.

Imagen: Anatomía del ave. (5)

E. LOS MAMÍFEROS
Son animales que viven en su mayoría, en la tierra, pero hay algunos que viven en el mar, como las ballenas, los delfines, etc.; otros viven en el aire como el murciélago. Las principales características de los mamiferos son:

• Su cuerpo está cubierto de pelos, cerdas, lana, espinas, etc.
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• Tienen respiración pulmonar.
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• Son animales vivíparos.
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• Las hembras poseen unas glándulas mamarias que son órganos que producen leche y con el cual alimentan a sus crías, por ello se les llama mamíferos.
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• Tienen cuatro patas (cuadrúpedos).
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• Su corazón tiene cuatro cavidades.

Entre los principales mamíferos tenemos: El guanaco, el gato, la vaca, el cerdo, la liebre, el oso, etc. (6)

Imagen: Anatomía de un mamífero. (7)

Encuentra más información del tema en:
http://www.botanical-online.com/animales/conquistatierra.htm
http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/VidaTierraCrono.htm
http://www.solociencia.com/arqueologia/09080405.htm

La vida de Darwin en imágenes

Darwin y el origen de las especies

Charles Darwin y El origen de las especies
El científico evolucionista más importante del siglo XIX fue Charles Darwin (1809-1882). Estudiante de las universidades de Edimburgo y Cambridge en Inglaterra, terminó sus estudios de teología a la edad de 22 años. Preparado para ser ministro protestante de la Iglesia, sin embargo, el mayor interés de Darwin estaba en el mundo natural. En 1831 se integró, como naturalista, a la tripulación del barco de la marina inglesa "HMS Beagle", que realizaría una expedición de mapeo alrededor del mundo durante 5 años. Este viaje fue esencial en el pensamiento de Charles Darwin. En las islas Galápagos, en el Océano Pacífico frente a Sudamérica, quedó muy impresionado por las especies de animales que vió y, sobre todo, por las sutiles diferencias entre los pájaros de las islas del archipiélago. A partir de estas observaciones, Darwin se dio cuenta que estas diferencias podían estar conectadas con el hecho de que cada especie vivía en un medio natural distinto, con distinta alimentación. En ese momento comenzó Darwin a delinear sus ideas acerca de la evolución. Darwin entendió que toda población consiste de individuos ligeramente distintos unos de otros. Las variaciones que existen entre los individuos hace que cada uno tenga distintas capacidades para adaptarse al medio natural, reproducirse exitosamente y transmitir sus rasgos a su descendencia. Al paso de las generaciones, los rasgos de los individuos que mejor se adaptaron a las condiciones naturales se vuelven más comunes y la población evoluciona. Darwin llamó a este proceso "descendencia con modificación". Del mismo modo, la naturaleza selecciona las especies mejor adaptadas para sobrevivir y reproducirse. Este proceso se conoce como "selección natural". El pensamiento de Darwin también estuvo muy influenciado por las ideas de Thomas Malthus, que escribió que la población humana tendía a crecer exponencialmente y con ello a acabarse los recursos alimenticios disponibles. Esto provoca crisis que lleva a los individuos a competir entre ellos por la supervivencia. Darwin creía que las variaciones en los rasgos hereditarios de los individuos los hacía más o menos capaces de enfrentarse a la competencia por los recursos. Más de 20 años después de que comenzó a elaborar sus ideas acerca de la evolución, Darwin publicó su teoría en el libro El origen de las especies (1859). Su publicación provocó grandes controversias y se opusieron a él los pensadores religiosos porque echaba por tierra la teoría creacionista y movía al ser humano del centro de la Creación. Este libro convenció a los científicos y al público educado de que los seres vivos cambian con el tiempo. El origen de las especies (1859) La teoría de la evolución que postuló Darwin tuvo un enorme impacto en el pensamiento europeo de la segunda mitad del siglo XIX. Los principales argumentos de El origen de las especies, que se publicó en 1859 son: 1. Los tipos biológicos o especies no tienen una existencia fija ni estática sino que se encuentran en cambio constante. 2. La vida se manifiesta como una lucha constante por la existencia y la supervivencia. 3. La lucha por la superviviencia provoca que los organismos que menos se adaptan a un medio natural específico desaparezcan y permite que los mejores adaptados se reproduzcan, a este proceso se le llama "selección natural". 4. La selección natural, el desarrollo y la evolución requieren de un enorme período de tiempo, tan largo que en una vida humana no se pueden apreciar estos fenómenos. 5. Las variaciones genéticas que producen el incremento de probabilidades de supervivencia son azarosas y no son provocadas ni por Dios (como pensaban los religiosos) ni por la tendencia de los organismos a buscar la perfección (como proponia Lamarck). Además de este libro, Darwin escribió dos más: Variaciones en plantas y animales domesticados (1868) y La descendencia del hombre y la selección en relación al sexo (1871). La obra de Charles Darwin sentó las bases de la biología evolutiva moderna. Y aunque actualmente se sabe que las especies han evolucionado a lo largo del tiempo, aún no está muy claro cómo ha sucedido esto. Fuentes: Dennis O'Neil, Early Theories of evolution en http://anthro.palomar.edu/evolve/default.htm George P. Landow, "Darwin's On the Origin of Species (1859)" en http://www.victorianweb.org/science/darwin/darwin5.html

http://www.wordle.net/show/wrdl/3888699/DARWIN

Charles Darwin

Investiga cuáles fueron los fundamentos que llevaron a Darwin al planteo de la teoría de la evolución.
Añade los enlaces donde encuentres la información.

La vida de un gran observador: Charles Darwin

Darwin y la evolución de las especies on Dipity.

Darwin y la evolución de las especies

El viaje maravilloso on Prezi